浑源县2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试题
本试题满分100分，考试时间90分钟。
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中1-8小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，9-12小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分）
1、公路匀速行使的货车受一扰动，车上货物随车厢底板下振动但不脱离底板。一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T。取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即，其振动图像如图所示，则( )
A.时，货物对车厢底板的压力最小
B.时，货物对车厢底板的压力最小
C.时，货物对车厢底板的压力最小
D.时，货物对车厢底板的压力等于重力
2、一列简谐横波在时刻的波形如图中的实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T小于0.02s，则该波传播速度可能是( )
A.1m/s B.3m/s C.5m/s D.10m/s
3、如图所示的三维坐标系中，一圆形线圈放置在平面内，其圆心为坐标原点O，沿着x轴正方向看线圈中有逆时针方向的电流为x轴正半轴上一点，线圈在P处的磁感应强度为为轴与线圈的交点，则( )
A. O处的磁感应强度为0
B. x轴上磁感应强度为B的点只有P点
C. O、N间和间各点磁感应强度方向相同
D. 通过四分之一圆面和平面的磁通量相同
4、可调磁控阻力健身车原理如图所示，通过拉杆可以控制磁铁与铝制飞轮之间的距离，健身时带动飞轮转动，可感受到车轮转动时的阻尼感。则( )
A. 阻尼感是磁铁与车轮间摩擦所致
B. 若拉杆位置不动，转速越小阻尼感越强
C. 若飞轮转速不变，磁铁与飞轮距离越远阻尼感越强
D. 若其他条件相同情况下，铜制的飞轮阻尼感更强
5、2022年3月23日，中国航天员王亚平给地球上的小朋友们又上了一堂精彩的空中课堂，如图所示王亚平把一个冰墩墩水平抛出，从空间站视角看，抛出后的冰墩墩( )
A.不受地球引力作用 B.沿原有方向做匀速直线运动
C.沿原有方向做匀加速直线运动 D.如在地面上一样做平抛运动
6、下列物理学史符合事实的是( )
A.普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念
B.德布罗意发现X射线通过石墨散射时，散射光中出现波长大于入射波长的成分
C.康普顿第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念
D.玻尔把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性
7、2022年5月10日1时56分，搭载天舟四号货运飞船的长征七号遥五运载火箭点火发射，约10分钟后，火箭与飞船成功分离，飞船进入预定轨道。图中分别是“天舟四号”飞船和“天和核心舱”对接前各自在预定轨道运行的情景，下列说法正确的是( )
A.在预定轨道运行时，P的周期小于Q的周期
B.为了实现对接，P应减速
C.对接时，P相对于Q在以很大的速度运动
D.对接时，P对Q的作用力大于Q对P的作用力
8、某水上乐园的滑道示意图如图，重的人从螺旋滑道顶端由静止开始滑下，经过倾斜滑道和水平滑道后落入水中。螺旋滑道顶端到水平滑道的高度，水平滑道到水面的高度。取重力加速度，将人视为质点，若人的落水点到水平滑道末端的水平距离为，则人在滑道上滑动过程中克服阻力做的功为( )
A. B. C. D.
9、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁铁，其中条形磁铁N极的一部分位于未通电的螺线管内，则下列说法正确的是( )
A.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将减小
B.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将增大
C.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将增大
D.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将减小
10、如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是( )
A.K闭合瞬间，两灯同时亮，以后熄灭，变亮
B.K闭合瞬间，先亮，后亮，最后两灯亮度一样
C.K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭
D.K断开时，立即熄灭，闪一下再慢慢熄灭
11、发电机输出交流电的电压图像如图甲所示，分别经图乙、丙的理想变压器给同一电热器供电，电热器上标有“220V，880W”字样，图中两变压器的原，副线圈匝数比相同，二极管为理想二极管，电流表为理想电表，已知图乙中电热器恰好正常工作，则下列说法正确的是( )
A.变压器原、副线圈匝数比为 B.图丙中电热器的实际功率为440W
C.图丙中电流表的示数为A D.乙、丙两变压器副线圈中电流频率之比为
12、如图所示为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和输电线总电阻为。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为10∶1和1∶10，各互感器和电表均是理想的，则下列说法正确的是( )
A.图中甲为电压互感器，甲中○应该为电压表
B.若图中电压表的示数为，电流表的示数为，则线路输送电功率为
C.若图中电流表的示数为，则输电损失电功率为
D.若发电机输出电压一定，用户数增加，则用户电压一定降低
二、计算题（共计28分，请写出必要的解题过程，只写答案的不得分）
