北京市第二十 2022-2023学年高二上学期期末考试物理试卷.pdf

1、第1页 共 8 页 北京市第二十中学北京市第二十中学 2022-2023 学年第一学期期学年第一学期期末末考试试卷考试试卷 高二高二 物理物理（选考）（选考）（时间：90 分钟 满分：100 分 为 选择性必修一 模块结业考试）命题人：朱宁宁朱宁宁 审题人：张张 晓晓 班级 姓名 .一、单项选择题（共一、单项选择题（共 1010 小题，每小题小题，每小题 3 3 分，共分，共 3030 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对得确的，选对得 3 3 分，选错得分，选错得 0 0 分。）分。）1图甲为一列沿 x轴传播的简谐横波在1st

2、=时刻的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）A该时刻起质点 K在1s的时间内沿 x 轴移动0.2m B该时刻起再经0.5s质点 K的加速度为正方向最大 C如果图乙为质点 K 的振动图像，则波沿 x 轴正向传播 D如果图乙为质点 L 的振动图像，则波沿 x 轴正向传播 2观察双缝干涉图样的实验装置如图所示，用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿色的干涉条纹，在其他条件不变的情况下，下列操作可以使条纹的间距变大的是（）A换成紫色滤光片 B换成间距更小的双缝 C换成缝宽更大的单缝 D换成双缝到屏的距离更小的遮光筒 3某同学注意到手机摄像头附近有一个小孔，查阅说明后知道手机内部小孔位

3、置处安装了降噪麦克风。翻阅资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。则（）A降噪过程实际上是声波发生了衍涉 B降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音 C降噪声波与环境噪声的传播速度相等 DP点经过一个周期传播的距离为一个波长 第2页 共 8 页 42022 年 9 月 1 日，问天实验舱的小机械臂首次亮相，小机械臂臂长近 6 米，通过关节，小机械臂可以实现类似人类手臂的运动能力。若该机械臂向太空同一方向，用同样的力，同时抛出一个 100 克重的钢球和一个 200 克

4、重的铜球，假设力的作用时间相同，预定距离二十米，钢球和铜球哪个先抵达？那么正确的结论是（）A同时到达 B铜球先到达 C钢球先到达 D无法判定 5分析下列所描述的四个物理现象：（1）听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声；（2）夏天里一次闪电过后，有时会雷声轰鸣不绝；（3）水塘中的水波能绕过障碍物继续传播；（4）围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音。这些现象分别是波的（）A干涉现象、衍射现象、多普勒效应、折射现象 B多普勒效应、反射现象、衍射现象、干涉现象 C多普勒效应、衍射现象、反射现象、干涉现象 D多普勒效应、反射现象、干涉现象、衍射现象 6对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列判断准确无误的

5、是（）A甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C丙图是双缝干涉原理图，若 P到 S1、S2的路程差是半波长的奇数倍，则 P处是亮纹 D丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹 7我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以速度 v0水平向右匀速飞行，到达目标地时，将质量为 M的导弹自由释放，导弹向后喷出质量为 m、对地速率为 v1的燃气，则喷气后导弹的速率为（）A00MvmvMm B01MvmvM+C1MvmvM D01MvmvMm+8如图所示，在光滑的水平面上有一静止的小车，甲、乙两人分别站在小车左、右两端。当

6、他俩同时相向而行时，发现小车向右运动。下列正确的是（）A乙的动量必定大于甲的动量 B乙的动量必定小于甲的动量 C乙的速度必定大于甲的速度 D乙的速度必定小于甲的速度 9如图所示为电磁流量计原理示意图，在非磁性材料做成的圆形管道上加一个磁感应强度为 B 的匀强磁场，已知管中有导电液体流过时，管壁上 a、b 两点间的电势分别为A和B，且管道直径为 D，电流方向向右，液体流量是指单位时间内流过管液体的体积，则（）A管内自由电荷运动的电荷为正离子则AB B管内自由电荷运动的电荷为负离子则AB C液体流量4ABDQB=D液体流量4ABBDQ=第3页 共 8 页 10如图所示，小球 A 质量为 m，系在细

7、线的一端，线的另一端固定在 O 点，O 点到光滑水平面的距离为 h。物块 B 和 C 的质量分别是 5m和 3m，B 与 C 用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且 B 物块位于O 点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块 B 发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为16h。小球与物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为 g，下列分析正确的是（）A.碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为15128 B.碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为1564 C.碰撞过程 B 物块受到的冲量大小为522 D.碰撞过程 B 物块受到的冲量大小为582 二、不定向选择

