江苏省盐城市2021-2022秋学年期高二第一学期期末考试调研试卷-物理试题（Word版含答案）

盐城市2021-2022秋学年期高二第一学期期末考试调研试卷
物 理 试 题
注意事项
1. 本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟.考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用书写黑色字迹的0.5毫米接字宅-写在本试卷及答题卡上。
3.请认真核对监考员在答题卡右上角所粘贴条形码上的姓名、准考证号是否与本人的相符合。
4.作答单项选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黒。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置,在其他位置答题一律无效。
5. 如有作图需要，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。
如图所示，有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长估计重一吨左右一位同学想用一个卷尺粗略测量它的质量．他进行了如下操作：首先将船平行于码头岸边自由停泊，人轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船．用卷尺测出船后退的距离，然后用卷尺测出船长已知他的自身质量为，水的阻力不计，则船的质量为
B. C. D.
如图，、为振幅相同的相干波源，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，则下列叙述正确的是
点始终处于波峰位置
B. 、两点振动有时加强有时减弱
C. 、连线上各点振动始终加强
D. 如果、两波源频率不同，也能产生类似的稳定的干涉图样
如图甲所示的电路中定值电阻，电源电动势，。如图乙所示，曲线为灯泡的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的是
开关断开时电源的效率为 B. 开关闭合后电源的总功率会变小
C. 开关闭合后灯泡的亮度增强 D. 开关断开时小灯泡消耗的功率为
如图所示，电表均为理想电表，两灯泡的电阻均为，为电源内阻的大小，闭合开关，此时两灯泡正常发光。将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表、示数变化量的绝对值分别为、，电流表示数变化量的绝对值为，则
灯泡变亮，灯泡变暗
B. 、的示数增大
C. 电源的输出功率减小，效率增大
D. 与的比值大于与的比值
如图，在直角三角形区域的、两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，，，是边的中点，此时点的磁感应强度大小为。若仅将处的导线平移至处，则点的磁感应强度
大小仍为，方向垂直于向上 B. 大小为，方向垂直于向下
C. 大小为，方向垂直于向上 D. 大小为，方向垂直于向下
如图，在光滑的水平面上，有一静止的小车，甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中错误的是：
乙的速度必定大于甲的速度
B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量
C. 乙的动量必定大于甲的动量
D. 甲、乙的动量之和必定不为零
如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图像。已知甲、乙两个振子质量相等。则
甲、乙两振子的振幅之比为
B. 甲、乙两振子的频率之比为
C. 前内甲、乙两振子的加速度均为正值
D. 时间内甲、乙两振子通过的路程之比为
某均匀介质中有一振动波源，从某时刻起作为计时零时刻，波源的振动图像如图甲所示，波源振动产生沿轴正方向传播的横波，在轴上到之间第一次形成的波形如图乙所示，下列说法正确的是
介质中的质点沿波传播方向运动的速度为
B. 从图乙时刻起要经过质点第一次到达波谷
C. 从图乙时刻起，介质中的质点比先到达平衡位置
D. 当波源的振动形式传到质点时，质点运动的总路程为
如图是半径为的半圆形玻璃砖，一束单色光从点射入玻璃砖，在直径面上发生全反射，最终射出玻璃砖点位置未标出。已知出射光与入射光之间互相垂直，真空中光速为，则
玻璃砖的折射率为
B. 光在玻璃砖内的速度为
C. 光在玻璃砖中的临界角为
D. 光在直径面上的全反射点与点的距离为
如图将某种透明材质的三棱镜置于水中，为其截面，其中，一束由、单色光组成的复色光从水中以角度入射三棱镜再从三棱镜射出，光路如图所示，则
A. 该材质相对水是光密介质
B. 单色光在该材质中传播速度小于在水中传播速度
C. 增大入射角，界面出射时光先消失
D. 减小入射角，界面出射时光先消失
二、实验题（本大题共2小题，第11题8分，第12题6分，共14分）
某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律。图中为斜槽，为水平槽。
下列说法正确的是______。
A.该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量
