济宁市
2023—2024学年度第一学期质量检测（三）
高二物理
注意事项：
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时，必须使用 0.5 毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。
一、单项选择题：共8小题，每小题3分，共24分。
1．物理学的发展离不开科学家们的贡献，他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列符合物理学史的是（ ）
A．电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联
B．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了光子说
C．赫兹通过实验证实了电磁波的存在，并建立了完整的电磁场理论
D黑体也可以辐射电磁波
2．水平面上有质量相等的、两个物体，水平推力、分别作用在、上．一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下．两物体的图象如图所示，图中则整个过程中（ ）
A．合外力对物体的冲量等于合外力对物体的冲量
B．摩擦力对物体的冲量等于摩擦力对物体的冲量
C．的冲量小于的冲量
D．a物体动量的平均变化率大于b物体动量的平均变化率
3．如图为简易多用电表的电路图。电源E为直流电源；R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻；表头G的满偏电流为5mA，内阻为20；虚线方框为换档开关；A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表共有5个档位，分别为直流电压5V档和10V档，直流电流10mA挡和25mA档，欧姆档。则以下说法中正确的是（ ）
A．多用电表的B端应与黑色表笔相连接
B．在使用欧姆表中“×100”挡测量电阻阻值时，发现指针非常靠近欧姆零点，应该选择更小倍率挡
C．开关接1时比接2时电表量程小
D．若要使用直流电压5V档，则换挡开关应与5相连
4．如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=3m处的P点，已知波的传播速度为10 m/s， 则（ ）
A．x=1m处的质点的起振方向沿+y方向
B．t=0.3s时，x=3m的质点传到了x=9 m处
C． t=1.2s时，x=8m处的质点已通过的路程为14cm
D． t=1.2s时，x=12m处的质点Q第一次处于波谷
5．如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的、两点之间做简谐运动，、分居点的左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（ ）
A．时，振子在点右侧cm处
B．振子和时的速度相同
C．时，振子的加速度方向水平向左
D．到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大
6．如图所示为某半圆柱体玻璃砖的横截面，BC为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AB方向由真空从BC面射入玻璃砖，之后分成两束，分别从E、D两点射出（不考虑光在玻璃砖中的反射）。已知该玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，则下列说法正确的是（ ）
A．a光和b光在玻璃砖中的传播速度相等
B．a光在玻璃砖中的传播时间等于b光在玻璃砖中的传播时间
C．从D点射出的为a光，从E点射出的为b光
D．若从玻璃中射入空气时，a光发生全反射的临界角更大
7．均匀介质中，波源位于O点的简谐波沿水平面传播，时刻，所有波峰、波谷的分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，坐标（0, 20）处的质点P处于波峰．质点P的振动图象如图乙所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（ ）
A．该波的传播速度大小为2.5m/s
B．坐标(0，40)处的质点M第一次处于波谷的时刻为4s
C．坐标(10，0)处的质点N在9.5s末在z轴上的坐标为cm
D．坐标(0，15)处的质点的振动方程为）
8．如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h.物块B和C的质量分别是3m和3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升到最高点时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则( )
A．碰撞后小球A反弹的速度大小为
B．碰撞过程B物块受到的冲量大小为
C．碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为
D．物块C的最大速度大小为
二、多项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。
9．如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于外加的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（ ）
A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
10．如图所示，电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值，开关S闭合，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表示数变化量的绝对值为，下列说法正确的是（ ）
与的比值不变．
电源的输出功率减小
