2023-2024學年北京市懷柔區(qū)高二下學期7月期末考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGE2024年第二學期高二物理期末考試試題一、單選題1.下列說法正確的是（）A.當一列聲波從空氣傳到水中時，其波長不變B.質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫縱波C.當聲源靠近時，靜止的觀察者接收到的聲音頻率增大D.孔的尺寸比波的波長小時不會發(fā)生衍射現(xiàn)象〖答案〗C〖解析〗A．當一列聲波從空氣傳到水中時，其頻率不變，波速變大，則波長變大，故A錯誤；B．質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫橫波，故B錯誤；C．當聲源靠近時，根據(jù)多普勒效應可知，靜止的觀察者接收到的聲音頻率增大，故C正確；D．孔的尺寸比波的波長小時會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D錯誤。故選C。2.生活中有很多有趣的光學現(xiàn)象，關于這些現(xiàn)象，下列表述中錯誤的一項是（）A.甲圖所示的光導纖維，內(nèi)芯的折射率比外套的大B.乙圖所示的肥皂膜看起來是彩色的，這是光的折射現(xiàn)象C.丙圖所示的劈尖干涉，任意相鄰明條紋所對應的薄膜厚度差恒定D.如丁圖所示，要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車窗內(nèi)景象，可以在相機鏡頭前裝一片偏振濾光片〖答案〗B〖解析〗A．光導纖維能夠使光在有機玻璃內(nèi)傳播是利用光的全反射原理，要想發(fā)生全反射光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，所以內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，A正確；B．肥皂膜看起來是彩色的，這是薄膜干涉，是光的干涉現(xiàn)象，B錯誤；C．劈尖干涉中任意相鄰明條紋所對應的薄膜厚度差恒定，C正確；D．要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車窗內(nèi)景象，可以在相機鏡頭前裝一片偏振濾光片，D正確。本題選錯誤的，故選B。3.如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有a、b、c、d、e五個單擺，讓a擺略偏離平衡位置后無初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動；接著其余各擺也開始振動。下列說法中正確的是（）A.各擺的振動周期與a擺相同B.各擺的振幅大小不同，e擺的振幅最大C.各擺的振動周期不同，c擺的周期最長D.各擺均做自由振動〖答案〗A〖解析〗ACD．讓a擺略偏離平衡位置后無初速釋放，a擺做自由振動，其振動周期等于固有周期，b、c、d、e四個單擺在a擺的驅(qū)動力作用下做受迫振動，振動周期等于驅(qū)動力的周期，即等于a擺的固有周期，故各擺的振動周期與a擺相同，故A正確，CD錯誤；B．由于a、c擺長相同，c擺所受驅(qū)動力的頻率與固有頻率相等，c擺出現(xiàn)共振現(xiàn)象，故各擺的振幅大小不同，c擺的振幅最大，故B錯誤。故選A。4.圖是某繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動質(zhì)點2，3，4，…各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端，相鄰編號的質(zhì)點間距離為2cm。已知時，質(zhì)點1開始向上運動；時，質(zhì)點1到達上方最大位移處，質(zhì)點5開始向上運動。則（）A.這列波傳播的速度為0.5m/sB時，振動傳到質(zhì)點8C.時，質(zhì)點12加速度方向向下D.時，質(zhì)點16正在向下運動〖答案〗C相鄰編號的質(zhì)點間距離為2cm，則波長為這列波傳播的速度為故A錯誤；B．時，波的傳播距離為振動傳到質(zhì)點9，故B錯誤；C．時，波的傳播距離為振動傳到質(zhì)點13，則質(zhì)點12正在向上運動，則其加速度方向向下，故C正確；D．時，波的傳播距離為振動傳到質(zhì)點17，則質(zhì)點16正在向上運動，故D錯誤。故選C。5.一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示，P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，波沿x軸的負方向傳播。下列說法正確的是（）A.質(zhì)點P此時刻的速度沿y軸的正方向B.再過半個周期時，質(zhì)點P的位移為負值C.經(jīng)過一個周期，質(zhì)點P通過的路程為2aD.質(zhì)點P此時刻的加速度沿y軸的正方向〖答案〗B〖解析〗A．波沿x軸負方向傳播，結(jié)合平移法可知，P質(zhì)點在該時刻的速度方向沿y軸負方向，故A錯誤；B．質(zhì)點開始時在x軸的上方，經(jīng)過半個周期，質(zhì)點P一定位于開始時的對稱位置上，即一定是在x軸的下方，位移為負值，故B正確；C．