河北省唐山2022-2023高二物理上學(xué)期期末考試試題

河北省唐山2022-2023高二上學(xué)期學(xué)業(yè)水平調(diào)研考試

物理試題

本試卷分為第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分,滿分100分,考試時(shí)間75分鐘。

注意事項(xiàng)：

L答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。

2.解答選擇題時(shí)?，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡

皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)選擇題:本題共7個(gè)小題,每小題4分,共28分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)

選項(xiàng)是符合題目要求的。

1.如圖所示,彈簧振子從平衡位置。向最右位置C運(yùn)動(dòng)的過程中,小球做

A.加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)B.加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)

C.加速度不變的加速運(yùn)動(dòng)D.加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)

2.動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律是現(xiàn)代物理學(xué)中的基本守恒定律，下列說法正確的是

A.如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力的矢量和為0,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變

B.動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象只適應(yīng)于宏觀、低速領(lǐng)域

C.在某一過程中，初態(tài)和末態(tài)動(dòng)量相同,則系統(tǒng)在該過程中動(dòng)量一定守恒

D.在某個(gè)過程中，一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,則該系統(tǒng)的機(jī)械能也一定守恒

3.如圖所示,長為21的直導(dǎo)線折成邊長相等、夾角為60。的V型，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁

場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)在導(dǎo)線中通以電流/時(shí),該V型通電導(dǎo)線受到的安培力為

?.大小為Bll,方向豎直向下B.大小為B”,方向豎直向上

C.大小為√5B”,方向豎直向下D.大小為√5B兒方向豎直向上

4.在同一地點(diǎn)，甲、乙兩個(gè)單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示，由圖像可知

A.甲、乙兩個(gè)單擺的振幅之比為1:2

B.甲、乙兩個(gè)單擺的擺長之比為1:2

C.從t=O起，乙第一次到達(dá)最大位移時(shí)，甲正在向負(fù)向運(yùn)動(dòng)

D.從t=O起，甲第一次到達(dá)最大位移時(shí)，乙正在做加速運(yùn)動(dòng)

5.如圖所示,用0.5kg的鐵錘釘釘子。打擊前鐵錘的速度大小為4m∕s,方向豎直向下打擊后鐵錘的速

度變?yōu)?。設(shè)打擊時(shí)間為0.01s,g取10m∕s2,鐵錘釘釘子的平均作用力為

r∣U=

A.200NB.205NC.20ND.25N

6.一列簡諧橫波在t=O時(shí)的波形圖如圖所示，已知該波正在沿X軸正向傳播,波速為10m∕s,質(zhì)點(diǎn)P位

于X=2m處,下列說法正確的是

A.這列波的波長為6m,振幅為10CmB.質(zhì)點(diǎn)正在沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)

C.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)頻率為0.4HzD.質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=10sin（5τrt）cm

7.回旋加速器的原理如圖所示,Di和D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓金屬盒,它們接在電壓一定、頻

率為f（頻率可調(diào)）的交流電源上,位于Dl圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可以忽略,重力不

計(jì)），它們在兩盒之間被電場加速,DI和D2置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場當(dāng)中。忽略

質(zhì)子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,不考慮相對(duì)論效應(yīng),假設(shè)質(zhì)子在最后一次被加速后,在磁場中運(yùn)動(dòng)了半個(gè)

圓周被引出裝置。下列說法正確的是

接交流電源U

A.若要增大引出質(zhì)子的動(dòng)能，只需增大加速電壓即可

B.若要增大引出質(zhì)子的動(dòng)能，只需減小D形盒內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小

C.若用此裝置加速其他帶電粒子,粒子在盒中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與質(zhì)子的相同

I）.若用此裝置加速其他帶電粒子,那么粒子在盒中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與質(zhì)子的不同

二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以

上選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。

8.2009.年,華裔物理學(xué)家、香港中文大學(xué)前校長高銀因在“有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信

方面”作出了突破性成就,獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),高銀被譽(yù)為“光纖之父”和“光纖通信之父”，

關(guān)于光導(dǎo)纖維,下列說法正確的是

A.光纖通信是光折射定律的應(yīng)用

B.光纖通信用到了光的全反射原理

C.頻率越高的光在同種光纖中傳播的速度越慢

D.在光纖中內(nèi)芯的折射率比外套的折射率小

9.如圖所示,在光滑的水平面上,質(zhì)量為mi的甲物塊以速度U向右運(yùn)動(dòng)，正前方有一靜止的、質(zhì)量為

T∏2的乙物塊,乙物塊左側(cè)連有一輕質(zhì)彈簧,從甲物塊與彈簧接觸到與彈簧分離過程

甲TVWRr

外〃〃

?.分離時(shí)，甲物塊的動(dòng)量大小可能大于加逮

B.甲、乙兩物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.甲乙共速時(shí)，彈簧的彈性勢能最大

