山东省烟台市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题

山东省烟台市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于机械波，下列说法中正确的是（）
A．“空山不见人，但闻人语响”是声波的反射现象
B．物体做受迫振动时，其振幅随驱动力频率的增大而增大
C．两列波发生干涉时，振动加强点的位移始终大于振动减弱点的位移
D．在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变小，说明该星球正在远离地球2．一匝数为N匝、边长为2R的正方形线圈如图放置，在其内部半径为R的虚线圆范围内有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B，如果将线圈绕虚线圆的某一条直径旋转270°，这个过程中穿过线圈的磁通量变化量的大小为（）
A．πBR2B．NπBR2C．4BR2D．4NBR2
3．一同学利用半圆柱玻璃砖观察光的全反射现象，图示为半圆柱玻璃砖横截面，O点为横截面的圆心所在位置，实验时将只含有红光和蓝光的复色光AO沿半径方向从左侧与玻璃砖底边成30°角射入半圆形玻璃砖，复色光AO被分成OB和OC两光束，OB沿底边方向水平射出，OC沿与底边成30°角从右侧射出。

下列说法正确的是（）
A．OB是蓝光
B．玻璃对红光的折射率为2
C．若将复色光AO绕O点沿逆时针旋转α角，OB消失，OC 顺时针旋转a角
D．若将半圆形玻璃砖绕O点逆时针旋转α角，OB消失，OC逆时针旋转a角4．在用单摆测重力加速度的实验中，同学们改变摆长L，多次测量，用多组实验数据作出T2－L图像，利用图像求出当地重力加速度g。

4个组同学做的图像分别如图中的a、b、c、d所示，其中a和c、d平行，b和c都过原点，图线c对应的g值最接近当地重
力加速度的值。

则下列分析正确的是（）
A．若不测量摆球直径，则无法利用图线求出重力加速度g
B．出现图线b的原因是误将N次全振动记作N-1次全振动
C．出现图线d的原因是测摆长时直接将摆线的长度作为摆长L
D．出现图线a的原因是将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长L
5．如图甲所示为一固定足够长的斜面，斜面倾角θ=30°。

质量为m=0.2kg的物块静止在斜面底端，t=0时刻，受到沿斜面向上的拉力F作用，取沿斜面向上为正方向，拉力
F随时间t变化的图像如图乙所示，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ=
摩擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/s2。

则6s内拉力F的冲量大小和6s末物块的动量大小分别为（）
A．12N∙s，0B．12N∙s，2kg∙m/s
C．10N∙s，6kg∙m/s D．10N∙s，12kg∙m/s
S，6．某汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，先闭合开关
1
此时电动机未启动，电流表示数为10A；当再闭合开关2S启动电动机时，汽车的车灯会瞬时变暗。

此时电流表示数达到58A。

已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电动机内部线圈电阻为0.03Ω，电流表为理想电表，不计车灯电阻的变化。

则电动机启动时产生的机械功率为（）
A．480W B．75W C．725W D．405W
7．如图所示，三根绝缘长直通电导线中的电流大小相等，a 导线放置在x 轴上，电流方向沿x 轴正方向，b 导线平行于x 轴放置，且过（0，l ，0）点，c 导线放置在z 轴上，电流方向沿z 轴正方向。

已知通电长直导线周围任一点的磁感应强度大小与电流大小成
正比，与该点到导线的距离成反比，b 导线在点P （0，2l ，2
l ）（图中未画出）处的磁感应强度大小为B ，则P 点处的磁感应强度大小为（ ）
A B ．2B C D ．1
2
B 8．如图所示，一质量为100g 、长度为20cm 的导体棒MN 垂直放在倾斜的两平行金属
导轨上，导轨宽度为20cm ，整个装置置于匀强磁
，方向与导体棒MN 垂直、与倾斜导轨所在平面的夹角θ可调。

现给导体棒通以由M 向N 方向的恒定电流，电流大小为10A ，适当调节磁场方向与轨道平面夹角θ，可使导体棒沿导轨向上以最大加速度做匀加速直线运动。

已知金属导轨与水平面的倾角为30°，重力加速度g =10m/s 2，设导体棒MN 的最大加速度大小为a 0，此时所对应的磁场方向与倾斜导轨方向夹角为θ0，则（ ）
A ．a 0=10m/s 2，磁场方向斜向下，θ0=60°
B ．a 0=10m/s 2，磁场方向斜向上，θ0=60°
C ．a
0=101） m/s 2，磁场方向斜向下，θ0=90°
D ．a 0=2，磁场方向斜向上，θ0=150°
二、多选题
9．下列说法中正确的是（ ）
A ．光的偏振现象说明光是横波
B ．光的干涉、衍射现象说明光是横波
C ．白光照射水面油膜呈现彩色图样属于光的色散
D ．光在两种介质的分界面发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同
10．一列简谐横波在t =13
s 时的波形图如图甲所示，P 是介质中的一个质点，图乙是质点P 的振动图像。

下列说法中正确的是（ ）
A ．简谐波沿x 轴正方向传播
B ．波传播速度的大小为0.18m/s
C ．质点P 的平衡位置的x 坐标为x P =9cm
D ．质点P 的平衡位置的x 坐标为x P =6cm
11．在如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，R 1为滑动变阻器，R 2为定值电阻，闭合开关S ，当R 1的滑动片P 向下滑动时，四个理想电表A 、V 1、V 2、V 3的示数分别用I 、U 1、U 2、U 3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I 、∆U 1、∆U 2、∆U 3表示。