11．如图所示，水平光滑桌面上，轻弹簧的左端固定，右端连接物体P，P和Q通过轻绳绕过定滑轮连接。开始时，系统处于静止状态，滑块P处于位置O。将滑块P向左推至弹簧原长的位置A点后由静止释放，P物体将在A点和右侧的某位置（图中未画出）之间来回运动，滑块未与定滑轮相碰，弹簧未超出弹性限度，已知P的质量为m，Q的质量为，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦，则（ ）
A. 从A点到O点，物体P与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于物体Q重力势能的减少量
B．绳上最大拉力为
C．弹簧的最大弹性势能为
D．刚释放瞬间，P的加速度为g
12．如图所示，一质量为2m的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台平滑连接。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球，以的速度由水平台面滑上小车。已知OP竖直，OQ水平，水平台面高，小球可视为质点，重力加速度为g。则（ ）
A.小车能获得的最大速度为
B．小球上升的最大高度到Q点的的距离为
C．小球在Q点速度方向与水平方向夹角的正切值为
D．小球落地时的速度大小为
三、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（8分）为了测量某待测电阻的阻值，约为30Ω，提供了以下器材：
A. 电源(电动势约为，内阻约为0.2Ω）；
B. 电流表（量程0-50mA，内阻约10Ω）；
C. 电流表(量程0-3A，内阻约0.12Ω）；
D. 电压表（量程0-3V，内阻很大）；
E.电压表（量程0-15V，内阻很大）；
F. 滑动变阻器，允许最大电流；
G. 滑动变阻器，允许最大电流；
H. 定值电阻R（20Ω，允许最大电流）；
I. 单刀单掷开关一个，导线若干。
（1）为了使测量范围尽可能大，电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。（填写仪器前的字母）
（2）请在虚线框内画出测量电阻的实验电路图。
某次测量中，电压表示数为时，电流表示数为，则计算待测电阻阻值的表达式为 。（用字母表示）
14．（6分）利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空：
（1）调节导轨水平；
（2）测得两滑块的质量分别为0.501kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量 （填：大或小）的滑块作为A；
（3）调节B的位置，使得A与B接触时，A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等；
（4）使A以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B碰撞，分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和；
（5）将B放回到碰撞前的位置，改变A的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示；
1 2 3 4 5
0.49 0.69 1.01 1.22 1.39
0.15 0.24 0.33 0.40 0.46
0.31 0.33 0.33 0.33
（6）表中的 （保留2位有效数字）；
（7）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则大小的理论表达式为 （用和表示），本实验中其值为 （保留2位有效数字），若该值与表格中k值的差别在允许范围内，则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
15. （8分）一大型游乐场建有一个半球型游泳池，游泳池半径为R，游泳池内注满水。一潜泳者可在水面下方游动，其头罩上带有一单色光源，游泳池水面上的最大发光面积为游泳池面积的(不考虑容器壁的反射），光在真空中传播的速度为c，求：
(1)池内水的折射率；
(2)射出水面的光在水中传播的最长时间。
16．（10分）毛主席的诗词“洞庭波涌连天雪”，描述的正是机械波传播的场景。一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形如图中实线所示，在t2=0.6s时的波形如图中的虚线所示。
（1）求这列波可能的传播速度大小；
（2）若已知波的周期T>0.8s，则从时刻开始计时，求质点M在0~1.8s内运动的路程。
17、（12分）如图所示电路，电源电动势，内阻忽略不计，初始状态，电阻箱，，，M点和N点之间接有定值电阻和水平放置的平行板电容器，电容器的电容，则
若，则闭合开关后，电路稳定时电容器两极板电压
若欲使平行板电容器所储存电荷量为0，则需要将R3调节到多大
若，闭合开关，电路稳定后再将调整为24Ω，则电路达到下一次稳定时通过的电荷量。
18. （16分）如图为某游戏装置的示意图，由固定的竖直光滑圆弧轨道A、静止在光滑水平面上的滑板B、固定竖直挡板C组成。轨道A的底端与滑板B的上表面水平相切，初始时轨道A与滑板B左端紧靠在一起，滑板B右端与竖直挡板C相距。游客乘坐滑椅（可视为质点）从轨道A上P点由静止出发，冲上滑板B时把轨道A撤走，滑板B足够长（滑椅不会从滑板表面滑出），滑板B与挡板碰撞无机械能损失。已知游客与滑椅的总质量，圆弧轨道的半径R=10m，O点为圆弧轨道的圆心，与竖直方向夹角，滑板B的质量M=400kg，滑椅与滑板B间的动摩擦因数，空气阻力可忽略。求：
（1）游客与滑椅滑到圆弧轨道最低点时的速度大小；
（2）滑板B与竖直挡板碰撞前，游客、滑椅和滑板B组成的系统损失的机械能；
（3）若滑板B右端与固定挡板C距离d可以改变，并要求滑板B只与挡板C碰撞两次，则d应满足的条件。济宁市
2023—2024学年度第一学期质量检测（三）
高二物理答案
选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D A B C A B C D BD AB BC ABD
非选择题
13【答案】 （1） B（1分） D（1分） F（1分） ；（2） （3分） ； （3）
（2分）.
