四川省广安市华蓥名校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题（含答案）

四川省广安市华蓥名校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．下列说法中正确的是（）A．牛顿得出万有引力定律并测出了引力常量B．库仑根据库仑扭称实验测出了静电力常量C．在微观、高速的领域里牛顿运动定律仍然适用D．在微观、高速的领域里动量守恒定律仍然适用2．如图所示是课本中交流发电机发电过程的示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，为了便于观察，图中只画了一匝线圈，线圈的AB边和CD边分别连接在滑环上，线圈在匀速转动过程中，下列说法正确的是（）A．转到图甲位置时，通过线圈的磁通量为0，此位置为中性面B．转到图乙位置时，线圈中电流方向发生改变C．转到图丙位置时，CD边切割磁感线，产生感应电流方向为D→CD．转到图丁位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率最大3．如图所示，正方形金属线框abcd放置于磁场中，磁场方向垂直线框平面向里，当磁感应强度均匀增大时，下列说法正确的是（）A．线框中产生逆时针方向的感应电流，线框有收缩的趋势B．线框中产生逆时针方向的感应电流，线框有扩张的趋势C．线框中产生顺时针方向的感应电流，线框有收缩的趋势D．线框中产生顺时针方向的感应电流，线框有扩张的趋势4．某电流和时间的关系图像如图所示（曲线部分为正弦波形的上半部分），则该交变电流的有效值为（）A．255I0 B．52I5．如图所示，光滑水平地面上的P、Q两物体质量均为m，P以速度v向右运动，Q静止且左端固定一轻弹簧。当弹簧被压缩至最短时（）A．P的动量为0B．Q的动量达到最大值C．P、Q系统总动量小于mvD．弹簧储存的弹性势能为16．一物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻起，受到的水平外力F如图所示，以向右运动为正方向，物体质量为2.5kg，则下列说法正确的是（）A．前1s内力F对物体的冲量为5N•s B．t=2s时物体回到出发点C．t=3s时物体的速度大小为1m/s D．第3s内物体的位移为1m7．如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一块平板玻璃板b上，在右端夹入两张薄纸片，当单色光从上方垂直射入后，从上往下看可以观察到如图乙所示的干涉条纹，则下列说法正确的是（）甲乙A．干涉条纹是由a、b两玻璃板上表面反射的光叠加产生的B．若仅增大垂直射入的单色光波长，则条纹将变疏C．将b缓慢向下平移，则条纹之间的距离将变大D．若抽去一张薄纸片，则条纹将变密二、多选题8．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色。则下列说法正确的是（）A．玻璃砖对b光的折射率为3B．a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大C．b光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于45°D．经同一套双缝干涉装置发生干涉，b光干涉条纹间距比a光更宽9．如图所示，线圈中产生了正弦式交变电流的是（均匀速转动）（）A． B．C． D．10．如图（a），一滑块静置在水平面上，滑块的曲面是半径为R的四分之一圆弧，圆弧最低点切线沿水平方向。小球以水平向右的初速度v0从圆弧最低点冲上滑块，且小球能从圆弧最高点冲出滑块。小球与滑块水平方向的速度大小分别为v1、v2，作出某段时间内v1—v2图像如图（b）所示，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法正确的是（）图（a）图（b）A．滑块与小球在相互作用的过程中，水平方向动量守恒B．当滑块的速度为0.5v0时，小球运动至最高点C．小球与滑块的质量比为1∶2D．小球的初速度大小可能为2三、实验题11．如图甲所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C处由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末滑，让A球扔从位置C处由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示C。甲乙（1）本实验中，要求A球与B球碰后运动方向保持不变，则A球的质量m1与B球的质量m2应满足m1m2。（填“>”或“<”）（2）实验中，不容易直接测定碰撞前后的速度。可以通过仅测量____（填选项前的符号），间接地解决这个问题。A．小球开始释放的高度hB．小球做平抛运动的水平位移C．小球抛出点距地面的高度H（3）三个落点位置与O点的距离分别为OM、OP、ON，在实验误差允许范围内，若满足关系式，则可以认为两球碰撞过程中总动量守恒。（用题中相关物理量的字母表示）12．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中：（1）如图甲所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次是____（填选项前的字母）：A．单缝、滤光片、双缝、光屏 B．单缝、双缝、滤光片、光屏C．滤光片、单缝、双缝、光屏 D．滤光片、双缝、单缝、光屏（2）以下操作中一定能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是____（填选项前的字母）；A．将红色滤光片改为绿色滤光片 B．增大双缝之间的距离C．增大图中的b和c之间的距离 D．增大图中的c和d之间的距离（3）若在另一次实验操作中，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示，则____（填选项前的字母）。A．此现象是单缝与双缝不平行造成的B．此情形下波长的测量值大于真实值四、解答题13．如图所示为交流发电机示意图，匝数n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO'轴以502（1）电压表和电流表示数？（2）电阻R上所消耗的电功率是多少？（3）由图示位置转过90°的过程中，通过R的电量是多少？14．如图所示，△ABC是一直角三棱镜的横截面，∠A=90°，AB长0.2m，AC长0.1m。一细光束沿平行于BC边的方向从AB边入射后直接射到AC边，恰好在AC边发生全反射，则棱镜对该细光束的折射率？15．如图所示，在光滑绝缘足够大的水平面上存在方向水平向右的匀强电场，质量为m、电荷量为q的带正电金属小球甲从A点由静止释放后，以大小为v0的速度与静止在O点、质量为3m小球乙发生碰撞，乙球不带电，碰撞时间极短且无电荷量转移，首次碰撞后甲向左运动的最远距离距O点L4（1）电场的电场强度E的大小；（2）首次碰撞后瞬间，甲、乙两球的速度大小；（3）如果在甲、乙两球首次碰撞后瞬间，将电场强度大小改为KE（K>0），方向不变，要保证乙球碰撞挡板后，甲、乙两球能再次在OB区域相碰，K的取值范围。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出引力常量，故A错误；

