山西省忻州市2022-2023學年高二下學期4月期中聯(lián)考物理試題（解析版）

2022~2023學年高二下學期期中聯(lián)合考試物理本試卷滿分100分，考試用時90分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第三冊，選擇性必修第一冊第一至三章，選擇性必修第二冊。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.對宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀的研究被譽為是宇宙學研究進入精密科學時代的起點。關于黑體輻射，下列說法正確的是（）A.黑體不會輻射電磁波B.溫度低于0℃物體不會輻射電磁波C.黑體輻射的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍D.愛因斯坦提出的能量子假說，能夠很好地解釋黑體輻射規(guī)律【答案】C【解析】【詳解】AB．一切物體都會輻射電磁波，絕對零度的物體才可能沒有輻射，溫度越高，輻射的電磁波越強，AB錯誤；CD．普朗克假設黑體輻射中的輻射能量是不連續(xù)的，只能取能量基本單位的整數(shù)倍，從而很好地解釋了黑體輻射的實驗現(xiàn)象，C正確，D錯誤。故選C。2.小型交流發(fā)電機的示意圖如圖所示，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，矩形線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向以恒定的角速度勻速轉動，下列說法正確的是（）A.圖示位置，線圈的感應電動勢最大B.圖示位置，線圈位于中性面C.線圈經(jīng)過圖示位置，交變電流的方向不會發(fā)生改變D.若線圈轉動的角速度增大1倍，則感應電動勢的有效值變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】B【解析】【詳解】ABC．圖示位置，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，線圈的感應電動勢為零，線圈位于中性面，線圈經(jīng)過圖示位置，交變電流的方向發(fā)生改變，故AC錯誤，B正確；D．電動勢最大值表達式為若線圈轉動的角速度增大1倍，則感應電動勢的最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，感應電動勢的有效值變?yōu)樵瓉淼?倍，故D錯誤。故選B。3.飛力士棒是一種物理治療康復器材，利用該棒能有效鍛煉軀干肌肉。標準型飛力土棒的整體結構如圖所示，兩端的負重頭用一根軟桿連接，中間有一握柄。鍛煉時用雙手握住握柄驅動飛力士棒振動，已知該棒的固有頻率為8Hz，下列關于飛力士棒的認識正確的是（）A.雙手驅動飛力士棒振動的頻率越大，飛力士棒的振幅一定越大B.雙手驅動飛力士棒振動的周期為0.2s時，飛力士棒振動的頻率為8HzC.雙手驅動飛力士棒振動的周期為0.125s時，會產(chǎn)生共振現(xiàn)象D.若負重頭的質(zhì)量減小，則飛力士棒的固有頻率不變【答案】C【解析】【詳解】AC．雙手驅動飛力士棒振動的周期為0.125s時，飛力士棒振動的頻率為可知此時會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，飛力士棒的振幅最大，故A錯誤，C正確；B．雙手驅動飛力士棒振動的周期為0.2s時，飛力士棒振動的頻率為故B錯誤；D．若負重頭的質(zhì)量減小，則飛力士棒的固有頻率發(fā)生變化，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中有A、B兩點，相距為d，已知B點的電場強度大小為E、方向與ab連線垂直，A點電場強度的方向與A、B連線成45°角，則下列說法正確的是（）A.點電荷Q帶正電B.A點的電勢低于B點的電勢C.A、B兩點到點電荷Q的距離之比為：1D.點電荷Q在A點產(chǎn)生的電場強度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．點電荷所在位置如圖所示可知點電荷帶負電，A錯誤；C．由幾何關系可知，A、B兩點到點電荷的距離之比為C錯誤；B．由于點電荷帶負電，可知離負點電荷越遠，電勢越高，故A點的電勢高于B點的電勢，B錯誤。D．點電荷在B點產(chǎn)生的電場強度大小為點電荷在A點產(chǎn)生的電場強度大小為聯(lián)立可得D正確。故選D。5.