經(jīng)過一個周期，質(zhì)點P通過的路程為4倍的振幅，即4a，故C錯誤；D．質(zhì)點的加速度為質(zhì)點P該時刻位于x軸的上方，所以加速度的方向沿y軸的負方向，故D錯誤；故選B。6.如圖所示，一束復色光從空氣中沿半圓形玻璃磚半徑方向射入，從玻璃磚射出后分成a、b兩束單色光。以下說法正確的是（）A.玻璃磚對a光的折射率為B.b光的頻率比a光的大C.b光的波長比a光的大D.b光在玻璃中的傳播速度比a光的大〖答案〗B〖解析〗A．玻璃磚對a光的折射率為故A錯誤；B．由圖知兩束光的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，根據(jù)折射定律可知玻璃磚對b光的折射率比對a光的大，由于折射率越大，光的頻率越大，則b光的頻率比a光的頻率大，故B正確；D．由于玻璃磚對a光的折射率小，根據(jù)知在玻璃磚中a光的傳播速度比b光的大，故D錯誤。故選B。7.質(zhì)量為m的物體以v的初速度豎直向上拋出，經(jīng)時間t達到最高點。速度變?yōu)?，以豎直向上為正方向，在這個過程中，物體的動量變化量和重力的沖量分別是（）A.-mv和-mgt B.mv和mgtC.mv和-mgt D.-mv和mgt〖答案〗A〖解析〗以豎直向上為正方向，物體動量的變化為重力的沖量為I=-mgt故選A8.城市進入高樓時代后，高空墜物已成為危害極大的社會安全問題。圖為一則安全警示廣告，非常形象地描述了高空墜物對人傷害的嚴重性。小明同學用下面的實例來檢驗廣告詞的科學性：設一個50g雞蛋從25樓的窗戶自由落下，與地面的碰撞時間約為，已知相鄰樓層的高度差約為3m，則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為（）A.10N B.102N C.103N D.104N〖答案〗C〖解析〗下落的高度則下落的時間取向下為正方向，根據(jù)動量定理得解得故C正確，ABD錯誤。故選C。9.如圖所示，是一個正弦式交變電流的波形圖。則（）A.該交變電流的周期為5sB.該交變電流的有效值為C.若將該電流通過10Ω的電阻時，10s內(nèi)產(chǎn)生熱量為5000JD.若將該電流輸入匝數(shù)比為的理想降壓變壓器，副線圈輸出電流的最大值為1A〖答案〗C〖解析〗A．由題圖可知，該交變電流的周期為0.2s，故A項錯誤；B．該交變電流為正弦式交變電，其有效值為故B項錯誤；C．若將該電流通過10Ω的電阻時，10s內(nèi)產(chǎn)生熱量為故C項正確；D．由于理想降壓變壓器，有解得副線圈的最大電流為，有解得故D項錯誤。故選C。10.如圖甲所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵。將磁鐵托起到某一高度（彈簧處于壓縮狀態(tài)）后放開，磁鐵能上下振動較長時間停下來。如果在磁鐵下端放一個固定的閉合線圈，如圖乙所示，仍將磁鐵托起到同一高度后放開，則下列說法正確的是（）A.放線圈后，磁鐵會更快地停下來B.放線圈后，磁鐵振動的時間不改變C.因磁鐵和線圈沒有接觸，所以線圈對磁鐵沒有作用D.放線圈后，線圈一直會對磁鐵產(chǎn)生向上的作用力〖答案〗A〖解析〗由楞次定律可知，將磁鐵托起到同一高度后放開，線圈中會產(chǎn)生感應電流，使磁鐵始終受到阻礙，時而體現(xiàn)引力、時而體現(xiàn)斥力，磁鐵會更快地停下來。故A正確，BCD錯誤。故選A。11.在如圖所示的電路中，和是兩個相同的燈泡。線圈L的自感系數(shù)足夠大，電阻可以忽略不計，下列說法正確的是（）A.閉合開關S時，和同時亮B.閉合開關S時，先亮，逐漸變亮，穩(wěn)定時亮度相同C.斷開開關S時，閃亮一下再熄滅D.斷開開關S時，流過的電流方向向左〖答案〗B〖解析〗AB.閉合開關S時，立刻亮；由于A1支路的線圈阻礙電流的增加，則逐漸亮起來，由于和是兩個相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計，則穩(wěn)定時亮度相同，選項A錯誤，B正確；CD.斷開開關S時，通過原來的電流立刻消失，而在A1支路由于線圈L阻礙電流的減小，產(chǎn)生自感電動勢相當于電源，在A1和A2中重新形成回路，可知兩燈都會慢慢熄滅，流過的電流方向向右，由于穩(wěn)定時通過兩燈的電流相同，則不會閃亮一下再熄滅，選項CD錯誤。故選B。12.如圖所示，質(zhì)量為M的小車置于光滑的水平面上，車的上表面粗糙，有一質(zhì)量為m的木塊以初速度水平地滑至車的上表面，若車表面足夠長，則（）A.由于車表面粗糙，小車和木塊所組成的系統(tǒng)動量不守恒B.車表面越粗糙，木塊減少的動量越多C.車表面越粗糙，小車增加的動量越少D.木塊的最終速度為〖答案〗D〖解析〗以小車和木塊組成的系統(tǒng)為研究對象所受合外力為零，因此系統(tǒng)動量守恒，由于摩擦力的作用，m速度減小，M速度增大，m速度減小到最小時，M速度達最大，最后m、M以共同速度運動。以初速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒有解得木塊減少的動量為與車表面粗糙程度無關，小車M獲得動量與車面粗糙程度無關。13.