黑龍江省哈爾濱市師范大學附屬中學2023-2024學年高二上學期期末考試物理含答案

哈師大附中2023－2024學年度高二上學期末考試物理試題出題人：注意事項：本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。全卷滿分100分，考試時間90分鐘。所做的試題答案都必須寫在答題卡上才有效。第Ⅰ卷（選擇題，共48分）一、選擇題（本題共12題，每小題4分，共38在每小題給出的四個選項中，第1～8小題只有一個選項正確，第9～12題有多個選項正確。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．以下有關物理學史說法正確的是（）A．安培首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應B．愛因斯坦提出了能量子假設C．麥克斯韋預言了電磁波的存在D．奧斯特通過實驗證實了電磁波的存在2．關于下列四幅圖片所對應的物理規(guī)律，下列說法正確的是（

）A．圖1：彈簧振子的周期與振幅有關B．圖2：若把單擺從北京移到赤道上，則單擺的振動頻率會增加C．圖3：如圖甲為汽車消音器，圖乙為其結構簡化圖，聲音從入口進入，經(jīng)a、b傳播后從出口排出，消音原理主要是波的衍射D．圖4：觀察者不動，波源S向右運動，相等的時間內，左邊觀察者接收到完全波的個數(shù)比右邊的少3．在炎熱的夏天我們可以經(jīng)常看到，有的小朋友的太陽帽前有一小風扇（如圖所示），該小風扇與一個小型的太陽能電池板相接，對其供電。經(jīng)測量該電池能產生的電動勢為E=0.6V，則關于該電池的描述正確的是（）A．通過1C電荷量該電池能把0.6J的太陽能轉化為電能B．單位時間內可把0.6J的太陽能轉化為電能C．該電池把其他形式能轉化為電能的本領比一節(jié)7號電池的本領大得多D．把該電池接入閉合電路后，電動勢減小4．如圖所示是短道速滑接力比賽中，甲、乙兩個運動員交接棒過程的簡化模型，甲在前，乙在后，甲的質量，乙的質量，交棒前兩人速度都為，方向向前．交棒時乙從后面用力推甲，當二人分開時乙的速度變?yōu)椋较蛉匀幌蚯?，不計二人所受冰面的摩擦力及空氣阻力．則二人分開時甲的速度大小為（

）A． B． C． D．5．下列四幅圖中，A圖中條形磁鐵以恒定的速度沿水平方向穿過導體環(huán)；B圖中存在垂直導軌平面的勻強磁場，與導軌接觸良好的兩導體棒以相同的速度沿固定的水平導軌向左運動；C圖中導體框在豎直向下的勻強磁場中繞豎直軸線以恒定的角速度轉動；D圖中存在垂直導軌平面的勻強磁場，與導軌接觸良好的導體棒以一定的速度沿固定的水平導軌向左運動。在電路中有感應電流產生的是（）A． B．C． D．6．如圖是四個完全一樣的彈性小球做成的四個單擺，當擺線豎直時，小球依次恰好互相接觸，且球心在同一水平線上，小球質量均為m，可視為質點，擺長由A到D逐漸增大，D的擺長是A擺長的2倍，A擺的振動周期為T，現(xiàn)將A擺球拉離平衡位置一小角度，由靜止釋放后，A擺球沿其它擺球的擺線所在豎直面內擺動，則該裝置運動的周期（）A．仍為T B．大約為1.5TC．大約為1.2T D．大約為2T7．如圖所示，電源的電動勢、內阻，電阻，電容器的電容。閉合開關K，電路達到穩(wěn)定后，則（）A．當開關S斷開時，穩(wěn)定后電容器的電壓8VB．當開關S閉合時，穩(wěn)定后流過中的電流約為0.824AC．開關S從斷開到閉合直至電路穩(wěn)定的過程中通過電阻R的電荷量約為1.06×10-4CD．開關S從斷開到閉合直至電路穩(wěn)定的過程中通過電阻R的電荷量約為2.59×10-5C8．如圖，一拋物線形狀的光滑固定導軌在豎直面內放置，O為拋物線導軌的頂點，其切線沿水平方向，O點離地面的高度為h，A、B兩點相距2h，軌道上套有一個小球M，小球M通過輕桿與光滑地面上的小球N相連，兩小球的質量均為m，輕桿的長度為2h。現(xiàn)將小球M從距地面豎直高度為處靜止釋放，下列說法錯誤的是（）A．小球M即將落地時，它的速度方向與水平面的夾角為B．小球M即將落地時，它的速度大小為C．從靜止釋放到小球M即將落地，輕桿對小球N做的功為D．若小球M落地后不反彈，則地面對小球M的作用力的沖量大小一定為9．圖甲為一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖。A、B、C為介質中三個質點(C點未畫出)，圖乙是質點A的振動圖像，則下列說法正確的是（）

