2022-2023学年山东省济宁市高二上学期期末考试物理试题 word版

2022～2023学年度上学期质量检测
高二物理试题2023.01 注意事项：
1．答题前，考生将自己的姓名、考生号填写在相应位置，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．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。

3．请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

保持卡面清洁，不折叠、不破损。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的。

1. 物理学理论的突破时常会带来新科技的出现，下列说法正确的是
A. 穿过线圈的磁通量与线圈的匝数成正比
B. 电源电动势在数值上等于电源两极间的电压
C. 爱因斯坦在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说
D. 麦克斯韦指出周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
2. 如图图示所描述的探究活动中，闭合导线框中能够产生感应电流的是
A. 甲图中，线框在匀强磁场中垂直于磁场方向水平向右运动
B. 乙图中，线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动
C. 丙图中，线框在纸面内平动靠近磁铁
D. 丁图中，线框在纸面内平行于通电导线向上移动
3. 粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的水杯中，把木筷往上提起一段距
离后放手，木筷就在水中上下振动，如图甲所示。

以竖直向上为正方向，某时刻开始计时的振动图像如图乙所示。

对于木筷(包括铁丝)，下列说法正确的是
A. N 时刻的位移与P 时刻的位移相同
B. P 时刻的加速度方向竖直向下
C. N 时刻的机械能等于P 时刻的机械能
D. 随着振幅的减小，振动频率会变小
4. 如图所示，电路中电流表A 的量程为0~0.6A ，内阻r g =5Ω，电阻R 1=1.25Ω，R 2=4Ω。

下列分析正确的是
A. 若用接线柱1、2测电流，则量程为0~1.2A
B. 若用接线柱1、2测电流，则量程为0~2.4A
C. 若用接线柱1、3测电压，则量程为0~12V
D. 若用接线柱1、3测电压，则量程为0~15V
5. 如图所示，一束红色激光射向水面上的O 1点，经折射后在水槽底部P 点发生镜面反射，再经O 2点折射出水面，测得入射角α=53°时，O 1O 2间的距离与水深之比为3∶2，已知真空中的光速为c ，sin53°=0.8，下列说法正确的是
A. 仅增大入射角α，激光能在水面上O 1点发生全反射
B. 该激光在O 2点的折射角β=37°
C. 水对该激光的折射率为43
D. 该激光在水中传播的速度为23c 6. 如图所示，a 、b 、c 为三根与纸面垂直的固定长直导线，其中通电电流大小分别为I 0、I 0、2I 0，其截面位于等边三角形的三个顶点上，电流方向如图所示。

已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度大小与通电电流的大小成正比，与该点
到通电导线的垂直距离成反比。

设通电导线c 在三角形中心O 点产
生磁场的磁感应强度大小为B 0，则三根导线在O 点产生的合磁感应
强度大小为
A. 032B
B. 0
C. 3B 0 C. 2B 0
乙
甲
7. 如图所示是经典的电桥电路，电源电动势E =9 V ，内阻r =1Ω，定值电阻R 1=4Ω、R 2=8Ω、R 3=12Ω，M 点和N 点之间接有阻值为10Ω的定值电阻R 5和电
容为60 µF 的电容器。

变阻箱R 4的阻值从6Ω调至12Ω的过程
中，通过电阻R 5的电荷量为
A. 58.010-⨯C
B. 59.010-⨯C
C. 28.010-⨯C
D. 29.010-⨯C
8. 质量为m 2的小车放在光滑的水平面上，小车上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O 点系一长为L 的细线，细线另一端系一质量为m 1的小球，如图所示，将小球向右拉至细线与竖直方向成60°角后由静止释放，下列说法正确的是
A. 球、车组成的系统总动量守恒
B. 小球不能向左摆到原高度
C.
小车向右移动的最大距离为1123m L m m + D. 小球运动到最低点时的速度大小为
112m gL m m + 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，有多
项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 图甲是双缝干涉示意图，S 1、S 2是两个相互平行的狭缝，a 、b 两种不同颜色的单色光通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样分别如图乙、丙所示。

下列说法正确的是
A. 通过同一单缝，b 光比a 光能发生更明显的衍射
B. b 光的频率比a 光的频率大
C. 若只增大挡板与屏间的距离l ，两种单色光相邻亮条纹间的距离Δx 都将增大
D. 若只减小挡板上两个狭缝间距d ，两种单色光相邻亮条纹间的距离Δx 都将减小
10. 张三设计了日光感应晨起叫醒系统，部分电路简化后如图所示，电源内阻不可忽略，电表
均为理想电表，R 0为光敏电阻，随着光照强度增加，其电阻值减小。

开关S 闭合后，在光照强度变化的过程中电流表A 1的示数减小，电流表A 1、A 2、电压表V 的示数变化量大小分别为ΔI 1、ΔI 2、ΔU ，下列说法正确的是
A. 光照强度增加
B. 电压表V 、电流表A 2的示数均增大
C. 电源内阻1
U r I ∆=∆ D. 电源的总功率和输出功率都减小
11. 如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。

t =0时刻，一物块
从其正上方由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连，其位置坐标随时间变化的图像(x −t )如图乙所示，其中t =0.2s 时物块刚接触薄板。

