卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年安徽省皖东六校高二（下）期末物理试卷
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 以下关于光学常识的描述中说法不正确的是( )
A. 偏振光可以是横波，也可以是纵波
B. 泊松亮斑支持了光的波动说
C. 光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
2. 远洋捕捞常常利用声呐探测鱼群的方位。渔船上声呐发出一列超声波在时刻的波动图像如图甲，质点的振动图像如图乙。下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴正方向传播 B. 该波的传播速度为
C. 该超声波的频率为 D. 增大该超声波频率振幅会明显增大
3. 在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况，图一是保持水波的波长不变，改变狭缝的宽度，观察水波的传播情况变化；图二是实验时拍摄波长不同的水波通过宽度一定的狭缝的照片，在甲、乙、丙三幅照片中，波长分别是狭缝宽度的、、，对比这三张照片观察衍射现象与波长、狭缝宽度的关系。该实验现象表明( )
A. 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸比波长小，才能观察到明显的衍射现象
B. 只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小，才能观察到明显的衍射现象
C. 图二丙图可以得出，波长比狭缝小太多就不会发生衍射现象
D. 图一甲可以看出，狭缝宽度再增加就不会发生衍射现象
4. 一列沿轴传播的简谐波在时的波形图如图甲所示，、分别是平衡位置在和处的质点，图乙为质点的振动图像，则( )
A. 该波沿轴负方向传播
B. 该波的传播速率为
C. 时质点偏离平衡位置的位移为
D. 时质点偏离平衡位置的位移为
5. 如图所示，、、是竖直面内三根固定的光滑细杆，、、、位于同一圆周上，点为圆周的最高点，点为最低点，为圆心。每根杆上都套着质量相等的小滑环图中未画出，三个滑环分别从、、三个点同时由静止释放。关于它们下滑的过程，下列说法正确的是( )
A. 重力对三个滑环的冲量大小相同 B. 弹力对三个滑环的冲量大小相同
C. 合外力对三个滑环的冲量大小相同 D. 三个滑环动量的增量大小相同
6. 如图所示，矩形的边长是的倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于、两点，其中、分别为、的中点，、、分别为、、的中点，、分别为、的中点。下列说法正确的是( )
A. 点磁感应强度为 B. 点与点的磁感应强度等大反向
C. 点磁感应强度比点大 D. 点与点的磁感应强度相同
7. 一定质量的理想气体，分别在压强和下的体积与温度的关系图线如图所示，气体由状态等容变化到状态的过程中，下列说法正确的是( )
A. 压强增大，吸收热量 B. 压强增大，放出热量
C. 压强减小，放出热量 D. 压强减小，吸收热量
二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）
8. 如图甲所示为氢原子的能级图，用同一光电管研究氢原子发出的、、三种单色光产生的光电效应，得到光电流与光电管两极间所加电压的关系如图乙。则这三种光( )
A. 光子动量
B. 照射该光电管时光使其逸出的光电子初动能最大
C. 通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻条纹间距最大
D. 若这三种光是原子从能级跃迁到较低能级时发出的光，则光的波长可以表示为
9. 如图所示，等边三角形线框由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点、与直流电源两端相接，已如导体棒受到的安培力大小为。则
A. 导体棒受到的安培力垂直于线框平面
B. 导体棒中的电流是导体棒中电流的倍
C. 导体棒和所受到的安培力的合力大小为
D. 三角形线框受到的安培力的大小为
10. 如图所示，一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为，玻璃砖的折射率，若光从上表面射入的入射角，光在真空中的光速为，则( )
A. 折射角
B. 光在玻璃中传播的时间为
C. 光在玻璃中传播的时间为
D. 改变入射角，光在下表面不可能发生全反射
11. 如图，速度不同的同种带电粒子重力不计、沿半径方向进入一圆形匀强磁场区域，、两粒子的运动轨迹分别为和，则下列说法中正确的是( )
A. 、两粒子均带正电
B. 粒子的速度比粒子的速度大
C. 粒子在磁场中的运动时间比粒子长
D. 两粒子离开磁场时的速度反向延长线一定都过圆心
12. 在轴左右两侧存在两种不同的均匀介质，有两列持续传播的简谐横波沿轴相向传播，甲向右传播、乙向左传播，时刻的波形如图所示，甲波恰好传至处，乙波恰好传至处，已知波在负半轴的波速大小为，在正半轴的波速大小为，下列说法中正确的是( )
A. 时刻处质点与处质点的振动方向相反
B. 轴上第一个位移到的质点是横坐标为
C. 较长时间后处的质点是振动减弱点
D. 时刻处质点的位移为
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
13. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，李辉同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“匝”的匝数．
本实验中，实验室有下列器材
A.可拆变压器铁芯、两个已知匝数的线圈
B.条形磁铁
C.直流电源
多用电表
开关、导线若干
上述器材在本实验中不需要的有 填器材料序号，
本实验中还需用到的器材有 ．
多选对于实验过程，下列说法正确的有 ．
A.为便于探究，应该采用控制变量法
B.变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C.使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量
因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
实验中，电源接变压器原线圈“”、“”接线柱，副线圈接“”、“”接线柱，当副线圈所接电表的示数为，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为 ．
A.
