湖南省益陽市2022-2023學年高二上學期期末物理 Word版含解析.docx

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益陽市2022年高二下學期期末質量檢測物理試題注意事項：1．本試卷包括試題卷和答題卷兩部分。試題卷共6頁，時量75分鐘，滿分100分。2．答題前，考生務必將自己的姓名、考號填寫在本試題卷和答題卡指定位置，并認真核對答題卡條形碼上的姓名、考號和科目。3．選擇題和非選擇題均須按答題卡的要求在答題卡上作答，在本試題卷和草稿紙上作答無效。4．考試結束后，將本試題卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確）1.一名中學生（質量約為50kg）參加校運會跳高比賽，以1.80m的成績打破校運會紀錄。已知該學生采用“背越式”越過橫桿落在身后1m高的海綿墊上經(jīng)0.2s靜止。請你估算該學生對海綿墊的平均沖擊力約為（　　）A.100NB.500NC.1000ND.1500N【答案】D【解析】【詳解】由，解得學生落到海綿墊子上的速度大小由動量定理可得解得海綿墊對學生的平均沖擊力約為由牛頓第三定律可知該學生對海綿墊的平均沖擊力約為1500N。故選D。2.關于光現(xiàn)象及其應用，下列說法正確的是（　　）A.通過兩支鉛筆夾成的一條狹縫觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象B.泊松亮斑是由光的干涉產生的C.一束單色光由空氣射入玻璃，這束光的速度變慢，頻率變低 D.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波【答案】A【解析】【詳解】A．通過兩支鉛筆夾成的一條狹縫觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，選項A正確；B．泊松亮斑是由光的衍射產生的，選項B錯誤；C．一束單色光由空氣射入玻璃，這束光的速度變慢，頻率不變，選項C錯誤；D．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，選項D錯誤。故選A。3.如圖所示，質量為m物體在一個與水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平面向右勻速運動，已知重力加速度大小為g，下列關于物體在時間t內所受力的沖量正確的是（　?。〢.拉力F的沖量大小為FtB.拉力F的沖量大小為C.摩擦力的沖量大小為FtD.重力的沖量大小為0【答案】A【解析】【詳解】AB．由沖量的定義知，拉力F的沖量大小為故A正確，B錯誤；C．由平衡條件可得摩擦力的大小則摩擦力的沖量大小為故C錯誤；D．由沖量的定義可知，重力的沖量大小為 故D錯誤。故選A。4.如圖所示是兩個理想單擺的振動圖像，縱軸表示擺球偏離平衡位置的位移。下列說法中正確的是（　?。〢.時，兩單擺的回復力最大B.乙擺球在第1s末和第3s末速度相同C.甲、乙兩個擺的擺長之比為D.甲擺球位移隨時間變化的關系式為【答案】D【解析】【詳解】A．時，兩單擺處于平衡位置，該位置的回復力為零，A錯誤；B．乙擺球第1s末和第3s末速度大小相等方向相反，B錯誤；C．由單擺的周期公式可知得甲、乙兩個擺的擺長之比為C錯誤；D．由圖可知，甲擺的振幅為，周期為，且零時刻位于平衡位置并開始向上運動，故甲擺球位移隨時間變化的關系式為 D正確。故選D。5.如圖，正方形線框MNPQ由四根相同的導體棒連接而成，固定于勻強磁場中，線框平面與磁感應強度方向垂直，線框頂點M、N與直流電源兩端相接。已知導體棒MN受到的安培力大小為F，則線框MNPQ受到的安培力的大小為（　?。〢.4FB.C.D.【答案】C【解析】【詳解】由已知條件可知MNPQ邊的有效長度與MN相同，等效后的電流方向也與MN相同，MNPQ邊的電阻等于MN邊電阻的3倍，兩者為并聯(lián)關系，設MN中的電流大小為I，則MNPQ邊中的電流為，設MN的長為L，由題意知所以MNPQ邊所受安培力為方向與MN邊所受安培力的方向相同，故線框MNPQ受到的安培力的大小為故選C。6.兩列頻率相同、振幅分別為5cm和7cm的橫波發(fā)生干涉時，某一時刻的圖樣如圖所示，實線表示波峰，虛線表示波谷，關于K、M、N三點的下列說法中正確的是（　?。〢.質點K為振動減弱的點B.質點N的振幅為2cm C.經(jīng)過一段時間，質點M、N的位移大小不可能相等D.由圖中時刻再經(jīng)過半周期時，質點M的位移為零【答案】B【解析】【詳解】A．質點K為波谷與波谷的相遇點，為振動加強點，故A錯誤；B．圖中N點實線與虛線相遇，為振動減弱點，振幅為故B正確；C．M點是振動加強點，N點是振動減弱點，此時M點的位移為12cm，N點的位移為2cm，由于M、N一直在振動，所以經(jīng)過一段時間，質點M、N的位移大小可能相等，故C錯誤；D．