D.甲與彈簧分離時(shí)，乙物塊的速度可能為V

10.如圖所示為一速度選擇器,也稱為濾速器的原理圖。K為電子槍（加速電壓為U）,由槍中沿KA方

向射出的電子（電荷量大小為e,質(zhì)量為m,不計(jì)電子重力），速率大小不一，當(dāng)電子通過方向互相垂直

的勻強(qiáng)電場（場強(qiáng)為E）和勻強(qiáng)磁場（磁感應(yīng)強(qiáng)度為B）后，只有一定速率的電子能沿直線前進(jìn),并通過

小孔S,下列說法正確的是

A.磁場方向必須垂直紙面向外

B.只有當(dāng)加速電壓U≤噓時(shí),才有電子從S射出

C.只有帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）才能通過此速度選擇器

D.在相互垂直的電場磁場中，只有電子速度滿足U=J時(shí)才能通過小孔S

三、非選擇題:共54分。

11.（6分）用“碰撞實(shí)驗(yàn)裝置”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的

動(dòng)量關(guān)系。用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量61、機(jī)2,且加1>^2；直接測定小球碰撞前后的速度是不容

易的,但是可以通過測量相關(guān)量,來間接解決這個(gè)問題。下面是三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)情況：

（1）實(shí)驗(yàn)小組甲的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，圖中。點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，

先讓入射球mi多次從斜軌上4位置靜止釋放,找到它在水平面上的平均落點(diǎn)Pi;然后把被碰小球τ∏2靜

置于水平軌道的末端，再將入射小球r∏ι從斜軌上A位置靜止釋放,與小球n?相撞,并多次重復(fù),分別找

到兩球的平均落點(diǎn)Mi、M，并測量出水平位移OMi、0P1,ONl的長度與、x2,X3o若兩球相碰前后

的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為；

A.m1x1=TnlX2+^n2X3B.m1x2=m1x1+m2x3

C.rn1x3=Tn1X2+m2x1D.m1x2=m1x3+m2x1

（2）實(shí)驗(yàn)小組乙的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。在水平槽末端的右側(cè)放置一個(gè)豎直屏,豎直屏的。點(diǎn)與小球

的球心等高。實(shí)驗(yàn)時(shí),仍使入射球Inl多次從斜軌上力位置由靜止釋放,找到它在豎直屏上的平均落點(diǎn)

P?；以后重復(fù)實(shí)驗(yàn)（D的操作,分別找到兩球落在豎直屏上的平均落點(diǎn)M2、%,量出。M2、OP2、ON2

的高度打、h2.%。若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為；

A.m1?=mi-+m2-B.m1-j?=m1■???+m2????

C.m1?—=m1?/——Frn2,—D.m1?—=m1`/—+m2?—

（3）實(shí)驗(yàn)小組丙的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示,將一斜面BC連接在斜槽末端。實(shí)驗(yàn)時(shí),還是使入射球n?i多次

從斜軌上4位置由靜止釋放,得到它落到斜面上的平均落點(diǎn)P3；以后重復(fù)實(shí)驗(yàn)（1）的操作,分別找到兩

球落在斜面上的平均落點(diǎn)M3、必,量出BM3、BP3、8名的長度G、L2.L3O若兩球相碰前后的動(dòng)量

守恒,其表達(dá)式可表示為；（用上述步驟中測量的量表示）

12.（8分）某學(xué)習(xí)小組要用雙縫干涉測量某種單色光的波長,其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）在用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉條紋時(shí)，

凸濾

透光

鏡片αb遮光筒毛玻璃屏

力

JLFT—

η≡吾

觀察到較模糊的干涉條紋,可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫平行,從而使條紋變得清晰。那么，要想增加

從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù),需將毛玻璃屏向（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）雙縫的方向移動(dòng)。

（2）在某次測量中,將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對(duì)齊,將該亮紋記為第1條亮紋,此時(shí)

手輪上的示數(shù)如圖甲所示,此示數(shù)為2.320mm。然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭,使分劃板中心刻線與第6

條亮紋中心對(duì)齊,此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示,則此示數(shù)為mm,由此可求得相鄰亮紋的間距

