安徽省滁州市定远县民族中学2022-2023学年第二学期高二物理期末试卷（含解析）

定远民族中学2022~2023学年高二（下）期末物理试卷
本试卷满分 100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册。
一、选择题：本题共 12小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选 对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 钢琴的“中央”即为调，频率约为，下列说法正确的是( )
A. 一边做仰卧起坐一边听，由于多普勒效应，琴发出的音调会有变化
B. 当障碍物尺寸接近波长或小于波长时，才能发生衍射现象
C. 隔着门缝听到琴声，是由于衍射现象造成的
D. 假如琴边古筝也有一根调到调的弦，由于构造不同，它们无法发生共振
2. 在图示交流电路中，电表均为理想电表。已知电源电压的有效值为，电压表的示数为，电流表的示数为，、、均为定值电阻，。该变压器原、副线圈的匝数之比为
A. B. C. D.
3. 某小组用图甲装置进行双缝干涉实验，调节完毕后，在屏上观察到如图乙所示的竖直条纹。下列说法正确的是( )
A. 装置中的双缝沿水平方向放置
B. 仅向右移动单缝，使之靠近双缝，干涉条纹间距将变大
C. 仅更换双缝间距更小的双缝，干涉条纹间距将变大
D. 仅将红色滤光片换为绿色滤光片，干涉条纹间距将变大
4. 如图甲，先将开关掷向，给平行板电容器充电，稳定后把掷向，电容器通过电阻放电，电流传感器将电流信息导入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的图象如图乙所示．将电容器两板间的距离增大少许，其他条件不变，重新进行上述实验，得到的图象可能是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示，和是两互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，是与导轨垂直且与导轨始终接触良好的金属杆，具有一定质量和电阻。先断开开关，让由静止开始下落一段时间后，再闭合。则闭合后，不可能做( )
A. 匀速直线运动 B. 减速运动至静止
C. 加速度逐渐减小的减速运动 D. 加速度逐渐减小的加速运动
6. 年美国物理家劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部件是两个中空的半圆形金属盒和，称为“形盒”，其原理如图所示，带电粒子在两盒之间被电场加速，在两盒中做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. 形盒的作用是静电屏蔽，使带电粒子在盒中做匀速圆周运动而不被电场干扰
B. 在两形盒之间所加交变电压的周期应等于带电粒子做匀速圆周运动周期的两倍
C. 仅使加速电压的有效值增大，带电粒子获得的能量一定增大
D. 仅使形盒中磁场的磁感应强度增大，带电粒子在形盒中运动周期一定增大
7. 在某一均匀介质中，由波源发出的简谐横波沿轴正、负方向传播，某时刻的波形如图所示，其波速为，下列说法正确的是( )
A. 波的频率与波源的频率无关
B. 此时、两质点振动方向相同
C. 再经过，波恰好传到坐标为的位置
D. 该波为横波，频率为
8. 如图所示，为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以为边界的匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，与线框的边成角，、分别为和的中点．关于线框中的感应电流( )
A. 当点经过边界时，感应电流最大
B. 当点经过边界时，感应电流最大
C. 当点经过边界时，感应电流最大
D. 当点经过边界时，感应电流最大
9. 在振荡电路中，某时刻线圈中的磁场的方向如图所示，且磁感应强度正在减弱，则( )
A. 若俯视，此时线圈中的电流方向为顺时针方向
B. 电容器正在充电
C. 此时电容器的上极板带正电
D. 若增大电容器两板距离，振荡频率增大
10. 如图所示为电表改装的电路图，其中表头的满偏电流为，满偏电压为。的阻值等于表头内阻的，的阻值等于表头内阻的倍，则( )
A. 将、接入电路时，可作为大量程电压表使用
B. 将、接入电路时，可作为大量程电流表使用
C. 改装后的大量程电流表量程为
D. 改装后的大量程电压表量程为
11. 在水平向右的匀强电场中，有一质量为、电荷量为运动的带电小球，经过点时速度大小是，方向沿电场线方向；到达点速度方向变为垂直电场线竖直向下，速度大小，如图所示。重力加速度为，下列说法中正确的是( )
A. 带电小球在做加速度不断变化的曲线运动
B. 带电小球在做匀变速曲线运动，加速度大小
C. 从到运动中带电小球的速率保持不变
D. 从到运动中带电小球的机械能减少了
12. 如图所示，固定于水平面内的电阻不计的足够长的两平行光滑金属导轨间距为，质量均为、阻值均为的两金属棒、垂直搁置于导轨上，磁感应强度为的匀强磁场垂直于导轨平面向上。某一时刻同时给、以平行于导轨的初速度、，则从两棒开始运动至达到恒定速度的过程中( )
A. 中的最大电流为 B. 速度为时其加速度比的大
C. 回路产生的焦耳热为 D. 、间距增加了
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
