贵州省黔西南布依族苗族自治州2023-2024学年高二上学期1月期末物理试题【含答案解析】

黔西南州2023-2024学年度第一学期期末教学质量监测高二物理（本试题共6页，共四大部分，满分100分，考试时间为75分钟）考生注意：1．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。一、单项选择题（本题共7小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，每题4分，共28分）1.2023年，兴义市贵州醇酒厂景区更名为阳光谷景区，并修通连接万峰林景区的观光道（马拉松赛道），阳光谷景区有很多游乐设施．如图所示，摩天轮悬挂透明座舱，游客随座舱在竖直面内做轨道半径为R、角速度为的匀速圆周运动，已知兴义重力加速度为g，质量为m的游客从最高点运动到最低点过程中，重力的冲量大小为（）A.0 B. C. D.【答案】D【解析】【详解】匀速圆周运动的周期游客从最高点运动到最低点所用时间从最高点运动到最低点过程中，重力的冲量大小故选D。2.两个质量不同而初动量相同的物体，在水平地面上由于摩擦力的作用而停止运动．它们与地面的动摩擦因数相同，比较它们的滑行时间，则（）A.质量大的物体滑行时间长 B.质量小的物体滑行时间长C.滑行时间相同 D.条件不足，无法判断【答案】B【解析】【详解】根据动量定理得则得由题意两个物体的初动量mv相同，μ相同，则故质量小的物体滑行时间比较长。故选B。3.如图所示，光滑圆弧轨道半径为R，圆弧底部中点为O，两个大小可忽略质量分别为和的小球A和B，A在离O很近的轨道上某点，B在点O正上方处，现同时释放两球，使两球在A小球第三次通过O点时恰好相碰，则应为A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】据题分析知，可将A球运动看作摆长为R的单摆，其周期：，A第三次通过位置O，即用时：，B做自由落体运动，用时与A相同，故，故B正确，ACD错误．4.如图，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox坐标系．若振子位于M点时开始计时，则其振动图像为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】取向右为x轴正方向，振子运动到M点时，振子具有负方向最大位移，所以振子运动到M点时开始计时振动图象的负值且位移大小最大开始，形成与余弦图像关于时间轴对称的图像，图象应如B图所示。故选B。5.一列简谐横波，在时刻的图像如图甲所示，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法不正确的是（）A.这列波沿轴正方向传播B.这列波的波速是C.从开始，质点比质点晚回到平衡位置D.从开始，紧接着时间内，A质点通过的路程是【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由乙图读出t=0.6s时刻质点A的速度方向为沿y轴负方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴正方向，A正确；B．由甲图读出该波的波长为λ=20m，由乙图周期为：T=1.2s，则波速为B正确；C．图示时刻质点P沿y轴正方向，质点Q沿y轴负方向，所以质点P比质点Q早0.4s回到平衡位置，C错误；D．因质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅，则经过0.6s，A质点通过的路程是D正确。故选C。6.如图所示，x轴上、处有两个振动周期均为、振幅均为的相同的波源、，时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上、和的三个点，下列说法正确的是（）A.时P、M、Q三点均已振动B.后M点的位移始终是C.后P点的位移始终是0D.时Q点的振动方向竖直向上【答案】C【解析】【分析】【详解】A．波速为在6s内两列波传播了6m，则此时P、Q两质点已振动，但是M点还未振动，故A错误；B．因M点到两个振源的距离相等，则M是振动加强点，振幅为2cm，但不是位移始终为2cm，故B错误；C．P点到两振源的距离只差为6m，为半波长的3倍，则该点为振动减弱点，振幅为零，即10.0s后P点的位移始终为零，故C正确；D．S1波源的振动传到Q点的时间为则10.5s时Q点由S1引起的振动为竖直向下，S2波源的振动传到Q点的时间为则10.5s时Q点由S2引起的振动已经振动了7s，此时在最高点，速度为零，则10.5s时刻Q点的振动速度为竖直向下，故D错误。故选C。7.虹是由太阳光射入雨滴（球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束L由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图所示，下列说法中错误的是（）A.光线b在水滴中传播时的波长较长B.光线a在雨滴中的折射率较大C.若分别让a、b两色光通过同一双缝装置，则b光形成的干涉条纹的间距较大D.光线a在雨滴中的传播速度较大【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．画出光路图，如图所示分析可知，第一次折射时，a光的折射角较小，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射定律有知，光线a在雨滴中的折射率较大，b光的折射率较小，则光线b的频率较小，波长较长，故AB正确，不符合题意；C．双缝干涉条纹的间距与波长成正比，光线b波长较长，则b光形成的干涉条纹的间距较大，故C正确，不符合题意；D．根据因光线a在雨滴中的折射率较大，故光线a在雨滴中的传播速度较小，故D错误，符合题意。故选D。二、多项选择题（本题共3小题，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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.我国自主研制的第五代战斗机歼20，其优秀的性能受到全世界的关注，歼20着陆光学系统中用到了双缝干涉的知识．如图甲所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在屏上观察到如图乙所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图丙所示，他改变的实验条件可能是（）A.减小双缝到光屏之间的距离 B.减小双缝之间的距离C.减小照射光的频率 D.减小光源到单缝的距离【答案】BC【解析】【详解】根据乙图和丙图可知，仅改变一个实验条件后，条纹间距变大，根据条纹间距公式可知，条纹间距变大，可能是改用了波长较长的光，也有可能是增大了双缝到光屏的距离L，也有可能减小了双缝间的距离d；A．双缝到光屏的距离L减小，则条纹间距变小，故A错误；B．双缝间的距离d减小，则条纹间距变大，故B正确；C．