2023-2024學(xué)年山東省濟(jì)南市高二（上）期末物理試卷（B卷）（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年山東省濟(jì)南市高二（上）期末物理試卷（B卷）一、單選題：本大題共8小題，共24分。1.下列說法正確的是(

)A.磁通量是矢量 B.Φ=BS只能適用于勻強(qiáng)磁場

C.磁通量與線圈的匝數(shù)成正比2.如圖所示，燈泡L1、L2、L3與滑動變阻器R及電源連成電路，電源內(nèi)阻不能忽略。閉合開關(guān)，當(dāng)R的觸頭向右滑動時，下列說法正確的是(

)A.L1變暗、L2變亮、L3變暗

B.L1變亮、L2變亮、L3變暗

C.L1變暗、L2變亮、L33.一根粗細(xì)均勻的木筷，下端繞幾圈鐵絲，豎直浮在裝有水的杯中。將木筷向上提一段距離后放手，木筷就在水中上下振動。以木筷振動的最低點為計時起點，豎直向上為正方向，木筷離開平衡位置的位移為x，速度為v，周期為T，下列圖像正確的是(

)A. B.

C. D.4.如圖所示，建筑工地上的打夯機(jī)將質(zhì)量為20t的重錘升高到5m的高度后釋放，重錘在地面上砸出一個深坑，重錘沖擊地面的時間為0.2s。不計空氣阻力，重力加速度取10mA.1×106N B.1.2×105.小王同學(xué)將一肥皂膜擺放在酒精燈的火焰前，發(fā)現(xiàn)在肥皂膜上形成上疏下密的彩色條紋，如圖所示。據(jù)此推測該肥皂膜在豎直方向的側(cè)向截面圖是(

)A.

B.

C.

D.6.如圖所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧下端掛有質(zhì)量為m的等腰梯形金屬框，金屬框的上底、腰和下底長度分別為L、L和2L，空間存在垂直于金屬框平面向里的勻強(qiáng)磁場。A、B兩端與電源相連，從A端流入的電流大小為I，金屬框靜止后彈簧的壓縮量均為x。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(

)

A.5(mg+2kx)87.如圖所示，光滑的水平面上放置一長度為0.40m的木箱，木箱的底部中央放一可視為質(zhì)點的木塊，木箱的質(zhì)量為木塊的2倍，木塊與木箱間的動摩擦因數(shù)為13，重力加速度取10m/s2?，F(xiàn)給木塊一水平向右的初速度，速度大小為A.0.10m B.0.20m C.0.25m8.如圖所示，邊長為L的正三角形abc內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。abc的中心O處有一粒子源，能夠沿abc平面向任意方向發(fā)射速率為3qBA.πmqB

B.πm2q二、多選題：本大題共4小題，共16分。9.松果采摘機(jī)利用機(jī)械臂抱緊樹干，通過采摘振動頭振動而搖動樹干使松果脫落。下列說法正確的是(

)A.樹干振動的頻率等于采摘振動頭振動的頻率

B.采摘振動頭停止振動后樹干的振動頻率逐漸減小

C.采摘振動頭振動的頻率越大落果效果一定越好

D.不同的樹木落果效果最好時采摘振動頭的振動頻率不同10.下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，若該車在額定功率狀態(tài)下以最大速度行駛，不計其自身機(jī)械損耗。下列說法正確的是(

)自重40額定電壓48載重75額定電流12最大行駛速度20額定輸出功率350A.電動機(jī)的輸入功率為576W B.電動機(jī)的內(nèi)電阻為4Ω

C.自行車獲得的牽引力為63N 11.如圖中實線是一列正弦波在t=0的波形圖，經(jīng)過0.5s，其波形如虛線所示。則t=4.25sA.處于波峰 B.處于波谷

C.處于平衡位置，沿y軸正方向運動 D.處于平衡位置，沿y軸負(fù)方向運動12.如圖甲所示，物塊A、B用輕彈簧拴接，放在光滑水平面上，B左側(cè)與豎直墻壁接觸。物塊C以速度v0向左運動，與A相碰后立即粘在一起并開始計時。A、B運動的a?t圖像如圖乙所示，S1、S2分別表示t1到t2時間內(nèi)A、B的a?A.a2=2a1 B.S2=2S1

