2021-2022学年山东省聊城市水城中学高二（下）开学考试物理试题

高二下学期开学考试物理试题2022.2一、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.太阳光下的油膜呈彩色，是光的衍射现象B.激光信号在光导纤维中传输的过程是利用了光的干涉C.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰D.若红光与紫光从水中垂直水面射向空中，在逐渐增大入射角的过程中，水面上红光比紫光先消失【答案】C【解析】【详解】A．太阳光下的油膜呈彩色，是光的干涉现象，故A错误；B．激光信号在光导纤维中传输的过程是利用了光的全反射，故B错误；C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰，故C正确；D．光线发生全反射的临界角的正弦值与折射率的关系满足水对红光的折射率比对紫光的折射率小，所以红光发生全发射的临界角比紫光发生全反射的临界角大，逐渐增大入射角的过程中，水面上红光比紫光后消失，故D错误。故选C。2.平安同学先用多用电表的欧姆表“10”档测量，发现指针偏转角度很大而读数很小。为了减小测量误差，他再次进行测量前应该进行的操作步骤顺序是（）①将红表笔和黑表笔接触②把选择开关旋转到“×100”位置③把选择开关旋转到“×1”位置④调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点A.③①④ B.②①④ C.③④① D.②④①【答案】A【解析】【详解】指针的偏转角过大，表明选用的倍率过大，应当减小倍率，故把选择开关旋转到“×1”位置，更换档位之后，应重新进行欧姆调零，再进行测量读出数据，故合理的操作顺序为③①④。故A正确，BCD错误。故选A。3.如图所示，MN与EF相互垂直、交点为O。两匀强磁场的边界为EF，方向均垂直于MN与EF所决定的平面，且磁感应强度大小相等、方向相反。一金属圆环放置在MN、EF所决定的平面内，圆心与O点重合。下列操作过程中能在金属圆环中产生感应电流的是（）A.向右平移金属圆环B.向上平移金属圆环C.让金属圆环以EF为轴转动90°D.让金属圆环以MN为轴转动90°【答案】B【解析】【详解】感应电流产生的条件是，穿过线圈的磁通量发生变化：ACD．向右平移金属圆环、让金属圆环以EF为轴转动90°、让金属圆环以MN为轴转动90°穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，所以无感应电流产生，故ACD错误；B．向上平移金属圆环，穿过线圈的磁通量发生改变，能产生感应电流，故B正确。故选B。4.如图所示，一根横截面积为S的均匀带电长直橡胶棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动，棒单位长度所带电荷量为。由于棒的运动而形成的等效电流大小和方向是（）A.，方向与v的方向相反 B.，方向与v的方向相同C.，方向与v的方向相同 D.，方向与v的方向相反【答案】A【解析】【详解】橡胶棒带负电，等效电流方向与v的方向相反，由电流定义式可得故A正确，BCD错误。故选A。5.如图所示，在光滑水平面上，有一静止的小车，甲、乙两人分别站在小车左、右两端。当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法正确的是（）

A.乙的速度必定小于甲的速度 B.乙的速度必定大于甲的速度C.乙的动量必定小于甲的动量 D.乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量【答案】D【解析】【详解】ABC．甲乙两人和小车组成的系统不受外力，所以动量守恒小车向右运动说明甲乙两人总动量向左，说明乙的动量大于甲的动量，即甲、乙的动量之和必定不为零，但由于不知道两人质量关系，所以无法确定速度关系，ABC错误；D．根据动量定理可知乙对小车的冲量方向向右，乙对小车的冲量方向向左，而小车速度方向向右，即动量变化量向右，可知乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量，D正确。故选D。6.图（a）、（b）分别是甲、乙两个单摆在同一地点做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（）

A.甲、乙两单摆的摆球的质量相等B.甲、乙两单摆的摆长之比为1∶2C.甲单摆摆动的最大偏角大于乙甲单摆摆动的最大偏角D.甲、乙两单摆摆动到最低点时，两摆球的向心加速度大小相等【答案】C【解析】【详解】A．由振动图像无法判断甲、乙两单摆的摆球的质量关系，A错误；B．由单摆的周期公式，可得单摆的摆长之比为B错误；C．摆球振幅为由于甲的摆长小，振幅相等，所以甲的摆角大，C正确；D．摆球在最大位移处的高度为摆球在最低点的速度为摆球在最低点的向心加速度为联立可得由于甲的摆角大，所以甲的向心加速度大，D错误。故选C。7.如图所示，在纸面内有一半径为r的圆，圆心在O点，在其外切正三角形abc的顶点均固定一长直导线，三根导线均垂直纸面，电流大小均为I，方向如图所示。已知通有电流I的长直导线在距其d处产生的磁感应强度大小为（其中k是常量），则O点的磁感应强度大小为（）A.0 B. C. D.【答案】B【解析】【详解】由几何关系，a、b、c三点与O点的距离均为a、b、c三点的电流分别在O点产生的磁感应强度大小均为由安培定则，a、b、c三点的电流在O点产生的磁感应强度如下图所示由几何关系知，Bc与Bb夹角为120°，所以两者合成后大小仍为，方向与Ba相同，则三者矢量和等于BO=2Ba=2B0=故选B。8.如图所示，长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，当B方向垂直斜面向上，则电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为竖直向上，电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为（）

