山东省青岛第二中学2022-2023学年高二年级上册期末考试物理试卷

2022-2023学年山东省青岛二中高二（上）期末物理试卷

一、选择题；本题共8小题，每小题3分，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.（3分）某大雨天，小明同学想估算一下当时下雨的雨滴对伞面产生的平均撞击力。他于

是去实验室借来一个圆柱形容器置于露天空地上，测得10分钟内容器中水位上升了

30mm,不考虑当时风的影响，可认为雨滴以10m/s的速度竖直落向地面。现在假设雨滴

撞击伞面后无反弹，已知雨水的密度为1Xl（）3kg/m3,伞面的面积约为0.8n?,请根据上

述条件估算当时雨水对伞面的平均撞击力最接近（）

A.0.05NB.0.08NC.0.4ND.5N

2.（3分）在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于单

色光的单缝衍射图样的是（）

3.（3分）如图是单摆做阻尼振动的位移-时间图象，下列说法正确的是（）

A.阻尼振动是一种受迫振动

B.摆球在P与N时刻的势能相等

C.摆球在P与N时刻的动能相等

D.摆球在P与N时刻的机械能相等

4.（3分）公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上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t=0,其振动图象如图所示，则（）

X

2

A.t=」T时，货物对车厢底板的压力大于货物的重力

4

B.t=1T时，货物对车厢底板的压力大于货物的重力

2

c.t=3T时，货物对车厢底板的压力大于货物的重力

4

D.t=T时，货物对车厢底板的压力小于货物的重力

5.（3分）在如图所示的电路中，U=12V,若电压表的示数也是12V,这说明可能（）

B.电阻Ri、R2中有断路发生

C.电阻Ri、R2中有短路发生

D.灯泡L和电阻R1都发生了断路

6.（3分）一列简谐横波在t=0时刻波的图象如图所示，其中a、b、c、d为介质中的四个

质点，在该时刻（）

B.质点b的速度最小

C.若质点c向上运动，则波沿x轴正方向传播

D.若质点d向下运动，则波沿x轴正方向传播

7.（3分）磁场中有一点P,下列说法中正确的有（）

A.若放在P点的通电导线中的电流减半，则P点的磁感应强度减半

B.若P点没有通电导线，则P点磁感应强度为零

C.P点的磁感应强度越大，则垂直磁场放在P点的通电导线受到的力越大

D.P点的磁感应强度方向就是放在该点的通电导线受力的方向

8.（3分）在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介.光盘上的信息通

常是通过激光束来读取的.光盘截面示意如图所示，若入射的红、蓝混合激光束不是垂

直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向.下列说法

中正确的是（）

光秋拙而示竟图

A.图中光束①是红光，光束②是蓝光

B.对同一小孔，①的衍射现象更明显

C.在透明介质层中光束①比光束②传播更快

D.若光束①、②从透明介质层以相同逐渐增大的入射角射向空气中，则①先发生全反射

二、多选题；本题共4小题，每小题4分，16分.

