2023-2024学年江苏省苏州市高二（上）期末物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年江苏省苏州市高二（上）期末物理试卷一、单选题：本大题共11小题，共44分。1.下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是(

)A.都属于横波

B.传播都需要介质

C.都能传递信息和能量

D.机械波能产生干涉、衍射现象，电磁波不能2.关于下列四个场景的说法中，正确的是(

)

A.图甲中是光的全反射现象 B.图乙中是光的干涉现象

C.图丙中是光的衍射现象 D.图丁中是光的折射现象3.如图，单摆在AB之间做简谐运动，A、B为运动最高点，O为平衡位置。下列关于单摆说法正确的是(

)A.经过O点时，向心力和回复力均不为零

B.经过A点时，向心力和回复力均为零

C.在半个周期内，合外力的冲量一定为零

D.在半个周期内，合外力做的功一定为零4.“甩水袖”是京剧常用的表演手法(如图甲)，某水袖由厚薄程度不同的重水袖A和轻水袖B连接而成，现将其放置在水平玻璃面上，抖动重水袖端来研究波的传播，若将水袖上的波简化成简谐波，图乙是某时刻该波的示意图，则(

)A.波在A、B中传播的速度相等 B.波在A、B中传播的周期相同

C.波传至轻水袖时，交界点将向右开始运动 D.波经过交界点后，形状不会发生变化5.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，能正确表示安培假设中环形电流方向的是(

)A. B. C. D.6.在“测量玻璃折射率”的实验中，通过“插针法”作出的光路图如图所示。关于此实验(

)A.插大头针P4时，P4只须挡住P3即可

B.相邻两个大头针插得较近可提高测量精度

C.若将玻璃砖的下边PQ画到图中P′Q′位置，测得折射率偏大

D.也可使用两侧面MN7.如图所示，在磁感应强度大小为B，方向水平向右的匀强磁场中，放有一根半圆形金属导线，线中通有如图所示恒定电流I。现将该导线绕轴OO′由图示位置向纸面外缓慢转过90°，在该过程中导线所受的安培力(

)A.大小和方向均不变 B.大小和方向均改变

C.大小改变，方向不变 D.大小不变，方向改变8.高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。若一个50g的鸡蛋从居民楼约45m高处的窗户边自由落下，与地面的碰撞时间约为0.003s，不计空气阻力，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为(

)A.5N B.50N C.500N D.5000N9.如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板A、B与电阻R相连，板间有一强磁场。现将等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)喷入磁场。下列说法正确的是(

)A.B板的电势低于A板电势 B.R中有从b到a的电流

C.若只增大磁感应强度，R中电流不变 D.若只增大两板间距，R中电流减小10.空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面(图中xOy平面)向里，电场方向沿y轴正方向向上。某一重力不计、带正电的粒子自坐标原点O沿y轴正方向以初速度v0射出。在下列四幅图中，能正确描述该粒子运动轨迹的是(

)A. B.

C. D.11.如图所示为一款近期火爆的玩具“弹簧小人”，由头部、轻质弹簧及底部组成，头部质量为m，底部质量为m2，弹簧劲度系数为k。将“弹簧小人”置于水平桌面上，轻压头部后由静止释放，头部会不停地上下振动。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内。下列判断正确的是(

)A.若头部刚释放时的加速度大小为g，则振动过程中底部能离开桌面

B.若头部刚释放时的加速度大小为g，则振动过程中“弹簧小人”对桌面的最大压力为3mg

C.若振动过程中底部恰好能离开桌面，头部在最高点时的加速度为32g

D.若振动过程中底部恰好能离开桌面，则释放头部时弹簧压缩量为2mgk

二、实验题：本大题共212.“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图甲所示，已知双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝的距离为L。

(1)组装仪器时，应将双缝固定在______处(填“a”或“b”)。

(2)若实验中在毛玻璃屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板刻度线在图乙中A、B位置的读数分别为x1、x2(x1<x13.利用如图所示装置完成“验证动量守恒定律”的实验。在槽轨右下方的水平木板上铺有白纸，白纸上面铺放着复写纸，半径相等的小球1和小球2质量分别为m1、m2。先不放小球2，将小球1从斜槽上S处由静止释放，P点为其在水平木板上的落点。再将小球2静置于斜槽轨道末端，重复上述操作，小球1和小球2碰撞后分别落在水平木板上的M、N点，记下轨道末端的铅垂线在木板上所指位置O。用刻度尺测量出OM、OP、ON的距离分别为xM、xP和xN。

①在本实验中，______。

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.斜槽轨道末端必须是水平的

C.两小球的质量必须满足m1<m2

②若两球相碰前后的动量守恒，则有xP=______(用m1、m2、x三、计算题：本大题共4小题，共41分。14.用折射率n=3的透明介质做成的四棱柱，其横截面如图所示，其中∠B=60°，∠A=∠C=90°。一光线从图示位置垂直入射到棱柱AB面上，进入介质后在CD面上发生反射和折射。

