山东省济南市2023-2024学年高二上学期1月期末学习质量检测物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 山东省济南市2023-2024学年高二上学期1月期末学习质量检测物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-02 07:54:45 | ||
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文档简介
济南市2023-2024学年高二上学期1月期末学习质量检测
物理试题
1．本试卷共8页，满分100分，考试用时90分钟。
2．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。
3．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0．5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
4．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列说法正确的是（ ）
A．磁通量是矢量 B．只能适用于匀强磁场
C．磁通量与线圈的匝数成正比 D．磁通量为零的位置磁感应强度一定为零
2．如图所示，灯泡、、与滑动变阻器及电源连成电路，电源内阻不能忽略。闭合开关，当的触头向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．变暗、变亮、变暗 B．变亮、变亮、变暗
C．变暗、变亮、变亮 D．变暗、变暗、变亮
3．一根粗细均匀的木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在装有水的杯中。将木筷向上提一段距离后放手，木筷就在水中上下振动。以木筷振动的最低点为计时起点，竖直向上为正方向，木筷离开平衡位置的位移为，速度为，周期为，下列图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，建筑工地上的打夯机将质量为20t的重锤升高到5m的高度后释放，重锤在地面上砸出一个深坑，重锤冲击地面的时间为0.2s。不计空气阻力，重力加速度取，则重锤对地面的平均作用力大小为（ ）
A． B． C． D．
5．小王同学将一肥皂膜摆放在酒精灯的火焰前，发现在肥皂膜上形成上疏下密的彩色条纹，如图所示。据此推测该肥皂膜在竖直方向的侧向截面图是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，两根相同的轻质弹簧下端挂有质量为的等腰梯形金属框，金属框的上底、腰和下底长度分别为、和，空间存在垂直于金属框平面向里的匀强磁场。、两端与电源相连，从端流入的电流大小为，金属框静止后弹簧的压缩量均为。已知弹簧的劲度系数为，重力加速度为，则磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，光滑的水平面上放置一长度为0.40m的木箱，木箱的底部中央放一可视为质点的木块，木箱的质量为木块的2倍，木块与木箱间的动摩擦因数为，重力加速度取。现给木块一水平向右的初速度，速度大小为3m/s，则最终木块距离木箱右端的距离为（ ）
A．0.10m B．0.20m C．0.25m D．0.30m
8．如图所示，边长为的正三角形内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为。的中心处有一粒子源，能够沿平面向任意方向发射速率为的粒子，粒子的质量为，电荷量为，不计粒子的重力。则粒子在磁场中运动的最短时间为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干使松果脱落。下列说法正确的是（ ）
A．树干振动的频率等于采摘振动头振动的频率
B．采摘振动头停止振动后树干的振动频率逐渐减小
C．采摘振动头振动的频率越大落果效果一定越好
D．不同的树木落果效果最好时采摘振动头的振动频率不同
10．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，若该车在额定功率状态下以最大速度行驶，不计其自身机械损耗。下列说法正确的是（ ）
自重 40kg 额定电压 48V
载重 75kg 额定电流 12A
最大行驶速度 20km/h 额定输出功率 350W
A．电动机的输入功率为576W B．电动机的内电阻为
C．自行车获得的牵引力为63N D．自行车受到的阻力为17.5N