C.0三、實驗題：本大題共2小題，共14分。13.了解地球表面重力加速度的分布，對地球物理學(xué)、航空航天技術(shù)及大地測量等領(lǐng)域有十分重要的意義。某同學(xué)利用圖甲所示的裝置測量重力加速度。請回答下列問題：

(1)下列操作中，有助于減小實驗誤差的是______；

A.擺線要選擇細(xì)些的、彈性大些的，并使其適當(dāng)長一些

B.拉開擺球時使擺角盡量大些

C.實驗時必須保證小球在同一豎直面內(nèi)擺動

D.改變擺長重復(fù)實驗時，擺線長度的變化盡量小些

(2)實驗中用停表測量單擺的周期。擺球某次經(jīng)過最低點開始計時并數(shù)0，當(dāng)擺球第60次經(jīng)過最低點停止計時，停表的示數(shù)如圖乙所示，則單擺的周期為______s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；

(3)改變擺長，多次測量，做出周期的平方與擺長的圖像如圖丙所示，則重力加速度為______m/14.某小組測量一段電阻絲的電阻率，先用歐姆表測出其阻值約為200Ω，為了較準(zhǔn)確的測量，選用以下儀器：

電源(20V，內(nèi)阻可不計)；

滑動變阻器(阻值為0～20Ω)；

電流表(0～100mA，內(nèi)阻約5Ω)；

電壓表(0～15V，內(nèi)阻約30kΩ)；

開關(guān)和導(dǎo)線若干。

(1)用圖甲中的螺旋測微器測量直徑時，將電阻絲放在測砧與測微螺桿之間，先旋動______，當(dāng)測微螺桿快靠近物體時，再旋動______，直到聽見“喀喀”的聲音，再扳動______并讀數(shù)。上述操作選擇的部位依次是______；

A.a、b、c

B.b、c、a

C.c、b、a

測量結(jié)果如圖乙所示，直徑d=______mm；

(2)請將電路實物連線補(bǔ)充完整；

(3)閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于______端(填“a”或“b”)；用刻度尺測量其長度四、簡答題：本大題共4小題，共46分。15.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，其中兩個質(zhì)點甲、乙的振動圖像分別如圖中實線和虛線所示。甲、乙平衡位置的坐標(biāo)分別為x甲=1m、x乙=7m。甲、乙之間只有一個波谷。16.如圖所示，直角三角形ABC是由某種材料制成的光學(xué)元件的橫截面。一束單色光從AB邊上的P點入射，BP長度為L，入射光與AB邊成30°，經(jīng)AB面折射、BC面反射后垂直AC面射出。已知∠A=30°，BC長度為23

17.如圖甲所示，一個棱長為L的立方體空間中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的粒子從左側(cè)面的中心P沿x軸正方向射入立方體空間，粒子重力忽略不計。

(1)若粒子的速度大小任意取值，求粒子在磁場中運動的最長時間；

(2)若粒子從dcfg面射出，求粒子速度大小的取值范圍；

(3)如圖乙所示，將磁場撤掉，在立方體空間中加上沿z軸正方向的勻強(qiáng)電場，粒子射出時的速度方向偏轉(zhuǎn)了45°。如圖丙所示，保持粒子的入射速度不變，再將立體空間分成左右相等的兩個區(qū)域，左側(cè)區(qū)域保持電場不變，右側(cè)區(qū)域加上沿y18.如圖所示，水平地面上固定傾角θ=30°的斜面和足夠長的桌面。桌面上放置長度x=1.6m的“L”形木板，木板左端靜置一滑塊。一小球從O點靜止釋放，與斜面在P點發(fā)生碰撞(碰撞前后沿斜面方向速度不變，垂直于斜面方向的速度等大反向)，之后恰好水平擊中滑塊，OP的距離h=53m。已知小球質(zhì)量m0=0.6kg，滑塊質(zhì)量m1=0.6kg，木板質(zhì)量m2答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A、磁通量是標(biāo)量，故A錯誤；

B、Φ=BS只能適用于勻強(qiáng)磁場，故B正確；

C、磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)，故C錯誤；

D、磁通量為零的位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，可能是線圈平面與磁場方向平行，故D錯誤。

