2023-2024学年山东省临沂市高二（上）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )
A. 由可知，与成正比，与成反比
B. 一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场
C. 磁感应强度的方向就是该处电流受力方向
D. 磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量
2.同一地点有甲、乙两个单摆，摆球质量之比，甲摆动次时，乙恰好摆动次，它们都在作简谐运动。可以判断这两个单摆摆长之比为
( )
A. B. C. D.
3.下面左图为双缝干涉实验装置示意图，右图为用该装置实验时得到的甲、乙两种单色光的干涉条纹。下列说法正确的是( )
A. 若甲光是蓝光，乙光可能是红光
B. 将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小
C. 换一个双缝之间距离更小的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小
D. 用白光进行实验，光屏上无干涉条纹
4.对于下列光学现象，说法正确的是( )
A. 在水中看到空中的物体比其实际位置变低
B. 用光导纤维束传送图象信息，这是光折射的应用
C. 泊松亮斑实验否定了光的波动说
D. 观看立体电影所佩戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的偏振片
5.如图所示，电路中开关闭合，两平行金属板间带电微粒处于静止状态，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则
( )
A. 电流表读数减小 B. 电源的效率增大
C. 微粒将向下运动 D. 上消耗的电功率增大
6.如图电路中开关接通后，电阻每通过的电量放出热量，电阻上每通过的电量放出的热量，电阻与消耗电功率相等，则、、的电阻值之比是
( )
A. B. C. D.
7.如图所示，足够长的传送带以恒定的速率逆时针运动，一质量为的物块以大小为的初速度从传送带的点冲上传送带，从此时起到物块再次回到点的过程中，下列说法正确的是
A. 物块所受的摩擦力的冲量可能为零
B. 合力对物块的冲量大小可能为零
C. 合力对物块的冲量大小可能为
D. 合力对物块的冲量大小可能为
8.如图所示，轻弹簧下端悬挂两小球、，两小球通过一段轻绳相连。让小球从弹簧原长的位置点静止释放，当小球向下运动到最低点时绳子恰好被拉断，弹簧始终未超过弹性限度。已知两小球质量均为，弹簧的劲度系数为，重力加速度为，不计空气阻力，则
( )
A. 绳子能承受的最大拉力为 B. 绳断后球做简谐运动的振幅为
C. 绳断后球回到位置时的速度最大 D. 绳断后瞬间球加速度大小为
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。关于下列实验操作及实验现象的说法正确的是( )
A. 闭合开关，线圈插入线圈的过程中，灵敏电流计的指针发生偏转
B. 闭合开关，线圈插入线圈后保持静止，灵敏电流计指针发生偏转
C. 闭合开关，线圈插入线圈后，变阻器滑动头快速滑动过程中，灵敏电流计指针发生偏转
D. 线圈插入线圈后，闭合开关及断开开关，都将引起灵敏电流计的指针发生偏转
10.使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的极正对着乙的极，甲的质量小于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻( )
A. 甲的速度大小比乙的大 B. 甲的动量大小比乙的大
C. 甲的动量大小与乙的相等 D. 甲和乙的总动量方向向左
11.一列简谐横波沿轴传播，时刻的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是
( )
A. 波沿轴正方向传播
B. 波速大小为
C. 经过质点经过的路程
D. 质点的振动方程
12.新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某品牌汽车电池采用的是“刀片电池”技术。某学习小组在实验室测量一块电池电芯的电动势和内阻。为了能较准确地测量，该小组利用图甲所示电路进行实验，单刀双掷开关先后与、连接，调节阻值，得到多组电压和电流的数据，根据实验记录的数据绘制了、两条图线，如图乙所示。则( )