（多选）9.（4分）在光滑的水平面上静止放置一个光滑的斜面体，斜面的倾角为37°,高

度为h,将一个可看作质点的小球从斜面顶端由静止释放，斜面体的质量是小球质量的两

倍，小球运动到斜面底部的过程中（sin37°=0.6,cos37°=0.8）（）

B.斜面体的机械能守恒

C.斜面体和小球组成系统的动量不守恒

D.斜面体运动距离为段h

9

（多选）10.（4分）一列简谐横波在X轴上传播，平衡位置位于x=0处的质点P的振动图

象如图甲所示，平衡位置位于x=2m处的质点Q的振动图象如图乙所示，波长大于2m,

下列说法正确的是（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个

得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）（）

y/cm

乙

A.该波的周期一定是12s

B.若该波沿x轴正向传播，则波长为12m

C.若该波沿x轴负向传播，则波长为星m

3

D.该波的传播速度可能是lm/s

E.若该波沿x轴负方向传播，则由Q传到P的时间为9s

（多选）11.（4分）如图，实线是一列简谐横波在tl时刻的波形图，虚线是t2=（tl+1）s

时刻的波形图。已知该横波沿X轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5m。下列说

B.波速一定为3m/s

C.质点M在ti时刻沿y轴负方向运动

D.若波的周期为上质点M在ti到t2时间内运动的路程为3m

15

（多选）12.（4分）如图所示，图甲为一简谐横波在t=2.25s时的波动图象，图乙为平衡

位置x=5m的质点P的振动图象。下列说法正确的是（）

A.t=ls时，质点P处于平衡位置且正在向y轴正方向运动

B.该波沿x轴负方向传播

C.该波的传播速度为2m/s

D.每经过任意Is的时间间隔，质点P运动40cm的路程

三、非选择题：52分

13.做“用双缝干涉测光的波长”实验中，使用的双缝间距d=0.20mm,双缝到光屏的距

离L=600mm,观察到的干涉条纹如图所示。

(1)在测量头上的是一个螺旋测微器(又叫“千分尺”)，分划板上的刻度线处于XI、X2

位置时，对应的示数如图所示，则分划板位置xi=mm,X2=mm；

(2)相邻亮纹的间距△*=mm；

(3)计算单色光的波长的公式入=(用L、d、xi、X2表示)；

(4)代入数据计算单色光的波长入=m(结果保留两位有效数字)。

14.在“验证动量守恒定律”的实验中。实验装置及实验中小球运动轨迹及平均落点的情况

如图所示，回答下列问题：

(1)本实验需要测量的物理量是(填选项前的字母)。

A.小球的质量ma、mb

B.小球离开斜槽后飞行的时间ta、tb

C.小球离开斜槽后飞行的水平射程XA、XB、xc

D.槽口到水平地面的竖直高度H

(2)实验中重复多次让小球a从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的

是0

(3)放置被碰小球b前后，小球a的落点位置为分别为图中的和。

15.如图所示，三个大小相同、质量均m的小球A、B、C静止在光滑水平面上，且A、B、

C共线，现让A球以速度Vo向B运动，A、B两球碰撞后粘在一起继续向右运动并与C

球发生弹性碰撞，求最A、B、C的速度.

16.如图所示，一束激光沿与墙面成30°角的方向射到竖直墙壁上，形成一光点P.现紧

贴墙面放上块厚度d=3cm、折射率n=«的玻璃砖，让光束通过玻璃砖后再射到墙上

形成一光点P',试求：

（1）光在玻璃中的折射角。

（2）光在玻璃砖中的传播速度。

（3）P'与P的距离。

17.图1所示的电路中，电源的U-I图像如图3所示.灯泡的U-I图像如图2所示，铭牌

上标有“2.5V0.4A”的电动机线圈电阻为r=1.0。。图1所示电路中，开关S闭合后，电

动机刚好正常工作。求：

图1图2图3

（1）电源内阻；

（2）电动机正常工作时，小灯泡的电功率；

（3）若某时刻出现故障，电动机卡死不转，电动机线圈的电功率为多少。

18.如图所示，有两个质量相同的小球A和B（大小不计），A球用细绳吊起，细绳长度等

于悬点距地面的高度，B球静止放于悬点正下方的地面上，现将A球拉到距地面高度为

h处由静止释放，摆动到最低点与B球碰撞后粘在一起共同上摆，则它们升起的最大高

度为多少？

2022-2023学年山东省青岛二中高二（上）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题；本题共8小题，每小题3分，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.（3分）某大雨天，小明同学想估算一下当时下雨的雨滴对伞面产生的平均撞击力。他于

是去实验室借来一个圆柱形容器置于露天空地上，测得10分钟内容器中水位上升了

30mm,不考虑当时风的影响，可认为雨滴以10m/s的速度竖直落向地面。现在假设雨滴

撞击伞面后无反弹，已知雨水的密度为lXl（）3kg/m3,伞面的面积约为0.811?,请根据上

述条件估算当时雨水对伞面的平均撞击力最接近（）

A.0.05NB.0.08NC.0.4ND.5N

一3

【解答】解：不计重力，设单位时间At的水位为h=9°X10m=0.05Xl（）-3m,

30X60

选向下为正，对雨水由动量定理得：FAt=△mv=-pShv

代入数据解得：FQ-0.4N,负号代表方向

由牛顿第三定律可知雨水对伞的平均撞击力为0.4N,故C正确，ABD错误。

故选：Co

2.（3分）在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于单

色光的单缝衍射图样的是（）

【解答】解：单色光的单缝衍射图样中间条纹最亮最宽。

故选：D。

3.（3分）如图是单摆做阻尼振动的位移-时间图象，下列说法正确的是（

A.阻尼振动是一种受迫振动

B.摆球在P与N时刻的势能相等

C.摆球在P与N时刻的动能相等

D.摆球在P与N时刻的机械能相等

【解答】解：A、阻尼振动是由于受到阻力而做的运动，受迫振动是由于受到驱动力而做

的运动，故A错误；

BCD、由于单摆在运动过程中要克服阻力做功，振幅逐渐减小，摆球的机械能逐渐减少，

所以摆球在P点所对应时刻的机械能大于在N点所对应的机械能，摆球的势能是由摆球

相对于零势能点的高度h和摆球的质量m共同决定的（Ep=mgh）。单摆摆球的质量是定

值，由于PN两时刻摆球的位移大小相同，故在这两个时刻摆球相对零势能点的高度相

同，势能也相同，但由于P点的机械能大于N点的机械能，所以P点对应时刻的动能大

于在N点对应时刻的动能，故B正确，CD错误；

故选：Bo

4.（3分）公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上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t=0,其振动图象如图所示，则（）