11．下图中实线是一列正弦波在的波形图，经过0.5s，其波形如虚线所示。则时坐标处的质点振动情况可能是（ ）
A．处于波峰 B．处于波谷
C．处于平衡位置，沿轴正方向运动 D．处于平衡位置，沿轴负方向运动
12．如图甲所示，物块A、B用轻弹簧拴接，放在光滑水平面上，B左侧与竖直墙壁接触。物块C以速度向左运动，与A相碰后立即粘在一起并开始计时。A、B运动的图像如图乙所示，、分别表示到时间内A、B的图线与坐标轴所围面积的大小。已知三个物块质量均为，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A． B．
C．内墙对B的冲量大小为 D．在时刻弹簧的弹性势能为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）
了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。某同学利用图甲所示的装置测量重力加速度。请回答下列问题：
甲 丙 乙
（1）下列操作中，有助于减小实验误差的是__________；
A．摆线要选择细些的、弹性大些的，并使其适当长一些
B．拉开摆球时使摆角尽量大些
C．实验时必须保证小球在同一竖直面内摆动
D．改变摆长重复实验时，摆线长度的变化尽量小些
（2）实验中用停表测量单摆的周期。摆球某次经过最低点开始计时并数0，当摆球第60次经过最低点停止计时，停表的示数如图乙所示，则单摆的周期为__________s（结果保留三位有效数字）；
（3）改变摆长，多次测量，做出周期的平方与摆长的图像如图丙所示，则重力加速度为__________（取9.86，结果保留三位有效数字）。
14．（8分）
某小组测量一段电阻丝的电阻率，先用欧姆表测出其阻值约为，为了较准确的测量，选用以下仪器：电源（20V，内阻可不计）、滑动变阻器（阻值为0～）、电流表（0～100mA，内阻约）、电压表（0～15V，内阻约）、开关和导线若干。
甲 乙
（1）用图甲中的螺旋测微器测量直径时，将电阻丝放在测砧与测微螺杆之间，先旋动__________，当测微螺杆快靠近物体时，再旋动__________，直到听见“喀喀”的声音，再扳动__________并读数。上述操作选择的部位依次是__________；
A．、、 B．、、 C．、、
测量结果如图乙所示，直径__________mm；
（2）请将电路实物连线补充完整；
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于__________端（填“”或“”）；用刻度尺测量其长度，某次实验电压表的示数为，电流表的示数为，用实验测量的物理量、、、表示电阻率，则表达式为 =__________；
（4）不考虑偶然误差，通过该实验测得的电阻率__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
15．（7分）
如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，其中两个质点甲、乙的振动图像分别如图中实线和虚线所示。甲、乙平衡位置的坐标分别为、。甲、乙之间只有一个波谷。
（1）写出甲的振动方程；
（2）求波速。
16．（9分）
如图所示，直角三角形是由某种材料制成的光学元件的横截面。一束单色光从边上的点入射，长度为，入射光与边成30°，经面折射、面反射后垂直面射出。已知，长度为，光在真空中的传播速度为。求：
（1）单色光在元件中临界角的正弦值；
（2）单色光在元件里的传播时间（不考虑光的多次反射）。
17．（14分）
如图甲所示，一个棱长为的立方体空间中存在着磁感应强度大小为，沿轴负方向的匀强磁场，质量为、电量为的带正电的粒子从左侧面的中心沿轴正方向射入立方体空间，粒子重力忽略不计。
甲 乙 丙
（1）若粒子的速度大小任意取值，求粒子在磁场中运动的最长时间；
（2）若粒子从面射出，求粒子速度大小的取值范围；
（3）如图乙所示，将磁场撤掉，在立方体空间中加上沿轴正方向的匀强电场，粒子射出时的速度方向偏转了45°。如图丙所示，保持粒子的入射速度不变，再将立体空间分成左右相等的两个区域，左侧区域保持电场不变，右侧区域加上沿轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为。粒子先后穿过电场和磁场区域，垂直面射出，求电场强度。
18．（16分）