8、题（共二、不定向选择题（共 5 5 小题，每小题小题，每小题 3 3 分，共分，共 1515 分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的。全部选对得正确的。全部选对得 3 3 分，选不全得分，选不全得 2 2 分，有选错或不答得分，有选错或不答得 0 0 分。分。）11如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4为绳上的一系列等间距的质点，相邻两质点间距为0.4m，质点 1 在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动 2、3、4各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t=0 时刻质点 1 开始竖直向上运动，经过 0.5s 质点 1 第

9、一次到达最高点，质点 6 开始运动，此时质点 1 发生的位移为 10cm。下列判断正确的是（）A这列波的波长为 8m Bt=1s 时质点 6 的加速度方向向上 C从计时开始到 t=1.5s 时质点 6 运动的路程为 20cm Dt=2s 时质点 21 正处于平衡位置且运动方向向上 12一束可见光 a由 3 种单色光 m、p 和 q 组成，光束 a通过三棱镜后的传播情况如图所示。关于 3 种单色光 m、p和 q，下列说法正确的是（）A在真空中，单色光 p的传播速度最大 B在三棱镜中，单色光 m的传播速度最大 C从三棱镜射向空气时，单色光 m 发生全反射的临界角最大 D三棱镜对单色光 q 的折射率

10、最小 第4页 共 8 页 13如图，图 1 为回旋加速器，图 2 为磁流体发电机，图 3 为速度选择器，图 4 为质谱仪。下列说法正确的是（）A图 1 要增大某种粒子的最大动能，可增加磁场的磁感应强度 B图 2 是磁流体发电机，等离子体的速度越大，电源电动势越大 C图 3 中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是EvB=D图 4 中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比 14某一质谱仪原理如图所示，区域为粒子加速器，加速电压为1U；区域为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为1B，两板间距离为 d；区域为偏转分离器，磁感应强度为2B。今有一质量为 m、电荷量为 q 的粒子（不计

11、重力），由静止经加速电场1U加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A粒子带负电 B粒子离开加速器时的速度大小12qUvm=C速度选择器两板间的电压1122BqUUdm=D粒子在分离器中做匀速圆周运动的半径1221U mRBq=15如图所示，一带有半径足够大的光滑圆弧轨道的小车的质量3kgM=，小车静止在光滑水平地面上，圆弧下端水平。有一质量1kgm=的小球以水平初速度04m/sv=从圆弧下端滑上小车，重力加速度 g 取 102m/s。下列说法正确的是（）A在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统机械能守恒 B在小球滑到最高点的过程中，小球与

12、小车组成的系统动量守恒 C小球沿圆弧轨道上升的最大高度时的速度大小为 1m/s D小球沿圆弧轨道上升的最大高度为 0.6m 三、实验题（共三、实验题（共 2 2 小题，共小题，共 1 15 5 分分）16（6 分）在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图所示，某同学，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在直线 aa和 bb(图中并未直接画的出具体位置)0 为直线 A0 与 aa的交点，在直线 A0 上竖直地插上1P、2P两枚大头针.第5页 共 8 页 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有_.A插上大头针3P，使3P仅挡住2P的像 B插上大头针3P，使

13、3P挡住1P的像和2P的像 C插上大头针4P，使4P仅挡住3P D插上大头针4P，使4P挡住3P和1P、2P的像(2)过3P、4P作直线交 bb于 O，过 O作垂直于 bb的直线 NN，连接 OO.测量图中角 和 的大小则玻璃砖的折射率 n=_.(3)如图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面 aa和 bb的间距画得过宽若其他操作正确，则折射率的测量值_准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）.(4)以往，已知材料的折射率都为正值（n0）现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n0），称为负折射率材料位于空气中的这类材料，入射角 i与折射角 r 依然满足sinsininr=，但

14、是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）若该材料对于电磁波的折射率 n=-1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是_ A B C D 17（9 分）某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点 O。实验时，先调节轨道末端水平，使 A 球多次从斜轨上位置 P静止释放，根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置 E。然后，把半径相同的 B 球静置于水平轨道的末端，再将 A 球从斜轨上位置 P静止释放，与 B 球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述 A 球与 B 球相碰的过程，根据小球在

15、白纸上多次落点的痕迹（图乙为 B 球多次落点的痕迹）分别找到碰后两球落点的平均位置 D 和 F。用刻度尺测量出水平射程 OD、OE、OF。用天平测得A 球的质量为 mA，B 球的质量为 mB。第6页 共 8 页 （1）关于实验器材，下列说法正确的是_；A实验轨道必须光滑 B该实验不需要秒表计时 CA 球的质量可以小于 B 球的质量（2）关于实验操作，下列说法正确的是_；A实验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置 BA 球每次必须从同一位置由静止释放 CB 球的落点并不重合，说明该同学的实验操作出现了错误（3）实验直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，该同学认为可以“通过测量小球做平抛运动的水平射