水面上的兩列波在某時刻的疊加情況如圖所示，以波源、為圓心的兩組同心圓弧分別表示該時刻兩列波的波峰（實線）和波谷（虛線），已知的振幅為5cm，的振幅為3cm，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點A振動減弱 B.質(zhì)點A振動加強，質(zhì)點D振動減弱C.再過半個周期，質(zhì)點C是振動加強點 D.質(zhì)點B的振幅為2cm【答案】D【解析】【詳解】ABC．在兩列波疊加的區(qū)域里，波峰和波峰相遇、波谷和波谷相遇都是振動加強點，則質(zhì)點A和質(zhì)點D始終是振動加強點，波峰和波谷相遇是振動減弱點，則質(zhì)點B和質(zhì)點C始終是振動減弱點，ABC錯誤；D．質(zhì)點B是振動減弱點，其振幅為兩列波振幅的差2cm，D正確。故選D。6.如圖所示，質(zhì)量為m小球懸掛在一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧下端，靜止后小球所在的位置為O點?，F(xiàn)將小球從O點緩慢豎直下拉一小段距離a，然后釋放小球，小球在豎直方向做振動周期為T的簡諧運動，小球運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。已知重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.小球的振幅為B.當彈簧的伸長量為b時，小球的加速度大小為C.從任意位置開始，小球在內(nèi)通過的路程均為6aD.從任意位置開始，小球在內(nèi)通過的路程均為3a【答案】C【解析】【詳解】A．小球的振幅為，A錯誤；B．當彈簧的伸長量為b時，小球的加速度大小為，B錯誤；C．從任意位置開始，小球在內(nèi)通過的路程均為6a，C正確；D．從平衡位置或振幅最大位置開始，小球在內(nèi)通過的路程均為3a，其他位置開始，小球在內(nèi)通過的路程均不等于3a，D錯誤；故選C。7.繩波形成過程的示意圖如圖所示，質(zhì)點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動各個質(zhì)點依次振動，把振動形式從繩的左端傳到右端，各質(zhì)點間距相等。當時，質(zhì)點9剛要開始運動，下列說法正確的是（）。A.時，質(zhì)點6向下運動B.到時間內(nèi)，質(zhì)點5的速度逐漸減小C.時，質(zhì)點2的速度大于質(zhì)點3D.從到時間內(nèi)，質(zhì)點3的加速度先減小后增大【答案】B【解析】【詳解】A．由同側法可知，時，質(zhì)點6向上運動，故A錯誤；B．波傳到質(zhì)點5，到時間內(nèi)，質(zhì)點5從平衡位置往波峰振動，所以質(zhì)點5的速度逐漸減小，故B正確；C．時，質(zhì)點2和質(zhì)點3都在往波峰振動，但質(zhì)點3具有滯后性，所以質(zhì)點2的速度小于質(zhì)點3，故C錯誤；D．從到時間內(nèi)，質(zhì)點3先往波峰運動再往平衡位置運動，所以質(zhì)點3的加速度先增大后減小，故D錯誤。故選B。8.如圖所示，靜止在光滑水平地面上且足夠長的平板小車的質(zhì)量為0.5kg，某時刻質(zhì)量為2kg的小物塊以6m/s的速度水平向右滑上平板小車，同時對小物塊施加一水平向右、大小恒定的拉力F，3s后兩者達到12m/s的共同速度時撤去拉力F，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，下列說法正確的是（）A.拉力F的大小為6NB.小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為0.15C.0~3s內(nèi)小物塊與小車間的相對位移為27mD.0~1s內(nèi)小物塊與小車間因摩擦產(chǎn)生的熱量為54J【答案】A【解析】【詳解】AB．設平板車的質(zhì)量為，加速度大小為，小物塊的質(zhì)量為，加速度大小為，則根據(jù)題意有聯(lián)立解得故A正確，B錯誤；C．設0~3s內(nèi)小車的位移為，小物塊的位移為，相對位移為，則有可得故C錯誤；D．設0~1s內(nèi)小車的位移為，物塊的位移為，相對位移為，則有則內(nèi)小物塊與小車間因摩擦產(chǎn)生的熱量為故D錯誤。故選A。9.如圖所示，大人和小孩在同一條豎直線上的不同高度分別水平拋出相同的小球，結果恰好都落在前方同一位置，大人拋出的小球為球1，小孩拋出的小球為球2，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.拋出瞬間球1的動量小于球2B.拋出瞬間球1的動量大于球2C.