组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接的学生电源，原副线圈的匝数比为：，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是 ．
A.
李辉同学正确组装变压器后，把的学生交流电源接到原线圈“”、“”接线柱相当于匝，副线圈接线“”、“”接线柱，如图所示．在确认电路连接无误的情况下，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数可能是( )
A.
用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表
根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是 填或
14. 某实验小组组装了如图甲所示的实验装置来完成验证动量守恒定律的实验。在小车的前端粘有橡皮泥，推动小车使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，在小车后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为。
下列操作正确的是______；
A.本实验无需平衡摩擦力
B.先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源
C.先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车
若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距已标在图上。为运动起始的第一点，则应选______段来计算和碰后的共同速度选填“”、“”、“”或“”；
已测得小车的质量，小车的质量，由以上测量结果可得两小车碰后总动量为______。计算结果保留三位有效数字
四、计算题（本大题共3小题，共38.0分）
15. 如图所示，竖直放置的导热良好的汽缸固定不动，、活塞的面积分别，，它们用一根长为、不可伸长的轻绳连接。同时又与重物用另一根轻绳相连，轻绳跨过两光滑定滑轮。已知、两活塞的质量分别为、。当活塞静止时，、间气体压强，下方气体压强，、活塞间上、下段气柱长分别为、，下方气柱长为，不计所有摩擦，且大气压强为标准大气压。上方汽缸足够长。改变重物的质量，当活塞再次静止时，活塞上升且与汽缸壁恰好不接触。求此时的质量和、间轻绳的拉力大小。
16. 如图，一质量的小车静止在光滑水平面上，一质量的小滑块可视为质点以的初速度从小车的左端向右滑上小车，滑块始终未离开小车。已知小车长，滑块与小车间的动摩擦因数，取。求：
在滑块以滑上小车时，滑块与小车的加速度大小；
滑块与小车相对静止时距小车右端的距离。
17. 如图所示，与为水平放置的无限长平行金属导轨，与为倾角为的平行金属导轨，两组导轨的间距均为，导轨电阻忽略不计。质量为、电阻为的导体棒置于倾斜导轨上，质量为、电阻为的导体棒置于水平导轨上，轻质细绳跨过光滑滑轮一端与的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩。导体棒、与导轨间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为。初始时刻，棒在倾斜导轨上恰好不下滑。取，
求导体棒与导轨间的动摩擦因数；
在轻质挂钩上挂上物体，细绳处于拉伸状态，将物体与导体棒同时由静止释放，当的质量为时，始终处于静止状态导体棒运动过程中，、一直与平行，且没有与滑轮相碰。求匀速运动时，导体棒速度的大小；
若的质量为时，由静止释放开始计时，当下降时已经处于匀速直线运动状态，求这个过程中上产生的焦耳热为多少？始终处于静止状态
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】本题考查了光的偏振、光的衍射、光的全反射、薄膜干涉等现象，要能用我们学到的知识解释这些现象。
【解答】偏振光只可以是横波，不可以是纵波，故 A错误
B.泊松亮斑是光的衍射现象，支持了光的波动说，故 B正确
C.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故 C正确
D.光学镜头上的增透膜，膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉，利用了光的干涉现象，故 D正确。
