江苏省南通市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（含答案）

江苏省南通市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项最符合题意。1．我国“歼-35”飞机的隐身效果大大提高，其主要是因为使用新型复合材料和特殊涂层，减弱了电磁波的（）A．反射 B．衍射 C．干涉 D．多普勒效应2．下系列仪器中，使用直流电才能正常工作的是（）A．小区变压器B．图示电流表C．真空冶炼炉D．回旋加速器3．如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若想增加目镜中观察到的条纹个数，该同学可（）A．将单缝靠近双缝 B．将毛玻璃远离双缝C．使用间距更大的双缝 D．将绿色滤光片换成红色滤光片4．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（  ）A． B．C． D．5．飞力士棒是一根弹性杆两端带有负重的运动训练器材，如图所示，某人用手振动该器材进行锻炼。下列说法正确的是（）A．手用的力变大，器材振幅一定变大B．手用的力变大，器材振动一定变快C．手振动的频率变大，器材振幅一定变大D．手振动的频率变大，器材振动一定变快6．如图，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上，线圈M与电池、开关S及滑动变阻器串联，线圈N与电流表G连接，若电流从G表左侧流入时，指针向左偏转。则下列情形中可能观察到G表指针向右偏转的是（）A．S闭合的瞬间 B．S闭合稳定后C．S闭合稳定后，P向右滑动 D．S断开的瞬间7．在同一电热器中分别通入如图所示的甲、乙两种交变电流，则该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率P甲A．5：4 B．5：8 C．1：1 D．1：28．质谱仪的工作原理如图所示，大量带正电的粒子，从容器A下方小孔S1飘入加速电场，从S2飞出后，经S3A．速度越大 B．动量越大 C．动能越小 D．比荷越小9．如图所示，图中两小孩各握住轻绳一端，当只有一个小孩上下抖动绳子时，在绳上产生简谐横波，图实线和虚线分别表示绳子中间某段在t1=0和t2=0.A．左侧小孩在抖动绳子B．P点在t2时刻向−yC．波在绳中传播的速度v=4m/sD．P点在t1到t10．如图所示，水平地面上的小车上固定竖直光滑绝缘细管，管内装有一带电小球，空间内有垂直纸面向里的匀强磁场。小车进入磁场后保持匀速行驶，经过时间t0A． B．C． D．二、非选择题：共5题，共60分.其中第12题～第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11．某实验小组在利用单摆测定当地的重力加速度时，实验装置如图甲所示。（1）在用游标卡尺测定摆球的直径时如图乙所示，则小球直径d=cm。（2）下列关于实验过程说法正确的是____。A．用米尺测出悬线长度即为摆长B．将单摆从平衡位置拉开一个较小的角度由静止释放，摆球通过最低点时开始计时C．如果有两个大小相同的带孔塑料球和带孔铁球，任选其一即可进行实验（3）某次实验时，测得悬线长为l，小球的直径为d，单摆完成n次全振动所用的时间为t，则重力加速度g=。（用已知物理量表示）（4）该小组用多组数据作出T2−L图像如图丙所示，则当地的重力加速度g=（5）在利用单摆测定当地的重力加速度时，上述方案中（选填“（3）”或“（4）”）更好，理由是。12．如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为d。当桶内没有油时，一束光从A点恰能照到桶底边缘的B点；当桶内油的深度为d2时，光线沿AB方向射入，恰好照到桶底上的C点，C、B两点相距d（1）油的折射率n；（2）到达C点的光线在油中传播的时间t。13．如图所示，曲面为四分之一圆弧、质量为2m光滑滑块静止在水平地面上，一质量为m的小球以水平初速度v0冲上滑块。重力加速度为g，求：（1）小球上升的最大高度h；（2）小球与滑块水平方向的速度分别为v1、v2，通过计算作出小球在滑块上运动过程中滑块v214．如图所示，竖直空间y>0区域内存在垂直纸面向外，大小为B=0.5T的匀强磁场。一正方形单匝金属框阻值为R=1Ω，质量m=0.5kg，边长L=1m，在竖直向上的拉力F作用下从y<0位置向上运动。线框进入磁场时，速度v与进入磁场的位移y满足关系v=v0+ky（1）线框刚进入磁场时受到的安培力F0（2）线框进入磁场过程中，通过线框截面的电荷量q；（3）线框进入磁场过程中，拉力F对线框做的功W。15．如图所示甲，中心为O、边长为L的正六边形abcdef区域内没有磁场，正六边形区域外存在垂直于纸面的匀强磁场。一质量为m、电荷量为+q的粒子，以速度v0（1）求匀强磁场的磁感应强度B0（2）求粒子连续两次经过a点的时间间隔Δt；（3）若粒子以速度v0从O点在纸面内射向正六边形ab