下列说法中正确的是（ ）
A ．U 1、U 2、U 3中只有一个量变大
B ．
2U I 不变，1U I 和3U I 都变大 C ．
1U I ∆∆变大，2U I ∆∆不变 D ．1U I ∆∆和3U I
∆∆都不变 12．如图所示，真空中有区域Ⅰ和Ⅰ，区域Ⅰ中存在电场强度大小为E 、方向平行于纸
面水平向左的匀强电场和磁感应强度大小为B 1、方向垂直于纸面向里的匀强磁场；等腰直角三角形CDF 区域（区域Ⅰ）内存在磁感应强度大小为B 2、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。

图中S 、C 、M 三点在同一直线上，SM 与DF 垂直，且与电场和磁场方向
均垂直。

S 点处的粒子源持续将同种带电粒子以不同的速率沿直线SC 射入区域Ⅰ中，只有沿直线SC 运动的粒子才能进入区域Ⅰ，并从CF 的中点射出，它们在区域Ⅰ中运动的时间为t 0。

若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅰ中的粒子在区域Ⅰ中运动的时间为t ，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法中正确的是（ ）
A ．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E ，则t =t 0
B ．若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B 1，则t <t 0
C ．若仅将区域Ⅰ2，则0t
D ．若仅将区域Ⅰ2B ，则0t
三、实验题
13．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示：
（1）关于该实验，下列说法中正确的是
A ．将滤光片放在单缝和双缝之间不改变实验结果
B ．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
C ．为了减小测量误差，可测出n 条亮条纹间距a ，求出相邻两条亮条纹间距1
a x n ∆=- D ．测量过程中，把6个条纹间距数成5个，会导致波长测量值偏小
（2）某同学选用紫色滤光片和间距为0.20mm 的双缝，双缝与屏的距离为600mm ，该同学正确操作后，使测量头分划板刻线与第k 级暗条纹中心对齐，此时测量头手轮上的读数为25.75mm ，沿同一方向继续转动测量头，使分划板刻线与第k +5级暗条纹中心对齐，此时测量头手轮上的标尺示数如图乙所示，其读数为 mm ，紫光的波长等于 nm （此空保留3位有效数字）。

14．某兴趣小组想要探究水果电池的电动势E 和内阻r 的大小（该电池电动势小于2V ，内阻大约 为150Ω）。

现有下列器材可供选择：
A ．电流表A （量程 0~0.6A ，内阻未知）
B ．电压表V （量程0~1V ，内阻R V =10kΩ）
C ．电阻箱R （量程0~999.9Ω）
D ．定值电阻R 1=10kΩ
E ．定值电阻R 2=200Ω
F ．开关S 和导线若干
（1）为使测量结果尽量准确，请选用以上器材设计电路图 ；
（2）定值电阻应选 （选填“R 1”或“R 2”）；
（3）闭合开关，改变电阻箱的阻值R ，记录电压表对应的示数U ，以1R 为横坐标，1U 为纵坐标，作出的图像如图所示，则电池电动势为 V ，内阻为 Ω；（结果均保留三位有效数字）
（4）如果不能忽略电压表的分流作用，则电源内阻的测量值 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

四、解答题
15．一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，波长不小于8cm。

P和M是介质中平衡位置分别位于x=0和x=4cm处的两个质点，如图所示。

t=0时开始观测，此时质点P的
位移为y=，质点M处于平衡位置，此时两质点均向y轴正方向振动；1 s 4
t=时，
质点P第一次到达波峰位置，
3
s
4
t=时，质点M第一次到达波峰位置。

求：
（1）简谐波的周期、波速和波长；
（2）质点P的位移随时间变化的关系式。

16．某同学在观看宇航员王亚平太空水球光学实验后，找到一块横截面为环形、折射率
为n=R。

一束单色光在截面上的A点以入射角i射入玻璃砖，经一次折射后恰好在玻璃砖内壁的B点发生全反射（图中B点未画出），已知光在真空中传播的速度为c，求：
（1）入射角i的正弦值；
（2）该单色光从A点传播到B点所用时间（结果可以保留根号）。

17．如图所示，区域Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ的边界竖直且足够长，相距均为L，区域Ⅰ、Ⅰ内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅰ内存在着匀强电场。

一质量为m、电荷量为e、速度方向与竖直方向夹角为θ=60°的电子，以速度v0从区域Ⅰ左边界的P点射入，PQ为沿水平方向的虚线，并与区域Ⅰ的右边界交于Q点。

不计电子的重力并忽略磁场的边界效应。

（1）若区域Ⅰ内的匀强电场方向竖直向下
Ⅰ要使电子不能够进入区域Ⅰ，求区域Ⅰ的磁感应强度B 1大小的取值范围； Ⅰ若电子从Q 点射出，且每次穿过边界的位置都在虚线PQ 上，求电场强度E 与磁感应强度B 1的比值；
（2）若区域Ⅰ内的匀强电场方向水平向左，012mv B eL
、1E B =2v 0，电子恰好能够回到P 点
Ⅰ求区域III 磁感应强度B 2的大小；
Ⅰ电子从P 点射入到返回P 点运动过程中经历的时间。

18．如图所示，一个上表面为光滑弧面的斜面体放在光滑水平地面上，斜面体的质量为4m ，高度h =2.25m ，斜面体的弧面底端与地面相切。

有两个可以视为质点的甲、乙两滑块，甲的质量为m ，乙的质量为nm ，将乙置于斜面体左边的地面上，使甲从斜面体的顶端由静止开始滑下，甲滑到地面上后与乙发生正碰，碰后乙获得了v =2m/s 的速度，取g =10m/s 2。

（1）求甲滑块刚滑到斜面体底端时，甲滑块的速度v 0和斜面体的速度v 1； （2）若甲、乙两滑块之间的碰撞可能是弹性碰撞或非弹性碰撞中的所有情况， Ⅰ求n 的取值范围；
Ⅰ当n 取（Ⅰ）中的最大值时，求甲滑块的最终速度。