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，其原線圈兩端接入正弦式交變電壓，副線圈通過電流表與變阻器R相連，若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，則下列說法正確的是（）A.當變阻器電阻時，電流表的示數(shù)為3.11AB.滑動變阻器的滑片向下滑動，電壓表的示數(shù)增大C.滑動變阻器的滑片向下滑動，電流表的示數(shù)增大D.滑動變阻器的滑片向下滑動，變壓器的輸入功率減小〖答案〗C〖解析〗A．交流電的電壓有效值為根據(jù)可得因此故A錯誤；B．由于原線圈的電壓保持不變，匝數(shù)比不變，無論滑動變阻器阻值如何變化，副線圈兩端的電壓也保持不變，故B錯誤；C．當滑動變阻器的滑片向下滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值減小，由于副線圈兩端的電壓不變，因此副線圈電流增大，電流表的示數(shù)增大，故C正確；D．根據(jù)結(jié)合C選項分析可知當滑動變阻器的滑片向下滑動時，滑動變阻器消耗的功率增大，因此變壓器的輸入功率增大，故D錯誤。14.當一條長度為L、橫截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長?L時，滿足表達式：，E為該金屬絲材料的彈性模量，可以得到。彈性模量是描述固體材料抗形變能力的重要物理量，是材料的固有屬性，也是機械構件材料選擇的重要依據(jù)，采用單縫衍射和單絲衍射一起測量金屬絲的微小伸長量和直徑d，就可測量該金屬絲材料的彈性模量。已知單縫衍射中央亮條紋寬度?x滿足表達式：，式中l(wèi)為單縫到光屏的距離，D為單縫寬度，λ為衍射光波長，如圖1所示，當金屬絲下面的托盤增加砝碼時，金屬絲被拉長，下面的縫寬由a1減小為a2，引起光屏處的衍射中央亮條紋寬度變化，據(jù)此可以求金屬絲伸長量?L。圖2為單縫衍射法測量金屬絲在砝碼拉伸下的微小伸長量光路示意圖，已知單絲衍射中央亮條紋寬度與單縫衍射規(guī)律相同，式中D為單絲寬度，根據(jù)測量單絲衍射中央亮條紋寬度可以求得金屬絲直徑d，再根據(jù)可計算出金屬絲的橫截面積，圖3為單絲衍射的示意圖，將以上衍射法的測量值代入，就可以得到金屬絲的彈性模量。據(jù)此材料，以下敘述正確的是（）A.砝碼稍增大一些，?L會增大，金屬絲的彈性模量E將減小B.增加砝碼之后，單縫衍射的中央亮條紋都變寬C.金屬絲的彈性模量與實驗用的光波長有關D.該方法中使用的激光可以用白光代替〖答案〗B〖解析〗AC．金屬絲的彈性模量E是由材料本身決定的，與?L無關，與實驗用的光波長無關，選項AC錯誤；B．增加砝碼之后，金屬絲的伸長量變大，則單縫寬度減小，則單縫衍射的中央亮條紋都變寬，選項B正確；D．白光是多種顏色的光的復合光，則該方法中使用的激光不可以用白光代替，選項D錯誤。故選B。二、實驗題15.如圖甲所示，利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中，雙縫間距，雙縫到光屏間的距離，實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。（1）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，下列措施可行的是______（填選項前的字母）。A.將單縫向雙縫靠近B.使用間距更小的雙縫C.把綠色濾光片換成紅色濾光片D.將屏向靠近雙縫的方向移動（2）某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖乙所示。分劃板在圖中位置時游標卡尺的讀數(shù)為xM，在位置時游標卡尺讀數(shù)為，該單色光的波長表達式為________（用題目中所給物理量符號xM，，，表示）。〖答案〗（1）D（2）〖解析〗（1）（1）ABD．若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，應減小相鄰兩個亮條紋或暗條紋間的距離，由可知需要增大雙縫間距d或減小雙縫到屏距離L，故AB錯誤，D正確；C．把綠色濾光片換成紅色濾光片，波長變長，條紋間距變寬，故C錯誤。故選D。（2）（2）依題意，由圖乙可得相鄰兩個亮條紋或暗條紋間距為則該單色光的波長表達式為16.用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重錘線所指的位置O。接下來的實驗步驟如下：步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。（1）對于上述實驗操作，下列說法正確的是__________。A.應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下B.斜槽軌道必須光滑C.斜槽軌道末端必須水平D.實驗過程中，白紙可以移動，復寫紙不能移動E.小球1的質(zhì)量應大于小球2的質(zhì)量（2）本實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有__________。A.A、B兩點間的高度差B.B點離地面的高度C.小球1和小球2的質(zhì)量、D.小球1和小球2的半徑r（3）當所測物理量滿足表達式__________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞守動量守恒定律。