上栗县中2022-2023学年高二上学期期末考试
物理试卷
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．电磁波与我们的日常生活和生产息息相关．下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦在实验室证实了电磁波的存在
B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
C．银行的验钞机和家用电器的遥控器及CT透视时发出的都是紫外线
D．射线的杀伤作用和穿透能力及能量都很强，可用于金属探伤及肿瘤治疗
2．下列物理量是矢量的是（ ）
A．电流 B．电量 C．电势 D．电场强度
3．电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为R1，两端电压为U1，流过的电流为I1；电动机的内电阻为R2，两端电压为U2，流过的电流为12．则
A． B． C． D．
4．如图所示，A、B两个小球静止在光滑水平地面上，用轻弹簧连接，A、B两球的质量分别为0.4kg和1.2kg。现使A球获得向右的瞬时速度。已知弹簧始终在其弹性限度之内，则在A、B两球运动的过程中（ ）
A．B球的最大速度大小为1.5m/s
B．B球速度最大时，A球的速度大小为3m/s，方向水平向左
C．A球速度为0时，A、B组成的系统动能损失最大
D．A球加速度为0时，B球的速度最大
5．关于光的衍射现象，下列说法正确的是（ ）
A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
B．白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹
C．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了干涉
D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射
6．如图为一列传播速率v=8m/s的简谐横波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置在x1=3.5m处的质点，此时刚好传到x=6m处，P正做减速运动。Q是平衡位置在x2=26m处的质点。则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．1s内质点P通过的路程为8m
C．Q质点的起振方向沿y轴负向
D．t=2.7s时质点Q沿y轴负向加速运动
7．经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象，他把两个线圈绕在同一个软铁环上（如图所示），一个线圈A连接电池与开关k1，另一线圈B与电流G、开关k2连接并在其中一段直导线行放置小磁针。可观察到的现象有（ ）
A．保持开关k1闭合，闭合开关k2瞬间，小磁针N极向外偏转一下，随即复原
B．保持开关k1闭合，闭合开关k2瞬间，电流G偏转一下，随即复原
C．保持开关k2闭合，闭合开关k1瞬间，电流G偏转一下，随即复原
D．保持开关k2闭合，闭合开关k1瞬间，小磁针N极向里偏转一下，随即复原
8．如图所示，当电路里滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时（ ）
A．电容器C两端的电压增大
B．电容器C两极板间的电场强度减小
C．电压表的读数减小
D．R1消耗的功率增大
9．下列各种说法中正确的是( )
A．电流的定义式适用于任何电荷的定向移动形成的电流．
B．库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
C．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从正极经用电器移送到负极时电场力所做的功
D．从可知，导体的电阻跟两端的电压成正比，跟导体的电流成反比
10．如图所示，是一圆台形状的玻璃柱．一红色细光束与圆台边界成入射，折射光束与边界成出射，为反射光束，，则
A．该红光在玻璃柱中的临界角正弦值为0.625
B．该红光在玻璃柱内的传播速度为
C．仅增大角可以提高反射光束的强度
D．若换成蓝色细光束以相同的角入射，角将变大
11．如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO′为过C点的AB面的垂线，a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（ ）
A．在半圆的玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B．a光的频率大于b光的频率
C．两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距a光的较大
D．若a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角