A．t=1s時刻，質點A運動到質點B的位置B．t=0時刻，質點B沿y軸正方向振動C．在x=20m處的質點C，起振方向為y軸正方向D．在x=20m處的質點C，在t=17.5s時開始振動10．彩虹是由陽光進入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后離開水滴時再折射一次形成的。彩虹形成的示意圖如圖所示，一束白光由左側射入水滴，、是白光射入水滴后經(jīng)過一次反射和兩次折射后的兩條出射光線（、是單色光）。下列關于光與光的說法正確的是（）

A．水滴對光的折射率大于對光的折射率B．光在水滴中的傳播速度等于光在水滴中的傳播速度C．用同一圓孔在相同的實驗條件下做光的圓孔衍射實驗，光衍射圖樣的中央圓形亮斑的直徑小于光的衍射圖樣的中央圓形亮斑的直徑D．、光在由空氣進入水滴后波長都要變長11．如圖，在折射率的液體表面上方有一單色激光發(fā)射器S，它能垂直液面射出細激光束，在液體內深h處水平放置一很薄的平面鏡，雙面反光，平面鏡中心O在光源S正下方。現(xiàn)讓平面鏡繞過O點垂直于紙面的軸開始逆時針勻速轉動，轉動周期為T，液面上方的觀察者跟蹤觀察液面，觀察到液面上有一光斑掠過，進一步觀察發(fā)現(xiàn)光斑在液面上P、Q兩位置間移動。下列說法正確的是（）

A．在平面鏡開始轉動的一個周期內，能觀察到液面上光斑的時間為TB．液面上P、Q兩位置間距離為C．光斑剛要到達P點時的瞬時速度為D．光斑由Q點運動到P點所用的時間為T12．一列簡諧橫波在某介質中傳播經(jīng)過a、b兩點，a、b兩點的平衡位置相距3m，如圖所示，圖中實線表示a點的振動圖像，虛線表示b點的振動圖像，并且虛線與橫軸的交點的橫坐標分別為0、0.2、0.4、0.6。則（）A．質點a的振動方程為y＝2sin（5πt+）（cm）B．質點b的振動方程為y＝2sin（5πt）（cm）C．該波的傳播速度可能為185D．該波的傳播速度可能為187第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、實驗題（共2題，共16分）13.（1）(4分)利用薄膜干涉可檢查工件表面的平整度。如圖2（a）所示，現(xiàn)使透明標準板M和待檢工件N間形成一楔形空氣薄層，并用單色光照射，可觀察到如圖2（b）所示的干涉條紋，條紋的彎曲處P和Q對應于A和B處。從彎曲的條紋可知同一亮條紋上c、d點對應的薄膜厚度（填“相同”或“不相同”），可判斷B處缺陷為（選填“凹陷”或“凸起”）。（2）(2分)某同學利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光：調整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}：

已知該裝置中雙縫間距d=0.50mm，雙縫到光屏的距離L=0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖2所示，分劃板在圖中A位置時游標卡尺如圖2所示，在B位置時游標卡尺如圖3所示。由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為m（此結果保留兩位有效數(shù)字）。14．(10分)某實驗小組要測量一段金屬絲的電阻率。（1）小組成員先用螺旋測微器測量其直徑d，結果如圖甲所示，則d=mm。

（2）用多用電表粗測金屬絲的阻值：用倍率為“×10”的歐姆擋時，正確操作后，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，換用合適的倍率歐姆擋后，重新正確操作，測量時表盤示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的阻值為Ω。（3）為了精確測量金屬絲的電阻，實驗室提供的器材有：兩節(jié)干電池；電壓表V（量程3V，內阻幾千歐），電流表A（量程100mA，內阻r=1.2Ω）、滑動變阻器（0~5Ω），電阻箱（0~99.9Ω），開關，導線若干。實驗要求將電流表改裝為0.3A的電流表，則需要將電阻箱接入電路的電阻為Ω；要求盡可能減小實驗的誤差，請將電路圖連接完整。