如果還滿足表達式__________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞時無機械能損失?！即鸢浮剑?）ACE（2）C（3）〖解析〗（1）A．為了保證小球做平拋運動每次的初速度相同，所以小球應該使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下，故A項正確；B．該實驗中斜槽軌道不是必須光滑的，故B項錯誤；C．為了保證小球做平拋運動，所以斜槽末端必須水平，故C項正確；D．實驗過程中白紙不可以移動，但復寫紙可以移動，故D項錯誤；E．為了避免撞后彈回，所以小球1的質(zhì)量應該大于小球2的質(zhì)量，故E項正確。故選ACE（2）本實驗需要驗證的表達式是由于球做平拋運動，且平拋運動的豎直高度相同，由可知，小球在空中運動時間相同，水平方向有由于運動時間相同，所以可以用水平距離表示速度的大小，即最終驗證的表達式為所以除需要測量線段OM、OP、ON的長度以外，還需要測量的物理量有小球1和小球2的質(zhì)量、。故選C。（3）[1]本實驗需要驗證的表達式是由于球做平拋運動，且平拋運動的豎直高度相同，由可知，小球在空中運動時間相同，水平方向有由于運動時間相同，所以可以用水平距離表示速度的大小，即最終驗證的表達式為[2]若無機械能守恒，則還應該滿足由上述分析可知，變形為17.實驗課中，同學們用單擺測量當?shù)氐闹亓铀俣龋瑢嶒炑b置如圖1所示。（1）實驗過程有兩組同學分別用了圖2．圖3的兩種不同方式懸掛小鋼球，你認為___________（選填“圖2”或“圖3”）懸掛方式較好；（2）在實驗中，某同學用游標卡尺測量金屬球的直徑，結(jié)果如圖4所示，讀出小球直徑為___________cm；（3）實驗中，某同學測量5種不同擺長與單擺的振動周期的對應情況，并將記錄的結(jié)果描繪在如圖5所示的坐標系中，圖中各坐標點分別對應實驗中5種不同擺長的情況。由圖像可知重力加速度g=___________m/s2；（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（4）實驗中，三位同學作出T2—L圖線分別如圖6中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點，圖線b對應的g值最接近當?shù)刂亓铀俣鹊闹?。則相對于圖線a和c，下列分析正確的是___________（填選項前的字母）。A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C．圖線c對應的g值小于圖線b對應的g值〖答案〗（1）圖3（2）2.240（3）9.9（4）B〖解析〗（1）[1]單擺穩(wěn)定擺動時，要求擺長不發(fā)生變化，用圖2方式懸掛時在小球擺動過程擺長會發(fā)生變化，圖3方式懸掛時，繩子末端固定，避免擺長發(fā)生變化，故圖3懸掛方式較好。（2）[2]根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則，可讀出小球直徑為d=22mm+8×0.05mm=22.40mm=2.240cm（3）[3]根據(jù)單的周期公式，變形得可知T2—L圖像斜率為由圖5可求得聯(lián)立可得g=π2=9.9m/s2（4）[4]A．若誤將懸點到小球下端的距離記為擺長L，則應滿足圖線應與b平行且在b的下方，A錯誤；B．實驗中誤將49次全振動記為50次，則周期的測量值偏小，導致重力加速度的測量值偏大，則圖線c的斜率偏小，圖線c符合題意，B正確；C．由（3）〖解析〗可得，當?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_式為三、解答題18.如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電粒子從容器A下方的小孔飄入、之間的加速電場，其初速度可視為0，加速后以速度v經(jīng)小孔沿與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后垂直打到照相底片上的D點。已知到D點的距離L，不計粒子的重力，求：（1）粒子的比荷；（2）加速電場的電勢差U；（3）粒子在磁場所受洛倫茲大小?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，有幾何關系可知，半徑為。洛倫茲力提供向心力解得（2）粒子在加速電場中根據(jù)動能定理有解得（3）粒子在磁場所受洛倫茲力提供向心力，有解得19.如圖，輕繩上端固定在點，下端將質(zhì)量的小球懸掛在A點。質(zhì)量的玩具子彈，以的速度射向小球，與小球發(fā)生對心正碰后，又以的速度被彈回，碰撞時間極短。已知繩長為，取。求：（1）碰撞后小球得到的速度；（2）碰撞后，小球向右擺動到最高點時相對于A點的高度；（3）碰撞過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量?！即鸢浮剑?）0.1m/s；（2）；（3）1.485J〖解析〗（1）碰撞過程，小球與子彈構成的系統(tǒng)根據(jù)動量守恒定律有解得（2）碰撞后，小球向右擺動到最高點過程，根據(jù)動能定理有解得（3）碰撞過程，根據(jù)能量守恒定律有解得Q=1.485J20.