12．如图所示为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明用下面的实例来检验广告的科学性：设一个质量为50g的鸡蛋从25楼顶自由落下，相邻楼层的高度差为3.2m，鸡蛋与地面撞击时间约为0.002s，不计空气阻力，g=10m/s2。则（ ）
A．鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动量变化相等
B．鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动能变化相等
C．从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化约为2000kg m/s
D．该鸡蛋对地面平均冲击力约为1000N
二、实验题（共20分）
13．某同学设计了如图甲所示的电路进行实验探究，其中ab是一段电阻率较大且粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2 Ω的保护电阻，滑片P与电阻丝始终接触良好．实验中提供的电流表有0～0.6 A和0～3 A两个量程．实验时闭合开关，调节P的位置，测得aP的长度x和对应的电压U、电流I，并分别绘制了如图乙所示的U－I图象和如图丙所示的－x图象．
(1)利用图乙可得电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω．(保留3位有效数字)
(2)根据测得的电阻丝的直径可以算得其横截面积S＝1.2×10－7 m2，利用图丙可求得电阻丝的电阻率ρ为________ Ω·m(保留2位有效数字)．根据图丙还可以得到的信息是__________．
(3)关于该电路，下列判断不正确的是________．
A．为保护电流表，滑片必须从b端开始滑动
B．为保护电表不被烧坏，应选用量程尽可能大的电流表和电压表
C．为测量准确，电流表的量程应为0～0.6 A
D．在本实验中滑片不允许滑到a端
14．小花在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3、P4，如图所示，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置．图中AO表示经过大头针P1和P2的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线．
（1）请将光路图画完整________，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角1和折射角2；
（2）该玻璃砖的折射率可表示为n=________．（用1和2表示）
（3）确定P3位置的方法是________．
（4）对实验中的现象，下面说法正确的是________
A. 大头针应垂直于纸面插上
B. 此实验可以不用量角器
C. 如果玻璃砖aa'和bb'不平行，则无法用此方法测量折射率
D. 如果入射角太大，则折射光线会在玻璃砖内表面发生全反射，而使实验无法进行
三、计算题（共36分）
15．如图所示为A、B两个弹簧振子简谐运动的位移—时间图象，试完成以下问题：
（1）弹簧振子B在第0.2s末到第0.4s末这段时间内，振子的加速度的方向如何；
（2）请根据图象写出A、B振子简谐运动的表达式；
（3）振子A在第10s时的位移是多少 前10 s内的路程是多少。（此问要求有分析过程 只写结果不得分）
16．如图所示，圆环的质量为，经过环心的竖直钢丝上套有一个质量为的小球，今让小球沿钢丝（质量不计）以初速度竖直向上运动，重力加速度为，要使圆环对地面无压力，则小球的加速度是多少 （设小球不会到达点）
17．如图为一半球形玻璃砖的一个截面，其半径为R，玻璃砖的折射率为，光线I从顶点A垂直射向球心，光线Ⅱ的入射点为B，∠AOB=60°，试画出两束光线的光路图（只画折射光线），并求这两束光线经CD面出射后的交点到球心O的距离。
18．木块A与木块B用一根弹性很好的轻质弹簧连在一起，开始弹簧处于原长，整个装置在光滑水平面上静止。一质量为m的子弹以某一初速度水平射入木块A并留在其中，如图所示．已知弹簧被压缩瞬间A的速度v＝，其中va为一已知速度，木块A、B的质量均为M。求子弹射入木块A前的速度大小以及弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能。
1．D
【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹在实验室证实了电磁波的存在，故A错误；
B．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，故B错误；
C．银行的验钞机发出的都是紫外线，家用电器的遥控器发出的是红外线， CT透视时发出的是X射线，故C错误；
D．射线的杀伤作用和穿透能力及能量都很强，可用于金属探伤及肿瘤治疗，故D正确。
故选D。
2．D
【详解】电场强度既有大小也有方向是矢量，电流、电量、电势只有大小没有方向是标量。
故选D。
3．D
【详解】由题意可知I1=I2，选项A错误；因U2>I2R2，U1=I1R1，则，选项BC错误，D正确；故选D.