球1在空中受到的重力的沖量大于球2D.球1在空中受到的重力的沖量小于球2【答案】AC【解析】【詳解】AB．拋出的球做平拋運動，則有，聯(lián)立可得因，則有根據(jù)可知拋出瞬間球1的動量小于球2的動量，故A正確，B錯誤；CD．重力的沖量為因則有球1在空中受到的重力的沖量大于球2在空中受到的重力的沖量，故C正確，D錯誤。故選AC。10.電容式加速度傳感器在安全氣囊、手機移動設備等方面應用廣泛，其工作原理簡化為如圖所示的示意圖。質(zhì)量塊左側連接輕質(zhì)彈簧，右側連接電介質(zhì)。彈簧與電容器固定在外框上，質(zhì)量塊可帶動電介質(zhì)移動以改變電容器的電容，則下列說法正確的是（）A.電介質(zhì)插入極板間越深，電容器的電容越大B.若傳感器以恒定加速度向左運動，則電路中有由a向b的電流C.若傳感器以恒定加速度向右運動，則電路中有由a向b的電流D.若傳感器運動時向右的加速度逐漸增大，則電路中有由a向b的電流【答案】AD【解析】【詳解】A．電介質(zhì)插入極板間越深，根據(jù)電容的決定式可知此時介電常數(shù)越大，故電容器的電容越大，故A正確；BC．若傳感器以恒定加速度向左運動或者向右運動，可知此時彈簧長度保持不變，電容器中電介質(zhì)的長度不變，電容器電容不變，帶電量不變，故電路中無電流，故BC錯誤；D．若傳感器運動時向右的加速度逐漸增大，此時彈簧長度逐漸變短，電容器中電介質(zhì)的長度變短，故電容器的電容越來越小，電容器兩端的電壓不變等于電源電動勢，根據(jù)可知電容器的帶電量在減小，電容器在放電，電路中有由a向b的電流，故D正確。故選AD。11.漁船上的聲吶利用超聲波來探測遠方魚群的方位。某漁船發(fā)出的一列超聲波在t=0時的波動圖像如圖甲所示，圖乙為質(zhì)點P的振動圖像。下列說法正確的是（）A.該波的波速為1.5m/sB.該波沿x軸正方向傳播C.若魚群向著漁船方向游過來，根據(jù)多普勒效應，接收器接收到的回聲頻率大于105HzD.若魚群向著漁船方向游過來，根據(jù)多普勒效應，接收器接收到的回聲頻率小于105Hz【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)題圖可知，該波波長為周期為則該波的波速為故A錯誤；B．t=0時刻質(zhì)點P沿y軸正方向運動，根據(jù)同側法可知，該波沿x軸正方向傳播，故B正確；CD．魚群反射超聲波的頻率若魚群向著漁船方向游過來，根據(jù)多普勒效應，接收器接收到的回聲頻率應大于105Hz，故C正確，D錯誤。故選BC。12.如圖所示，足夠長的水平光滑金屬導軌所在空間中，分布著垂直于導軌平面方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為。兩導體棒、均垂直于導軌靜止放置。已知導體棒的質(zhì)量為，電阻為，導體棒的質(zhì)量為，電阻為，兩導體棒的長度均為，其余部分電阻不計?，F(xiàn)使導體棒獲得瞬時平行于導軌水平向右的初速度，除磁場作用外，兩棒沿導軌方向無其他外力作用。在兩導體棒運動過程中，下列說法正確的是（）A.最終、棒以相同的速度做勻速直線運動B.棒受到的安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱C.棒受到的安培力做的功為D.全過程中，通過導體棒的電荷量為【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，兩棒組成回路，電流大小相同，a棒受安培阻力做變減速直線運動，b棒受安培動力做變加速直線運動，當兩者的速度相等時，電流等于零，兩棒不再受安培力，則達到共同速度做勻速直線運動，加速度為零，A正確；B．整個過程中，a棒、b棒受到的安培力做的功之和等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱，B錯誤；C．兩棒所受安培力合力為零，系統(tǒng)動量守恒，最終共同速度為棒受到安培力做的功C正確；D．以運動方向為正方向，對a棒由動量定理得解得D正確。故選ACD。第Ⅱ卷（非選擇題共52分）二、非選擇題：共5小題，共52分。把答案填在答題卡中的橫線上或按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.小帆同學用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。（1）該同學先用毫米刻度尺測量出從懸點到擺球球心的長度，記為。實驗時單擺偏角應小于，為了減小測量周期的誤差，應從擺球經(jīng)過最__________（填“高”或“低”）點的位置時開始計時。