广东省茂名市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（含答案）2VIP

广东省茂名市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．关于做简谐运动物体的位移、加速度和速度的关系，下列说法正确的是（）A．物体的位移减小时，加速度减小，速度也减小B．物体的位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反D．物体的运动方向远离平衡位置时，加速度方向与速度方向相同2．下列与电磁感应现象有关的四幅图像的说法正确的是（）A．甲图中，用一根电阻线对折后绕制（双线并绕法）成的线圈安装在线圈架，让条形磁体下落穿过管，线圈会有感应电流产生B．乙图中，法拉第做的第一次磁生电的实验，断开开关的瞬间，因为原线圈中没有电流，所以副线圈中也无电流C．丙图中，当电吉他的弦不是磁性材料制成时，播动弦时也会产生感应电流D．丁图中的法拉第圆盘发电机，把圆盘看成由无数根金属辐条组成，当转动时辐条与电流计构成的回路的磁通量发生变化，因此产生感应电流3．电磁轨道炮发射的基本原理如图所示，两条平行的金属导轨A和导轨B充当炮管，弹丸放置在两导轨之间，当强大的电流I流过弹丸时，弹丸获得加速度，最终高速发射出去，下列说法正确的是（）A．导轨之间的磁场方向可能竖直向下B．导轨之间的磁场方向可能水平向右C．电磁炮的本质是一种大功率型发电机D．若要增大发射速度，可增大流过弹丸的电流4．某空间存在一电场，电场中的电势φ在x轴上的分布如图所示，x轴正方向向右，下列说法正确的是（）A．在x轴上，从x1到xB．在x轴上，从x1到xC．把一负电荷沿x轴从x1移到xD．把一负电荷从x1移到x5．质量为m的物体在运动过程中，某时刻的动量大小为p，该时刻的动能大小为EkA．Ek=2p2m B．E6．光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转换成水的内能。如图所示，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成热能，这种镀膜技术的物理依据是（）A．光的干涉 B．光的衍射 C．光的偏振 D．光的全反射7．在如图甲、乙所示的电路中，电源电动势为E=6V、内电阻为r=3Ω，R是定值电阻，开关S闭合，规格为“4V0.8W”的小灯泡L均正常发光，电动机A．甲图中电源效率约为75%B．甲图中定值电阻为5ΩC．乙图中电动机的内阻为7ΩD．乙图中电动机正常工作电压为1二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．8．如图所示为一列沿x轴方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形图如图中的实线所示，经t=0.2s时波形图第一次如虚线所示．已知a为平衡位置在x=1.0m处的质点，A．波速一定为11m/sB．波的最小周期为0C．如果波沿x轴正方向传播，则质点b比a先回到平衡位置D．如果波沿x轴负方向传播，经时间2s质点a第一次到波峰9．双彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光在水滴中经过两次折射和一次反射后的两条出射光线（a、b是单色光）．下列说法正确的是（）A．a光在水滴中的波长大于b光在水滴中的波长B．a光在水滴中的波长小于b光在水滴中的波长C．改变白光L的入射角度，从水滴到空气，a光不可能发生全反射D．改变白光L的入射角度，从水滴到空气，b光有可能发生全反射10．质谱仪常用来研究物质的同位素，其结构如图所示，带电粒子由静止开始经过狭缝S1和S2之间的电场加速后，进入P1、P2之间的区域，P1、P2之间存在着互相正交的磁感应强度大小为B1A．质谱仪中S1与SB．能顺利通过狭缝S3的带电粒子其速度大小必须为C．若比荷为k的带电粒子能顺利通过狭缝S3，则S1、SD．若圆弧轨迹的半径为r，则粒子的比荷为E三、非选择题：本题共5小题，共54分．11．用气垫导轨“验证动量守恒定律”实验中，某次频闪照相机闪光4次拍得相片如图所示．已知闪光时间间隔为Δt=0.02s，闪光本身持续时间极短，在这4次闪光的时间内A、B均在0~80cm范围内，且第一次闪光时，质量为mA的A在x=55cm处，质量为mB的B在x=70cm处，两者在x=60cm处发生碰撞，则A和B的质量之比为m12．某实验小组为描绘小灯泡L的伏安特性曲线，准备了以下器材：A．小灯泡L：额定电压3.8VB．电流表：量程0.6A，内阻r1C．电流表：量程100mA，内阻为r2D．定值电阻RE．定值电阻RF．滑动变阻器R3：最大阻值10Ω，最大电流G．滑动变阻器R4：最大阻值100ΩH．电源E（电动势4.5V，内阻约I．开关S，导线若干（1）实验中滑动变阻器应选用（填“R3”或“R4”）；定值电阻应选用（填“R1（2）实验为了得到小灯泡完整的伏安特性曲线，该小组同学设计好实验电路图后已经连好了部分导线，如图甲，请用笔画线代替导线将实物图连线补充完整．（3）多次测量，描绘出I2−(I1−I2)图像如图乙所示，其中I1为电流表的读数，I213．如图所示，电场强度大小为E、方向水平向左的有界匀强电场与方向垂直纸面向里的有界匀强磁场叠放在一起，一带电量为q的带正电小球，从有界电、磁场外的M点以水平向右的速度v0抛出，从N点以53v0进入电、磁场后做直线运动，从P点离开电、磁场，直线运动的时间为t，重力加速度为g，（1）小球的质量以及匀强磁场的磁感应强度的大小；（2）N、P两点之间的电势差．14．如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.50m，导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=0.80Ω的直流电源，现把一个质量m=0.060kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0（1）导体棒受到的安培力大小和方向；（2）导体棒受到的摩擦力大小和方向．15．如图所示，滑雪轨道B点的左侧是粗糙的水平轨道，右侧AB是光滑的半径R=20m的部分圆弧轨道，B点是圆弧轨道的最低点，水平轨道和圆弧轨道平滑连接．质量m=20kg的小孩从轨道顶端A点由静止开始下滑，经过B点时被静止的质量M=60kg的家长抱住，一起滑行到C点（图中未画出）停下．已知A点距水平轨道的高度h=5m，人与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1，g取（1）小孩到达B点时对轨道的压力大小；（2）大人和小孩从B运动到C所用时间；（3）家长抱住小孩的瞬间，小孩和家长组成的系统损失的机械能．