如圖所示，足夠長的U形光滑導體框水平放置，寬度為L，一端連接的電阻為R，導體框所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為。電阻為r的導體棒MN放在導體框上，其長度恰好等于導體框的寬度，且相互接觸良好，其余電阻均可忽略不計。導體棒在水平拉力的作用下以速度v向右勻速運動。（1）求導體棒勻速運動時導體棒兩端的電動勢；（2）求導體棒勻速運動時導體棒兩端的電壓U；（3）導體棒MN的質(zhì)量為m，某時刻撤去拉力，經(jīng)過一段時間導體棒停在U形框上，求此過程中獲得的電熱Q?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）MN運動產(chǎn)生電動勢（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律由路端電壓解得（3）根據(jù)能量守恒21.簡諧運動是一種常見且重要的運動形式。它是質(zhì)量為m的物體在受到形如的回復力作用下，物體偏離平衡位置的位移x與時間t遵循變化規(guī)律的運動，其中角頻率（k為常數(shù)，A為振幅，T為周期）。彈簧振子的運動就是其典型代表。如圖所示，一豎直光滑的管內(nèi)有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，彈簧下端固定于地面，上端與一質(zhì)量為m的小球A相連，小球A靜止時所在位置為O。另一質(zhì)量為m的小球B從距A為H的P點由靜止開始下落，與A發(fā)生瞬間碰撞后粘在一起開始向下運動。兩球均可視為質(zhì)點，在運動過程中，彈簧的形變在彈性限度內(nèi)，當其形變量為x時，彈性勢能為。已知，重力加速度為g。求：（1）B與A碰撞前B的速度大小及碰撞后瞬間一起向下運動的速度大??；（2）小球A被碰后向下運動離O點的最大距離；（3）小球A從開始向下運動到第一次運動到最低點所用的時間t?！即鸢浮剑?），；（2）；（3）〖解析〗（1）小球B自由下落的速度設為，根據(jù)機械能守恒有解得B與A碰撞過程動量守恒，則有解得（2）A在位置，彈簧被壓縮，根據(jù)平衡條件得A與B共同體繼續(xù)向下運動離點的最大距離為，根據(jù)能量守恒定律有聯(lián)立，可得解得，（舍去）即（3）兩小球一起向下運動的過程中，根據(jù)平衡條件有當兩小球偏離平衡位置后，兩小球所受回復力為故兩小球一起向下運動的過程，是簡諧運動。由題意又振幅振動圖像如圖由余弦函數(shù)知所求時間解得2023-2024年第二學期高二物理期末考試試題一、單選題1.下列說法正確的是（）A.當一列聲波從空氣傳到水中時，其波長不變B.質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫縱波C.當聲源靠近時，靜止的觀察者接收到的聲音頻率增大D.孔的尺寸比波的波長小時不會發(fā)生衍射現(xiàn)象〖答案〗C〖解析〗A．當一列聲波從空氣傳到水中時，其頻率不變，波速變大，則波長變大，故A錯誤；B．質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向垂直的波叫橫波，故B錯誤；C．當聲源靠近時，根據(jù)多普勒效應可知，靜止的觀察者接收到的聲音頻率增大，故C正確；D．孔的尺寸比波的波長小時會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故D錯誤。故選C。2.生活中有很多有趣的光學現(xiàn)象，關于這些現(xiàn)象，下列表述中錯誤的一項是（）A.甲圖所示的光導纖維，內(nèi)芯的折射率比外套的大B.乙圖所示的肥皂膜看起來是彩色的，這是光的折射現(xiàn)象C.丙圖所示的劈尖干涉，任意相鄰明條紋所對應的薄膜厚度差恒定D.如丁圖所示，要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車窗內(nèi)景象，可以在相機鏡頭前裝一片偏振濾光片〖答案〗B〖解析〗A．光導纖維能夠使光在有機玻璃內(nèi)傳播是利用光的全反射原理，要想發(fā)生全反射光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，所以內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，A正確；B．肥皂膜看起來是彩色的，這是薄膜干涉，是光的干涉現(xiàn)象，B錯誤；C．劈尖干涉中任意相鄰明條紋所對應的薄膜厚度差恒定，C正確；D．要想減弱玻璃表面反射光的干擾，拍出清晰的車窗內(nèi)景象，可以在相機鏡頭前裝一片偏振濾光片，D正確。本題選錯誤的，故選B。3.如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有a、b、c、d、e五個單擺，讓a擺略偏離平衡位置后無初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動；接著其余各擺也開始振動。下列說法中正確的是（）A.各擺的振動周期與a擺相同B.各擺的振幅大小不同，e擺的振幅最大C.各擺的振動周期不同，c擺的周期最長D.