B.该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质
C.该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度得到小球碰撞前的速度
D.该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度
实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定、点的位置。实验中，确定点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与点对齐，则______。
该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上点距点的距离、点距点的距离、点距点的距离除此之外，还需要测量的物理量是______，需要验证的关系式为______其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示。
如图所示，在利用双缝干涉测量光的波长的实验中，需要从标尺上读出某条亮纹的位置，图中所示的读数是______；若缝与缝间相距，双缝到屏间的距离为，相邻两个亮条纹中心的距离为，则光的波长表示为______字母表达式；某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：，，测量的情况如图所示，由此可计算出该光的波长为：______。
三、计算题：本大题共4小题，第13题12分，第14题10分，第15题12分，第16题12分，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，答案中必须明确数值和单位。
如图所示，已知电源电动势，内阻，当接入固定电阻时，电路中标有“，”的灯泡和内阻的小型直流电动机都恰能正常工作．求：
电路中的电流；电源的输出功率；电动机的输出功率．
一列沿轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示
若波向轴负方向传播，求该波的最小波速；
若波向轴正方向传播，且，求处的质点第一次出现波峰的时刻。
如图所示，一细光束从空气垂直射到直角三棱镜的界面上，在界面的中点发生全反射，并从界面射出不考虑光束在界面上发生反射的光线，出射光线与界面平行。已知长为，，，光在真空中传播速度为，求：
棱镜材料的折射率；
光在棱镜中传播所用时间。
如图所示，将一半径、质量的光滑半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧靠在固定的竖直墙壁上。现让一质量的小球可视为质点自左侧槽口点正上方的点从静止开始落下，、间的距离，小球与半圆槽相切滑入槽内。已知重力加速度，求：
小球运动到半圆槽最低点时的速度大小。
小球第一次离开半圆槽时的速度大小。
小球第一次离开半圆槽后，能够上升的最大高度。
盐城市2021-2022秋学年期高二第一学期期末考试调研试卷
物理试题答案与解析
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10.
11. 入射小球的质量和被碰小球的质量
12.
13. 解：因灯泡正常工作，所以电路中电流为：
；
电源的输出功率为：
；
电动机的输入功率为：
电动机的发热功率为：
则电动机的输出功率为：
。
14. 解、当波向轴负方向传播时，由波形图可知该波的波长为：
从到过程，波向负方向传播的距离为：
波传播的波速为：
联立得：
当时波速最小，为：
当波向轴正方向传播时，由波形图可知，因，则有：
则波速为波峰到点的距离为：
点第一次出现波峰的时间为：
联立得：
答：该波的最小波速为；
处的质点第一次出现波峰的时刻是。
15. 解：光线在界面的中点发生全反射，并从界面射出，出射光线与界面平行，由几何关系可知，界面入射角，折射角为，根据折射定律可得：
根据直角三角形的边角关系可得：光在棱镜中传播的位移，又，
所以，光在棱镜中传播所用时间。
答：棱镜材料的折射率为；
光在棱镜中传播所用时间为。
16. 解：小球从静止开始自由下落到滑至半圆槽最低点的过程
根据机械能守恒定律有
解得
小球即将高开半圆槽时，小球和半圆槽在水平方向速度相同，设其为
小球从半圆槽内最低点运动到即将离开半圆槽的过程
根据水平方向系统动量守恒有
根据机械能守恒定律有
联立解得
小球离开半圆槽后向上做斜上抛运动，当竖直方向的分速度等于时，小球上升的高度最大
小球高开半圆槽时竖直方向的分速度
竖直方向有
解得

【解析】
1. 【分析】
本题主要考查动量守恒中的人船模型，人和船组成的系统所受合外力为，满足动量守恒，由位移与时间之比表示速度，根据动量守恒定律进行分析与计算．
【解答】
设人走动的时候船的速度为，人的速度为，以船的速度方向为正方向，人从船尾走到船头用时为，人的位移为，船的位移为，所以 ， ，根据动量守恒定律有：，可得： ，解得小船的质量为 ，故B正确．
2. 解：、此时点波峰与波峰相遇，振动加强点，但不是总是处于波峰位置，不过总是处于振动加强点，故A错误；
B、、两点是波峰与波谷相遇，振动减弱，位移为零，始终处于静止状态，故B错误；