13. （6分）小李同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中，所用装置如图甲所示，已知槽口末端在白纸上的投影位置为点。
为了完成本实验，下列必须具备的实验条件或操作步骤是________________；
A.斜槽轨道末端的切线必须水平 入射球和被碰球半径必须相同
C.入射球和被碰球的质量必须相等 必须测出桌面离地的高度
小李同学在实验中正确操作，得出的落点情况如图乙所示，入射小球的质量用表示，被碰小球质量用表示，在实验误差允许范围内，若_____________________成立用、、、、表示，则可说明碰撞前后，系统总动量不变。
小芳同学对图乙进行认真测量，测出数据如图乙所示，应用中表达式，求出入射小球质量和被碰小球质量之比____________________________。
14. （8分） 一只电流表的表盘刻度清晰，但刻度值污损。小明要测量其内阻，除了待测电流表之外，实验室提供的器材如下：
A.电压表量程为；
B.滑动变阻器最大阻值为，额定电流为；
C.滑动变阻器最大阻值为，额定电流为；
D.电阻箱；
E.电源电动势约为，内阻约为；
F.开关一个、导线若干。
实验电路如图甲所示，选用的滑动变阻器为________选填“”或“”。
请用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整。________
下列实验操作步骤，正确顺序是________。
将滑动变阻器的滑片调到端，电阻箱的阻值调至最大
调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表指针满偏
连接好实验电路
记录电压表的读数和电阻箱的阻值
闭合开关
保持电流表的指针满偏，调节滑动变阻器与电阻箱的阻值，记录多组实验数据，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为，在坐标轴上的截距为，则该电流表的内阻为________。用、表示
15. （10分） 半径为的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为，两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直。光线的入射点为圆柱面的顶点，光线的入射点为，，已知该玻璃对红光的折射率为。
求两条光线经柱面和底面折射后的交点与点的距离。
若入射的是单色蓝光，则距离将比上面求得的结果大还是小？
16. （16分）如图所示，质量均为，长度均为的小车、静止放在足够大的光滑水平面上，两车间距为。小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在小车的中点。现有一质量的滑块不计大小以的初速度滑上小车的左端，与的摩擦因数为，上表面光滑，取。
求与碰前瞬间物块的速度；
若、碰后粘在一起，求弹簧的最大弹性势能；
若、碰后粘在一起，求物块最终距离点的距离。
17. （12分） 如图，在直角坐标系中，在第三象限有一平行轴放置的平行板电容器，板间电压现有一质量，带电量的带正电的粒子不计重力，从下极板处由静止开始经电场加速后通过上板上的小孔，垂直轴从点进入轴上方的匀强磁场中．磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度粒子经磁场偏转后又从点垂直轴进入第四象限，第四象限中有平行于轴负方向的匀强电场，粒子随后经过轴负半轴上的点，此时速度方向与轴负半轴成角．已知求：
粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径．
第四象限中匀强电场场强的大小．
答案和解析
1.
【解析】A.波源发出的音调频率不变，只不过接收到的音调频率变了，故A错误；
B.障碍物尺寸大小无论多大都可以发生衍射现象，区别是明显与否，当障碍物尺寸接近波长或小于波长时，才能发生明显的衍射现象，故B错误；
C.隔着门缝听到琴声，是由于衍射现象造成的，故C正确；
D.若古筝也有一根调到调的弦，则两者频率相同，可以发生共振，故D错误；故选C。
2.
【解析】由题意可知，变压器原线圈两端的电压，根据欧姆定律，变压器副线圈两端的电压，结合可得变压器原、副线圈的匝数之比，故A正确，BCD错误故选A．
3.
【解析】、根据图乙可知，装置中的双缝沿竖直方向放置，故A错误；
B、根据双缝干涉的条纹间距公式，仅向右移动单缝，条纹间距不变，故B错误；
C、仅更换双缝间距更小的双缝变小，干涉条纹间距将变大，故C正确；
D、仅将红色滤光片换为绿色滤光片，波长变小，干涉条纹间距将变小，故D错误。故选：。
4.
【解析】放电瞬间，电容器的电压和原来相同，根据闭合电路欧姆定律，瞬时电流还是；
将电容器两板间的距离增大少许，其他条件不变，电容减小，电压稳定时，电容器所容纳的电荷量也减小，所以放电时间要比原来短，故ABD错误，C正确。故选C。
5.
【解析】设磁场的磁感应强度大小为，两导轨间距为，电路中的总电阻为，金属杆的质量为，金属杆做自由落体运动的时间为，则闭合开关的瞬间，金属杆的速度大小为，电路中产生的电动势为，感应电流为，金属杆受到的安培力大小为。
A.当时，金属杆受力平衡，之后做匀速直线运动，故A可能；
当时，金属杆受到的合外力竖直向下，速度要变大，合外力将减小，即加速度在减小，直至金属杆做匀速直线运动，可能，不可能；
C.当时，金属杆受到的合外力竖直向上，速度要变小，合外力将减小，即加速度在减小，直到后，金属杆做匀速直线运动，故C可能。
本题选不可能的，故选B。
6.