各擺均做自由振動〖答案〗A〖解析〗ACD．讓a擺略偏離平衡位置后無初速釋放，a擺做自由振動，其振動周期等于固有周期，b、c、d、e四個單擺在a擺的驅(qū)動力作用下做受迫振動，振動周期等于驅(qū)動力的周期，即等于a擺的固有周期，故各擺的振動周期與a擺相同，故A正確，CD錯誤；B．由于a、c擺長相同，c擺所受驅(qū)動力的頻率與固有頻率相等，c擺出現(xiàn)共振現(xiàn)象，故各擺的振幅大小不同，c擺的振幅最大，故B錯誤。故選A。4.圖是某繩波形成過程的示意圖。質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動質(zhì)點2，3，4，…各個質(zhì)點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端，相鄰編號的質(zhì)點間距離為2cm。已知時，質(zhì)點1開始向上運動；時，質(zhì)點1到達上方最大位移處，質(zhì)點5開始向上運動。則（）A.這列波傳播的速度為0.5m/sB時，振動傳到質(zhì)點8C.時，質(zhì)點12加速度方向向下D.時，質(zhì)點16正在向下運動〖答案〗C相鄰編號的質(zhì)點間距離為2cm，則波長為這列波傳播的速度為故A錯誤；B．時，波的傳播距離為振動傳到質(zhì)點9，故B錯誤；C．時，波的傳播距離為振動傳到質(zhì)點13，則質(zhì)點12正在向上運動，則其加速度方向向下，故C正確；D．時，波的傳播距離為振動傳到質(zhì)點17，則質(zhì)點16正在向上運動，故D錯誤。故選C。5.一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示，P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，波沿x軸的負方向傳播。下列說法正確的是（）A.質(zhì)點P此時刻的速度沿y軸的正方向B.再過半個周期時，質(zhì)點P的位移為負值C.經(jīng)過一個周期，質(zhì)點P通過的路程為2aD.質(zhì)點P此時刻的加速度沿y軸的正方向〖答案〗B〖解析〗A．波沿x軸負方向傳播，結(jié)合平移法可知，P質(zhì)點在該時刻的速度方向沿y軸負方向，故A錯誤；B．質(zhì)點開始時在x軸的上方，經(jīng)過半個周期，質(zhì)點P一定位于開始時的對稱位置上，即一定是在x軸的下方，位移為負值，故B正確；C．經(jīng)過一個周期，質(zhì)點P通過的路程為4倍的振幅，即4a，故C錯誤；D．質(zhì)點的加速度為質(zhì)點P該時刻位于x軸的上方，所以加速度的方向沿y軸的負方向，故D錯誤；故選B。6.如圖所示，一束復色光從空氣中沿半圓形玻璃磚半徑方向射入，從玻璃磚射出后分成a、b兩束單色光。以下說法正確的是（）A.玻璃磚對a光的折射率為B.b光的頻率比a光的大C.b光的波長比a光的大D.b光在玻璃中的傳播速度比a光的大〖答案〗B〖解析〗A．玻璃磚對a光的折射率為故A錯誤；B．由圖知兩束光的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，根據(jù)折射定律可知玻璃磚對b光的折射率比對a光的大，由于折射率越大，光的頻率越大，則b光的頻率比a光的頻率大，故B正確；D．由于玻璃磚對a光的折射率小，根據(jù)知在玻璃磚中a光的傳播速度比b光的大，故D錯誤。故選B。7.質(zhì)量為m的物體以v的初速度豎直向上拋出，經(jīng)時間t達到最高點。速度變?yōu)?，以豎直向上為正方向，在這個過程中，物體的動量變化量和重力的沖量分別是（）A.-mv和-mgt B.mv和mgtC.mv和-mgt D.-mv和mgt〖答案〗A〖解析〗以豎直向上為正方向，物體動量的變化為重力的沖量為I=-mgt故選A8.城市進入高樓時代后，高空墜物已成為危害極大的社會安全問題。圖為一則安全警示廣告，非常形象地描述了高空墜物對人傷害的嚴重性。小明同學用下面的實例來檢驗廣告詞的科學性：設一個50g雞蛋從25樓的窗戶自由落下，與地面的碰撞時間約為，已知相鄰樓層的高度差約為3m，則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為（）A.10N B.102N C.103N D.104N〖答案〗C〖解析〗下落的高度則下落的時間取向下為正方向，根據(jù)動量定理得解得故C正確，ABD錯誤。故選C。9.如圖所示，是一個正弦式交變電流的波形圖。則（）A.該交變電流的周期為5sB.該交變電流的有效值為C.若將該電流通過10Ω的電阻時，10s內(nèi)產(chǎn)生熱量為5000JD.若將該電流輸入匝數(shù)比為的理想降壓變壓器，副線圈輸出電流的最大值為1A〖答案〗C〖解析〗A．由題圖可知，該交變電流的周期為0.2s，故A項錯誤；B．該交變電流為正弦式交變電，其有效值為故B項錯誤；C．若將該電流通過10Ω的電阻時，10s內(nèi)產(chǎn)生熱量為故C項正確；D．由于理想降壓變壓器，有解得副線圈的最大電流為，有解得故D項錯誤。故選C。10.如圖甲所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵。將磁鐵托起到某一高度（彈簧處于壓縮狀態(tài)）后放開，磁鐵能上下振動較長時間停下來。