(1)求折射角θ2；

(2)通过计算判断反射光能否从BC面射出。

15.图甲中，青蛙在平静的水面上鸣叫时引起水面振动。把水波视作横波，以青蛙所在位置为原点O，某时刻波源垂直xOy平面振动所产生波的示意图如图乙所示，实线圆、虚线圆分别表示相邻的波峰和波谷，图丙为某质点的振动图像，求：

(1)波在水中的传播速度大小v；

(2)从图乙所示状态开始，P点到达波谷所需时间Δt。16.如图所示，左端为四分之一圆弧的木板静止置于光滑水平面上，圆弧与木板水平部分相切于B点。在木板右端固定一轻弹簧，其自由端位于木板上C点正上方，将质量为m的小物块P(可视为质点)自A点上方高度为R处的某点静止释放，沿切线进入圆弧，已知长木板质量为5m，圆弧的半径为R，BC=2R，BC段粗糙，与小物块间的动摩擦因数为μ，其余部分均光滑。重力加速度为g。

(1)若将木板锁定在水平面上，求小物块到达圆弧最低点时受到木板的支持力大小FN；

(2)若木板未锁定，求小物块到达圆弧最低点时，小物块速度大小v1与木板速度大小v2；

(3)求在(2)问情况中弹簧弹性势能的最大值Epm17.如图所示，在直角坐标系xOy平面内，有一离子源沿x轴正方向发射出大量速率均为v0的同种正离子，这些离子均匀分布在离x轴距离为0～R的范围内，离子的质量为m，电荷量为q。在离子源右侧有一圆形磁场区域Ⅰ，其圆心O′的坐标为(0,R)，半径为R，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B1(未知)。在y<0无限大区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为B2(未知)，已知B2=12B1。CD为离子收集板，C点位置坐标为(−R,−3R)，且CD平行于y轴。若离子群经过磁场Ⅰ后均从O点进入磁场Ⅱ，其中从离子源最上方射出的离子经过磁场Ⅰ偏转后恰好从O点沿y轴负方向射入磁场Ⅱ，离子打到收集板上即刻被吸收，不考虑离子从磁场Ⅱ出去后的运动，不计收集板和离子间的作用。

(1)求B1的大小；

参考答案1.C

2.B

3.D

4.B

5.C

6.D

7.A

8.C

9.B

10.D

11.C

12.b

(x13.B

m1xM14.解：(1)光线从图示位置垂直入射到棱柱AB面上时，根据几何关系可知，光线在AB面上的入射角为0度，即光线垂直入射，光线进入介质后，在CD面上的入射角为∠θ1=30°(根据四棱柱的几何结构和光线的传播路径)。根据折射定律

n=sinθ2sinθ1，代入给定的折射率n=3和入射角θ1=30°，解得θ2=60°

(2)CD面上的反射光线射入BC面后，根据几何关系可知，反射光线在BC面上的入射角为θ3=60°。要判断反射光能否从BC面射出，需要计算全反射的临界角C，即sinC=1n=13=15.解：(1)实线圆、虚线圆分别表示t=0时刻相邻的波峰和波谷，由题图乙可知波长λ=1.2cm−0.4cm=0.8cm，由题图丙可知周期T=0.016s，则波在水中的传播速度大小为

v=λT=0.8cm0.016s=50cm/s；

(2)根据题意可知P点此时处于平衡位置，从题图乙所示状态开始，P点第1次到达波谷所需时间为

t1=34T

=34×0.016s=0.012s，则P点到达波谷的所用时间为Δt=t1+nT(n=0,1,2,3,...)16.解：(1)小物块从A到B过程，由机械能守恒定律得：mgR=12mvB2，在B点，由牛顿第二定律得：FN−mg=mvB2R，解得：FN=3mg；

(2)小物块从A到B过程，由机械能守恒定律得：mgR=12mvB2，小物块从B到C过程，由动量守恒定律得：mvB=mv1+5mv2，有能量守恒定律得：μmg⋅2R=12mvB2−1217.解：(1)从离子源最上方射出的离子经过磁场Ⅰ偏转后恰好从O点沿y轴负方向射入磁场Ⅱ，可知离子在磁场Ⅰ中运动的半径r1=R

根据洛伦兹力提供向心力有

qv0B1=mv02r1

解得

B1=mv0qR

(2)因为B2=12B1，所以离子在磁场Ⅱ中运动的半径

r2=2r1=2R

离子在磁场中运动轨迹如图1所示

①从离子源最上方射出经O点沿y轴负方向的离子，打在收集板的位置离x轴的距离最近，为

y1=32r2

解得

y1=3R

可知恰好打在C点

②若某离子到达CD板最远处的D点，由几何关系可知OD为直径，则D点离x轴的距离为

y2=(2r2)2−R2

解得

y2=15R

所以收集板的长度为

L=y2−y