江苏省泰州市兴化市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理

兴化市2023年秋学期高二期末调研测试物理试卷注意事项：所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上无效。一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。1.如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，，，，电源电动势，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（）A. B. C. D.2.如图所示电路中，电压表和电流表均视为理想电表，灯泡L的电阻恒定不变，电源内阻不可忽略。闭合电键S，将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动过程中，电压表示数变化量的绝对值为ΔU电流表示数变化量的绝对值为ΔI，则下列判断正确的是（）A.灯泡变暗 B.电容器的带电量变大C.不变 D.电源的效率增大3.关于下列四幅图片所对应的物理规律，下列说法正确的是（）A.图1：弹簧振子的周期与振幅有关B.图2：若把单摆从北京移到赤道上，则单摆的振动频率会增加C.图3：如图甲为汽车消音器，图乙为其结构简化图，声音从入口进入，经a、b传播后从出口排出，消音原理主要是波的干涉D.图4：观察者不动，波源S向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的多4.直角坐标xoy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于和处的波源先后发出的两列频率都为1Hz的机械波相向传播（不考虑波在界面的反射），某时刻两列波均第一次传到处，该时刻波形图如图所示。下列说法正确的是（）A.两列波波源的起振方向相反B.右边的波传到处时，处的质点正处于平衡位置C.两列波波源频率相同，相遇后会发生干涉，且处为振动减弱点D.两列波波源频率相同，但从一种介质传到另一种介质过程频率变化，故不会发生干涉5.用图示装置做“验证动量守恒定律”实验。在滑块1、2上分别装有相同的挡光片及弹簧圈，测出挡光片宽度d，滑块1、2的质量分别为m1、m2.实验时打开气泵，让滑块1以一定的初速度向左运动并与静止的滑块2碰撞，记下滑块1经过光电门M的挡光时间t1和滑块1、2分别经过光电门N的挡光时间t′1和t2。下列相关说法正确的是（）A.滑块1、2的质量必须相等B.实验前调节导轨平衡时，不用打开气泵，只须滑块能在任意位置平衡即可C.若实验发现m1()略大于m1()＋m2()，可能的原因是导轨左端偏低D若实验发现＋＝，说明碰撞时动量守恒且无机械能损失6.2021年6月17日，我国神舟十二号载人飞船发射成功，3名航天员进驻“天宫号”空间站的“天和号”核心舱，标志着我国空间站建设进入新阶段。如图所示，“天和号”核心舱垂直于运动方向的横截面面积约为9m2，以第一宇宙速度v=7.9×103m/s运行，核心舱经过某段宇宙尘埃区时尘埃会附着于舱体外表，已知每个尘埃（初速度可忽略）的质量为m=1.5×107kg，为维持轨道高度不变，需要开启舱外发动机增加了170N的推力，则该区域每立方米空间内的尘埃数大约为（）A.2×106个 B.16个 C.14×104个 D.2个7.为了使图像清晰，通常在红外摄像头的镜头表面镀一层膜，下列说法中正确的是（）A.镀膜使图像清晰是因为利用了光的偏振B.镀膜的目的是使入射的红外线反射C.镀膜的厚度最小是红外线在空气中波长的四分之一D.镀膜的厚度最小是红外线在薄膜中波长的四分之一8.如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是（）A.红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光9.将一节五号干电池的负极放在强磁铁上，强磁铁产生磁场的磁感线如图所示。将一矩形金属框与该电池组成闭合回路，在安培力作用下，线框发生转动，这样就构成一台简易“电动机”，下列说法正确的是（）A.图中强磁铁下端N极B.从上向下看，图中金属框将顺时针转动C.调转磁极，再次接入后金属框顺时针转动D.电池消耗的电能全部转化为金属框的动能10.如图所示，空间中存在正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，电场场强大小为E，方向竖直向上。