?x=mm,進(jìn)一步用計(jì)算式;I=可求出該單色光的波長（已知雙縫間距為d,雙縫到屏的距離

為，,相鄰亮紋的間距為4工表示）。

13.（10分）地磁場可以有效抵御宇宙射線的侵入。某物理興趣小組,為了研究地磁場，設(shè)置了如下模

型：赤道剖面外地磁場可簡化為包圍地球厚度為?的勻強(qiáng)磁場,方向垂直該剖面,地球半徑為R。宇宙

射線含有一種帶電粒子,質(zhì)量為加,帶電量為q,以速度u正對(duì)地心射入該磁場區(qū)域,軌跡恰好與地面相

切，如圖所示。（不考慮大氣對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)的影響，不計(jì)粒子的重力。）

⑴判斷帶電粒子的電性;

(2)求粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;

(3)求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

/XXBX\

,&廣

入射方向產(chǎn)i地弋那

'*\、、κ?x×/

?y'XX/

粒子軌跡

14.(12)如圖所示,某均勻透明液滴(視為球形)的截面圖是圓心在。點(diǎn)、半徑為R的圓。一束紅光從

空中(看作真空)平行直徑4。8射到圓上的C點(diǎn),入射角i=60。,射入球內(nèi)經(jīng)過一次反射后從D點(diǎn)再次

平行40B折射向空中。求：

(1)液滴對(duì)紅光的折射率n;

(2)紅光從C點(diǎn)射入液滴,經(jīng)一次反射從。點(diǎn)射出，紅光在液滴內(nèi)傳播的時(shí)間K(光在真空中的傳播速

度為C)

15.(18分)某物理小組通過碰撞后的物塊研究過山車的原理,提出了下列設(shè)想:取一個(gè)與水平方向

夾角為8=60°,長為h=2√3m的傾斜軌道CD,通過微小圓弧與長為b=ym的水平軌道。E相連，

豎直光滑圓軌道與水平軌道相切于E點(diǎn),入口與出口均為水平軌道上E處,如圖所示,圓軌道與傾斜軌

道在同一豎直平面內(nèi)。一水平臺(tái)面距C點(diǎn)高度/i=0.90m,物塊α以初速度％從4點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過位

移S=√3m與靜止在臺(tái)面最右端B點(diǎn)的物塊b發(fā)生彈性正碰,碰后物塊b以一定的初速度水平拋出，到

。點(diǎn)時(shí)物塊8的速度方向恰沿CD方向，并沿傾斜軌道滑下。已知物塊a、b質(zhì)量相同,且與

AB.CD、DE間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為《=亨,g取Iom/S2,不計(jì)空氣阻力。求：

(1)碰撞后瞬間物塊匕的速度；

(2)物塊ɑ在4點(diǎn)的初速度的大??；

(3)要使物塊b在豎直圓軌道上運(yùn)動(dòng)不離開軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應(yīng)該滿足

什么條件？

高二物理參考答案

1.B2.A3.B4.C5.B6.D7.C8.BC9.CD10.BD

11.（每空2分，共6分）

（DB（2）A（3）mly∕T^=mly∕L^+m2y∕T3

12.（每空2分，共8分）

（1）靠近（2）13.8702.3104=半

13.（10分）

解：（1）帶電粒子在磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由左手定則可知帶電粒子帶負(fù)

電。（2分）

（2）設(shè)帶電粒子在磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,如圖依幾何關(guān)系有

/=（R+r）2（2分）

得一更

（2分）

8

1廣

（3）由洛倫茲力提供向心力qvB=m-（2分）

得B=犯

（2分）

5qR

14.（12分）

解：（1）根據(jù)對(duì)稱性以及光路可逆性，做出光路如圖所示，有

i=60

r=r=6=3()°（2分）

又因?yàn)椤?更U（2分）

sinr

解得〃=百（2分）

（2）由幾何關(guān)系得

CB=BD=2Rcosr=^R（2分）

光在液滴中的傳播速度

C

V=—（2分）

n

光在液滴中的傳播時(shí)間

CB+BD6R八

=——（2分）

V----C

15.（18分）

解:（1）兩物塊碰撞后,設(shè)物塊h的速度為匕，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得:

/|=；g/（1分）

Vy=gt（1分）

上=tan。（】分）

匕

vx=?/em/s（1分）

-μmgs=?mv^-?mvθ

（2）物塊。從4到8的過程中:l（1分）

CI與b碰撞瞬間：tnva=mva+mvx（2分）

12?'2?2

-mv=-mv,+-mv↑.（1分）

2l22

聯(lián)立①②③得％=J而m/s