A.t=LT时，货物对车厢底板的压力大于货物的重力

4

B.t=1T时，货物对车厢底板的压力大于货物的重力

2

c.t=^T时，货物对车厢底板的压力大于货物的重力

4

D.t=T时，货物对车厢底板的压力小于货物的重力

【解答】解：A、由图像得，在时刻，货物的位移为负向最大，则货物的加速度为

4

正向最大，根据牛顿第二定律得：FN-mg=ma

货物受到的弹力FN=mg+ma>mg

根据牛顿第三定律，则货物对车厢底板的压力大于货物的重力，故A正确;

BD、在t』和t=T时刻，货物的位移为零，加速度为零，货物受到的弹力大小等于货

2

物的重力，根据牛顿第三定律，货物对车厢底板的压力的大小等于货物的重力的大小，

故BD错误；

C、由图像得，在1且时刻，货物的位移为正向最大，则货物的加速度为负向最大，根

4

据牛顿第二定律得：mg-FN=ma

货物受到的弹力：FN=mg-ma<mg

根据牛顿第三定律，则货物对车厢底板的压力小于货物的重力，故C错误。

故选：Ao

5.（3分）在如图所示的电路中，U=12V,若电压表的示数也是12V,这说明可能（）

A.灯泡L断路

B.电阻Ri、R2中有断路发生

C.电阻Ri、R2中有短路发生

D.灯泡L和电阻R1都发生了断路

【解答】解：由题意可知，电压表的示数等于输入电压，则可能灯泡短路，或者电阻R1、

R2断路，因此B正确，ACD错误；

故选：Bo

6.（3分）一列简谐横波在t=0时刻波的图象如图所示，其中a、b、c、d为介质中的四个

质点，在该时刻（）

B.质点b的速度最小

C.若质点c向上运动，则波沿x轴正方向传播

D.若质点d向下运动，则波沿x轴正方向传播

【解答】解：AB、由图可知，a在波峰，b在平衡位置；故质点a的加速度最大，速度

最小等于零；b的速度最大，加速度为零；故AB错误；

CD、根据上下坡法判断，若质点c向上运动，则波沿x轴负方向传播；若质点d向下运

动，则波沿x轴正方向传播，故C错误，D正确；

故选：D。

7.（3分）磁场中有一点P,下列说法中正确的有（）

A.若放在P点的通电导线中的电流减半，则P点的磁感应强度减半

B.若P点没有通电导线，则P点磁感应强度为零

C.P点的磁感应强度越大，则垂直磁场放在P点的通电导线受到的力越大

D.P点的磁感应强度方向就是放在该点的通电导线受力的方向

【解答】解：AB、磁感应强度B=工是采用比值法定义的，磁感应强度B与F、I无关，

IL

B由磁场本身决定，故AB错误；

C、根据公式F=BIL,可知P点的磁感应强度越大，则垂直磁场放在P点的通电导线受

到的力越大，故C正确；

D、根据左手定则，磁场中P点磁感应强度的方向，跟放在该点的通电导线受力的方向

垂直，故D错误。

故选：Co

8.（3分）在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介.光盘上的信息通

常是通过激光束来读取的.光盘截面示意如图所示，若入射的红、蓝混合激光束不是垂

直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向.下列说法

中正确的是（）

光秋极而求竟图

A.图中光束①是红光，光束②是蓝光

B.对同一小孔，①的衍射现象更明显

C.在透明介质层中光束①比光束②传播更快

D.若光束①、②从透明介质层以相同逐渐增大的入射角射向空气中，则①先发生全反射

【解答】解:

A、①光的偏折程度较大，则其折射率较大，因为蓝光的折射率大于红光的折射率，所以

①光是蓝光，②是红光。故A错误；

B、②光的折射率较小，频度较小，波长较长，波动性较强，所以②光衍射更明显。故B

错误；

c、根据v=£知，蓝光的折射率大，在介质中的速度小，则光束①比光束②传播速度更

n

慢。故C错误；

D、根据sinC=工知，蓝光的折射率大，临界角小，增大入射角，蓝光先发生全发射。即

n

①先发生全反射。故D正确。

故选：Do

二、多选题；本题共4小题，每小题4分，16分.