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】B、物体的位移方向与加速度方向总是相反，与速度方向可能相同、也可能相反，故B错误；

AC、物体的运动方向指向平衡位置时，根据质点做简谐运动的回复力（加速度）与位移成正比，即a=-可知位移减小时，加速度减小，而物体的加速度方向与速度方向相同，故速度增大，速度方向与位移方向相反，故A错误，C正确；

D、物体的运动方向远离平衡位置时，加速度方向与速度方向相反，故D错误。

故答案为：C。

【分析】物体的位移方向与加速度方向总是相反，物体在平衡位置时，物体的加速度最小，速度最大，物体在振幅最大处，速度为零，加速度最大。2．【答案】D【解析】【解答】A、用一根电阻线对折后绕制（双线并绕法）成的线圈安装在线圈架，并未形成闭合回路，不会产生感应电流，故A错误；

B、断开开关的瞬间，因为原线圈中电流发生突变，副线圈中磁通量发生突变，所以副线圈中产生感应电流，故B错误；

C、当电吉他的弦不是磁性材料制成时，播动弦时穿过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误；

D、把圆盘看成由无数根金属辐条组成，当转动时辐条与电流计构成的回路的磁通量发生变化，因此产生感应电流，故D正确。

故答案为：D。

【分析】产生感应电流的条件为，穿过闭合回路的磁通量发生改变。根据题意首先判断线圈是否形成闭合回路，再根据题意判断穿过线圈的磁通量是否发生改变。3．【答案】D【解析】【解答】AB、根据安培定则可知，两导轨中的强电流（如图示）在导轨之间产生的磁场方向竖直向上，故AB错误；