（2）測周期時該同學按下停表并從1開始計數(shù)，然后擺球每完成一次全振動計數(shù)加1，當該同學計數(shù)50時再次按下停表，停表示數(shù)為，則當?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_式為__________。（用題中涉及的物理量符號表示）。（3）該同學參與興趣小組，聽到兩位同學討論擺球受到的空氣浮力對該實驗是否有影響。甲同學說：“浮力對擺球的影響就像用一個輕一些的擺球做實驗，因此振動周期不變?！币彝瑢W說：“因為空氣浮力與擺球重力方向相反，它對擺梂的作用相當于使重力加速度變小，因此振動周期變大。”你認為__________（填“甲”或“乙”）同學的說法正確?！敬鸢浮竣?低②.③.乙【解析】【詳解】（1）[1]擺球經(jīng)過平衡位置時，速度最大，此時開始計時，誤差最小，應該是經(jīng)過最低點時開始計時。（2）[2]單擺周期由單擺周期公式，解得當?shù)氐闹亓铀俣鹊谋磉_式為（3）[3]由單擺周期公式有：，可知與物體的質(zhì)量無關，而是與重力加速度運動，因為空氣浮力與擺球重力方向相反，它對球的作用相當于重力加速度變小，因此振動周期變大。故乙同學的說法正確。14.某學習小組用兩種不同的金屬電極插入檸檬做了一個“水果電池”，為了測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，同學們經(jīng)過討論設計的實驗電路圖如圖甲所示。（1）在圖甲中，①應___________表，②應為___________表。（均填“電流”或“電壓”）（2）正確連接電路，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄多組U和I的值，并以U為縱坐標、I為橫坐標，作出的圖像如圖乙所示，則該水果電池的電動勢___________V、內(nèi)阻___________Ω。（結果均保留三位有效數(shù)字）（3）為測未知電阻Rx，某同學將Rx改接在A、B之間，其他部分保持不變，電路圖如圖丙所示。正確連接電路后重新實驗，得到另一條圖線，分析發(fā)現(xiàn)圖線滿足關系式，則未知電阻的阻值___________。（用b、k和r表示）【答案】①.電壓②.電流③.1.56④.240⑤.【解析】【詳解】（1）[1][2]在圖甲中，電壓表并聯(lián)測量電路電壓，電流表串聯(lián)電路中測電流，故①應為電壓表，②應為電流表。（2）[3][4]根據(jù)歐姆定律可得可知圖像的縱軸截距等于電動勢，則有圖像的斜率絕對值等于內(nèi)阻，則有（3）[5]由圖丙電路圖，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知對比可知，可得15.一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖如圖所示，此時質(zhì)點P開始振動，在時，質(zhì)點Q剛好第一次出現(xiàn)在波谷，質(zhì)點Q的平衡位置坐標為。求：（1）該列波的傳播速度大??；（2）從時刻到質(zhì)點第一次出現(xiàn)在波谷的過程中，質(zhì)點通過的路程。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】解：（1）波的傳播過程也是振動形式傳播的過程，時刻質(zhì)點左側最靠近點的波谷的平衡位置坐標為根據(jù)波速公式有解得（2）根據(jù)時刻的波形圖可知，該簡諧橫波的波長該列波的周期根據(jù)題意有從時刻到質(zhì)點第一次出現(xiàn)在波谷的過程中，質(zhì)點通過的路程解得16.如圖所示，在坐標系xOy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻強電場，在y<0區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場。A是y軸上的一點，它到坐標原點O的距離為a，C是x軸上的一點，到原點O的距離為3a、一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電的粒子以初速度v0沿x軸正方向從A點進入電場區(qū)域，繼而通過C點進入磁場區(qū)域，一段時間后再次通過A點，不計粒子受到的重力。求：（1）粒子經(jīng)過C點時速度方向與x軸正方向夾角的正切值tanθ；（2）勻強磁場磁感應強度的大小B?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設粒子從C點進入磁場時的速度為v，速度方向與x軸正方向的