(多选)9.(4分)在光滑的水平面上静止放置一个光滑的斜面体，斜面的倾角为37°,高

度为h,将一个可看作质点的小球从斜面顶端由静止释放，斜面体的质量是小球质量的两

倍，小球运动到斜面底部的过程中(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()

A.斜面体对小球做负功

B.斜面体的机械能守恒

C.斜面体和小球组成系统的动量不守恒

D.斜面体运动距离为名h

9

【解答】解：AB.对于小球和斜面体组成系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，斜

面体的机械能增大，小球机械能减小，所以斜面的支持力对小球做负功，故A正确，B

错误；

C.小球在竖直方向有分加速度，斜面体和小球组成系统合外力不为零，则系统的动量不

守恒，故C正确；

D.小球和斜面体组成的系统在水平方向不受外力，所以系统在水平方向上动量守恒。设

小球的水平位移为xi,斜面体的位移为X2,取水平向左为正方向，设小球质量为m,则

斜面体的质量为2m,规定向左为正方向，根据水平方向动量守恒得舟.2亭=0

得XI=2x2

又

Xl+X2=­4h

3n

解得

X29

故D正确。

故选：ACD„

（多选）10.（4分）一列简谐横波在x轴上传播，平衡位置位于x=0处的质点P的振动图

象如图甲所示，平衡位置位于x=2m处的质点Q的振动图象如图乙所示，波长大于2m,

下列说法正确的是（填正确答案的标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个

A.该波的周期一定是12s

B.若该波沿x轴正向传播，则波长为12m

C.若该波沿x轴负向传播，则波长为am

3

D.该波的传播速度可能是lm/s

E.若该波沿x轴负方向传播，则由Q传到P的时间为9s

【解答】解：A、由图甲、乙两图可知该波的周期一定为：T=12s,故A正确；

B、若该波沿x轴正向传播，由图知：t=0时刻质点P正通过平衡位置向上运动，质点Q

位于波谷，则有x=（n+A）A=2m,（n=0、1、2、3…），

4

波长为入=---m,

4n+l

由于波长大于2m,所以波长为8m,故B错误；

C、若该波x轴负向传播，则有x=（n+—）入'=2m,（n=0、1、2、3…），波长为入'