16、程来代替小球碰撞前后的速度”，这样做的依据是_。（4）若满足关系式_，则可以认为两球碰撞前后动量守恒（用所测物理量表示）。（5）该同学做实验时所用小球的质量分别为 mA=45g、mB=7.5g，丙图所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性碰撞，请将碰后 B 球落点的位置标注在丙图中。_ （6）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改装，如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使小球 1 仍从斜槽上 S点由静止滚下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点、MPN。用刻度尺测量斜面顶点到、MPN三点的距离分别为123lll、。则验

17、证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为_（用所测物理量的字母表示）。四四、论述题论述题(本题包括本题包括 5 5 小题，共小题，共 4040 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)18（6 分）如图所示，一束光由空气射向水，入射角为 53，折射角为 37。（光在真空中的传播速度为83 10 m/s，sin370.6=，sin530.8=）求：（1）水的折射率 n；（2）光在水中传播的速

18、度；（3）光从水中射入空气的临界角的正弦值。第7页 共 8 页 19（6 分）利用如图装置可以测量匀强磁场的磁感应强度。在倾角=30的绝缘斜面上固定两根电阻不计的平行光滑金属导轨，导轨间距 l=10.0cm，下端接有电源、开关、理想电流表和滑动变阻器。导体棒ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好，劲度系数 k=5.0N/m 的轻质弹簧上端固定，下端与导体棒 ab的中点相连，弹簧与导轨平面平行且始终与导体棒垂直，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中、现闭合开关，接通电源，调节滑动变阻器，当电流 I=0.20A 时导体棒保持静止且弹簧处于原长状态。将电源正负极对调，保持滑动变阻器滑片位置不变，导体棒

19、静止时弹簧的伸长量 x=2.0cm（在弹性限度内），已知重力加速度 g=10m/s2。（1）请推导出匀强磁场磁感应强度 B的表达式并求出其大小和方向；（2）求金属棒的质量。20（8 分）单摆是我们研究简谐振动中常用的模型，已知某单摆的小球质量为 m，摆长为 l，当地重力加速度为 g，尝试回答下述问题：（1）在 角很小时，sinxl（其中 x为小球位移），由此写出单摆回复力与位移的关系式，并说明为何单摆可视为简谐振动。（2）简谐运动的周期公式为2mTk=（其中 k 是力与位移的比例系数），结合上一问推导出单摆的周期公式。（3）依据单摆的周期公式，我们可通过实验来测定当地的重力加速度，分析以下实际

20、情况，测出的重力加速度是“偏大”、“偏小”还是“准确”，简述判断理由。a.测量摆长时，仅考虑摆线长度，未计入小球半径。b.计时后提前停下秒表，导致测量的周期略小。（4）一位同学测量多组数据后画出周期平方摆长（T2一 L）的图像见乙图，若该直线的斜率为0k，写出该同学所测重力加速度的表达式（包含0k）。第8页 共 8 页 21（10 分）如图所示，光滑水平直轨道上静止放置三个质量均为 m 的物块 A、B、C，物块 B的左侧固定一轻弹簧。给 A 一个初速度0v，使其向 B运动并压缩弹簧（弹簧始终在弹性限度内），当弹簧第一次压缩到最短时，B与 C 恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设 B 和 C

21、碰撞时间极短，求：（1）从 A 开始运动到弹簧压缩最短时 C 受到的冲量大小；（2）从 A 开始运动到 A与弹簧分离的过程中，整个系统损失的机械能；（3）弹簧第一次压缩到最短时的弹性势能。22（10 分）如图所示，空间分布着方向平行于纸面、宽度为 d 的水平匀强电场。在紧靠电场右侧半径为 R 的圆形区域内，分布着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为 m、电荷量为-q 的粒子从左极板上A 点由静止释放后，在 M 点离开加速电场，并以速度0v沿半径方向射入匀强磁场区域，然后从 N 点射出。MN 两点间的圆心角MON=120，粒子重力可忽略不计。（1）求加速电场场强0E的大小；（2）求匀强磁场的磁感应强度 B 的大小（3）若仅将该圆形区域的磁场改为平行于纸面的匀强电场，如图 17 所示，带电粒子垂直射入该电场后仍然从 N 点射出。求该匀强电场场强 E的大小。