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A.减弱电磁波的反射，可以减弱地面雷达对飞机位置的探测，A符合题意；

B.衍射现象是波在传播的过程中遇到障碍物绕过障碍物继续传播的现象，B不符合题意；

C.干涉现象是两列频率相同，相位差恒定的波在空间中叠加的现象，C不符合题意；

D.多普勒效应是由于声源与接收者发生相对运动造成波的频率发生变化的现象，D不符合题意。

故答案为：A

【分析】利用波在传播过程的特点和现象解题。2．【答案】B【解析】【解答】A.变压器的原理是电磁感应，需要交变电流，A不符合题意；

B.电流变可测得电路中直流电流的大小，B符合题意；

C.真空冶炼炉需要高频交流电，产生变化的电场，进而在金属中产生涡流，利用涡流的热效应进行冶炼，C不符合题意；

D.保证带电粒子在回旋加速器中的狭缝电场始终处于加速状态，要求电流的变化周期与粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同，需要交流电，D不符合题意。

故答案为：B

【分析】根据仪器的工作原理可得出是否需要交流电。3．【答案】C【解析】【解答】A.根据双缝干涉条纹间距的表达式∆x=可知将单缝靠近双缝对条纹间距没有影响，A不符合题意；

B.增加毛玻璃片与双缝的距离，可使条纹间距变宽，条纹个数减小，B不符合题意；

C.使用间距更大的双缝，可使条纹间距变窄，条纹个数增加，C符合题意；

D.绿光改为红光，波长变大，可使条纹间距变宽，条纹个数减小，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】利用双缝干涉的条纹间距表达式，结合实验条件可得出结论。4．【答案】B【解析】【解答】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向。故答案为：B。

【分析】利用电流的方向结合安培定则可以判别对应地磁的南北极方向，符合地磁场的分布只有B选项。5．【答案】D【解析】【解答】A.器材振幅由固有频率、驱动力频率与外力有关，所以振幅不一定增大，A不符合题意；

B.器材振动的快慢由振动频率决定，外力增大时，器材振动不一定变快，B不符合题意；

C.当驱动力频率与固有频率相同时，发生共振现象，振幅最大，故手的振动频率变大时，器材的振幅有可能变大，有可能变小，C不符合题意；

D.手振动的频率变大，器材振动一定变快，D符合题意。

故答案为：D

【分析】利用驱动力频率、固有频率的关系，结合物体受迫振动的振幅特点，可得出结论。6．【答案】D【解析】【解答】A.S闭合的瞬间，闭合电路中电流增加，由右手螺旋定则可知通电螺线管中向右的磁场增强，由楞次定律可知，线圈N中产生的电流从G表左侧流入，指针向左偏转，A不符合题意；

B.S闭合稳定后，N线圈中磁通量不发生变化，没有感应电流的产生，B不符合题意；

C.S闭合稳定后，P向右滑动，闭合电路中电流增加，同理A选项可知，C不符合题意；

D.S闭合的瞬间，闭合电路中电流减小，由右手螺旋定则可知通电螺线管中向右的磁场减弱，由楞次定律可知，线圈N中产生的电流从G表右侧流入，指针向右偏转，D符合题意。

故答案为：D

【分析】利用楞次定律，结合电流的磁效应，能够求出感应电流的方向。7．【答案】A【解析】【解答】图甲中交变电流的有效值设为I1，有I得I图乙中交变电流的有效值设为I2，有I电热器中功率P=即PA符合题意，BCD不符合题意。

故答案为：A

【分析】通过热量相同的方法计算交变电流的有效值，根据电功率得表达式可求出功率之比。8．【答案】D【解析】【解答】设带电粒子为q，加速电压为U1，偏转磁场B，带电粒子在加速电压中获得速度，由q得v=粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为r，由qvB=粒子打在底片到S3的距离为2r=代入速度可得2r=可知距离越远，比荷越小，ABC不符合题意，D符合题意。

故答案为：D

【分析】根据质谱仪原理，结合带电粒子在电场中和磁场中的运动，可求出距离的表达式。9．【答案】C【解析】【解答】A.周期T满足0.75若波向x轴正方向传播，有1可得T=不符合题意，若波向x轴负方向传播3可得T=T=1s，故波向x轴负方向传播，右侧小孩在抖绳子，A不符合题意；