A.cosθ B.C.sinθ D.【答案】A【解析】【详解】当B方向垂直斜面向上时，根据左手定则，安培力方向沿斜面向上，根据平衡条件得当B方向垂直竖直向上时，根据左手定则，安培力方向水平向右，根据平衡条件得解得故选A。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.用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，其中光源为白炽灯泡，调整实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。若双缝之间的距离为d，双缝到光屏的距离为l，测出n条亮条纹中两边缘亮条纹中心间距为a，关于该实验，下列说法正确的是（）A.取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹B.若单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心间距增大C.若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心间距减小D.该单色光的波长为【答案】AC【解析】【详解】A．取下滤光片，不同的色光干涉，在光屏将出现彩色的干涉条纹，A正确；B．若单缝向右平移一小段距离，由于双缝到光屏的距离不变，则光屏上相邻两条亮纹中心的距离不变，B错误；C．根据可知，将双缝的距离增大，则光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，C正确；D．测出n条亮条纹间的距离为a，则相邻两条亮条纹间距为该单色光的波长为，D错误。故选AC。10.如图所示，电源的电动势为，内阻为r，、为定值电阻，L为小灯泡，为滑动变阻器。当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是（）

A.电压表的示数增大 B.小灯泡的功率减小C.电源的效率减小 D.电源的输出功率减小【答案】AC【解析】【详解】A．根据闭合电路欧姆定律，干路总电流当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路中电阻变小，则R并减小，I增大；又路端电压U=E-Ir则U变小。根据U1=IR1电压表示数增大，A正确；B．因为U=U1+U2则并联部分电压U2减小，又U2=I2R2则流过电阻R2的电流I2减小；又因为I=I1+I2则流过小灯泡L的电流I1增大，小灯泡的功率变大，B错误；C．根据效率公式又当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路中电阻变小，则R并减小，I增大；又路端电压U=E-Ir则U变小，故可得电源的效率减小，C正确；D．由于不知道外电阻与电源内阻的大小关系，故电源的输出功率如何变化无法确定，D错误。故选AC。11.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，各质点振动的平衡位置都在x轴上，振幅为2cm。在传播方向上有两质点a、b，在t=0时刻位移均为1cm，其中a质点的速度沿y轴负方向，b质点的速度沿y轴正方向，下列说法正确的是（）A.t=0时刻，a、b两质点的加速度相同B.a、b两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍C.当a质点的速度最大时，b质点的速度为零D.当b质点的位移为2cm时，a质点的位移为cm【答案】AD【解析】【详解】A．由简谐运动加速度为可知，t=0时刻，a、b两质点的加速度相同，A正确；B．a、b两质点平衡位置间的距离不是半个波长的奇数倍，B错误；C．当a质点回到平衡位置速度最大时，此时b质点还没有到达波峰，速度不为零，C错误；D．根据题意即平移法可知，b质点的位移为时，波向右传播了2cm，则此时a质点的位移与t=0时刻处质点所对应的位移相同，即，D正确。故选AD。12.如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为3m的U形管（左半部分为半圆形轨道）恰好能在两导槽之间自由滑动。一质量为m的小球沿水平方向，以初速度从U形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A.该过程中，小球与U形管组成的系统动量守恒B.小球从U形管的另一端射出时，速度大小为C.小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，速度大小为D.从小球射入至运动到U形管最左端的过程中，平行导槽受到的冲量大小为【答案】BCD【解析】【详解】A．系统沿导槽方向所受合外力为零，小球与U形管组成的系统沿导槽方向动量守恒，垂直于导槽方向系统的动量不守恒，所以系统整体动量不守恒，A错误；B．小球从U形管一端进入从另一端出来的过程中，对小球和U形管组成的系统，水平方向不受外力，规定向左为正方向，由动量守恒定律可得再有机械能守恒定律可得解得B正确；C．从小球射入至运动到形管圆弧部分的最左端的过程时，小球和U形管速度水平方向速度相同，对此过程满足动量守恒定律，得由能量守恒得解得C正确；D．小球此时还有个分速度是沿着圆形管的切线方向，设为，由速度的合成与分解可知对小球由动量定理得由于力的作用是相互的，所以平行导槽受到的冲量为D正确。故选BCD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学借助如图甲所示的装置验证动量守恒定律，长木板的一端垫有小木块，使两个小车均能在木板上做匀速直线运动。小车1前端贴有橡皮泥，后端与穿过打点计时器的纸带相连，接通打点计时器电源后，让小车1以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车2相碰并粘在一起，之后继续做匀速直线运动。已知小车1的质量（含橡皮泥）为0.4kg，小车2的质量为0.2kg，打点计时器电源频率为50Hz，得到的纸带如图乙所示，各计数点之间的距离已标记在图上。