C、电磁炮的本质是电磁发射技术，不是大功率的发电机，故C错误；

D、增大流过弹丸的电流，安培力将增大，根据牛顿第二定知，弹丸获得的加速度增大，则其他条件不变的情况下，发射速度增大，故D正确。

故答案为：D。

【分析】电磁炮的本质是电磁发射技术。根据安培定结合导轨电流方向确定导轨间磁场的方向。弹丸的电流增大，导轨间的磁场强度增大，弹丸受到的安培力增大，加速度增大，运动相同位移的末速度变大。4．【答案】B【解析】【解答】A、由φ-x图像知，从x1到x2，电势先降低后升高，可知电场强度方向先向右后向左，故A错误；

B、由φ-x图像的斜率等于电场强度，可知从x1到x2，电场强度先减小后增大，故B正确；

C、由F=qE知，把一负电荷沿x轴从x1到x2，电场力先减小后增大，故C错误；

D、由E知E把一负电荷从x1到x2，电势能减小，电场力做正功，故D错误。

故答案为：B。

【分析】φ-x图像的斜率等于电场强度。沿电场线方向电势逐渐降低。对于同一电荷，电场强度越大，所受电场力越大。电势能减小，电场力做正功。5．【答案】C【解析】【解答】根据p=mv

E可得E故答案为：C。

【分析】根据动量及动能的定义列出表达式，先对动量左右进行平方再进行联立解答。6．【答案】A【解析】【解答】真空玻璃管上采用镀膜技术，利用的是光从镀膜的前、后表面的反射光的相互叠加，从而增大光的强度，该技术对镀膜的厚度有要求，故该技术运用了光的干涉（薄膜干涉）原理。

故答案为：A。

【分析】真空玻璃管上采用镀膜技术，利用的是光从镀膜的前、后表面的反射光的相互叠加。运用了光的干涉（薄膜干涉）原理。7．【答案】D【解析】【解答】A、甲图中小灯泡正常工作时的电阻R流过小灯泡的电流I=电源效率η=故A错误；

B、甲图中R电阻R=故B错误；

CD、乙图中电动机M两端的电压U电动机为非纯电阻用电器，电动机内阻R故C错误，D正确。

故答案为：D。

【分析】根据灯泡规格确定灯泡正常发光时回路中的电流。电动机为非纯电阻元件，不能使用欧姆定律确定其阻值。再结合闭合电路欧姆定律及串并联规律进行解答。8．【答案】C,D【解析】【解答】AB、根据波形图可知λ=2.4m，经t=0.2s时波形图第一次如虚线所示，若波向右传播，此时波向右传播的距离为x故此时波速为v周期为T若波向左传播，可知经t=0.2s时波向左传播的距离为x故此时波速为v周期为T故AB错误；

C、如果波沿x轴正方向传播，可知t=0时，质点a向上振动，达到正向最大位移后再经过T4到达平衡位置，而此时质点b处于负方向最大位移处经过T4即到达平衡位置，故质点b比a先回到平衡位置，故C正确；Δt=故D正确。

故答案为：CD。

【分析】根据波的平移法及传播方向结合几何关系确定在0.2s内波传播的距离，再根据距离与速度关系确定波的速度。再结合波长、波速和周期关系确定不同传播方向时，波的周期。根据波的传播方向，根据“上下坡”法确定质点的振动方向，再确定回到平衡位置的时间。确定离x=1出最近的波峰的位置与其的距离，再根据波速与距离的关系确定该波峰传至x=1处质点所需时间。9．【答案】B,C【解析】【解答】AB、由图可知a光的偏折程度大，水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，则有na>由λ可知λ可知a光在水滴中的波长小于b光在水滴中的波长，故A错误，B正确；

CD、由图中几何关系可知，光从水滴射出空气的入射角等于光从空气射入水滴的折射角，则从水滴到空气，两束光均不可能发生全反射，故C正确，D错误。

故答案为：BC。

【分析】根据入射光线在上方发生折射时，确定两束光折射角的大小。折射角越大，折射率越大，波长越小。根据几何关系确定关系射出时的出射角，再根据光路的可逆性判断是否发生全反射。10．【答案】C,D【解析】【解答】A、质谱仪中S2与S3之间的装置又叫做速度选择器，故A错误；