弹簧形变始终在弹性限度内，不计空气阻力，则
A. t =0.4s 时，物块的加速度等于重力加速度
B. 若减小物块自由下落的高度，则物块与薄板粘连后振动的周期不变
C. 物块从x =20cm~30cm 的过程中，经历的时间是18
个简谐运动的周期 D. t =0.4s 后，物块的位置坐标随时间变化关系为()100.3m 0.2sin 0.4+m 32x t ππ⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦
12. 如图所示，LMN 是竖直平面内固定的光滑轨道，MN 水平且足够长，LM 下端与MN 相切。

质量为0.3kg 的小球B 与一轻弹簧相连，并静止在水平轨道上，质量为0.2kg 的小球A 从LM 上距水平轨道高为h =1.25m 处由静止释放，在A 球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连。

设小球A 通过M 点时没有机械能损失，重力加速度g 取10m/s 2。

下列说法正确的是
A. A球运动到M点时的速度大小为3m/s
B. A球与弹簧相碰过程中，弹簧的最大弹性势能为1.5J
C. B球最终的速度大小为4m/s
D. A球与弹簧相互作用的整个过程中，弹簧对A球弹力的冲量大小为1.2N·s
三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13. (6分)在“用单摆测量重力加速度”的实验中。

(1)下列说法正确的是_______。

A. 摆线要选择适当细些、伸缩性小些的，并且适当长一些
B. 为了使周期测量更加准确，应从摆球释放处开始计时
C. 单摆的摆长等于摆线上端的悬点到摆球最低端的距离
D. 摆球在摆角小于5°摆动的过程中，摆球受到的合力充当回复力
(2)用毫米刻度尺测得单摆的摆线长，用游标卡尺测出摆球的直径如图甲所示，则摆球的直
径为___________cm。

(3)实验中改变摆长L获得多组实验数据，正确操作后作出的T2-L图像为图乙中图线②。

某
同学误将摆线长当作了摆长L，由数据描述T2-L图像得到的图线可能是图乙中的_________(选填①、③、④)，利用该图线求得的重力加速度__________ (选填“大于”、“等于”、“小于”)真实值。

14. (8分)在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了下列器材：
一节干电池(内阻约1Ω)
电压表V(量程0~3V，内阻约3kΩ)
电流表A(量程0~300mA，内阻约1Ω)
滑动变阻器R (最大阻值20Ω)
定值电阻R 0=2Ω
(1)为尽量精确测量该干电池的电动势和内阻，应从下列电路中选择的最佳电路是_______。

(2)将实验中测得的数据在坐标纸上描点、连线后如图，分析图像可得电池的电动势E =__________V ，内阻r =__________Ω。

(结果均保留3位有效数字)
(3)内阻r 的测量值比真实值___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)，本实验存在系统误差的原因是__________________________________________________。

15．(7分)为研究电动机驱动灯光喷泉时水柱刚离开喷口瞬间的速度，张三依据如图所示的电
路开展探究测量。

闭合开关S ，直流电动机M 正常工作，测得流过电源的电流为8A 。

已知电源电动势为76V ，内阻为2Ω，灯泡电阻恒为20Ω，电动机的线圈电阻为4Ω，喷管的横截面积为2510-⨯m 2，水的密度331.010kg/m ρ=⨯，重力加速度g 取10m/s 2。

(1)求电动机正常工作时的输出功率；
(2)电动机用以驱动喷泉，求水柱刚离开喷口瞬间的速度。

16.(9分)一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示，此时简谐横波恰好传到质
点P，质点P的振动图像如图乙所示。

求：
(1)该简谐波的波长和波速；
(2)截止到t=8.0s时刻，质点P共出现波峰的次数和振动通过的路程。

17. (14分)如图所示，一个横截面为四分之一圆(半径为R)的透明柱体水平放置。

平行于底面
OB的光线从OA左侧D点是OA的中点，真空中的光速为c，只讨论界面的折射或全反射，柱体周围可视为真空。

求：
(1) 由D点入射的光线从D点传到OB所在水平面上E点的时间；
(2) 光线在AB面上的最高出射点与OB所在水平面的距离d；
(3) 从AB面上最高出射点射出的光线与OB所在水平面的交点F(未画出)到O点的距离
d ′。

18.(16分)如图所示，滑板的上表面由长度为L 的水平部分AB 和半径为8
L 的四分之一光滑圆弧BC 组成，滑板静止于光滑的水平地面上。

滑块P (可视为质点)置于滑板的右端点A 处，滑块P 与滑板水平部分的动摩擦因数为μ。

一根长度为L 、不可伸长的细线，一端固定于O ′点，另一端系小球Q 。

小球Q 位于最低点时与滑块P 处于同一高度并恰好接触。

现将小球Q 拉至与O ′同一高度(细线处于水平拉直状态)，然后由静止释放，小球Q 向下摆动并与滑块P 发生弹性碰撞，碰后滑块P 将在滑板上向左运动，从C 点飞出后又落回滑板，最终相对滑板静止于AB 部分上某一点。