如图所示，水平地面上固定倾角的斜面和足够长的桌面。桌面上放置长度的“L”形木板，木板左端静置一滑块。一小球从点静止释放，与斜面在点发生碰撞（碰撞前后沿斜面方向速度不变，垂直于斜面方向的速度等大反向），之后恰好水平击中滑块，的距离。已知小球质量，滑块质量，木板质量，滑块与木板间的动摩擦因数，木板与桌面间的动摩擦因数。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球和滑块均视为质点，所有碰撞都是弹性碰撞，不计碰撞时间和空气阻力，重力加速度。求：
（1）小球与斜面碰撞后速度的大小与方向；
（2）滑块与木板发生碰撞后两个物体速度的大小；
（3）整个过程桌面对木板摩擦力的冲量。
济南市2023-2024学年高二上学期1月期末学习质量检测
物理试题参考答案及评分标准
一、选择题（1—8题，每题3分，共24分；9—12题，每题4分，选不全得2分，共16分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B A C B D C A C AD AC AB BC
二、非选择题
13．（6分）
（1）C （2）1.90 9.76
14．（8分）
（1）B 2.960（2.959—2.961均可）
（2）见图
（3）a
（4）大于
15．（7分）
解：（1）由图像知：，，
（2），，
16．（9分）
（1）由题意得：AB面的入射角为，AB面的折射角为，
，，
（2）设光在该元件中的速度为，
由AB射到BC的光程，由BC射到AD的光程为，
光在元件中的传播时间为，
17．（14分）
解：（1）由分析可知，粒子从左侧面飞出时时间最长。
由向心力公式得，，，解得：
（2）若从棱射出时，由几何知识得：
若从棱射出时，由几何知识得：
解得：
（3）设粒子离开电场时沿轴的速度为，粒子射出时的速度偏转了45°，
所以，，，
所以，可知粒子恰好从棱射出。
，，
当右侧区域换成磁场时，由于水平位移变为原来的一半，所以电场中的运动时间也变为原来的一半，
偏转位移，，
粒子进入磁场时速度与轴的夹角为，
设粒子在磁场中的运动半径为，，
联立解得：
18．（16分）
（1）设小球落到点时速度为，，碰后速度，即
方向指向右上方，与水平方向成30°角。
（2）小球与滑块碰撞前的速度，
设碰后小球速度为，滑块速度为，
，
碰后滑块与木板间的滑动摩擦力，木板受平台的最大静摩擦力，
，故木板静止不动。
设滑块与木板相碰前速度为，由动能定理：
设滑块与木板碰后两者速度分别为和
，，
，
（3）滑块与木板碰前运动的时间，
从碰后到二者共速，对滑块和木板分别由动量定理，
共速后两者一起匀减速运动直至停止，设用时，则，
桌面对木板冲量的大小为，
，方向水平向左
物理试题
1．本试卷共8页，满分100分，考试用时90分钟。
2．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。
3．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0．5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
4．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列说法正确的是（ ）
A．磁通量是矢量 B．只能适用于匀强磁场
C．磁通量与线圈的匝数成正比 D．磁通量为零的位置磁感应强度一定为零
2．如图所示，灯泡、、与滑动变阻器及电源连成电路，电源内阻不能忽略。闭合开关，当的触头向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．变暗、变亮、变暗 B．变亮、变亮、变暗
C．变暗、变亮、变亮 D．变暗、变暗、变亮
3．一根粗细均匀的木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在装有水的杯中。将木筷向上提一段距离后放手，木筷就在水中上下振动。以木筷振动的最低点为计时起点，竖直向上为正方向，木筷离开平衡位置的位移为，速度为，周期为，下列图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，建筑工地上的打夯机将质量为20t的重锤升高到5m的高度后释放，重锤在地面上砸出一个深坑，重锤冲击地面的时间为0.2s。不计空气阻力，重力加速度取，则重锤对地面的平均作用力大小为（ ）
A． B． C． D．