一质量为m、带电量为e的电子在该空间内获得沿水平方向的初速度，速度大小为v0，且则电子（）A做类平抛运动B.运动过程中最大的速率为C.在一个周期内水平方向运动的距离为D.距入射点竖直方向最大位移为11.如图甲所示回旋加速器的两个“D”型盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，现在两“D”型盒间接入峰值为U0的交变电压，电压随时间的变化规律如图乙所示，将粒子源置于盒的圆心处，粒子源产生质量为m、电荷量为q的氘核（），在t=0时刻进入“D”型盒的间隙，已知粒子的初速度不计，穿过电场的时间忽略不计，不考虑相对论效应和重力作用，下列说法正确的是（）A.只要加速器足够大可以将粒子加速至接近光速B.不需要改变任何条件，该装置也可以加速α粒子（）C.氘核离开回旋加速器的最大动能为D.粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为二、实验题：共5题15分，每题3分。12.在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。（1）按照图所示的电路图，将图中的器材实物连线补充完整______。（2）实验操作步骤如下：将滑动变阻器滑到最左端位置；接法：单刀双掷开关与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据的值，断开开关；将滑动变阻器滑到最左端位置；接法Ⅱ：单刀双掷开关与2闭合，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据的值，断开开关；分别作出两种情况所对应的和图像。（3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图所示，此时______V。（4）根据测得数据，作出和图像如图所示，根据图线求得电源电动势______，内阻______（结果均保留两位小数）（5）由图可知______填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”测得的电源内阻更接近真实值。三、计算题：共4题41分。6+8+14+13分13.一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求：（1）波速及波的传播方向；（2）质点Q的平衡位置的x坐标。14.如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行.已知真空中的光速为c，求：玻璃砖的折射率n和OP之间的距离x。15.如图所示，光滑的水平地面上放置一静止的质量为m=1kg的长木板A，一质量同为m=1kg的小物块，以初速度v0=7m/s水平向右冲上长木板A左上端，经过t=2s后小物块运动到长木板A右端，此时长木板A恰好与静止在水平面上带有半径R=0.8m四分之一光滑圆弧轨道的木板B相碰。碰撞后，小物块沿水平方向冲上木板B的圆弧轨道。已知小物块与长木板A之间的动摩擦因数μ=0.1，A、B之间碰撞时间极短，且碰撞属于完全弹性碰撞，长木板A的高度与木板B左端等高，均为H=5cm，木板B的质量为M=3kg，重力加速度g=10m/s2。试求：（1）A、B碰撞前瞬间，小物块与长木板A的速度大小；（2）A、B碰撞后瞬间，木板B的速度大小；（3）小物块能否从木板B右上端a点离开？若能，请求出半径R为多少时，小物块将无法从木板B上端的a点离开；若不能，请求出小物块落到地面时，小物块与木板B左端的水平距离x。16.如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B．磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N，MN=L，粒子打到板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．质量为m、电荷量为q的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为d，且d<L，粒子重力不计，电荷量保持不变．（1）求粒子运动速度的大小v；（2）欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到M的最大距离dm；（3）从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场，PM=d，QN=，求粒子从P到Q的运动时间t．