14【答案】（2）小（1分）; （6） 0.35（1分）；（7） （2分）；0.32（2分）。15（8分）【答案】(1)；(2)
【详解】(1)设液体折射率为n，当光源S位于O点正下方的池底时发光面积最大，发光半径为r
（1分）
此时光恰好发生全反射 （1分）
根据几何关系 （1分）
解得 （1分）
(2)发光点在O点正下方池底处以临界角射出时光路最长
（1分）
（1分）
解得 （2分）
16．（10分）【答案】（1） 或者 ，；（2）6cm
【详解】（1）由题图可知，波长
若波沿轴正方向传播，则 ，（1分）
解得 （1分）
波速为
解得 （1分）
若波沿轴反方向传播，则 …… （1分）
解得 （1分）
波速为
解得 …… （1分）
（2）由题意知，
若波沿轴正方向传播，则 >0.8s （1分）
则只能取0时满足条件，对应 T=2.4s（1分）
因 ,（1分）
则内质点运动的路程为 s=3A=6cm（1分）
若波沿轴反方向传播，则 >0.8s
则无解，故波不可能沿x轴反方向传播。
17（12分）【答案】（1）UNM=3V;（2）R3=12Ω;（3）ΔQ=1.75×10-4C
【详解】（1）当电阻箱的阻值为，R1、R2串联后与R4并联，电容器两端的电压为R1两端的电压 （2分）
（2）电容器两端电压为0，则储存电荷量为0，
时，R1、R2串联，R3、R4串联，之后并联，R1两端的电压
（1分）
R3两端的电压 （1分）
欲使电容器两端电压等于零，则有 （1分）
解得 （1分）
（3）时，R1、R2串联，R3、R4串联，之后并联，R1两端的电压
（1分）
R3两端的电压 （1分）
则电容器两极板电压 （1分）
下极板为高电势；
同理可得当时，电容器两极板电压
（1分）
上极板为高电势。
则流经电荷量 （2分）
18（16分）【答案】（1）10m/s；（2）4000J；（3）
【详解】（1）设滑椅滑到圆弧轨道最低点时速度为，由动能定理有
（2分）
在圆弧轨道最低点时游客与滑椅的速度大小
v0=10m/s（1分）
（2）设共同速度为v，由动量守恒定律
（1分）
解得
（1分）
设在此过程中滑板的位移为，由动能定理有
（1分）
解得
x1=4m（1分）
因，故达到共同速度后才与C碰撞，对系统能量守恒定律
（1分）
解得
Q=4000J（1分）
（3）设B与C板第一次碰撞前瞬间，两者的速度大小分别为，由动量守恒定律
（1分）
设B与C板第二次碰撞前瞬间，两者的速度大小分别为，由动量守恒定律
（1分）
若要碰撞两次，则需要满足
，（1分）
根据B往返运动的对称性，对B由动能定理
（1分）
联立上式，由
可得
（1分）
由
可得
（1分）
即d应满足的条件
（1分）
试卷第4页，共5页