如果在磁鐵下端放一個固定的閉合線圈，如圖乙所示，仍將磁鐵托起到同一高度后放開，則下列說法正確的是（）A.放線圈后，磁鐵會更快地停下來B.放線圈后，磁鐵振動的時間不改變C.因磁鐵和線圈沒有接觸，所以線圈對磁鐵沒有作用D.放線圈后，線圈一直會對磁鐵產(chǎn)生向上的作用力〖答案〗A〖解析〗由楞次定律可知，將磁鐵托起到同一高度后放開，線圈中會產(chǎn)生感應電流，使磁鐵始終受到阻礙，時而體現(xiàn)引力、時而體現(xiàn)斥力，磁鐵會更快地停下來。故A正確，BCD錯誤。故選A。11.在如圖所示的電路中，和是兩個相同的燈泡。線圈L的自感系數(shù)足夠大，電阻可以忽略不計，下列說法正確的是（）A.閉合開關S時，和同時亮B.閉合開關S時，先亮，逐漸變亮，穩(wěn)定時亮度相同C.斷開開關S時，閃亮一下再熄滅D.斷開開關S時，流過的電流方向向左〖答案〗B〖解析〗AB.閉合開關S時，立刻亮；由于A1支路的線圈阻礙電流的增加，則逐漸亮起來，由于和是兩個相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計，則穩(wěn)定時亮度相同，選項A錯誤，B正確；CD.斷開開關S時，通過原來的電流立刻消失，而在A1支路由于線圈L阻礙電流的減小，產(chǎn)生自感電動勢相當于電源，在A1和A2中重新形成回路，可知兩燈都會慢慢熄滅，流過的電流方向向右，由于穩(wěn)定時通過兩燈的電流相同，則不會閃亮一下再熄滅，選項CD錯誤。故選B。12.如圖所示，質(zhì)量為M的小車置于光滑的水平面上，車的上表面粗糙，有一質(zhì)量為m的木塊以初速度水平地滑至車的上表面，若車表面足夠長，則（）A.由于車表面粗糙，小車和木塊所組成的系統(tǒng)動量不守恒B.車表面越粗糙，木塊減少的動量越多C.車表面越粗糙，小車增加的動量越少D.木塊的最終速度為〖答案〗D〖解析〗以小車和木塊組成的系統(tǒng)為研究對象所受合外力為零，因此系統(tǒng)動量守恒，由于摩擦力的作用，m速度減小，M速度增大，m速度減小到最小時，M速度達最大，最后m、M以共同速度運動。以初速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒有解得木塊減少的動量為與車表面粗糙程度無關，小車M獲得動量與車面粗糙程度無關。13.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，其原線圈兩端接入正弦式交變電壓，副線圈通過電流表與變阻器R相連，若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，則下列說法正確的是（）A.當變阻器電阻時，電流表的示數(shù)為3.11AB.滑動變阻器的滑片向下滑動，電壓表的示數(shù)增大C.滑動變阻器的滑片向下滑動，電流表的示數(shù)增大D.滑動變阻器的滑片向下滑動，變壓器的輸入功率減小〖答案〗C〖解析〗A．交流電的電壓有效值為根據(jù)可得因此故A錯誤；B．由于原線圈的電壓保持不變，匝數(shù)比不變，無論滑動變阻器阻值如何變化，副線圈兩端的電壓也保持不變，故B錯誤；C．當滑動變阻器的滑片向下滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值減小，由于副線圈兩端的電壓不變，因此副線圈電流增大，電流表的示數(shù)增大，故C正確；D．根據(jù)結(jié)合C選項分析可知當滑動變阻器的滑片向下滑動時，滑動變阻器消耗的功率增大，因此變壓器的輸入功率增大，故D錯誤。14.當一條長度為L、橫截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長?L時，滿足表達式：，E為該金屬絲材料的彈性模量，可以得到。彈性模量是描述固體材料抗形變能力的重要物理量，是材料的固有屬性，也是機械構件材料選擇的重要依據(jù)，采用單縫衍射和單絲衍射一起測量金屬絲的微小伸長量和直徑d，就可測量該金屬絲材料的彈性模量。已知單縫衍射中央亮條紋寬度?x滿足表達式：，式中l(wèi)為單縫到光屏的距離，D為單縫寬度，λ為衍射光波長，如圖1所示，當金屬絲下面的托盤增加砝碼時，金屬絲被拉長，下面的縫寬由a1減小為a2，引起光屏處的衍射中央亮條紋寬度變化，據(jù)此可以求金屬絲伸長量?L。圖2為單縫衍射法測量金屬絲在砝碼拉伸下的微小伸長量光路示意圖，已知單絲衍射中央亮條紋寬度與單縫衍射規(guī)律相同，式中D為單絲寬度，根據(jù)測量單絲衍射中央亮條紋寬度可以求得金屬絲直徑d，再根據(jù)可計算出金屬絲的橫截面積，圖3為單絲衍射的示意圖，將以上衍射法的測量值代入，就可以得到金屬絲的彈性模量。據(jù)此材料，以下敘述正確的是（）A.砝碼稍增大一些，?L會增大，金屬絲的彈性模量E將減小B.增加砝碼之后，單縫衍射的中央亮條紋都變寬C.金屬絲的彈性模量與實驗用的光波長有關D.該方法中使用的激光可以用白光代替〖答案〗B〖解析〗AC．金屬絲的彈性模量E是由材料本身決定的，與?L無關，與實驗用的光波長無關，選項AC錯誤；B．增加砝碼之后，金屬絲的伸長量變大，則單縫寬度減小，則單縫衍射的中央亮條紋都變寬，選項B正確；D．白光是多種顏色的光的復合光，則該方法中使用的激光不可以用白光代替，選項D錯誤。故選B。二、實驗題15.