兴化市2023年秋学期高二期末调研测试物理试卷注意事项：所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上无效。一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。1.如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为，，，，电源电动势，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由电路图可知R3与R4串联后与R2并联，再与R1串联。并联电路部分的等效电阻为由闭合电路欧姆定律可知，干路电流即经过R1的电流为并联部分各支路电流大小与电阻成反比，则四个灯泡的实际功率分别为，，，故四个灯泡中功率最大是R1。故选A2.如图所示电路中，电压表和电流表均视为理想电表，灯泡L的电阻恒定不变，电源内阻不可忽略。闭合电键S，将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动过程中，电压表示数变化量的绝对值为ΔU电流表示数变化量的绝对值为ΔI，则下列判断正确的是（）A.灯泡变暗 B.电容器的带电量变大C.不变 D.电源的效率增大【答案】C【解析】【详解】A．滑片P右移，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路中总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知干路电流变大，通过灯泡的电流变大，由可知小灯泡的功率变大，亮度变亮，故A错误；B．电容器连接在电源两端，电压等于路端电压，由闭合电路欧姆定律可知即路端电压变小，对电容器有故电容器的带电量变小，故B错误；C．由闭合电路欧姆定律可知，变化前后分别满足联立可知即的值不变，故C正确；D．电源的效率为路端电压U变小，故电源效率减小，故D错误。故选C。3.关于下列四幅图片所对应的物理规律，下列说法正确的是（）A.图1：弹簧振子的周期与振幅有关B.图2：若把单摆从北京移到赤道上，则单摆的振动频率会增加C.图3：如图甲为汽车消音器，图乙为其结构简化图，声音从入口进入，经a、b传播后从出口排出，消音原理主要是波的干涉D.图4：观察者不动，波源S向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的多【答案】C【解析】【详解】A．图1：弹簧振子的周期，与振子的质量和弹簧的劲度系数有关，与振幅无关，选项A错误；B．图2：若把单摆从北京移到赤道上，重力加速度减小，根据可知单摆的周期变大，则单摆的振动频率会减小，选项B错误；C．图3：如图甲为汽车消音器，图乙为其结构简化图，声音从入口进入，经a、b传播后从出口排出，因两个路径的路程差等于半波长的奇数倍，使得振动减弱，即消音原理主要是波的干涉，选项C正确；D．图4：观察者不动，波源S向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的少，选项D错误。故选C。4.直角坐标xoy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于和处的波源先后发出的两列频率都为1Hz的机械波相向传播（不考虑波在界面的反射），某时刻两列波均第一次传到处，该时刻波形图如图所示。下列说法正确的是（）A.两列波波源的起振方向相反B.右边的波传到处时，处的质点正处于平衡位置C.两列波波源频率相同，相遇后会发生干涉，且处为振动减弱点D.两列波波源频率相同，但从一种介质传到另一种介质过程频率变化，故不会发生干涉【答案】C【解析】【详解】A．根据带动法可知波源起振方向均沿y轴正方向，起振方向相同，故A错误；B．两列频率都为1Hz，则周期左边介质中传播速度为右边介质中传播速度为机械波的波速由介质决定，从图示时刻起，右边的波一旦进入左边介质速度也变为4m/s，传到－3m处需要此时的质点在波谷处，故B错误；C．右边的波传到－3m处时起振方向沿y轴正方向，而经过0.75s即时左边－3m的质点向沿y轴负方向振动，两列波相遇振动减弱，故C正确；D．从一种介质传到另一种介质过程频率不会发生变化，故D错误。故选C。5.用图示装置做“验证动量守恒定律”实验。在滑块1、2上分别装有相同的挡光片及弹簧圈，测出挡光片宽度d，滑块1、2的质量分别为m1、m2.实验时打开气泵，让滑块1以一定的初速度向左运动并与静止的滑块2碰撞，记下滑块1经过光电门M的挡光时间t1和滑块1、2分别经过光电门N的挡光时间t′1和t2。下列相关说法正确的是（）A.滑块1、2质量必须相等B.实验前调节导轨平衡时，不用打开气泵，只须滑块能在任意位置平衡即可C.