本题选不正确的，故选A。
2.【答案】
【解析】A.根据图乙可知，质点在时刻沿轴正方向振动，由图甲，根据“同侧法”，可该波沿轴负方向传播知，A错误；
B.根据图甲可知波长，根据图乙知周期，则，B正确；
C.该超声波的频率，C错误；
D.增大该超声波的频率，仅仅减小超声波传播的周期，对超声波的振幅并不会发生明显影响，D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】
【分析】
波绕过障碍物继续传播的现象即波的衍射，故可以根据发生明显的衍射的条件可以判定两孔的尺寸的大小或波长的长短。
掌握波发生明显衍射的条件是我们解决此类题目的关键，特别需要注意衍射现象没有条件的限制。
【解答】
波发生明显的衍射现象的条件是：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多或比波长更小，故A错误，B正确；
C.图二丙图可以得出，波长比狭缝小太多会发生衍射现象，只是衍射现象不明显，故C错误；
D.图一甲可以看出，狭缝宽度再增加会发生衍射现象，只是衍射现象不明显，故D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查识别、理解振动图像和波动图像的能力，以及把握两种图像联系的能力。
振动图像反映同一质点在不同时刻的位置，波动图像反映不同质点在相同时刻的位置，要分清波的传播和质点的振动。从波的图像中可以直接读取波长，从振动图像中可以直接读取周期，然后利用可求得波速。对于波的图像往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。同时，能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。
【解答】
A.由图乙可知在时质点向轴负方向振动，由图甲可知，该波沿轴正方向传播，故A错误；
B.由图甲可知，波长，由图乙可知，周期，该波的传播速率为，故B正确；
C.由图甲可知，振幅，时质点偏离平衡位置的位移为，故C错误；
D.由，时间内质点经过的路程为，时质点偏离平衡位置的位移为，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】A.设圆周的直径为，光滑细杆与竖直方向的夹角为，由位移时间关系公式可得
由牛顿第二定律可得
联立解得
可知三个滑环下滑时间相等，冲量为力与力的作用时间的乘积，三个滑环受重力相等，下滑时间相等，所以重力对三个滑环的冲量大小相同，A正确；
B.弹力即为光滑细杆的支持力，垂直于光滑细杆，弹力则有
可知三个滑环受到的弹力不相同，弹力对三个滑环的冲量大小不相同，B错误；
C.滑环沿细杆做加速运动，则细杆受合外力沿细杆方向，则有
由于角不同，三个滑环所受合外力不同，所以合外力对三个滑环的冲量大小不相同，C错误；
D.由动量定理可知，合外力对三个滑环的冲量大小不相同，因此三个滑环动量的增量大小不相同，D错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】
【分析】
由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向，再由矢量的合成方法可得出各点磁感应强度。
本题考查了安培定则及矢量的合成方法，特别应注意磁场的空间性，注意培养空间想象能力。
【解答】
A.根据安培定则可知，左侧导线在点产生的磁场沿方向，右侧导线在点产生的磁场沿方向，根据矢量合成知点磁感应强度不为，故A错误；
同理根据矢量合成可知，点与点的磁感应强度大小相等，方向相同，点与点的磁感应强度方向不同，故BD错误；
C.点合磁场为两导线单独产生的磁场之差，故点磁感应强度比点大，故C正确。
故选C。
7.【答案】
【解析】
【分析】
根据图示图象判断气体由状态变到状态过程气体状态参量如何变化，然后应用理想气体状态方程判断气体压强如何变化，然后应用热力学第一定律判断气体吸热与放热情况。
本题考查了气体状态方程与热力学第一定律的应用，根据图示图象判断出气体状态变化过程气体状态参量如何变化是解题的关键，应用气体状态方程与热力学第一定律即可解题。
【解答】
当气体做等容变化时，根据理想气体状态方程可知，，在图象中，斜率越大，压强越小，故，从到，气体的压强减小，由于从到做等容变化气体不做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知，气体放热，故ABD错误，C正确；