圖中時刻M點在波峰，經(jīng)過周期，質點M回到平衡位置，位移為零，故D錯誤。故選B。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題給出的四個選項中，有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分）7.如圖甲為一列簡諧橫波在時刻的波形圖，P是平衡位置為處的質點，Q是平衡位置為處的質點；圖乙為質點Q的振動圖像。則下列說法正確的是（　?。〢.該波沿x軸負方向傳播B.該波的傳播速度為40m/sC.從到質點P通過的路程等于30cmD.從到，該波傳播的距離為6m【答案】BD【解析】【詳解】A．在t=0s時，由乙圖知質點Q正向上運動，根據(jù)波形可知該波沿x軸正方向傳播。故A錯誤； B．由圖可知，波長，，則波的傳播速度為故B正確；C．在t=0s時，質點P沿y軸負方向運動。從t=0s到t=0.15s，質點P經(jīng)歷了四分之三個周期，質點初始位置不在平衡位置或最大位移處，其通過的路程不是三個振幅30cm，故C錯誤；D．在t=0.1s到t=0.25s的時間內，波沿x軸方向傳播的距離為故D正確。故選BD8.一質量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖像如圖，則（　?。〢.內合外力F的沖量為B.時物塊的動量大小為C.時物塊的動能為零D.時間內F對物塊所做的功為36J【答案】BC【解析】【詳解】AC．內合外力F的沖量為根據(jù)動量定理可得解得時物塊速度為可知時物塊的動能為零，故A錯誤，C正確；B．內根據(jù)動量定理有 解得時物塊的動量大小為故B正確；D．由上分析可知，物體的初末速度均為零，根據(jù)動能定理可知，時間內F對物塊所做的功為零，故D錯誤。故選BC。9.如圖所示，ABCO為半圓柱體玻璃的橫截面，AC為直徑，O為AC中點，AC長為d。一束激光從圓弧面沿平行于截面方向射向O點，光在真空中的速度為c，當時，恰好觀察不到從上表面射向空氣的光線，則（　?。〢.玻璃的折射率為1.25B.玻璃的折射率約為1.67C.激光在玻璃中的傳播速度為D.θ為37°時，激光在玻璃中的傳播時間為【答案】BD【解析】【詳解】AB．由題知當光線與界面AB的夾角θ為53°時，恰好觀察不到從界面AB射向空氣的光束，則說明此時光線發(fā)生了全反射，有，C=37°代入數(shù)據(jù)有n=1.67故A錯誤、B正確；C．根據(jù)波速與折射率的關系有 故C錯誤；D．由于θ為37°時激光在玻璃中的傳播的距離s=2R=d根據(jù)選項C有故D正確。故選BD。10.磁流體發(fā)電是一項新興技術，它可以把物體的內能直接轉化為電能。下圖是它的示意圖：平行金屬板M、N之間有一個很強的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負離子）噴入磁場，M、N兩板間便產生電壓。如果把M、N和用電器R連接，M、N就是直流電源的兩個電極。設M、N兩板間的距離為d，磁感應強度為B，等離子體以速度v沿垂直于磁場的方向射入M、N兩板之間，則下列說法中正確的是（　?。〢.M是直流電源的正極B.N是直流電源的正極C.電源的電動勢為D.電源的電動勢為【答案】BC【解析】【詳解】AB．等離子體進入磁場后，根據(jù)左手定則，知正離子向下偏，負離子向上偏，所以N板帶正電，M板帶負電，A錯誤，B正確；CD．最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，有所以電動勢C正確，D錯誤。故選BC。 三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共16分）11.某同學設計了一個用打點計時器“探究碰撞中的不變量”的實驗，在小車A的前端粘有橡皮泥，設法使小車A做勻速直線運動，然后與原來靜止的小車B相碰并黏在一起繼續(xù)做勻速運動，如圖所示，在小車A的后面連著紙帶，電磁打點計時器的頻率為50Hz。（1）長木板右端下面墊放一小木片的目的是___________。（2）若已得到打點紙帶如圖所示，并測得各計數(shù)點間的距離。則應選圖中___________段來計算A碰前的速度，應選___________段來計算A和B碰后的速度。（3）已測得小車A的質量，小車B的質量，則由以上數(shù)據(jù)可得碰后AB總動量為___________kg·m/s（結果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?