5．小王同学将一肥皂膜摆放在酒精灯的火焰前，发现在肥皂膜上形成上疏下密的彩色条纹，如图所示。据此推测该肥皂膜在竖直方向的侧向截面图是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，两根相同的轻质弹簧下端挂有质量为的等腰梯形金属框，金属框的上底、腰和下底长度分别为、和，空间存在垂直于金属框平面向里的匀强磁场。、两端与电源相连，从端流入的电流大小为，金属框静止后弹簧的压缩量均为。已知弹簧的劲度系数为，重力加速度为，则磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，光滑的水平面上放置一长度为0.40m的木箱，木箱的底部中央放一可视为质点的木块，木箱的质量为木块的2倍，木块与木箱间的动摩擦因数为，重力加速度取。现给木块一水平向右的初速度，速度大小为3m/s，则最终木块距离木箱右端的距离为（ ）
A．0.10m B．0.20m C．0.25m D．0.30m
8．如图所示，边长为的正三角形内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为。的中心处有一粒子源，能够沿平面向任意方向发射速率为的粒子，粒子的质量为，电荷量为，不计粒子的重力。则粒子在磁场中运动的最短时间为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干使松果脱落。下列说法正确的是（ ）
A．树干振动的频率等于采摘振动头振动的频率
B．采摘振动头停止振动后树干的振动频率逐渐减小
C．采摘振动头振动的频率越大落果效果一定越好
D．不同的树木落果效果最好时采摘振动头的振动频率不同
10．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，若该车在额定功率状态下以最大速度行驶，不计其自身机械损耗。下列说法正确的是（ ）
自重 40kg 额定电压 48V
载重 75kg 额定电流 12A
最大行驶速度 20km/h 额定输出功率 350W
A．电动机的输入功率为576W B．电动机的内电阻为
C．自行车获得的牵引力为63N D．自行车受到的阻力为17.5N
11．下图中实线是一列正弦波在的波形图，经过0.5s，其波形如虚线所示。则时坐标处的质点振动情况可能是（ ）
A．处于波峰 B．处于波谷
C．处于平衡位置，沿轴正方向运动 D．处于平衡位置，沿轴负方向运动
12．如图甲所示，物块A、B用轻弹簧拴接，放在光滑水平面上，B左侧与竖直墙壁接触。物块C以速度向左运动，与A相碰后立即粘在一起并开始计时。A、B运动的图像如图乙所示，、分别表示到时间内A、B的图线与坐标轴所围面积的大小。已知三个物块质量均为，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A． B．
C．内墙对B的冲量大小为 D．在时刻弹簧的弹性势能为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）
了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域有十分重要的意义。某同学利用图甲所示的装置测量重力加速度。请回答下列问题：
甲 丙 乙
（1）下列操作中，有助于减小实验误差的是__________；
A．摆线要选择细些的、弹性大些的，并使其适当长一些
B．拉开摆球时使摆角尽量大些
C．实验时必须保证小球在同一竖直面内摆动
D．改变摆长重复实验时，摆线长度的变化尽量小些
（2）实验中用停表测量单摆的周期。摆球某次经过最低点开始计时并数0，当摆球第60次经过最低点停止计时，停表的示数如图乙所示，则单摆的周期为__________s（结果保留三位有效数字）；
（3）改变摆长，多次测量，做出周期的平方与摆长的图像如图丙所示，则重力加速度为__________（取9.86，结果保留三位有效数字）。
14．（8分）
某小组测量一段电阻丝的电阻率，先用欧姆表测出其阻值约为，为了较准确的测量，选用以下仪器：电源（20V，内阻可不计）、滑动变阻器（阻值为0～）、电流表（0～100mA，内阻约）、电压表（0～15V，内阻约）、开关和导线若干。
甲 乙
（1）用图甲中的螺旋测微器测量直径时，将电阻丝放在测砧与测微螺杆之间，先旋动__________，当测微螺杆快靠近物体时，再旋动__________，直到听见“喀喀”的声音，再扳动__________并读数。上述操作选择的部位依次是__________；
A．、、 B．、、 C．、、
测量结果如图乙所示，直径__________mm；
（2）请将电路实物连线补充完整；
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于__________端（填“”或“”）；用刻度尺测量其长度，某次实验电压表的示数为，电流表的示数为，用实验测量的物理量、、、表示电阻率，则表达式为 =__________；