故选：。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查氢原子能级跃迁、光电效应、双缝干涉等知识点。
据爱因斯坦光电效应方程结合可得光照射同一金属时，遏止电压越大，说明光子能量越大，光子的频率越大。
根据分析双缝干涉条纹间距。发生能级跃迁时，吸收或者辐射的光子能量正好等于能级差。
【解答】
A.根据光电效应方程，
再根据动能定理，
联立可得，
利用图像遏止电压的值可知，
而光子动量和能量之间的关系，
因此光子动量之间的关系为，A正确；
B.由图像可知，光的遏止电压最大，根据动能定理，光使其逸出的光电子的最大初动能最大，而出射的各种电子初动能不一定都最大，B错误；
C.根据，
可知，
根据双缝干涉相邻亮暗纹间距公式，
可知通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻条纹间距最大，C正确；
D.若这三种光是原子从能级 跃迁到较低能级时发出的光，利用光电效应方程可知，
整理得，D错误。
故选AC。
9.【答案】
【解析】
【分析】
根据左手定则判断受到的安培力方向；根据并联电路的电阻关系得出电流关系；由安培力公式分析三边所受安培力，由力的合成即可求得和所受安培力的合力及三角形线框受到的安培力的合力。
本题的关键是要明白安培力公式中的是指通电导线的有效长度，掌握左手定则和力的平行四边形定则。
【解答】
A.根据左手定则知，导体棒受到的安培力垂直向上，与线框平面平行，故A错误；
B.导体棒的长度是长度的一半，则导体棒的电阻是电阻的一半，导体棒与为并联关系，所以导体棒中的电流是导体棒中电流的倍，故B正确；
设中的电流大小为，的长为，则中的电流为，由题意知，和所受安培力大小均为，方向分别垂直向上和垂直向上，夹角为，根据平行四边形定则知和所受安培力的合力为，方向竖直向上，所以三角形线框受到的安培力的大小为，故C错误，D正确。
故选BD。
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据折射定律求解折射角，由公式求出光在玻璃中传播的速度，由几何关系求出光在玻璃中传播的路程，即可求得光在玻璃中传播的时间．根据光路可逆性分析光在下表面能否发生全发射．
解决本题的关键是掌握折射率的两个公式和，运用光路可逆性分析玻璃砖的光学特性．
【解答】
A.由得：，得故A正确．
光在玻璃中传播的速度为，由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为，则光在玻璃中传播的时间为，故B错误，C正确．
D.由于光在面上的入射角等于光在面上的折射角，根据光路可逆性原理得知光一定能从面射出，不可能发生全反射，故D正确。
11.【答案】
【解析】解：、粒子进入磁场时所受的洛伦兹力向下，根据左手定则知，粒子均带负电．故A错误．
B、根据、的运动轨迹知，的轨道半径大于的轨道半径，根据知，粒子的速度大于粒子的速度．故B错误．
C、粒子在磁场中运动的圆心角大于粒子在磁场中运动的圆心角，根据知，两粒子的周期相同，结合知，粒子在磁场中运动的时间大于粒子在磁场中的时间．故C正确．
D、进入磁场区域时，速度方向指向圆心，根据圆的对称性可以知道，离开磁场时，速度一定背离圆心．故D正确．
故选：．
根据左手定则判断粒子的电性，根据轨道半径的大小，结合半径公式比较粒子的速度大小，根据圆心角，结合比较运动的时间；根据圆的对称性可以知道，离开磁场时，速度一定背离圆心；
解决本题的关键掌握带电粒子在磁场中运动的半径公式和周期公式，知道影响粒子半径和周期的因素．
12.【答案】
【解析】
【分析】
根据判断频率，再判断是否能发生稳定的干涉现象；根据波的传播速度，可知两列波的波峰同时到达处的质点，发生叠加；根据同侧法判断质点的振动方向。
本题考查横波的图像，解题关键掌握同侧法判断质点的振动方向，注意波长、频率与波速的关系。
【解答】
A.时刻处质点振动方向向下，处质点的振动方向向下，方向相同，故 A错误；
B.此时图中两波峰所在位置分别是和，波在负半轴的波速大小为，在正半轴的波速大小为，它们同时到达轴的处，用时，两列波在该点叠加，使该质点的位移为，故B正确；
C.较长时间后，和处的质点相当于波源，处的质点距离波源距离相等，是振动减弱点，故 C正确；
D.，所以 时刻处质点的位移为，故D正确。
故选：。
13.【答案】；低压交流电源；；；；；
【解析】