若实验发现m1()略大于m1()＋m2()，可能的原因是导轨左端偏低D.若实验发现＋＝，说明碰撞时动量守恒且无机械能损失【答案】D【解析】【详解】A．为了滑块1、2碰撞后都向左运动，应满足A错误；B．实验前调节导轨平衡时，应打开气泵，滑块能在任意位置静止，导轨平衡才调节完毕，B错误；C．若实验发现m1()略大于m1()＋m2()，可能的原因是导轨左端偏高，C错误；D．若碰撞过程中满足动量守恒和机械能守恒，则两式联立解得＋＝D正确。故选D。6.2021年6月17日，我国神舟十二号载人飞船发射成功，3名航天员进驻“天宫号”空间站的“天和号”核心舱，标志着我国空间站建设进入新阶段。如图所示，“天和号”核心舱垂直于运动方向的横截面面积约为9m2，以第一宇宙速度v=7.9×103m/s运行，核心舱经过某段宇宙尘埃区时尘埃会附着于舱体外表，已知每个尘埃（初速度可忽略）的质量为m=1.5×107kg，为维持轨道高度不变，需要开启舱外发动机增加了170N的推力，则该区域每立方米空间内的尘埃数大约为（）A.2×106个 B.16个 C.14×104个 D.2个【答案】D【解析】【详解】设该区域每立方米空间内的尘埃数为n个，则在∆t时间内有v∆tSn个尘埃数附着于飞船上，对尘埃由动量定理可得F∆t=v∆t∙Snmv代入数据解得n≈2个ABC错误，D正确。故选D。7.为了使图像清晰，通常在红外摄像头的镜头表面镀一层膜，下列说法中正确的是（）A.镀膜使图像清晰是因为利用了光的偏振B.镀膜的目的是使入射的红外线反射C.镀膜的厚度最小是红外线在空气中波长的四分之一D.镀膜的厚度最小是红外线在薄膜中波长的四分之一【答案】D【解析】【详解】A．镀膜使图像清晰是利用了光的干涉，薄膜两个表面的反射光发生干涉而减弱，从而增加透射光的强度，故A错误；B．镀膜的目的是使红外线投射，使红外线之外的光反射，使红外线图像更加清晰，故B错误；CD．红外线在薄膜前、后表面反射光的光程差应为半波长的奇数倍，为了增加光的透射程度，镀膜的厚度应该取最薄的值，即红外线在薄膜中波长的四分之一，故C错误、D正确。故选D。8.如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是（）A.红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光【答案】D【解析】【详解】根据题意作出完整光路图，如图所示a光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律可知玻璃砖对a光的折射率较大，因此a光的频率应高于b光。因为红光、黄光和绿光的频率都小于蓝光频率，而紫光频率大于蓝光频率。故选D。9.将一节五号干电池的负极放在强磁铁上，强磁铁产生磁场的磁感线如图所示。将一矩形金属框与该电池组成闭合回路，在安培力作用下，线框发生转动，这样就构成一台简易“电动机”，下列说法正确的是（）A.图中强磁铁下端为N极B.从上向下看，图中金属框将顺时针转动C.调转磁极，再次接入后金属框顺时针转动D.电池消耗的电能全部转化为金属框的动能【答案】B【解析】【详解】A．由图中磁感线分布可知，强磁铁上端为N极，选项A错误；B．根据左手定则可知，金属框左边受安培力向里，右边受安培力向外，则从上向下看，图中金属框将顺时针转动，选项B正确；C．调转磁极，磁感线方向改变，则再次接入后金属框逆时针转动，选项C错误；D．电池消耗的电能一部分转化为金属框的动能，还有一部分转化为内能，选项D错误。故选B。10.如图所示，空间中存在正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，电场场强大小为E，方向竖直向上。一质量为m、带电量为e的电子在该空间内获得沿水平方向的初速度，速度大小为v0，且则电子（）A.做类平抛运动B.运动过程中最大的速率为C.在一个周期内水平方向运动的距离为D.距入射点竖直方向的最大位移为【答案】D【解析】【详解】A．因为，所以合力向上，向上偏转，但因为速度变化，洛伦兹力发生变化，竖直方向受到的合力不是恒力，不是类平抛运动，故A错误；BCD．由配速法，将粒子受到的洛伦兹力看成其中粒子在匀速直线运动的同时，进行圆周运动，所以运动过程中最大的速率为因为粒子周期在一个周期内水平方向运动的距离为圆周运动的半径所以距入射点竖直方向的最大位移为2R即，故BC错误，D正确。故选D。11.如图甲所示回旋加速器的两个“D”型盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，现在两“D”型盒间接入峰值为U0的交变电压，电压随时间的变化规律如图乙所示，将粒子源置于盒的圆心处，粒子源产生质量为m、电荷量为q的氘核（），在t=0时刻进入“D”型盒的间隙，已知粒子的初速度不计，穿过电场的时间忽略不计，不考虑相对论效应和重力作用，下列说法正确的是（）A.