设小球Q 的质量为m ，滑块P 的质量为3m ，滑板的质量为6m ，运动过程中不计空气阻力，重力加速度为g 。

求：
(1) 小球Q 碰滑块P 前瞬间，细线对小球的拉力F 的大小；
(2) 滑块P 、小球Q 碰撞过程中，滑块P 所受合力冲量I 的大小；
(3) μ=148
时，滑块P 从C 点飞出后相对C 点的最大高度h ； (4) 为使滑块P 最终停在滑板上，动摩擦因数μ应满足的条件。

2022～2023学年度上学期质量检测
高二物理参考答案 2023.1
13. (6分) (1)A (2分) (2)2.080 (2分) (3) ① (1分) 等于(1分)
14.(8分)（1）D(2分) （2）1.45(2分) 1.33（1.31~1.35均可）(2分) （3）偏小(1分)
电压表的分流导致电流测不准(1分)
15. (7分) 解析：(1)闭合S 后，电动机电压M U E Ir =- ·································· (1分)
灯泡的电压等于电动机电压，则流过灯泡的电流为M L L
U I R = ······················ (1分) 流过电动机的电流为M L I I I =- ·
·························································· (1分) 电动机的输出功率2M M M M P U I I R =-出=200W
··········································· (1分) (2)设水的出口速度为v 0，在极短时间Δt 内从喷管喷出的水的质量为Δm ，则
0m Sv t ρ∆=∆ ··················································································· (1分) 极短时间内电动机输出功率的瞬时值等于增加水动能功率的平均值，有
2012mv P t
∆=∆出 ··················································································· (1分) 化简得302Sv P ρ=出
解得v 0=2m/s ·
·················································································· (1分) 16. (9分)解析：(1)由图甲可知512
λ=1.0m ····················································· (1分) 解得波长λ=2.4m ·
············································································· (1分) 由图乙可知T =1.6s ·
··········································································· (1分) 所以简谐横波的传播速度的大小为v T λ
= ··············································· (1分)
解得v =1.5m/s ·
················································································· (1分) (2)由图乙可知t =2.0s 时出现第1次波峰
在随后的6.0s 内，由6.0331.64
=可得，再出现3次波峰 ······························ (1分)
共出现了4次波峰 ············································································ (1分) 在0~8.0s 内，质点P 振动了8.0s -0.8s=7.2s 经历了7.2141.62=次全振动，一次全振动经历的路程为4个振幅··················· (1分) 总共通过的路程为s =18A =1.8m ···························································· (1分)
17. (14分)解析：(1)设光线在O 1处发生折射时的入射角为θ1，折射角为θ2。

由几何关系可知11
sin 2θ= ··································································· (1分) 根据折射定律2
1
sin sin n θθ= ····································································· (1分)
可得θ1＝30°，θ2＝60° ······································································· (1分) 可知ΔOO 1E 为等腰三角形，得1O E R = ················································ (1分)
光在柱体内的传播速度c
v n ==······················································ (1分) 在柱体内的传播时间1
1cos R t v θ= ························································· (1分)
从O 1传到E 的时间2R t c = ·································································· (1分) 故从D 点传到E 点的时间1252R
t t t c =+= ················································ (1分)
(2)光线在AB 面的入射角恰好为临界角，如图入射点设为O 2，则
sin d R C = ······················································································ (1分) 又1
sin C n = ···················································································· (1分)
解得d
·················································································· (1分)
(3)由几何关系可得cos d C R '⋅= ·························································· (1分)
又cos C ···························································· (1分)
解得d '=················································································ (1分)
18. (16分) 解析：(1)小球Q 在下落过程中机械能守恒，有2
12Q mgL mv = (1分)
解得Q v = ················································································ (1分)
11 由牛顿第二定律得2
Q
v F mg m L -= ························································· (1分)
解得细线对小球的拉力F =3mg ···························································· (1分)
(2)小球Q 和滑块P 发生弹性碰撞，由机械能和动量守恒，得
03Q Q mv mv mv '=+ ············································································· (1分) 22
2
01
1
1
3222Q Q mv mv mv '=+⨯ ··································································· (1分) 解得20gL
v = ··············································································· (1分) 由动量定理得03I mv = ······································································· (1分) 滑块P 所受合力冲量I
的大小为3
2I = ········································· (1分)
(3)滑块P 和滑板在水平方向上不受力，则
由水平方向动量守恒可得013(36)mv m m v =+ ·········································· (1分) 由能量守恒可得22011
13(36)3()3228L
mv m m v mg h mgL μ⨯-+=++⨯ ················ (2分) 联立可得48L
h = ·············································································· (1分)
(4) R 若滑块P 最终停在滑板左右端。

由能量守恒得22
01113(36)3222mv m m v mg L μ⨯-+=⨯⨯ ······························· (2分) 解得1
12μ=
为使滑块P 最终停在滑板上，应有μ≥1
12 ············································ (1分)。