故選：B。

根據(jù)磁通量的標(biāo)矢性判斷A選項；根據(jù)Φ=BS使用條件判斷2.【答案】A

【解析】解：電源的內(nèi)阻不能忽略，符合“串反并同”的條件，因為燈泡L1和L3與滑動變阻器并聯(lián)，而燈泡L2與滑動變阻器串聯(lián)，且滑動變阻器接入電路中的電阻在減小，則L1變暗、L2變亮、L3變暗，故A正確，BCD錯誤；

故選：3.【答案】C

【解析】解：設(shè)木筷的橫截面積為S，質(zhì)量為m，水的密度為ρ，靜止時水下長度為x0，

根據(jù)平衡條件得：ρgSx0=mg，

設(shè)向上提的距離為x，木筷受到的浮力：F浮=ρgS(x0?x)

木筷受到的合力：F=F浮?mg=?ρgS4.【答案】B

【解析】解：重錘自由下落過程中經(jīng)過的時間為t1，則有：h=12gt12

代入數(shù)據(jù)解得：t1=1s

設(shè)重錘對地面的平均作用力大小為F，取向上為正方向，全過程根據(jù)動量定理可得：

Ft2?mg(t15.【答案】D

【解析】解：薄膜干涉為前后兩個面反射回來的光發(fā)生干涉形成的干涉條紋，在入射光為復(fù)色光時，出現(xiàn)彩色條紋，因為重力作用，肥皂膜前后表面的厚度從上到下逐漸增大，由于干涉條紋的間距上疏下密，故越向下肥皂膜厚度變化越來越大。故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

根據(jù)薄膜干涉條紋特點進(jìn)行分析。

本題主要考查薄膜干涉形成特點，解題關(guān)鍵理解薄膜干涉產(chǎn)生得原因。6.【答案】C

【解析】解：對金屬框受力分析，金屬框受到重力，向上的電磁力和向下的彈力，如圖示

從而保持平衡。根據(jù)平衡條件有FB=mg+2kx，由于金屬框AB處連著導(dǎo)線，所以金屬框被分為兩部分，第一部分是下底，第二部分是由上底和腰組成。因為兩部分并聯(lián)，所以兩部分分得的電流與電阻成反比，而電阻又和長度成正比，所以第一部分的電流為35I，第二部分的電流為25I。

由安培力公式得FB=37.【答案】A

【解析】解：木塊與木箱滑行中，由于沒有外力作用，所以動量守恒，令木塊質(zhì)量為m，木箱質(zhì)量為M，選擇水平向右為正方向，有：

mv=(M+m)v′

根據(jù)功能關(guān)系，令木塊相對于木箱移動的距離為x，有：

12mv2=12(M+m)v′2+8.【答案】C

【解析】解：根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qvB=mv2R，粒子的速率為v=3qBL6m，解得粒子的軌跡半徑r=36L

由于粒子源在三角形abc的中心，粒子在磁場中運動的時間最短時，粒子軌跡對應(yīng)的圓心角最小，即軌跡最短、軌跡所對應(yīng)的弦長最短，其中一條軌跡如圖所示：

根據(jù)幾何關(guān)系可得：9.【答案】AD【解析】解：A.工作中，樹干做的是受迫振動，其振動頻率等于采摘振動頭的振動頻率。故A正確；

B.采摘振動頭停止振動，則樹干的振動頻率不變，振幅逐漸減小，故B錯誤；

C.當(dāng)采摘振動頭振動頻率等于樹干的固有頻率時，將發(fā)生共振現(xiàn)象，此時樹干的振幅最大，采摘落果的效果最好，所以采摘振動頭振動的頻率越大落果效果不一定越好，故C錯誤；

D.由于不同的樹木樹干的固有頻率不同，所以落果效果最好時采摘振動頭的振動頻率也應(yīng)不同，故D正確。

故選AD。

受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率；振動頭停止振動，樹干的頻率不變，樹干振動的振幅逐漸減?。话l(fā)生共振時效果最好；不同的樹木固有頻率不同。

10.【答案】AC【解析】解：A、電動機(jī)的輸入功率

P=UI=48×12W=576W，故A正確；

B、電動機(jī)正常工作時為非純電阻電路，不能用歐姆定律求內(nèi)電阻，即電動機(jī)內(nèi)電阻R≠UI=484Ω=12Ω，故B錯誤；

C、電動車速度最大時，牽引力F11.【答案】AB【解析】解：如果波向右傳播，則有：t=nT+14T=0.5s

解得：T=24n+1

x=0.5m處質(zhì)點的振動方程為：y=Acos[(4n+l)πt+π4]