C、是波谷与波谷相遇，是波峰与波峰相遇，因此振动最强，其连线上各点振动始终最强，故C正确；
D、两列波相遇发生干涉的必要条件是：两列波的频率相同，故D错误。
故选：。
A、为振幅相同的相干波源，两列波干涉时，两列波的波峰与波峰、波谷与波谷相遇处，振动始终加强，波峰与波谷相遇处振动始终减弱。振动加强点的振动等于波单独传播时振幅的倍。
在波的干涉现象中，振动加强点的振动始终是加强的，但质点在简谐运动，其位移随时间是周期性变化，不是静止不动的。
3. 【分析】
本题考查了电源的伏安特性曲线和电阻伏安特性曲线，注意交点的意义，在分析开关闭合后的变化时，也可以将电源和电阻等效为一个新电源分析。
开关断开时，题图乙交点数值为灯泡实际工作的电压和电流，根据图像计算灯泡功率和电源总功率，从而计算效率；根据闭合电路欧姆定律分析当开关闭合后灯泡亮度的变化及电源功率的变化。
【解答】
开关断开时，题图乙交点数值为灯泡实际工作的电压和电流，，，实际功率，电源总功率，所以电源的效率为，A错误，D正确；
B.闭合开关后，电路外电阻减小，，干路电流增大，总功率增大，B错误；
C.闭合开关后，干路电流增大，增大，路端电压减小，灯泡亮度减弱，C错误。
故选D。
4. 【分析】
先弄清电路结构，将电路简化；再由滑动变阻器的阻值变化判断整个电路的电阻变化，从而由闭合电路欧姆定律判断整个电路电流的变化，由欧姆定律判断电源内阻的端电压的变化，从而判断路端电压的变化，由电路结构及欧姆定律判断、两表的示数变化；由欧姆定律判断与的比值、与的比值。
本题主要考查电路的简化及动态分析，会简化电路是解题的关键。
【解答】
将电路图简化可知，此电路为串联电路，且电压表测电压，电压表测路端电压。
A.此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻增大，总电流减小，通过两串联灯泡的电流始终一样且减小，两灯泡逐渐变暗，故A错误；
B.电压表测量的是路端电压，电压表测量的是灯泡两端的电压，因总电流减小，所以的示数减小、的示数增大，故B错误；
C.外电阻增大，且大于电源内阻，电源的输出功率减小，效率增大，故C正确；
D.由闭合电路欧姆定律得： ，，故D错误。
故选C。
5. 【分析】
由磁场的叠加可知每根导线在点产生的磁感强度大小，移动之后距点的距离不变，故磁感强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合磁感强度。
本题主要考查通电直导线和通电线圈周围磁场的方向、磁场的叠加。
【解答】
根据题意、两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，点的磁感应强度大小为，根据安培定则可知两根垂直纸面的长直导线在点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，为，将处的导线平移至处，移动之后距点的距离不变，故磁感强度大小不变，两导线在点产生的磁感应强度情况如图所示：
据几何知识可得图中，则点的磁感应强度为，方向垂直于向下，故B正确，ACD错误。
故选B。
6. 【分析】
两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律分析即可求解。
本题主要考察了动量守恒定律的直接应用，注意速度的矢量性及动量定理的应用，难度适中。
【解得】
甲乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：；
小车向右运动，则说明甲与乙两人的总动量向左，说明乙的动量大于甲的动量，即两人的总动量不为零，但是由于不知两人的质量关系，故无法确定两人的速度大小关系，故A错误，CD正确；
B.因小车的动量向右，说明小车受到的总冲量向右，而乙对小车的冲量向右，甲对小车的冲量向左，故乙对小车的冲量一定大于甲对小车的冲量；故B正确；
本题选错误的，故选A。
7. 【分析】
由位移的最大值读出振幅，由图读出周期，由图读出位移，根据简谐运动的特征：，分析加速度的正负，根据质点的位置分析速度的大小，弹簧振子在一个周期内通过的路程为。
【解答】
A.根据甲、乙两个振子做简谐运动的图像可知，两振子的振幅，，甲、乙两振子的振幅之比为，A错误；
B.甲振子的周期为，频率为，乙振子的周期为，频率为，甲、乙两振子的频率之比为，B错误；
C.前内，根据简谐运动的特征：，甲的位移为正，加速度为负值，乙的位移为负，加速度为正值，C错误；
D.这段时间内，甲振子运动了两个周期，通过的路程为，乙振子运动了一个周期，通过的路程为，所以路程之比为，故D正确。
故选：。
8. 【分析】
本题考查振动的图像和波的图像。
根据甲确定周期，根据乙确定波长，利用计算波速；
点位于波谷，根据和间的距离和周期确定传播时间；
根据和振动的方向确定哪一点先达到平衡位置；
质点振动一个周期，质点通过的距离为。
【解答】
A.周期，波长，解得波速，但介质中的质点并没有沿波传播方向运动，故A选项错；
B.质点第一次到达波谷，即质点的运动形式传到点，质点、间相距一个波长，需要一个周期传到，选项正确；
C.图乙时刻质点正在沿轴负方向运动，它到达平衡位置的时间大于，而质点到达平衡位置的时间等于，故C选项错误；
D.需要的时间波源的振动形式传到质点，此过程中质点运动的时间为，质点运动的路程为，故D选项错。