A. 仅利用接时的数据，所得内阻测量值小于真实值
B. 图线是利用单刀双掷开关接中的实验数据绘制的
C. 综合、两条图线，可以排除两电表内阻的影响，得到此电芯的内阻
D. 综合、两条图线，可以排除两电表内阻的影响，得到此电芯的内阻
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：
将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界
激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出。用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置
移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图所示
用刻度尺测量的长度为，测量的长度为
利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式__________；由测得的数据可求得折射率为__________结果保留位有效数字
相对误差的计算式为。为了减小、测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角_________填“稍小一些”或“稍大一些”。
14.某同学买了一卷铜导线，想在不拆散导线卷情况下，估测该卷铜导线的长度。
该同学剥去导线末端的少许绝缘皮，用螺旋测微器测铜导线直径，如图所示，该铜导线直径为_________。
该同学找来实验器材来测量该卷铜导线的总电阻，电路图如图所示，其中，，为灵敏电流计，为电阻箱，电路其余部分电阻均不计。
开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于________端填“”或“”；
闭合开关并移动变阻器滑片，发现电流计有示数。调节电阻箱，使电流计指针稳定指向中央零刻度线，此时电阻箱阻值如图所示，则该卷铜导线的电阻为_________；
已知铜导线的电阻率约为，该同学测得导线的实际长度约为_________取，最终结果保留整数
四、简答题：本大题共4小题，共46分。
15.分别沿轴正向和负向传播的两列简谐横波、的振动方向相同，振幅均为，波长均为，波速均为。时刻，波刚好传播到坐标原点，该处的质点将自平衡位置向上振动；波刚好传到处，该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后，两列波相遇。
在答题卡给出的坐标图上画出波在时刻的波形图；
求出处质点第一次到达波峰的时刻；
求出图示范围内的介质中，因两列波干涉而振动振幅最小的平衡位置。
16.如图所示，等腰直角为一棱镜的横截面，，，紧贴边上的点放一点光源，，点光源发出的光在棱镜中传播时，棱镜材料的折射率，只研究从点发出照射到边上的光线。
求出光在棱镜中的传播速度及发生全反射的临界角；
某一部分光线可以依次在、两界面均发生全反射，请利用作光路图的方法找到并指明该部分光线在边上的照射区域；要求：作光路图时在边上作出法线，标出入射角度数
求出问中光线在边上的照射区域的长度。
17.如图所示，滑板比赛中运动员从平台水平飞出后，经时落到斜坡上，然后他弯曲双腿做缓冲，经后其速度方向变为沿斜坡方向。已知斜坡倾角，运动员及滑板视为整体，其总质量，空气阻力忽略不计取，，求：
运动员从平台水平飞出的初速度大小；
在时间内斜坡对运动员及滑板垂直于斜坡方向的平均冲击力的大小。
18.如图所示，水平地面上有一固定光滑轨道，其左侧为四分之一光滑圆弧，圆弧半径为，右侧是光滑的水平面。紧挨着轨道右侧有一质量为的小车，小车与水平地面间无摩擦，小车左端和轨道末端平滑过渡但不粘连，最右边有一固定的竖直墙壁，小车足够长，且小车右端距离墙壁足够远。在轨道末端点静止放置一个质量为的滑块可视为质点，现将一质量为的滑块可视为质点从轨道顶端点由静止滑下，经过后与滑块发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞后滑块滑上小车，小车与墙壁相碰时碰撞时间极短，每次碰撞后小车速度反向，速度大小减小为碰撞前速度大小的。已知滑块与小车的上表面间的动摩擦因数为，在整个过程中滑块未从小车上滑落，重力加速度取。求：
滑块运动到点时还未与滑块碰撞的速度大小；
从滑块滑上小车到小车第一次撞墙后瞬间，滑块与小车整体减少的机械能；