由可知减小照射光频率，光的波长将增大，则条纹间距变大，故C正确；D．减小光源到单缝的距离，则条纹间距不变，故D错误。故选BC。9.如图所示的天平可用来测定磁感应强度B。天平的右臂下面挂有一个匝数为n、宽为l的矩形线圈，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量各为，的砝码，天平平衡，当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡。由此可知（）A.的方向垂直纸面向里，大小为B.的方向垂直纸面向里，大小为C.的方向垂直纸面向外，大小为D.线圈匝数越少测量得越精确【答案】B【解析】【详解】ABC．由题意可知，当开始时安培力向下，由左手定则得，的方向垂直纸面向里。则电流反向后解得B正确，AC错误；D．由可知，线圈匝数越多测量得越精确。D错误。故选B。10.如图所示，线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间，线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流方向，正确的是A. B.C. D.【答案】CD【解析】【详解】（1）当磁铁N极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上．故A错误；（2）当磁铁S极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上，故B错误；（3）当磁铁S极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下．故C正确；（4）当磁铁N极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下，故D正确；故本题选CD．【点睛】当磁铁的运动，导致线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化．三、实验题（本题共2小题，共14分）11.在“测定玻璃的折射率”实验中①下列给出的实验器材中，本实验需要用到的有________②实验中，下列做法正确的是__________(填选项前的字母)A.入射角不宜太小B.为了测量的准确性，必须选用平行玻璃砖来测量C.白纸上放好玻璃破后，可以用铅笔贴着光学面画出界面D.为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次，然后将几次测量的不同入射角、折射角求平均值，代入公式计算折射率③实验中，已画好玻璃砖边界ab，cd后，放置玻璃砖时不小心向下稍平移了一点，如图所示．其他振作正确，则测得玻璃的折射率将_____(选填“变大”、“不变”或“变小“”)【答案】①.BCD②.AD③.不变【解析】【分析】【详解】①在“测定玻璃的折射率”实验中，要用到大头针，利用光的折射原理，找出入射光线和出射光线；利用图钉固定白纸，再用刻度尺在白纸上画出光路图，故选BCD；②A．入射角尽量大些，折射角也会大些，角度的相对误差会减小；故A正确；B．作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故B错误；C．为了防止弄脏玻璃砖，不能铅笔贴着光学面画出界面，故C错误；D．改变入射角的大小，多做几次，然后将几次测量的不同入射角、折射角求平均值，可减小入射角和折射角的测量误差，故D正确。故选AD。③如图所示，Ⅰ表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而Ⅱ是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知，该同学测得的折射率将不变。12.如图甲所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。如图乙所示，M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。（1）本实验中，要想更准确的确定小球平均落点位置，需要借助哪种实验仪器_____（填仪器名称即可）（2）在这个实验中，为了减小实验误差，两球质量应满足______；（填“>”、“<”或“=”）（3）在某次实验中，测得两球的质量分别为、，记录的落点平均位置M、N与在同一条直线上，测得三个落点位置与O点的距离、、分别为、、。在实验误差允许范围内，若满足关系式______，则可以认为A、B两球碰撞前后在方向上的总动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，则仅需满足的关系式______。（均用测量的量表示）【答案】①.圆规②.>③.④.【解析】【分析】【详解】(1)[1]需要借助圆规，把所有的落点尽可能的放在一个圆里面，则圆心位置即为落点的平均位置。(2)[2]为了防止入射球碰后反弹，应让入射球质量大于被碰球的质量。(3)[3]假设A、B两球碰撞前后在方向上的总动量守恒，有m1v0=m1v1+m2v2因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移x=vt因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故有[4]若碰撞是弹性碰撞，则整理，得联立，可得四、解答题（本题共3小题，共计40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.如图甲所示，一个圆形线圈匝数匝、面积、电阻．在线圈外接一阻值为的电阻．把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度随时间变化规律如图乙所示．求：（）内，回路中的感应电动势；（）时，、两点哪点电势高；（）时，电阻两端的电压．【答案】（）；（）；（）．【解析】【详解】（）根据法拉第磁感应定律：；由图可知：；解得：；（）到内，磁场在减小，根据楞次定律，点电势高；（）由图可知：．根据法拉第电磁感应定律有：；根据全电路欧姆定律：．根据．解得：．点睛：解决本题的关键熟练掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律，以及闭合电路欧姆定律的内容，注意电源内部的电流方向是由负极到正极．14.如图所示，质量为、电荷量为的带正电荷的小滑块，从半径为的光滑固定绝缘圆弧轨道上由静止自端滑下。整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知，方向水平向右，，方向垂直纸面向里，。求：（1）滑块到达点时的速度；（2）在点时滑块所受洛伦兹力；（3）在点滑块对轨道的压力。【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3），方向竖直向下【解析】【详解】（1）滑块运动过程中洛伦兹力不做功，由动能定理得代入数据解得，滑块到达点时的速度（2）根据洛伦兹力大小公式得由左手定则可得