如圖甲所示，利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中，雙縫間距，雙縫到光屏間的距離，實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。（1）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，下列措施可行的是______（填選項前的字母）。A.將單縫向雙縫靠近B.使用間距更小的雙縫C.把綠色濾光片換成紅色濾光片D.將屏向靠近雙縫的方向移動（2）某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖乙所示。分劃板在圖中位置時游標卡尺的讀數(shù)為xM，在位置時游標卡尺讀數(shù)為，該單色光的波長表達式為________（用題目中所給物理量符號xM，，，表示）?！即鸢浮剑?）D（2）〖解析〗（1）（1）ABD．若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，應減小相鄰兩個亮條紋或暗條紋間的距離，由可知需要增大雙縫間距d或減小雙縫到屏距離L，故AB錯誤，D正確；C．把綠色濾光片換成紅色濾光片，波長變長，條紋間距變寬，故C錯誤。故選D。（2）（2）依題意，由圖乙可得相鄰兩個亮條紋或暗條紋間距為則該單色光的波長表達式為16.用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重錘線所指的位置O。接下來的實驗步驟如下：步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。（1）對于上述實驗操作，下列說法正確的是__________。A.應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下B.斜槽軌道必須光滑C.斜槽軌道末端必須水平D.實驗過程中，白紙可以移動，復寫紙不能移動E.小球1的質(zhì)量應大于小球2的質(zhì)量（2）本實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有__________。A.A、B兩點間的高度差B.B點離地面的高度C.小球1和小球2的質(zhì)量、D.小球1和小球2的半徑r（3）當所測物理量滿足表達式__________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞守動量守恒定律。如果還滿足表達式__________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞時無機械能損失?！即鸢浮剑?）ACE（2）C（3）〖解析〗（1）A．為了保證小球做平拋運動每次的初速度相同，所以小球應該使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下，故A項正確；B．該實驗中斜槽軌道不是必須光滑的，故B項錯誤；C．為了保證小球做平拋運動，所以斜槽末端必須水平，故C項正確；D．實驗過程中白紙不可以移動，但復寫紙可以移動，故D項錯誤；E．為了避免撞后彈回，所以小球1的質(zhì)量應該大于小球2的質(zhì)量，故E項正確。故選ACE（2）本實驗需要驗證的表達式是由于球做平拋運動，且平拋運動的豎直高度相同，由可知，小球在空中運動時間相同，水平方向有由于運動時間相同，所以可以用水平距離表示速度的大小，即最終驗證的表達式為所以除需要測量線段OM、OP、ON的長度以外，還需要測量的物理量有小球1和小球2的質(zhì)量、。故選C。（3）[1]本實驗需要驗證的表達式是由于球做平拋運動，且平拋運動的豎直高度相同，由可知，小球在空中運動時間相同，水平方向有由于運動時間相同，所以可以用水平距離表示速度的大小，即最終驗證的表達式為[2]若無機械能守恒，則還應該滿足由上述分析可知，變形為17.實驗課中，同學們用單擺測量當?shù)氐闹亓铀俣?，實驗裝置如圖1所示。（1）實驗過程有兩組同學分別用了圖2．圖3的兩種不同方式懸掛小鋼球，你認為___________（選填“圖2”或“圖3”）懸掛方式較好；（2）在實驗中，某同學用游標卡尺測量金屬球的直徑，結(jié)果如圖4所示，讀出小球直徑為___________cm；（3）實驗中，某同學測量5種不同擺長與單擺的振動周期的對應情況，并將記錄的結(jié)果描繪在如圖5所示的坐標系中，圖中各坐標點分別對應實驗中5種不同擺長的情況。由圖像可知重力加速度g=___________m/s2；（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（4）實驗中，三位同學作出T2—L圖線分別如圖6中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點，圖線b對應的g值最接近當?shù)刂亓铀俣鹊闹怠t相對于圖線a和c，下列分析正確的是___________（填選項前的字母）。A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C．圖線c對應的g值小于圖線b對應的g值〖答案〗（1）圖3（2）2.240（3）9.9（4）B〖解析〗（1）[1]單擺穩(wěn)定擺動時，要求擺長不發(fā)生變化，用圖2方式懸掛時在小球擺動過程擺長會