故當(dāng)12.【答案】BC【解析】解：C.二者碰撞過程中動量守恒，選擇水平向左為正方向，可得mv0=(m+m)v，解得v=12v0，在0～t內(nèi)對AC研究，設(shè)水平向左為正方向，由動量定理可得I=?2mv?2mv=?2mv0，而B處于靜止?fàn)顟B(tài)，墻壁對B的沖量大小等于彈簧彈力對A的沖量大小，故0～t1內(nèi)墻對B的沖量大小為2mv0，故C正確；

B.a?t圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度的變化量，AC物體初速度為v，根據(jù)對稱性可知，t1時刻AC的速度為v，AC的加速度為0，此時彈恢復(fù)原長，B開始離開墻壁，到t2時刻加速度均達(dá)到最大，此時彈簧的伸長量達(dá)到最大，速度相同，選擇水平向右為正方向，即2mv=3mv1，S2=v1，S1=13.【答案】C

1.90

9.76

【解析】解：(1)A、實驗中擺線應(yīng)選擇細(xì)些的，彈性小一些的，避免長度發(fā)生較大的變化，同時擺線的長度要適當(dāng)長一些，故A錯誤；

B、白球的周期與擺角無關(guān)，且要求擺球的擺角要小于5°，否則擺球的運動就不能視為簡諧運動了，故B錯誤；

C、實驗時，應(yīng)使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動，不能形成圓錐擺，從而減小實驗誤差，故C正確；

D、改變擺長重復(fù)實驗時，擺線長度的變化盡量大一些，適當(dāng)長一些，故D錯誤；

故選：C。

(2)擺球某次經(jīng)過最低點開始計時并數(shù)0，當(dāng)擺球第60次經(jīng)過最低點停止計時，則擺球經(jīng)過30次全振動，由圖乙可知單擺在30次全振動所用的時間為：

t=30s+27.10s=57.10s

則單擺的周期為：

T=tn=57.1030s=1.90s

(3)根據(jù)單擺的周期公式T=214.【答案】b

c

a

B

2.960

a

πUd2【解析】解：(1)用圖甲中的螺旋測微器測量直徑時，將電阻絲放在測砧與測微螺桿之間，先旋動旋鈕b，當(dāng)測微螺桿快靠近物體時，再旋動微調(diào)旋鈕c，直到聽見“喀喀”的聲音，再扳動鎖緊裝置a并讀數(shù)，故AC錯誤，B正確。

故選：B。

螺旋測微器的精度為0.01mm，讀數(shù)為：d=2.5mm+46.0×0.01mm=2.960mm。

(2)由于滑動變阻器的阻值比所測電阻的阻值小的多，所以滑動變阻器用分壓式接法，待測電阻的阻值較小，所以電流表采用外接法，故補(bǔ)充完整的實物電路如圖所示

(3)滑動變阻器的滑片置于a端，短路了工作電路，同時可以使電路的總電阻達(dá)到最大，可以起到保護(hù)電路的目的。

根據(jù)電阻定律R=ρLS，結(jié)合R=UI、S=πd24，可得：ρ=15.【答案】解：(1)根據(jù)甲的振動圖像，T=12s，故甲的角速度ω=2πT，代入數(shù)據(jù)ω=π6，故甲的振動方程y=4sinπ6t(cm)；

(2)甲、乙平衡位置的坐標(biāo)分別為【解析】(1)根據(jù)振動圖像找周期，再根據(jù)周期求角速度，確定振動方程；

(2)根據(jù)題意，分析出Δx16.【答案】解：(1)由光路圖得

AB面的入射角為α=60°，AB面的折射角為β=30°，

n=sinαsinβ=sin60°sin30°=3，

根據(jù)sinC=1n，

解得sinC=【解析】(1)根據(jù)全反射臨界角求得折射率；

(2)根據(jù)題意做光的折射圖，結(jié)合幾何關(guān)系可求得傳播時間。17.【答案】解：(1)由分析可知，粒子從左側(cè)面飛出時時間最長。根據(jù)牛頓第二定律，由洛倫茲力提供向心力

qv0B=mv02R

粒子在磁場中運動的周期為