小车与墙壁第次碰撞后到与墙壁第次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.公式 是磁感应强度的定义式，磁感应强度与磁场本身有关，与、无关，故A错误；
B.若通电导体电流方向与磁场方向平行，通电导体不受磁场力，故一小段通电导体在某处不受磁场力，此处不一定无磁场，故B错误；
C.电流在磁场中受力方向由左手定则进行判断，其方向与电流方向相互垂直，故C错误；
D.根据 可知，磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】相同时间内，甲摆动次，乙摆动次，说明甲乙摆动周期之比为
根据单摆周期公式可知
可得这两个单摆摆长之比
故选A。
3.【答案】
【解析】A.由
可知甲的干涉条纹间距大，所以甲的波长长，则甲光可能是红光，乙光可能是蓝光，故A错误；
根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距
可知若要干涉条纹间距变小，可以将光屏移近双缝，或增大双缝之间的距离 ，故B正确，C错误；
D.用白光进行实验，则干涉条纹是彩色条纹且中央亮纹是白色的，其它亮纹中红色波长最长在最外侧，紫色光波长最短在最内侧，故D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】A.根据光的折射原理，结合人的错觉是光沿着直线方向传播，因此在水中看到空中的物体变高，故A错误；
B.用光导纤维束传送图象信息，这是光的全反射的应用，选项B错误；
C.泊松亮斑是光的衍射现象，实验肯定了光的波动说，选项C错误；
D.观看立体电影所佩戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的偏振片，选项D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】滑动变阻器的滑片向端移动时接入电路的阻值减小，回路中的总电阻减小，电流增大，电源内阻和分得的电压增大，和两端的电压减小，所以通过的电流减小，通过的电流增大，即电流表读数增大，根据
可知上消耗的电功率减小，故AD错误；
根据电源的效率
可知电源的效率减小，故B错误；
C.电容器两极板间的电压等于两端的电压在减小，两极板间的电场强度减小，所以微粒将向下运动，故C正确。
故选C。
6.【答案】
【解析】根据
电阻每通过的电量放出热量，可知两端电压；电阻上每通过的电量放出的热量，可知两端电压；电阻与电压相等，电阻与消耗电功率相等可知
可得电阻
可得
故选A。
7.【答案】
【解析】【分析】
根据物块返回到点的速度大小，结合动量定理求出合外力的冲量，根据动能定理得出合外力做功的大小。
本题考查动能定理和动量的相关知识，解决本题的关键理清物块在传送带上的运动规律，结合动量定理和动能定理进行求解，难度中等。
【解答】
若，则物块返回到点的速度大小为，根据动量定理知，合力的冲量为：，根据动能定理知，合力做功的大小为零；
若，则物块返回到点的速度大小为，根据动量定理知，合力的冲量，根据动能定理得，合力做功为：
综上，合力对物块的冲量大小为，也可能为，合力做的功可能为零，也可能不为零；
故ABD错误，C正确。
故选C。
8.【答案】
【解析】A.将、看成整体，小球从弹簧原长的位置点静止释放，根据牛顿第二定律有
当小球向下运动到最低点时，根据对称性，对，根据牛顿第二定律有
绳子能承受的最大拉力为
故A错误；
B.绳断后球处于平衡位置时，弹簧的伸长量有
当小球向下运动到最低点时，根据牛顿第二定律有
绳断后球做简谐运动的振幅为
故B正确；
C.绳断后，球的重力等于弹簧弹力时，球的速度最大，点为弹簧原长的位置，故球回到位置时的速度不是最大，故C错误；
D.绳断后瞬间，对，根据牛顿第二定律有
球加速度大小为
故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】A.闭合开关，线圈插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，则灵敏电流计的指针发生偏转，选项A正确；
B.闭合开关，线圈插入线圈后保持静止，穿过线圈的磁通量不发生变化，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不发生偏转，选项B错误；
C.闭合开关，线圈插入线圈后，变阻器滑动头快速滑动过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转，选项C正确；