4

=——m,

4n+3

由于波长大于2m,n取0,所以波长为入'=Am,故C正确；

3

D^若该波沿x轴正向传播，波速为v=2，=2m/s。若该波x轴负向传，波速为v'=

T3

8,

-...=-5-=—m/s,故D错误；

T129

o

E、若该波沿x轴负方向传播，则由Q传到P的时间为t=—=仔s=9s,故E正确。

v±_

9

故选：ACEo

（多选）11.（4分）如图，实线是一列简谐横波在ti时刻的波形图，虚线是t2=（ti+1）s

时刻的波形图。已知该横波沿X轴负方向传播，质点M的平衡位置距。点5m。下列说

B.波速一定为3m/s

C.质点M在ti时刻沿y轴负方向运动

D.若波的周期为质点M在ti到t2时间内运动的路程为3m

15

【解答】解：A、波沿x轴负方向传播，则v=2_=%3m/s=（4n+3）m/s（n=0、1、

t1

2、3……），从而得到周期T=2L=.4$（n=0、1、2、3……），周期可能为_£s,

v4n+311

故A正确；

B、根据波的速度定义可知，波向右传播时，v=4^=n'+lm/s=（4n+l）m/s,波向

At1

左传播时，v=士江=生2二1三=（4n+3）m/s,（n=0>1、2、3.......）,所以当波向右传

At1

播时，波速度可能为3m/s,故B错误；

C、波沿负方向传播，根据上下坡法可知质点M在ti时刻沿y轴负方向运动，故C正确；

D、若波的周期为_£s,从ti到t2时间内，质点M运动的路程为：s=15A=15X0.2m=

15

3m,故D正确。

故选：ACDo

（多选）12.（4分）如图所示，图甲为一简谐横波在t=2.25s时的波动图象，图乙为平衡

位置x=5m的质点P的振动图象。下列说法正确的是（）

Av/cm

A,

°K1237^

-20-20

甲乙

A.t=ls时，质点P处于平衡位置且正在向y轴正方向运动

B.该波沿x轴负方向传播

C.该波的传播速度为2m/s

D.每经过任意Is的时间间隔，质点P运动40cm的路程

【解答】解：A、由题意可知，t=ls时，质点P的位移为0,处于平衡位置。根据y-t

图象的斜率表示速度，知质点P处于平衡位置且正在向y轴负方向运动，故A错误。

B、由题意可知，t=2.25s时刻质点P正沿y轴正方向运动，根据波形平移法可知，该波

沿x轴正方向传播，故B错误。

C、由甲图得到波长为入=4m,由乙图得到周期为T=2s,故波速:v=3j=3m/s=2m/s,

T2

故C正确。

D、因t=ls=0.5T,则每经过任意Is的时间间隔，质点P运动的路程S=2A=40cm,故

D正确。

故选：CDo

三、非选择题：52分

13.做“用双缝干涉测光的波长”实验中，使用的双缝间距d=0.20mm,双缝到光屏的距

离L=600mm,观察到的干涉条纹如图所示。

（1）在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度线处于XI、X2

位置时，对应的示数如图所示，则分划板位置xi=2.190mm,X2=7.868mm；

（2）相邻亮纹的间距△*=1.420mm；

（3）计算单色光的波长的公式入="上飞（用Jdxi、X2表示）；

—4L—

（4）代入数据计算单色光的波长入=4.7X107m（结果保留两位有效数字）。

XlX2

【解答】解：（1）测量头上的是一个螺旋测微器，其精确度为0.01mm,

由题目图所示可知，xl=2mm+19.0X0.01mm=2.190mm,

x2=7.5mm+36.8X0.01mm=7.868mm,

（2）相邻两条亮纹间的距离△xn.’尤：'■!■=586所2.190七i.420mm；

5-14

（3、4）已知双缝间距d=0.20mm,双缝到光屏的距离L=600mm,根

据公式：△x=L入,则对应的光波波长为：入=><，2_2）==

d4LL

7

0.20X10-3X1.420X10-334,7X10-m;

600X10-3

-7

故答案为：（1）2.190,7.868；（2）1.420；（3）-'“2'/；4.7X10o

4L

14.在“验证动量守恒定律”的实验中。实验装置及实验中小球运动轨迹及平均落点的情况

如图所示，回答下列问题：

（1）本实验需要测量的物理量是AC（填选项前的字母）。

A.小球的质量ma、mb

B.小球离开斜槽后飞行的时间ta、tb

C.小球离开斜槽后飞行的水平射程XA、XB、XC

D.槽口到水平地面的竖直高度H

（2）实验中重复多次让小球a从斜槽上的同一位置释放，其中“同一位置释放”的目的

是使小球a与小球b碰撞瞬间的速度相同。

（3）放置被碰小球b前后，小球a的落点位置为分别为图中的B和A

【解答】解：（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球

的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替。

所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb,记录两球小球离开斜槽后飞行的水平

射程XA、XB、xc；故AC正确，BD错误。

（2）为了让入射球每次与被碰球相遇时速度相等，应让入射球每次从同一位置由静止开

始滑下；

（3）由于a球的质量大于b球的质量，所以碰后b球水平速度大于a球的水平速度，故

a球的水平距离小球b球的水平距离，而a球与b球碰后速度减小，故a球碰后的落点为

A,C点为b球的落点，B点为碰前a球的落点。

故答案为：（1）AC；（2）使小球a与小球b碰撞瞬间的速度相同；（3）B；A。

15.如图所示，三个大小相同、质量均m的小球A、B、C静止在光滑水平面上，且A、B、

C共线，现让A球以速度Vo向B运动，A、B两球碰撞后粘在一起继续向右运动并与C

球发生弹性碰撞，求最A、B、C的速度.

【解答】解：A、B两球碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒定律得：

mvo=2mvi①

AB整体与C发生弹性碰撞，动量守恒，机械能守恒，根据动量守恒定律及机械能守恒

定律得：

2mvi=2mvAB+mvc（2）

2v22

-1-X2mvi=^-x2irAB+yxnvc®

由①②③解得：

答：A、B的速度为C的速度为2g.

63

16.如图所示，一束激光沿与墙面成30。角的方向射到竖直墙壁上，形成一光点P.现紧

贴墙面放上块厚度d=3cm、折射率n=«的玻璃砖，让光束通过玻璃砖后再射到墙上

形成一光点P',试求：

(1)光在玻璃中的折射角。

(2)光在玻璃砖中的传播速度。

(3)P'与P的距离。

【解答】解：(1)入射角01=60°

根据折射定律得：n=Sin-L.

sine2

解得光在玻璃中的折射角02=30°»

(2)光在玻璃砖中的传播速度为：丫=1=3"0:正