9. 解：、如图，在处，在处的入射角
由于入射光与出射光相互垂直，所以、两法线垂直 ，故A错误；
B、根据，故B错误；
C、临界角，故C错误；
D、如图，所以
，故D正确。
故选：。
根据题意画出光路图，根据全反射条件结合折射定律结合几何关系，求解折射率和临界角，以及点与点的距离。
本题主要是考查了光的折射和光的全反射；解答此类题目的关键是弄清楚光的传播情况，画出光路图，根据图中的几何关系求出折射角或入射角，然后根据光的折射定律或全反射的条件列方程求解。
10. 【分析】根据光路图可知，该材质相对水是光疏介质，根据及折射定律可知单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度，根据光的全反射的知识分析选项。
本题是光的折射和全反射的常见题目，不难。
【解答】
A.根据光路图可知，该材质相对水是光疏介质，故 A错误；
B.根据及折射定律可知单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度，故 B错误；
C.根据增大入射角，界面出射时光先消失， C正确；
D.减小入射角，将不能发射全反射，光都不会消失，故D错误。
故选C。
11. 解：、要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，而对小球的材质无要求，故A正确，B错误；
C、入射小球从静止下落过程中会受到回到对其的摩擦力作用，由于摩擦力做功未知，所以不能通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度得到小球碰撞前的速度，故C错误；
D.两球碰撞后均做平抛运动，竖直高度相同，则下落时间相等，故只需要测量平抛的水平位移而不需要测量竖直高度，故D错误。
故选：
为保证减小实验误差，则应读轨迹中心到点的距离即为的长度，毫米刻度尺的最小分度是毫米，所以
据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为，则：
，，，
入射小球的质量为和被碰小球的质量，
根据动量守恒定律有：，故需要测量入射小球的质量和被碰小球的质量；
则有：
故答案为：；；入射小球的质量和被碰小球的质量；
实验是要验证两个小球碰撞过程系统动量守恒，同时通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量；为防止小球反弹，还要保证入射球质量要大于被碰球质量；
找到其平均落地点的位置，测量平抛射程，刻度尺读数规则可以得出读数；
根据动量守恒定律以及求解表达式。
解决该题的关键是掌握该实验的实验原理和注意事项，掌握毫米刻度尺的读数原理，知道动量守恒定律的表达式。
12. 解：由图丙所示可知，游标卡尺示数为：，
由干涉条纹间距的计算公式：，解得光的波长表达式为：。
由图中可以求出条纹间距为： ，，；代入数据解得光的波长为： 。
故答案为：；；。
掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读。
根据双缝干涉条纹间距公式求解波长的即可。
考查游标卡尺的读数方法，固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时不需要估读；解决本题关键是明确测量原理，记住条纹间距公式，基础题目。
13. 由电路图可知，灯泡、电阻、电动机串联接入电路，由串联电路特点可知，通过它们的电流相等；灯泡正常发光，由电功率的变形公式可以求出灯泡的额定电流，即电路电流。
电源的输出功率等于总功率减去内电阻消耗的功率；
由串联电路特点可以求出电动机额定电压，由功率公式可以求出电动机的输入功率与热功率，然后求出电动机的输出功率。
解决该题的关键是明确串联电路电流处处相等，知道电动机是非纯电阻元件，掌握非纯电阻原件的输出功率的求解方法；
14. 【分析】
波长可以从图中直接读出，根据波长、频率和波速的关系列周期性方程可以求出波速；根据波形及传播方向确定周期，利用波速公式确定波峰到点的距离，再根据速度位移公式求解时间。
对于横波图象问题可能存在多解性，多解的原因在于传播方向的不确定和波传播过程的周期性，因此要先从题干判断是否可以找到其传播方向，再根据波长、频率和波速的关系列周期性方程，要注意区分波的传播图象和质点的振动图象。
15. 明确光线在边上的入射角和折射角，求得该棱镜的折射率；
由求得光线在棱镜中的传播速度，由几何知识求出光线在棱镜中传播的距离，即可求得光在棱镜中传播所用的时间。
本题是几何光学问题，要能熟练运用光的折射定律，要注意光在棱镜中传播的速度与光速的关系。
16. 本题考查机械能守恒及某一方向动量守恒等内容，试题难度一般。
从点到最低点，对小球由机械能守恒定律求得运动到半圆槽最低点时的速度大小；
小球从半圆槽内最低点运动到即将离开半圆槽的过程，系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒，联立求解小球第一次离开半圆槽时的速度大小；
当小球竖直方向的分速度等于时，小球上升的高度最大，由勾股定理求出小球高开半圆槽时竖直方向的分速度，再由速度位移公式求得能够上升的最大高度。第2页，共2页
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