【解析】A.形盒的作用是静电屏蔽，使带电粒子在圆周运动过程中只处在磁场中而不受电场的干扰，以保证粒子做匀速圆周运动，故A正确；
B.在两形盒之间所加交变电压的周期应等于带电粒子做匀速圆周运动周期，故B错误；
C.粒子获得的能量与形盒的半径、磁感应强度有关，与所加电压大小无关，故C错误；
D.仅使形盒中磁场的磁感应强度增大，粒子在形盒中运动周期减小，故D错误。故选A。
7.
【解析】波的频率由波源的振动频率决定，故A错误；
根据对称性可以知道，此时、两质点振动方向相同，故B正确；
由题图知波长，周期为，经过时间，波传到坐标为、的位置，故C错误；
该波的频率为，故D错误。
8.
【解析】A.由图可知，当点经过边界时，导线框有效切割长度为，所以感应电动势不是最大，则感应电流不是最大，A错误；
B.当点经过时，有效切割长度最大为，感应电流也为最大，B正确；
C.当点经过边界时，由图可知，导线框的有效切割长度为，所以感应电动势及感应电流不是最大，C错误；
D.当经过时，由图可知，有效切割长度为零，或穿过导线框的磁通量不发生变化，所以感应电动势为零，感应电流为零，D错误。故选：。
9.
【解析】B.电流减小，磁场才会减弱，说明电容器正在充电，选项B正确；
根据安培定则知，线圈中的电流方向为逆时针方向，电容器上极板带负电，选项AC错误；
D.电容器两极板距离增大，电容减小，根据振电路频率知，振荡频率增大，选项D正确。故选BD。
10.
【解析】将、两个接线柱接入电路时，此时电表作为电流表使用，流过表头的最大电流为，有，流过电阻的最大电流g，故改装后的电流表量程为，故A错误，C正确；
使用、两个接线柱接入电路时，此时电表作为电压表使用，流过表头的最大电流为，两端最大电压为，则电阻两端最大电压为，故改装后的电压表量程为，故B错误，D正确。故选CD。
11.
【解析】对小球受力分析受到竖直向下的重力和水平方向的电场力，即小球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀减速运动，由竖直方向速度增加到时，水平方向速度减为得：，则合力为：，加速度为：，小球做匀变速曲线运动，故B正确，A错误。
C.在点时，速度方向水平向右，合力方向与速度方向夹角为，为钝角，则小球刚开始运动时，合力做负功，小球的动能减小，速度减小，即小球的速率减小，故C错误；
D.从到的过程中，小球的机械能减少量等于电场力做的功，电场力在水平方向做负功，使小球水平方向的速度由减小到零，故小球机械能减少量为：，故D正确。故选BD。
12.
【解析】A.因通过两金属棒的电流始终相等，所以两金属棒受到的安培力大小始终相等、方向始终相反，两导体棒构成的系统动量守恒，其图如图所示。
刚开始两金属棒相对速度最大，回路中的感应电动势的最大值
感应电流的最大值，A正确；
B.两金属棒的加速度大小始终相等，B错误；
C.回路中产生的焦耳热等于系统损失的动能，即，故C错误；
D.图中阴影部分的面积为两金属棒距离的增加量，设此过程两金属棒间距增加了，通过回路某截面的电荷量为，则有，，
对棒应用动量定理有，解得，D正确。故选AD。
13.；；。
【解析】、要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故A正确；
B、同时为了对心碰撞，两小球的直径应相同，故B正确；
C、为了防止入射球反弹，入射球的质量一定要大于被碰球的质量，故C错误；
D、槽口离地的高度大小与对实验没有影响，两小球下落高度相同，则所用时间即相同，所以不需要测出桌面的高度，故D错误。故选：。
14.；
；
；

【解析】图中滑动变阻器采用分压式连接，为了便于操作，滑动变阻器应选择阻值较小的；
根据电路图连接实物图如图所示
首先按照电路图连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器的滑片调到端，电阻箱的阻值调至最大，闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表指针满偏，记录电压表的读数和电阻箱的阻值，顺序为；
设电流表的满偏电流为，内阻为，则有
整理得，即，
解得
15.解：如图，光线不偏折，光线在点的入射角，由折射定律得
， ，则
光线在点处再次发生折射，由几何关系得
在中，由折射定律有
所以
在中，由正弦定理，有
所以
则
因为在玻璃圆柱体中红光比紫光的折射率小，所以比上面的结果小。
16.解：设滑块与小车能共速，且速度为，规定向右为正方向，由动量守恒得
，
代入数据解得：，
设滑块在车上的相对位移为，由能量守恒得

代入数据解得：．
设车加速过程位移为，由动能定理得
，
代入数据解得：．
因为、，所以与碰前已达共速，速度为．
设、碰后速度为，由动量守恒得
．
代入数据解得：，
设、、共同速度为，由动量守恒得
，
由能量守恒得：，
代入数据解得：．
设物块最终距离的距离为，由能量守恒得
代入数据解得：．
17.解：设粒子飞出极板的速度为，由动能定理：
，
代入数据解得：，
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：，
代入数据得：；
设粒子运动到点时，沿轴负向的分速度大小为，
则有：，
由牛顿第二定律得：，
由匀变速直线运动的速度位移公式得：，
其中：，
代入数据得：；