（4）按正確操作進行實驗，調節(jié)滑動變阻器，測得多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，作U—I圖像，得到圖像的斜率為30Ω，若金屬絲的長為100.00cm，則金屬絲的電阻率ρ=Ω·m。（結果保留兩位有效數(shù)字）三、解答題（本題共3小題，共36分；解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟；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）15．(10分)如圖所示，水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ，寬度L=0.4m，現(xiàn)垂直于導軌放置一根質量為m=0.12kg的導體棒ab，M和P之間接入一恒流源，回路中電流大小恒定為I=2A，在導軌間加一個范圍足夠大的勻強磁場（未畫出）且磁場方向始終與導體棒垂直，方向與水平面間夾角可調，取重力加速度大小g=10m/s2。（1）當磁感應強度的大小B=0.3T，方向與水平面成30°角時，ab棒處于靜止狀態(tài)，求ab棒受到的摩擦力大??；（2）若要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時B的方向如何？（3）若導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)，磁場方向斜向左下方，請討論磁場方向與水平面夾角在哪個范圍內，不管磁感應強度多大，導體棒都不會運動。（假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）16．(10分)如圖所示，截面是半徑為R=0.3m的半圓形玻璃磚，一束真空中波長為λ=6×10-7m的激光從沿圓心O與直徑成37°射入半圓形玻璃磚，在O點恰好發(fā)生全反射，從圓面水平射出后，進入雙縫干涉裝置，已知O到雙縫S1、S2的距離一樣，光在真空中的傳播速度為c=3×108m/s，sin37°=0.6，整個裝置在真空環(huán)境中。求：（1）玻璃磚的折射率n；（2）光線在玻璃磚中傳播的時間t；（3）若P是光屏上的一點（圖中未畫出），P點與雙縫S1、S2距離之差為2.1×10-6m，問P點是亮條紋還是暗條紋？（需要寫出判斷依據(jù)，只寫結論不得分）17．(16分)如圖所示，C是放在光滑的水平面上的一塊木板，木板的質量為3m，在木板的上面有質量均為m的小木塊A和小木塊B，小木塊A與木板間的動摩擦因數(shù)為，小木塊B與木板間的動摩擦因數(shù)為，最初木板靜止，A、B兩木塊同時以方向水平向右的初速度和在木板上滑動，木板足夠長，在以后的運動過程中，A、B沒有相碰，也始終未滑離木板，重力加速度為g，求：（1）木板C最終的速度；（2）木塊B從剛開始運動到與木板C速度剛好相等的過程中，木塊B所發(fā)生的位移；（3）整個過程中，A相對C的路程Δs1及B相對C的路程Δs2。哈師大附中2023－2024學年度高二上學期末考試物理試題參考答案1．C2．D3．A4．A5．D6．C7．C8．D9．BD10．AC11．ACD12．BCD13．（1）相同凸起（2）6.2×10－7或6.3×10－714．（1）0.400（2）10.0或10（3）0.6見右圖(4)1.3×10－6或1.2×10－6

15．【答案】（1）；（2）1.5T，方向為水平向右；（3）【解】（1）根據(jù)平衡條件及安培力公式可得ab棒受到的摩擦力大小為(2分)（2）根據(jù)平衡條件及安培力公式可得ab棒受到的支持力大小為(2分)當時，有；當時，B有最小值為(1分)即B的大小至少為1.5T，此時B的方向為水平向右(1分)。（3）由題意，當磁場方向斜向左下方時，設磁場方向與水平面的夾角為時，不管磁感應強度多大，導體棒都不會運動，根據(jù)平衡條件可得(2分)當B足夠大時，有解得即磁場方向斜向左下方，與水平面的夾角在內，不管磁感應強度多大，導體棒都不會運動。(2分)16．（1）1.25；（2）2.5×10-9s；（3）暗條紋【解】（1）根據(jù)幾何關系可知全反射得臨界角為(1分)根據(jù)折射定律有(1分)解得(1分)（2）光線在玻璃中的傳播時間為(1分)根據(jù)光在介質中的傳播速度(1分)解得(1分)（3）因光程差Δr=2.1×10－6m所以N1==3.5(2分)由此可知，從S1和S2到P點的光程差是波長λ的3.5倍，所以P點為暗條紋。(2分)17．（1）0.6v0；（2）；（3）和【解】三者互不共速時，木塊A在木板上的加速度大小為(1分)木板C的加速度大小為(1分)而B的初速度是A的兩倍，加速度也是A的兩倍，由此可發(fā)現(xiàn)必然是A率先與木板共速，則A先做勻減速直線運動，后做勻加速直線運動；木塊B一直做勻減速直線運動；木板C做兩段加速度不同的勻加速直線運