4．B
【详解】AB．当B球速度最大时，弹簧处于原长，以向右为正方向，设此时A、B速度为v1、v2，由动量守恒和机械能守恒有
解得
v1=-3m/s，v2=3m/s
A错误，B正确；
C．由能量守恒可知，A、B组成的系统动能损失最大时，弹簧弹性势能达到最大值，此时A、B速度相同，设为，由动量守恒
解得
C错误；
D．A球加速度为0时，弹簧处于原长，当弹簧从压缩状态逐渐恢复原长过程中，B球的速度逐渐增大，弹簧恢复原长时B速度达到最大；当弹簧从伸长状态逐渐恢复原长过程中，B球的速度逐渐减小，弹簧恢复原长时B速度达到最小值，D错误。
故选B。
5．A
【详解】AB．红光照到狭缝上产生的衍射图样是红暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹，故A正确，B错误；
C．光照到不透明小圆盘上，在其阴影中心处出现亮点，是衍射现象，故C错误；
D．光照到大圆孔上出现大光斑，大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象，故D错误。
故选A。
6．D
【详解】A．由质点P正做减速运动可知t=0时刻P向下运动，据质点振动方向和波的传播方向的关系可知该波沿x轴正方向传播，A错误；
B．由题图可读出振幅A=5cm，波长λ=4m，由
可得周期为T=0.5s，1s内，即两个周期内，质点P通过的路程为振幅的8倍，即0.4m，B错误；
C．波源的起振方向与x=6m的质点t=0时刻的振动方向相同，简谐波沿x轴正方向传播，可知x=6m的质点在t=0时刻的振动方向向上，则波源的起振方向向上，进而可知Q质点的起振方向沿y轴正方向，故C错误；
D．经过
时间，Q点开始振动
故t=2.7s时质点Q正由波峰向平衡位置运动，即沿y轴负向加速运动，D正确。
故选D。
7．C
【详解】AB．保持开关闭合，线圈A中有恒定的电流，闭合开关，穿过线圈B的磁通量不变，线圈中没有感应电流，电流G、小磁针不偏转，故AB错误；
CD．保持开关闭合，闭合开关瞬间，线圈A中的电流从无到有，则穿过线圈B的磁通量变化，线圈B所在回路有顺时针电流，电流G偏转一下，随即复原，根据右手定则可知，小磁针N极向外偏转一下，随即复原，故D错误C正确。
故选C。
8．A
【详解】D．P下滑时接入电路的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，即通过的电流减小，根据可知消耗的功率减小，故D错误；
C．根据闭合回路欧姆定律可知内电压减小，外电压增大，电压表的读数增大，故C错误；
AB．由于的电流减小，所以两端的电压减小，故电容器两端的电压增大，根据可得两极板间的电场强度增大，故A正确，B错误。
故选A。
9．AB
【详解】A.物理学中把每秒钟通过导体任意横截面的电荷量叫做电流强度，根据定义，电流的定义式为
适用于任何电荷的定向移动形成的电流，故A正确；
B.真空中两个点电荷相互作用遵循公式
即库仑定律，故B正确；
C.电源是通过非静电力做功将其他形式能转化为电能的装置，在数值上等于电源将单位正电荷从负极移动到正极时，非静电力所做的功，故C错误；
D.导体的电阻时导体本身的一种性质，在数值上等于它两端的电压和通过的电流比值，决定它大小的只有材料、长度和横截面积，与电流电压无关，故D错误．
10．AB
【详解】A.根据几何关系得入射角为：
折射角：
则玻璃对红光的折射率：
该红光在玻璃柱中的临界角正弦值为：
故A正确；
B.红光在玻璃中传播速度：
故B正确；
C.仅增大角，入射角减小，不会发生全反射，不能提高反射光束的强度，故C错误；
D. 若换成蓝色细光束，玻璃对蓝光的折射率变大，根据可知以相同的角入射，角将变小，故D错误．
11．ACD
【详解】AB．由图分析可知，玻璃砖对b束光的偏折角大于对a束光的偏折角，根据折射定律得知，玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，b光的频率大于a光的频率，由
得到，a光在玻璃砖中的速度大于b光的传播速度。故A正确，B错误。
C．根据
干涉条纹的间距与波长成正比，a光的频率小，波长长，故相邻明条纹的间距a光的较大。故C正确。
D．由公式
分析得知，a光的折射率n小，则a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角。故D正确。
故选ACD。
12．AD
【详解】A．根据动量定理有
所以鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动量变化相等，则A正确；
