湖南省益阳市2023-2024学年高二上学期1月期末质量测试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1益阳市2023年下学期普通高中期末质量测试高二物理（试题卷）一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1.在挡板上安装一个宽度可以调节的狭缝，缝后放一个光屏。用平行单色光照射狭缝，调节好狭缝的宽度，能从光屏上看到衍射条纹。如果进一步调小狭缝的宽度，则（）A.光屏上衍射条纹宽度不变 B.光屏上衍射条纹宽度变窄C.光屏上衍射条纹宽度变宽 D.光屏上看不到衍射条纹〖答案〗C〖解析〗单色光的波长一定，当光经过狭缝时发生衍射，狭缝越小，衍射现象越明显，所以调小狭缝的宽度时，我们看到衍射条纹宽度增大。故选C。2.下图中，对带电粒子在磁场中运动时受力方向判断正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗A．根据左手定则可知带电粒子所受洛伦兹力的方向垂直的方向斜向左上，故A错误；B．根据左手定则可知带电粒子所受洛伦兹力的方向垂直的方向向下，故B正确；C．根据左手定则可知带电粒子所受洛伦兹力的方向垂直纸面向里，故C错误；D．根据左手定则可知带电粒子所受洛伦兹力的方向向左，故D错误。故选B。3.质量为M的热气球在空中以速率v₀匀速上升，一质量为m的人在悬绳上相对热气球静止。若人以相对地面速率v沿绳匀速向下运动，则热气球的速率为（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗根据动量守恒得故选C。4.如图，OABD为玻璃半圆柱体的横截面，OD为直径，两种不同频率的光a、b沿PO方向从真空射入玻璃半圆柱体，分别从A、B两点射出，下列说法中正确的是（）A.光从玻璃射入真空时，a光的临界角小于b光的临界角B.在玻璃中，a光的频率小于b光的频率C.在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度D.a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较大〖答案〗A〖解析〗B．由图可知，光a偏折程度较大，故玻璃对光a的折射率较大，所以光a频率比较大，故B错误；A．因为光a频率比较大，所以光a的折射率较大，根据所以a光的临界角小于b光的临界角，故A正确；C．根据在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故C错误；D．因为光a频率比较大，所以光a波长较小，根据可知，a、b光分别通过同一双缝干涉装置，b光的相邻亮条纹间距较大，故D错误。故选A。5.如图所示为一弹簧振子做简谐运动的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）A.在t=0.1s时，弹簧振子的加速度为正向最大B.从t=0.1s到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动C.在t=0.4s时，弹簧振子的弹性势能最小D.在t=0.2s与t=0.4s两个时刻，振子的速度最大〖答案〗B〖解析〗A．由图可知，在t=0.1s时，弹簧振子处于平衡位置，此时的加速度为零，A错误；B．从t=0.1s到t=0.2s时间内，弹簧振子由平衡位置运动到振幅最大处，做加速度逐渐增大的减速运动，B正确；C．在t=0.4s时，弹簧振子处于振幅最大位置，此时弹性势能达到最大，C错误；D．在t=0.2s与t=0.4s两个时刻，弹簧振子处于振幅最大位置，振子的速度最小，D错误。6.如图，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中实线所示，经过t=0.5s波形如图中虚线所示，该波的周期T大于0.5s，图中d=0.4m。下列说法正确的是（）A.波速大小一定为0.8m/sB.若波沿x轴正方向传播，则周期为3sC.x=1.2m和x=2.4m处的两质点在沿y轴方向上的最大距离为10cmD.在t=0时刻若P点向下振动，则x=1.2m处质点的振动方向也向下〖答案〗B〖解析〗A．因为波的周期T大于0.5s，所以波的位移小于一个波长，当波的传播方向沿x轴正方向时，波的位移为d，则波速为当波的传播方向沿x轴负方向时，波的位移为，则波速为故A错误；B．若波沿x轴正方向传播，则周期为故B正确；C．和处的两质点，间距为则两质点在沿y轴方向上的最大距离为故C错误D．在时刻，若P点向下振动，根据“同侧法”波的传播方向为沿x轴正方向，同理可得，此时处的质点的振动方向向上，故D错误。二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）7.一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是t=0时刻波的图像，图乙为图甲中质点P的振动图像，则下列说法正确的是（）A.该波沿x轴正方向传播B.波传播的速度为3m/sC.在t=0到t=0.6s内质点P运动的路程为15cmD.质点P与质点Q的运动方向总是相反〖答案〗BC〖解析〗A．由图乙可知，当时质点P向下振动，根据“同侧法”可得，波沿x轴负方向传播，故A错误；B．由图像可得，则波传播的速度为故B正确；C．在到内，质点P振动的时间为且在时，质点P在平衡位置处，则运动的路程为故C正确；D．质点P与质点Q两质点平衡位置间距不等于半波长的奇数倍，可知两质点的运动方向不总是相反的，故D错误。8.如图所示，质量为m₁的物块从质量为m₂的固定斜面的顶端匀速下滑到底端，所用时间为t，斜面体倾角为θ，则（）A.物块重力对物块的冲量大小为m1gtB.斜面对物块支持力的冲量大小为0C.斜面对物块支持力冲量大小为m1gtcosθD.地面对斜面体支持力的冲量大小为m2gt〖答案〗AC〖解析〗A．由公式可知，物块重力对物块的冲量大小为A正确；BC．斜面对物块支持力的冲量大小为B错误，C正确；D．地面对斜面的支持力为地面对斜面体支持力的冲量大小为D错误故选AC。