13、（13分）北京冬奥会开幕式的浪漫烟花让人惊叹不已，假设某种型号的礼花弹在地面上从专用炮筒中沿竖直方向射出，到达最高点时炸开如图所示。己知礼花弹质量，从炮筒射出的速度，上升的最大高度，整个过程中礼花弹所受的空气阻力大小始终是其重力大小的k倍，忽略炮筒的高度，计算结果可以带根号，求：
（1）k值的大小；
（2）从炮筒射出到上升最大高度过程中合外力的冲量I；
（3）若礼花弹在空中没有爆炸，落回地面时的速度v的大小。
14、（15分）如图所示，间距为且足够长的光滑平行金属导轨与，由倾斜与水平两部分平滑连接组成。倾角的倾斜导轨间区域I有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度。水平导轨间区域II有一个长度、竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。质量、阻值的金属棒a从倾斜导轨某位置由静止开始释放，穿过前己做匀速直线运动，以大小不变的速度进入水平导轨，穿出水平磁场区域II与另一根质量阻值的静止金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属导轨电阻不计，求：
（1）金属棒a到达斜面底端时的速度的大小；
（2）金属棒a第一次穿过区域II的过程中，电路中产生的总焦耳热Q;
（3）金属棒a最终停在距区域II右边界距离x。
三、实验题（本题包含2小题，共24分）
15、（12分）某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数，再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度g取。
（1）测劲度系数的实验步骤：
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁将刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐；
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x；
c.在坐标系上描点作图，作出的图像如图3所示。
由图像可知，弹簧的原长_______，弹簧的劲度系数_______。
（2）用图2所示装置测动摩擦因数，长木板B放在水平面上，物块A放在长木板上，并用（1）问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力F拉长木板B向左运动，A保持静止，测得这时弹簧的长度为，已知物块A的质量为，则物块A与长木板间的动摩擦因数___________；实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏___________（填“大”或“小”）。
16、（12分）为较准确地测量一节干电池的电动势和内电阻（约2Ω），可使用的主要器材有：
A.电流表G：测量范围0~10mA，内电阻为100Ω；
B.电流表A：测量范围0~0.4A，内电阻为1.5Ω；
C.电阻箱：电阻变化范围0~999.9Ω；
D.滑动变阻器R：电阻变化范围0~20Ω；
E.开关一个、导线若干
（1）将电流表G改装成2V的电压表，则与G串联的电阻箱的阻值应调为___________（选填正确选项前字母）。
A.50.0Ω B.70.0Ω C.100Ω D.100.0Ω
（2）将改装后的电流表G和电流表A接入电路，为了让测量及结果更方便准确，应选择的电路是_________（选填“a”或“b”）。
（3）若选择正确的与电路图进行实验，得到电流表G和A的几组数据，并根据数据绘出了图线如图（c）所示（分别对应电流表G和A的示数），分析图线可知，干电池的电动势为________V，内电阻为___________Ω。（保留三位有效数字）
物理参考答案
一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分）
1、A 2、C 3、C 4、D 5、B 6、A 7、A 8、B
9、AC 10、AD 11、BC 12、AD
二、计算题（共计28分，请写出必要的解题过程，只写答案的不得分）
13、(13分）答案：（1）0.2
（2）见解析
（3）
解析：（1）礼花弹弹出后匀减速上升，到达最大高度时速度为零，
解得
上升过程中重力和竖直向下空气阻力合力提供加速度
解得
（2）方法一：
礼花弹弹出匀减速上升过程，以向上为正方向，由动量定理
解得
冲量大小为3.6kg·m/s，方向竖直向下
方法二：
礼花弹弹出匀减速上升过程，
解得
冲量
解得
方向竖直向下
（3）回落过程中重力和竖直向上空气阻力合力提供加速度
解得
礼花弹回落过程中做匀加速直线运动
解得
14、（15分）答案：（1）6m/s
（2）1.6J
（3）0.25m
解析：（1）导体棒a匀速穿过，由受力平衡得
（2）规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，电路中产生的总热量等于金属棒a机械能的减少量，
即
联立并带入数据得
（3）规定向右为正方向，两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得
联立并带入数据解得金属棒a反弹的速度为
设金属棒a最终停在距磁场右边界x处，规定向右为正方向，对金属棒a，
根据动量定理得
联立并带入数据解得
三、实验题（本题包含2小题，共24分）
15、（12分）答案：（1）4；68.6；（2）0.42；小
解析：（1）由图像可知，弹簧的原长即为图线的横轴截距。
由公式
弹簧铲的劲度系数为图线的斜率，即。
（2）分析物体A的受力，可知
解得
实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，由此弹簧平放计算出来的形变量偏小，直接导致实验测得的动摩擦因数比实际值偏小。
16、（12分）答案：（1）D；（2）b；（2）1.72；2.02
解析：（1）电阻箱的精确度为0.1Ω，将电流表G改装成电压表，需要串联一个大电阻，其阻值为
故D正确，ABC错误。
故选D。
（2）由于电流表的内阻已知，为了减小实验误差，采用电流表相对于电源内接的方式，故选b。
（3）由闭合电路欧姆定律可得
整理得
由图可得
解得
当时，代入
解得