B．鸡蛋在空中运动过程中，任意相等时间内动能变化不相等，因为在任意相等的时间内重力对鸡蛋做的功不相有等，所以B错误；
C．从下落到即将落地，鸡蛋的动量变化约为
代入数据解得
所以C错误；
D．该鸡蛋对地面平均冲击力约为
所以D正确；
故选AD。
13． 3.00 1.00 1.2×10-6 电流表内阻为2.0 Ω BD
【详解】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律有U＝E－I(R0＋r)，题图乙中图线与纵轴的截距为3.00 V，表示电源电动势；
[2]图线的斜率的绝对值为R0＋r＝3.00 Ω，得r＝1.00 Ω．
(2)[3]由欧姆定律和电阻定律有＝RA＋ρ，图线的斜率为＝10 Ω/m，代入数据解得ρ＝1.2×10－6 Ω·m；
[4]在题图丙中，图线与纵轴的截距为RA＝2.0 Ω；
(3)[5]A．为保护电流表，电路中的电流必须从最小开始调节，因此必须从b端开始滑动滑片，A正确；
B．电路中电表的选择要满足准确性原则，电表的指针半偏时读数更准确，B错误；
C．从题图乙中可观察到电流表读数小于0.6 A，因此电流表的量程应选0～0.6 A，C正确；
D．如滑片滑到a端，则电路中的电流约为＝0.6．
14． sin1／sin2 挡住P1和P2的像 AB
【详解】（1）[1]由于P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，故通过P1、P2的光线折射后通过P3、P4，作出光路图，如图所示：
（2）[2] 根据折射定律，玻璃砖的折射率为：
（3）[3] 在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像
（4）[4] 大头针应垂直地插在纸面上，这样便于观察，故A正确；
没有量角器，可以用下列方法求出折射率：完成了光路图以后，以O点为圆心、适当长度为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O′连线延长线于C点．过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图所示
则由几何知识得到：
又AO=OC，则得折射率
故B正确；
在测定玻璃的折射率的实验中，所用玻璃的两表面aa和bb′不平行，只要操作正确，则画出的光路图正确，则能正确得出入射角与折射角，由 ，可知折射率n的测量值只与入射角和折射角有关，而与两个表面的形状无关，所以测得的折射率不变，所以玻璃砖aa'和bb'不平行，也可以用此方法测量折射率，故C错误；
D. 因为光先从空气射入玻璃中，玻璃两界面平行，如果入射角太大，则折射光线会在玻璃砖内表面也不会发生全反射，故D错误．
15．（1）沿x轴正方向；（2），；（3）振子A在第10s时的位移是0，前10 s内的路程是50cm
【详解】（1）由图可知弹簧振子B在第0.2s末到第0.4s末这段时间内,振子的位移从0到负方向最大位置，由
可知加速度的方向沿x轴正向。
（2）由图象知：A的振幅是0.5cm，周期是0.4s；由图象知：A中振动的质点已振动了，，由0.4s，得
rad/s
则简谐运动的表达式为
B的振幅是0.2cm，周期是0.8s，B中振动的质点从平衡位置沿正方向已振动了，，由0.8s得
rad/s
则简谐运动的表达式为
（3）振子A在第10s时回到平衡位置，所以位移是0，A的周期是0.4s，在一个周期内，振子所经过的路程是4A，所以总路程为
16．
【详解】由牛顿第三定律知圆环对地面无压力，则地面对圆环无支持力，取小球为研究对象，受重力和钢丝对小球竖直向下的摩擦力．
由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律可知小球对钢丝竖直向上的摩擦力
对圆环受力分析可知，圆环受重力和竖直向上的摩擦力作用，则
由以上各式解得
17．，
【详解】光路如图所示
设这两束光线经CD面出射后的交点为P，光线Ⅱ在B点折射时，据折射定律可得
解得
在CD界面处折射，由折射定律及图中几何关系可得
其中
可得
有
故这两束光线经CD面出射后的交点到球心O的距离为
18．va ；
【详解】以子弹与木块A组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
已知
解得v0＝va
弹簧压缩最短时，两木块速度相等，以两木块与子弹组成的系统为研究对象，以木块A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
解得
由机械能守恒定律可知
解得