B、能顺利通过狭缝S3的带电粒子在P1、P1之间的区域必须做匀速直线运动，由二力平衡可得Eq=解得v=故B错误；

C、带电粒子在S1和S2之间经电场加速，由动能定理可得Uq=结合v=EB综合解得U=故C正确；

D、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，由B结合v=综合解得k=故D正确。

故答案为：CD。

【分析】熟悉掌握质谱仪的构造及各部分的物理名词。再根据粒子在各部分构造中的运动情况，结合运动规律及运动特点进行解答。11．【答案】23【解析】【解答】由图可得：两滑块碰撞后B的速度大小为vB2=0，两滑块在x＝60cm处发生碰撞；碰撞后A的速度大小为v两滑块碰撞前A的速度大小为vA，有Δt=0.02解得v从第一次闪光时到两滑块碰撞所用时间Δ两滑块碰撞前B的速度大小为vB1，有v规定水平向右为正方向，由动量守恒可得m可得m令mA=2m，E碰撞后两滑块的总动能为E由于E两滑块发生非弹性碰撞。

【分析】气垫导轨可认为接触面光滑，第二次闪光时B在60cm处，A在AB之间，第三次闪光B仍在60cm处，A在30cm处，第三次闪光B仍在60cm处，A在10cm处。故碰后B停止，A向左运动。根据匀速运动规律及几何关系确定AB碰撞前后的速度，再根据碰撞的特点进行解答。12．【答案】（1）R3；（2）（3）2【解析】【解答】（1）为了得到小灯泡完整的伏安特性曲线，小灯泡两端的电压应从0开始，因此滑动变阻器应采用分压接法，而为了方便调节应选阻值较小的滑动变阻器“R3”；

所给仪器中缺少电压表，因此需要用已知内阻的小量程电流表串联定值电阻进行电压表的改装，而电源电压为4.5V，因此所改装的电压表的量程要与电源电压相近，则电流表A2应与定值电阻“R2”串联改装成电压表，改装后的量程为U=0.1×能保证测量的精度。

（2）滑动变阻器为分压式接法，而分压式接法为“一上两下”，另电流表A1应选择外接，使改装后的电压表分流，用电流表A1的示数与电流表A2的示数做差可得到通过小灯泡的电流，且这样所测通过小灯泡的电流无误差，电路连接图如图所示

（3）当灯泡两端电压值为0.84V时，根据欧姆定律有U可得I由图乙可知，此时通过灯泡的电流0.2A，则此时灯泡的电阻为R=同理，当灯泡两端电压值为2.52V时，根据欧姆定律有U可得I由图乙可知，通过灯泡的电流为0.4A，则此时灯泡的电阻为R'=可得灯泡电阻阻值之比为R：R'=2：3【分析】描绘小灯泡整的伏安特性曲线，小灯泡两端的电压应从0开始，滑动变阻器应采用分压接法。熟悉掌握电表改装的原理及计算方法。确定电路的连接情况，再根据欧姆定律及串并联规律进行数据处理。13．【答案】（1）小球从M到N做平抛运动，设小球在N点的速度与水平方向的夹角为θ，把小球在N点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，则有v小球从N到P做直线运动，重力、电场力是定值，若小球的速度大小变化，则洛伦兹力的大小会变化，小球的合力会变化，且合力与速度不共线，则小球不可能做直线运动，则小球从N到P一定以速度53v0做匀速直线运动，且速度的方向与水平方向的夹角为对小球进行受力分析，由三力平衡的矢量三角形可知EqEq=Bq综合解得θ=53°、m=3Eq4g（2）N、P两点之间的距离为NP=N、P两点之间的电势差为U综合解得U【解析】【分析】（1）确定小球在叠加场中的受力情况，根据各力的特点判断小球在叠加场中的运动情况。由于洛伦兹力的大小和方向与速度的大小和方向有关，而小球在叠加场做直线运动，则小球必定做匀速直线运动，根据小球在M、N点的速度大小确定小球在叠加场运动轨迹与水平方向的夹角，再根据平衡条件及力的合成与分解结合电场力和洛伦兹力公式进行解答。

（2）根据匀速运动规律确定NP的距离，再根据几何关系确定NP两点沿电场线