平衡摩擦力②.BC③.DE④.0.42【解析】【詳解】（1）[1]長木板右端下面墊放一小木片的目的是平衡摩擦力；（2）[2][3]因為小車A與B碰撞前、后都做勻速運動，且碰后A與B黏在一起，其共同速度比A原來的速度小，所以，應選點跡分布均勻且點距較大的BC段計算A碰前的速度，選點跡分布均勻且點距較小的DE段計算A和B碰后的速度。（3）[4]由題圖可知，碰后A、B的共同速度分別為v′A=v′B=m/s=0.695m/s碰撞后mAv′A＋mBv′B=（mA＋mB）v′A=（0.40＋0.20）×0.695kg·m/s=0.42kg·m/s12.本學期我們在《光》的學習中做過如下的實驗探究，請根據(jù)實驗探究回答下列問題。（1）如圖所示為“用雙縫干涉測量光的波長”裝置示意圖，示意圖中有三個光學元件的名稱空缺，關于它們的說法正確的是___________（填選項前的字母）。 A.①是雙縫，③是濾光片B.②是單縫，③是雙縫C.②是雙縫，③是單縫（2）若條紋看起來較模糊，要使條紋變得清晰，下列操作可行的是___________A.增大單縫與雙縫間的距離B.改用間距更小的雙縫C.轉動測量頭到合適位置D.調節(jié)撥桿使單縫和雙縫平行（3）在測量某單色光的波長時，所得圖樣如圖甲所示，調節(jié)儀器使分劃板的中心刻線對準一條亮條紋A的中心，測量頭的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為___________mm。已知雙縫擋板與光屏間距為1m，雙縫相距0.2mm，測得相鄰兩條亮條紋之間的間距為3.260mm，則所測單色光的波長為___________m?！敬鸢浮竣?B②.D③.2.335（均可）④.【解析】【詳解】（1）[1]實驗裝置的安裝順序為光源、濾光片、單縫、雙縫，故①是濾光片，②是單縫，③是雙縫。故選B。（2）[2]A．條紋是模糊還是清晰與單縫與雙縫間的距離無關，故A錯誤；B．雙縫間距只影響干涉條紋的寬度，與清晰度無關，故B錯誤；C．測量頭的位置與條紋間距、條紋的清晰度都無關，故C錯誤；D．單縫與雙縫不平行時，可以看做無數(shù)距離雙縫中心線不等的點光源，經(jīng)過雙縫干涉，由于光源到雙縫的距離差連續(xù)變化，產生的明暗相間干涉條紋重疊后就沒有清晰的干涉圖樣，所以想得到清晰的干涉圖樣，需調節(jié)撥桿使單縫和雙縫平行，故D正確。故選D； （3）[3]螺旋測微器的精確值為0.01mm，圖乙讀數(shù)為[4]由可得四、計算題（本題共3小題，第13題12分，第14題12分，第15題16分。要有必要的文字說明和解題步驟，只有結果不計分。）13.如圖所示，兩根間距為L的金屬導軌平行固定在絕緣水平面上，導軌的左端接有電動勢為E、內阻為r的電源，導軌自身的電阻可忽略不計。導軌平面處于磁感應強度為B勻強磁場中，B與水平方向的夾角為θ。質量為m、導軌間電阻為R的金屬棒ab靜止在導軌上。閉合開關，金屬棒ab仍保持靜止。求：（1）金屬棒ab受到安培力的大小；（2）金屬棒ab受到摩擦力的大小和方向?！敬鸢浮浚?）；（2），向右【解析】【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律得得（2）由平衡條件得得 向右。14.如圖所示，有界勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，MN、PQ為磁場的邊界，磁場區(qū)域寬度為d。一束電荷量為e的電子以速度v垂直磁場邊界射入磁場中，穿出磁場時速度方向與磁場右邊界夾角為。不考慮電荷之間的相互作用力，求：（1）穿越磁場時的軌道半徑；（2）電子的質量；（3）穿越磁場的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設電子做勻速圓周運動的半徑為r，由幾何知識得（2）由牛頓第二定律得解得（3）由幾何關系可得粒子作圓周運動的圓心角為，穿越磁場的時間為15.如圖所示，一輕質彈簧的一端固定在滑塊A上，另一端與滑塊B 接觸但未栓接，該整體靜止放在光滑水平面上?，F(xiàn)有一滑塊C以8m/s的速度向右與滑塊A發(fā)生碰撞（時間極短）并與A粘在一起壓縮彈簧推動滑塊B向前運動，經(jīng)一段時間，滑塊B脫離彈簧并滑到靜止在光滑平面上的長木板上，長木板上表面與滑塊所在平面等高。已知，，長木板質量、長，，滑塊B與長木板之間的滑動摩擦因數(shù)。求：（1）滑塊C與滑塊A碰撞結束瞬間的速度；（2）被壓縮彈簧的最大彈性勢能；（3）滑塊B在長木板上滑動時產生的熱量。【答案】（1）4m/s；（2）8J；（3）4J【解析】【詳解】（1）設C與A碰撞結束時，速度為，以AC為系統(tǒng)，由動量守恒定律得得（2）設彈性勢能最大時，系統(tǒng)的速度為v2，由動量守恒定律和能量守恒定律得得（3）當B與彈簧分離時，設AC的速度為，B的速度為v4，則得 若B與長木板達到共速，設共同速度為，則得若未達到共速，則，則