B.由同侧法可知，波向x轴负方向传播，P点在t2时刻向y正方向振动，B不符合题意；

C.由图可知波长为4m，周期为1s，故波速v=D.P点在t1在t2时间内振动34T，在半个周期内路程为2A=0.6cm，但是P点未从平衡位置或振幅处作为初始点，故在1/4周期内路程不等于0.3cm，D不符合题意。

故答案为：C10．【答案】B【解析】【解答】设小球带电量为q，向右匀速运动的速度大小为v，竖直向上的速度为vy，带电小球进入磁场会受到竖直向上的洛伦兹力，大小为qvB，小球开始向上加速运动，由牛顿第二定律有qvB-mg=ma小球向上做匀加速直线运动；在获得向上的速度同时，粒子会受到水平向左的洛伦兹力，大小为qvyB，随着速度的增加而增加，受力分析可知小球水平方向上的洛伦兹力等于弹力N。

A.由I得图像为正比例函数图，A不符合题意；

B.由I得图像为曲线，且斜率不断增大，B符合题意；

C.由I得图像为曲线，斜率不断增大，C不符合题意；

D.根据I小球合力不变，为qvB-mg，得图像为正比例函数图，D不符合题意。

故答案为：B

【分析】利用洛伦兹力的表达式，结合受力分析，可求出物体所受力的大小，结合冲量得定义，可求出各个力冲量得变化情况。11．【答案】（1）2.02（2）B（3）2（4）4（5）（4）；误差小【解析】【解答】（1）游标卡尺读数为主尺2cm，游标尺0.110×2cm，相加为2.02cm；

（2）A.摆长应为悬线长度加小球的半径，A不符合题意；

B.单摆在角度较小的范围内的运动可近似看作是简谐振动，故将单摆从平衡位置拉开一个较小的角度由静止释放，摆球通过最低点时开始计时，方便计算周期，B符合题意；

C.实验要尽量减小阻力对实验的影响，所以小球尽量选体积小密度大的物体，塑料球不合适，C不符合题意；T=2π得g=由题可知L=l+d2联立可得g=（4）由单摆周期公式T=2π得T图丙斜率为b可得g=（5）多组数据画图的方式比单一实验测得的实验结果误差小，故方案（4）更好。

【分析】（1）利用游标卡尺读数可得出结果；（2）根据单摆实验原理，判断实验步骤的可行性；（3）利用单摆的周期公式，结合实验步骤可求出重力加速度的大小；（4）根据单摆的周期公式，整理得到图像的公式，结合斜率可求出结果。12．【答案】（1）解：根据光路可逆性，光线如图所示底面直径与桶高相等，所以图中折射角，入射角为i，则有r=4折射角sin油的折射率n=（2）解：光在油中传播速度为v=光在油中传播距离为s=光在油中传播时间为t=【解析】【分析】（1）利用法线，确定入射角和折射角，根据折射率的表达式，结合几何关系，可求出折射率的大小；（2）利用折射率的表达式求出光线在油内做匀速运动的速度，结合位移特点可求出光在油中传播的时间。13．【答案】（1）解：小球上升的最大高度时，根据系统水平方向动量守恒以及能量守恒可得m1解得v=v0（2）解：根据系统水平方向动量守恒，设小球与斜面分离时的速度分别为v3、vmm1解得v3=−v小球在滑块上运动过程中滑块v2随小球v【解析】【分析】（1）当小球与圆弧速度相同时，小球上升到最大高度，利用水平方向上的动量守恒定律表达式，结合能量守恒表达式，可求出最大高度；（2）利用水平方向动量守恒定律公式，可求出两物体的速度关系式，画出具体图像，当小球上升到最高点时两者共速，小球回到圆弧轨道最低点时能量守恒，可求出第一次回到圆弧轨道最低点两物体各自的速度，可标注出图像的特殊点。14．【答案】（1）解：线框刚进入磁场时受到的安培力F=线框刚进入磁场时线框中的感应电流为I解得F根据左手定则可知，线框刚进入磁场时受到的安培力方向为竖直向下。（2）解：线框进入磁场过程中，通过线框截面的电荷量q=（3）解：线框出磁场时的速度为v线框进入磁场过程中受到的安培力F线框进入磁场过程中，安培力做的功为W线框进入磁场过程中，根据动能定理可得W−mgL−解得拉力F对线框做的功为W=6【解析】【分析】（1）利用安培力的表达式，结合动生电动势的表达式，可求出安培力的大小；（2）利用电荷量的表达式可求出通过线框横截面的电荷量；（