9.一质量的物体在合力F的作用下从静止沿直线运动，F随时间t变化的图像如图所示，则下列说法正确的是（）A.第6s末物体的速度大小为3m/sB.第3s末至第6s末合力对物体的冲量为-3kg·m/sC.第3s末合力的瞬时功率为4WD.第4s内与第5s内物体的动量增加量相等〖答案〗AC〖解析〗A．由图像的面积表示冲量，由动量定理可得解得6s末物体的速度大小为故A正确；B．第3s末至第6s末合力对物体的冲量为图像围成的三角形的面积，有即冲量为正的，而不是-3kg·m/s，故B错误；C．对前3s由动量定理有则第3s末合力的瞬时功率为故C正确；D．第4s内与第5s内合外力的冲量为因冲量不相等，则第4s内与第5s内物体的动量增加量不相等，故D错误。故选AC。10.如图所示，宽度为2L的区域内存在方向垂直于桌面的匀强磁场，在桌面上固定两条间距为L的光滑长直金属导轨，导轨与磁场边界垂直，其左端接有电阻R。边长为L的金属框置于导轨上，金属框电阻为r。让金属框从左向右穿过磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。则（）A.当金属框部分进入磁场区域时，金属框中感应电流方向为a→d→c→b→aB.当金属框全部进入磁场区域时，电阻R中无感应电流C.当金属框全部进入磁场区域时，通过电阻R的电流方向从e向下到fD.当金属框部分从磁场区域出来时，通过电阻R的电流方向从f向上到e〖答案〗AC〖解析〗A．当金属框部分进入磁场区域时，金属框的bc边切割磁感线，相当于电源，根据右手定则，电流方向向上，即电流方向为a→d→c→b→a，故A正确；BC．当金属框全部进入磁场区域时，金属框的ad边和bc边分别切割磁感线，相当于两个电源的并联，根据右手定则，电流方向向上，即通过电阻R的电流方向从e向下到f，故B错误，C正确；D．当金属框部分从磁场区域出来时，金属框的ad边切割磁感线，相当于电源，根据右手定则，电流方向向上，即通过电阻R的电流方向从e向下到f，故D错误。故选AC。三、实验题（本题共2小题，第11题7分，第12题9分，共16分）11.用如图甲所示装置验证动量守恒定律。小车A前端贴有橡皮泥，后端连一打点计时器纸带，接通打点计时器电源后，让质量为的小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的质量为的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动，得到的纸带如图乙所示。（1）图中小木块的作用是________；（2）小车A碰前的速度为，碰后粘在起的速度为，若满足关系式________，则碰撞前后动量守恒。（3）图乙中数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车碰后的速度大小应选择______段。〖答案〗（1）平衡小车A、B所受摩擦力（2）（3）AB〖解析〗（1）[1]为使碰撞前小车A做匀速直线运动，碰撞后小车A、B做匀速直线运动，实验需平衡摩擦力，图中小木块的作用是平衡小车A、B所受摩擦力。（2）[2]碰撞前后动量守恒，则（3）[3]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故CD段为匀速运动的阶段，选CD计算碰前的速度，碰撞过程是一个变速运动的过程，A和B碰后一起做匀速直线运动，速度比CD段小，且在相同的时间内通过相同的位移，故应选AB段来计算碰后共同的速度。12.利用“探究单摆摆长和周期关系”实验来测定当地的重力加速度。（1）用游标卡尺测量小球直径d，如图所示，d=________cm；（2）单摆悬挂在铁架台上，细线的上端悬挂方式正确的是图______（选填“甲”或“乙”）；（3）用刻度尺测量摆线长度为L，摆球直径为d，则摆长为________（选填序号）；A．L B．L+d C．（4）某同学在单摆经过平衡位置时按下秒表记为“1”，同方向再次经过平衡位置时记为“2”，在数到“30”时停止秒表，读出这段时间t，算出周期。其他操作步骤均正确，他测得出的重力加速度________（选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值。〖答案〗（1）2.45（2）乙（3）C（4）大于〖解析〗（1）[1]游标卡尺的读数为（2）[2]若采用图甲中细线的上端悬挂方式，则在摆动的过程中，摆长会发生变化，从而引起实验误差，所以细线的上端悬挂方式正确的是图乙。（3）[3]摆长为悬点到球心的距离，即为摆线长度L加上摆球的半径，即。（4）[4]测量周期时，按照实验中的操作把29次全振动误认为是30次全振动，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大。四、计算题（本题共3小题，第13题12分，第14题12分，第15题16分。要有必要的文字说明和解题步骤，只有结果不计分。）13.质量为0.5kg篮球以6m/s大小的速度与地面相撞，相撞时速度方向与水平地面成53°角，反弹时速度大小不变，方向与水平地面的夹角也为，篮球与地面的作用时间为0.05s。g取，求:（1）碰撞前后篮球动量变化量的大小；（2）地面对篮球平均作用力的大小。〖答案〗（1）；（2）101N〖解析〗（1）取竖直向上为正方向解得（2）由动量定理解得14.如图所示，质量为0.2kg的小球在距离车底0.6m高处以5m/s的初速度向右水平抛出，落在以2m/s的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的小车中，车底涂有一层薄油泥，车与油泥的总质量为0.4kg，小球落到车底后与小车相对静止（不计空气阻力，g取求:（1）小球和小车相对静止时速度的大小；（2）小球从抛出到与小车相对静止，小球和小车共损失机械能。〖答案〗（1）3m/s；（2）1.8J〖解析〗（1）小球的水平速度，车的速度，以小球与小车为系统，该系统在水平方向动量守恒，有解得（2）小球从抛出到与小车相对静止，由能量守恒可得解得15.如图，水平导轨间距L=0.5