只要加速器足够大可以将粒子加速至接近光速B.不需要改变任何条件，该装置也可以加速α粒子（）C.氘核离开回旋加速器的最大动能为D.粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为【答案】B【解析】【详解】A.无论加速器多大，也不可以将粒子加速至接近光速，故A错误；B.根据周期公式得因为α粒子（）和氘核（）比荷相同，因此不需要改变任何条件，该装置也可以加速α粒子，故B正确；C.氘核恰好离开“D”型盒时动能最大，由牛顿第二定律得氘核离开回旋加速器的最大动能为故C错误；D.粒子第一次在D2磁场中运动的轨道半径为粒子第二次在D2磁场中运动的轨道半径为根据动能定理得联立解得故D错误；故选B。二、实验题：共5题15分，每题3分。12.在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。（1）按照图所示的电路图，将图中的器材实物连线补充完整______。（2）实验操作步骤如下：将滑动变阻器滑到最左端位置；接法：单刀双掷开关与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据的值，断开开关；将滑动变阻器滑到最左端位置；接法Ⅱ：单刀双掷开关与2闭合，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据的值，断开开关；分别作出两种情况所对应的和图像。（3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图所示，此时______V。（4）根据测得数据，作出和图像如图所示，根据图线求得电源电动势______，内阻______。（结果均保留两位小数）（5）由图可知______填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”测得的电源内阻更接近真实值。【答案】①.②.1.30③.1.80④.2.50⑤.接法II【解析】【详解】（1）[1]按照图（a）所示的电路图，连接图（b）中的器材实物如图所示（3）[2]根据图（b）中的连接方式可知，电压表接03V量程，根据图（c）可知电压表的读数为。（4）[3]单刀双掷开关S与1接通时，根据图（d）可知，当电流表的示数为零时，相当于外电路断路，电压表的示数为电源电动势，即。[4]单刀双掷开关S与2闭合时，根据图（d）可知，当电压表的示数为零时，相当于外电路短路，电流表的示数为短路电流，即。根据闭合电路欧姆定律得解得（5）[5]根据UI图线的斜率的绝对值表示电源内阻得可见，接法Ⅱ测得电源内阻更接近真实值。三、计算题：共4题41分。6+8+14+13分13.一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求：（1）波速及波的传播方向；（2）质点Q的平衡位置的x坐标。【答案】（1）18cm/s，沿x轴负方向传播；（2）9cm【解析】【分析】【详解】（1）由图(a)可以看出，该波的波长为λ＝36cm由图(b)可以看出，周期为T＝2s波速为v＝＝18cm/s由图(b)知，当时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿x轴负方向传播。（2）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、由图(a)知，x＝0处y＝－＝Asin(－)因此由图(b)知，在t＝0时Q点处于平衡位置，经Δt＝s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，可得P、Q间平衡位置距离为＝vΔt＝6cm则质点Q的平衡位置的x坐标为＝9cm14.如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行.已知真空中的光速为c，求：玻璃砖的折射率n和OP之间的距离x。【答案】，【解析】【详解】作出两种情况下的光路图，如图所示由于在A处发生全反射，故有由于出射光平行可知，在B处射出，故由于联立可得15.如图所示，光滑水平地面上放置一静止的质量为m=1kg的长木板A，一质量同为m=1kg的小物块，以初速度v0=7m/s水平向右冲上长木板A左上端，经过t=2s后小物块运动到长木板A右端，此时长木板A恰好与静止在水平面上带有半径R=0.8m