（1）根据纸带数据计算，碰前两小车的总动量为______kg·m/s，碰后两小车的总动量为______kg·m/s；（结果均保留三位有效数字）（2）关于该实验，下列说法正确的是______；A.实验中小车1必须从静止释放B.若小车1前端没贴橡皮泥，不影响实验验证C.上述实验装置不能验证弹性碰撞规律【答案】①.0.685②.0.684③.C【解析】【详解】（1）[1]由纸带可知，BC段为碰前小车1的速度，可得速度为则碰前两小车的总动量为[2]DE段是小车1和小车2共同运动的匀速运动阶段，则有故碰后两小车的动量为（2）[3]A．实验中小车1不能静止释放，平衡摩擦力后如果从静止释放小车1，小车1所示合力为零，小车1将静止在长木板上，不能完成实验，A错误；B．若小车1前端没贴橡皮泥，碰撞后两车不能粘在一起，不能测出碰撞后小车2的速度，会影响实验验证，B错误；C．上述实验两小车的碰撞是完全非弹性碰撞，碰撞过程系统机械能守恒，该装置不能验证弹性碰撞规律，C正确。故选C。14.某同学欲测量一个圆柱形电阻的电阻率ρ，此圆柱体电阻约为100Ω，现提供以下实验器材：A.电流表（量程50mA，内阻）B.电流表（量程200mA，内阻约为）C.电压表V（量程15V，内阻约为）D.滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流2A）E.定值电阻F.直流电源E（电动势为6V，内阻很小）G.开关一只，导线若干（1）用20分度的游标卡尺测量其长度L如图甲所示，可知其长度为L=______cm；用螺旋测微器测量其直径D如图乙所示，则D=______mm；（2）为了尽可能精确测量圆柱体阻值，在以下设计的电路中，最合理的设计方案为______；A.B.CD.（3）若采用以上所选的电路设计进行测量，测得的电阻______（若实验中用到电流表、、电压表V，其读数分别用字母、、U表示，进一步结合题中所给物理量符号来表示），通过计算进一步得到电阻率的大小。【答案】①.10.335②.3.372③.B④.【解析】【详解】（1）[1][2]游标卡尺读数为螺旋测微器的读数为（2）[3]电压表的量程远大于电源的电动势，所以电压表不适用，两个电流表中，电流表A2的满偏电流大于电流表A1的满偏电流，又电流表A1的内阻已知，器材中有一已知电阻电阻，所以可以将待测电阻与电流表A1串联再与定值电阻并联，用电流表A2测通过并联电路的电流，即可通过流过定值电阻的电流和阻值求出并联电路的电压，通过电压和流过待测电阻的电流可求出阻值，滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，故B正确，ACD错误。（3）[4]根据（2）所示电路结合欧姆定律得解得15.如图所示，等腰三角形为某透明介质的横截面，为边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自点以角i入射，第一次到达边恰好发生全反射。已知，该介质的折射率为，光在真空中传播的速度。已知，求：（1）光在该介质中的传播速度；（结果保留3位有效数字）（2）入射角i。【答案】（1）；（2）45°【解析】【详解】（1）光在该介质中的传播速度为（2）由题意可知，光线在AB边的入射角恰好等于全反射临界角，为根据几何关系可知光线在O点的折射角为根据折射定律有解得16.如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上相距3m的两质点，其振动图像分别如图乙、丙所示。已知该波的波长大于2m，求可能的波速。【答案】5m/s、15m/s、3m/s【解析】【详解】谈论：①若波由a向b传播，则有当时，由，得当时，不符合题意。②若波由b向a传播，则当时，由，得当时，由，得当时，不符合题意。故可能的波速为5m/s、15m/s、3m/s.17.如图所示，在直角坐标系xOy中，第I象限内有磁场垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=1T，第IV象限内有方向沿y轴正向的匀强电场。x轴正半轴上有一点N，N点到O点的距离是12cm，y轴正半轴上有一点P，NP连线与x轴负向的夹角是30o。将一质量kg、电荷量q=1×10-4C带正电粒子，从电场中M点（12cm，-8cm）由静止释放，经电场加速后粒子从N点进入磁场，又从P点穿出磁场。不计粒子重力，取=3，求：(1)粒子在磁场中运动的速度v；(2)粒子在磁场中运动的时间t；(3)匀强电场的电场强度E。【答案】(1)1