（4）不考虑偶然误差，通过该实验测得的电阻率__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
15．（7分）
如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，其中两个质点甲、乙的振动图像分别如图中实线和虚线所示。甲、乙平衡位置的坐标分别为、。甲、乙之间只有一个波谷。
（1）写出甲的振动方程；
（2）求波速。
16．（9分）
如图所示，直角三角形是由某种材料制成的光学元件的横截面。一束单色光从边上的点入射，长度为，入射光与边成30°，经面折射、面反射后垂直面射出。已知，长度为，光在真空中的传播速度为。求：
（1）单色光在元件中临界角的正弦值；
（2）单色光在元件里的传播时间（不考虑光的多次反射）。
17．（14分）
如图甲所示，一个棱长为的立方体空间中存在着磁感应强度大小为，沿轴负方向的匀强磁场，质量为、电量为的带正电的粒子从左侧面的中心沿轴正方向射入立方体空间，粒子重力忽略不计。
甲 乙 丙
（1）若粒子的速度大小任意取值，求粒子在磁场中运动的最长时间；
（2）若粒子从面射出，求粒子速度大小的取值范围；
（3）如图乙所示，将磁场撤掉，在立方体空间中加上沿轴正方向的匀强电场，粒子射出时的速度方向偏转了45°。如图丙所示，保持粒子的入射速度不变，再将立体空间分成左右相等的两个区域，左侧区域保持电场不变，右侧区域加上沿轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为。粒子先后穿过电场和磁场区域，垂直面射出，求电场强度。
18．（16分）
如图所示，水平地面上固定倾角的斜面和足够长的桌面。桌面上放置长度的“L”形木板，木板左端静置一滑块。一小球从点静止释放，与斜面在点发生碰撞（碰撞前后沿斜面方向速度不变，垂直于斜面方向的速度等大反向），之后恰好水平击中滑块，的距离。已知小球质量，滑块质量，木板质量，滑块与木板间的动摩擦因数，木板与桌面间的动摩擦因数。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球和滑块均视为质点，所有碰撞都是弹性碰撞，不计碰撞时间和空气阻力，重力加速度。求：
（1）小球与斜面碰撞后速度的大小与方向；
（2）滑块与木板发生碰撞后两个物体速度的大小；
（3）整个过程桌面对木板摩擦力的冲量。
济南市2023-2024学年高二上学期1月期末学习质量检测
物理试题参考答案及评分标准
一、选择题（1—8题，每题3分，共24分；9—12题，每题4分，选不全得2分，共16分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B A C B D C A C AD AC AB BC
二、非选择题
13．（6分）
（1）C （2）1.90 9.76
14．（8分）
（1）B 2.960（2.959—2.961均可）
（2）见图
（3）a
（4）大于
15．（7分）
解：（1）由图像知：，，
（2），，
16．（9分）
（1）由题意得：AB面的入射角为，AB面的折射角为，
，，
（2）设光在该元件中的速度为，
由AB射到BC的光程，由BC射到AD的光程为，
光在元件中的传播时间为，
17．（14分）
解：（1）由分析可知，粒子从左侧面飞出时时间最长。
由向心力公式得，，，解得：
（2）若从棱射出时，由几何知识得：
若从棱射出时，由几何知识得：
解得：
（3）设粒子离开电场时沿轴的速度为，粒子射出时的速度偏转了45°，
所以，，，
所以，可知粒子恰好从棱射出。
，，
当右侧区域换成磁场时，由于水平位移变为原来的一半，所以电场中的运动时间也变为原来的一半，
偏转位移，，
粒子进入磁场时速度与轴的夹角为，
设粒子在磁场中的运动半径为，，
联立解得：
18．（16分）
（1）设小球落到点时速度为，，碰后速度，即
方向指向右上方，与水平方向成30°角。
（2）小球与滑块碰撞前的速度，
设碰后小球速度为，滑块速度为，
，
碰后滑块与木板间的滑动摩擦力，木板受平台的最大静摩擦力，
，故木板静止不动。
设滑块与木板相碰前速度为，由动能定理：
设滑块与木板碰后两者速度分别为和
，，
，
（3）滑块与木板碰前运动的时间，
从碰后到二者共速，对滑块和木板分别由动量定理，
共速后两者一起匀减速运动直至停止，设用时，则，
桌面对木板冲量的大小为，
，方向水平向左
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