【分析】
根据实验原理及要求确定所需实验器材；
依据“探究变压器的电压与匝数的关系”的实验原理，结合各仪器的作用，分析判定；
根据求解；
没有将铁芯闭合会导致漏磁，所以测量副线圈的交流电压表的读数偏小；
、因漏磁，导致副线圈测量电压应该小于理论变压值。
考查“探究变压器的电压与匝数的关系”的实验原理，掌握原、副线圈电压与匝数成正比的成立条件，理解理想变压器的含义，及变压器的作用。
【解答】
变压器的原理是互感现象的应用，是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，原线圈中接的是低压交流电源，要探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系需要可拆变压器，要测量交流电压，需要一个测交流电压的仪器即多用电表，开关导线，不需要条形磁铁和直流电源，还需要的器材是低压交流电源；
探究变压器原副线圈两端的电压与匝数的关系，为便于探究，应该采用控制变量法，故A正确；
B.变压器的原线圈接低压交流电，副线圈也产生低压交流电，所以测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，故B错误；
C.使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量，故C正确；
D.实验通电时，用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无形之中，将人体并联电路中，导致所测数据不准确，故D错误；
故选AC；
实验中，电源接变压器原线圈“”、“”接线柱，副线圈接“”、“”接线柱，则原副线圈的匝数比，理想变压器，根据可得原线圈的电压，故B正确；
根据可得，由于没有将铁芯闭合导致漏磁，所以测量副线圈的交流电压表的读数小于，故D正确；
若是理想变压器，没有漏磁，根据可得，在实际实验时，测量副线圈的交流电压表的读数小于，故D正确；
由于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论变压值，即为输入端，为输出端。
14.【答案】； ；
【解析】
【分析】
根据实验操作解答；
根据纸带的点迹判断
先求出碰后一起运动的速度，再求得动量；
【解答】
本实验要推动小车使之做匀速运动，因此要平衡摩擦力，故A错误；
为充分利用纸带，应该先开电源后推动小车运动，故C正确，B错误。
故选C。
由纸带可知，段小车才匀速运动，而碰撞后段才开始匀速运动，故应选段来计算的碰前速度，应选段来计算和碰后的共同速度；
碰后一起运动的速度，碰后的动量
15.【答案】解：依题意，汽缸导热良好，根据玻意耳定律分析活塞下方的气体，可得，
解得，
同理，分析间气体，可得，
解得，
分析重物，可得，
分析活塞的整体，有，
解得，
分析活塞，有，
解得。
【解析】本题考查气缸类问题，此类问题一般要选择封闭气体为研究对象，分析理想气体发生的是何种变化，根据平衡条件分析初末状态的压强，并结合题意分析初末状态气体的体积、温度，利用理想气体状态方程或者气体实验定律列等式求解。
16.【答案】由牛顿第二定律，对于小滑块有
对于小车
解得，
设两者经过时间速度相等，则
解得
滑块运动的位移
小车的位移
小滑块相对小车的位移
故二者相对静止时滑块距小车右端的距离
【解析】本题考查动力学的两类基本问题，利用牛顿第二定律求解加速度，运用匀变速规律求解距离。
17.【答案】解：对棒进行受力分析，受竖直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力，
在沿斜面方向上由平衡关系可知
代入数据解得
当和的运动达到稳定时，和一起做匀速直线运动，对棒，设绳中的张力为，由平衡条件得
对由平衡条件可得
联立解得
设此时电路中的电流为，
设匀速运动的速度为，由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得
代入数据解得
对从静止释放到刚好匀速的过程，电路产生的总焦耳热为，根据功能关系有
解得，
根据焦耳定律可推知这个过程中上产生的焦耳热为
【解析】初始时刻，棒在倾斜导轨上恰好不下滑，此时有。
匀速运动时，根据平衡条件求出受到的安培力，根据法拉第电磁感应定律以及闭合电路欧姆定律求的速度。
根据功能关系求焦耳热。
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