D.线圈插入线圈后，闭合开关及断开开关，则穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，都将引起灵敏电流计的指针发生偏转，选项D正确。
故选ACD。
10.【答案】
【解析】A.根据牛顿第二定律
可得
，
甲的质量小于乙的质量，可得
在它们相互接近过程中，磁力不断增大，甲、乙做加速度增大的加速运动，在它们相互接近过程中的任一时刻甲的加速度均大于乙的加速度，故甲的速度大小比乙的大，故A正确；
根据动量定理
甲的质量小于乙的质量，故甲的动量大小比乙的大，故B正确，C错误；
D.以向右为正方向，甲和乙的总动量为
可知甲和乙的总动量方向向右，故D错误。
故选AB。
11.【答案】
【解析】A.时刻质点向上振动，根据同侧法，波沿轴负方向传播，故A错误；
B.波长为
周期为
波速大小为
故B正确；
C.经过，即 ，质点经过的路程为
故C错误；
D.质点的振动方程为
将 代入可得
质点的振动方程为
故D正确。
12.【答案】
【解析】当接时，误差在于电流表的分压，所测内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，所以内阻测量值比真实值偏大；当接时，误差在于电压表的分流，所测内阻等于电源与电压表并联的总电阻，所以内阻测量值比真实值偏小。由于图线斜率的绝对值表示内阻，即接时的图线陡一些，由图可以判断图线是，单刀双掷开关接时图线缓一些，由图可以判断图线，故A正确，B错误；
接时，所测电动势为电流表与电源串联后整体的等效电源的电动势，排除两电表内阻的影响，即接时的电动势的测量值等于真实值，即有
由于接时，当电路短路时，电压表没有分流，即此时的电流的测量值与真实值相等，结合上述可知，电源的真实的图线是图线纵轴交点与图线横轴交点的连线，可知
故C正确，D错误。
故选AC。
13.【答案】 稍小一些
【解析】做出光线在点的法线，标出入射角和折射角，如图
由几何关系可得
根据折射率的公式，可得
代入数据，解得
为了减小、测量的相对误差，实验中、要尽量稍大一些，即激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。
14.【答案】
【解析】该铜导线直径为。
开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于端；
电阻箱的读数为，根据
解得该卷铜导线的电阻为
根据
解得
15.【答案】；或
【解析】在时刻波沿轴正向传播的距离为
此时处的质点在平衡位置向上振动，则波形如图；
两列波传到处用时间相同，均为
开始起振方向沿轴正向，则到达波峰还需要的时间
处质点第一次到达波峰的时刻；
两列波干涉而振动振幅最小的位置满足
解得
或
16.【答案】 ，；见解析；
【解析】光在棱镜中的传播速度
全反射的临界角
解得
从点发出的光线，照射到上的点恰好发生全反射，可知光线照射到段时，都会发生全反射。从点反射的光线，照射到上点时，根据几何关系可知，在上的入射角为，也发生全反射；在段上某点反射的光线，在上经点反射，恰好达到临界角，由于为直角三角形，可求出在点的入射角为，如图所示
在 中，根据正弦定理
同理在 ，根据正弦定理
光线在边上的照射区域的长度
又因为
解得
17.【答案】 ；
【解析】运动员从平台水平飞出后，做平抛运动
运动员落到斜坡上，则
解得运动员从平台水平飞出的初速度大小为
落到斜坡上时，运动员竖直方向的速度为
运动员垂直斜坡方向的速度分量为
在垂直于斜坡方向，根据动量定理有
在时间内斜坡对运动员及滑板垂直于斜坡方向的平均冲击力的大小为
18.【答案】 ； ；
【解析】滑块从点静止释放到点过程，根据动能定理可得
解得滑块运动到点时的速度大小为
滑块与滑块发生弹性碰撞，设碰后瞬间滑块、的速度分别为 、 ；根据动量守恒和机械能守恒可得
解得
，
根据题意可知，小车与第一次撞墙前，滑块与小车已经达到共速，根据动量守恒可得
解得
由题意可知小车与第次撞墙后，速度变为
则从滑块滑上小车到小车第一次撞墙后瞬间，滑块与小车整体减少的机械能为
小车与墙壁第次碰撞后，小车先向左做匀减速运动到速度为，接着反向做匀加速到与滑块第次达到共速，之后小车与墙壁发生第次碰撞；小车的加速度大小为
小车与墙壁第次碰撞后向左运动的距离为
根据动量守恒可得
可得小车与滑块第次达到共速的速度大小为
小车与第次撞墙后，速度变为
小车与墙壁第次碰撞后向左运动的距离为
根据动量守恒可得
可得小车与滑块第次达到共速的速度大小为
小车与第次撞墙后，速度变为
小车与墙壁第次碰撞后向左运动的距离为
则小车与墙壁第次碰撞后到与墙壁第次碰撞前瞬间的过程中，小车运动的路程为
第1页，共1页