B．库仑根据扭秤实验发现了库仑定律，但是由于当时电量的单位没有得到定义，他并没有测出静电力常量的数值。故B错误；

CD．在高速、微观领域，牛顿运动定律不再适用，而动量守恒定律依然成立，故C错误，D正确。

故答案为：D。

【分析】本题考查物理学史，牛顿运动定律适用微观低速问题，动量守恒定律对物理学研究的所有领域都成立。2．【答案】B【解析】【解答】A．转到图甲位置时，磁场与线圈平行，线圈得磁通量为0，中性面为磁通量最大位置，因此甲图不是中性面位置，故A错误；

B．转到图乙位置时，即线圈为中性面位置，此时线圈中电流方向发生改变，故B正确；

C．转到图丙位置时，由右手定则可得，CD边感应电流方向为C一D，故C错误；

D．转到图丁位置时，线网中的磁通量最大，磁通量变化率为零，故D错误。

故答案为：B。

【分析】磁感线与线圈垂直位置，线网中的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电流为零，此位置叫中性面。3．【答案】A【解析】【解答】磁场方向垂直线框平面向里，当磁感应强度均匀增大时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知线框中感应电流沿逆时针方向，根据左手定则可得线框所受安培力方向均指向线框内部，即线框有收缩的趋势。

故答案为：A。

【分析】根据楞次定律的推论增反减同，来拒去留，增缩减扩结合安培定则可以很快得出结论。4．【答案】A【解析】【解答】根据有效值的定义I解得I=故答案为：A。【分析】有效值是指在相同的电阻上分别通过直流电流和交流电流，经过一个交流周期的时间，如果它们在电阻上所消耗的电能相等的话，则把该直流电流（电压）的大小作为交流电流（电压）的有效值，正弦电流（电压）的有效值等于其最大值（幅值）的1/√2，约0.707倍。5．【答案】D【解析】【解答】A．当弹簧被压缩至最短时，两物体速度相同，P、Q系统所受外力为零，因此整个过程中动量守恒mv=2m所以P的动量为p=m故A错误；B．弹簧压缩至最短后，Q的速度将继续变大，当弹簧恢复原长时，Q的动量达到最大值，故B错误；C．P、Q系统动量守恒，总动量为p故C错误；D．根据动量守恒和能量守恒mv=2mv共解得E故D正确。故答案为：D。【分析】弹簧压缩至最短后，动能损失最大，二者达到共同速度，PQ发生完全非弹性碰撞。结合机械能守恒定律和动量守恒定律求解。6．【答案】D【解析】【解答】A．前1s内力F对物体的冲量为I=A错误；B．物体先向右加速运动，1s后向右减速运动，又由图可知1可知t=2s时物体速度变为0，没有回到原点，B错误；C．由图1解得v=2m/sC错误；D．第3s内物体做初速度为0的匀加速直线运动，位移x=D正确。故答案为：D。【分析】由图像可得图像与坐标轴围成的图像的面积等于F对物体的冲量，利用动量定理可以求解物体的速度大小。7．【答案】B【解析】【解答】A．干涉条纹是由a的下表面和b上表面反射的光叠加产生的，故A错误。BC．若仅增大垂直射入的单色光波长时，根据条纹间距表达式l=可知条纹变疏，将b缓慢向下平移时条纹间距不变，故B正确，C错误；D．若抽去一张薄纸片，平板玻璃a、b之间的夹角减小，条纹间距变大，条纹变稀疏，故D错误。故答案为：B。【分析】干涉条纹是由a的下表面和b上表面反射的光发生干涉现象产生的，两光的波程差等于中间空气薄膜厚度的两倍。8．【答案】A,B,C【解析】【解答】A．根据光路图，玻璃砖对b光的折射率为nA正确；B．根据光路图，玻璃砖对a光的折射率为n则可知，玻璃砖对b光的折射率大于玻璃砖对a光的折射率，根据n=折射率越大，在同种介质中传播速度越小，则a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大，B正确；C．对b光有sin则b光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于45°，C正确；D．由于玻璃砖对b光的折射率大于玻璃砖对a光的折射率，则b光的频率大于对a光的频率，而b光的波长小于对a光的频波长，根据Δx=经同一套双缝干涉装置发生干涉，a光干涉条纹间距比b光更宽，D错误；故答案为：ABC。【分析】利用折射定律求解折射率以及全反射临界角，折射率越大，在同种介质中传播速度越小，波长越短，经同一套双缝干涉装置发生干涉，干涉条纹间距越短。9．【答案】B,C,D【解析】【解答】根据正弦式交变电流产生的条件可知，在匀强磁场中，线圈转轴垂直于磁场方向，运动时产生正弦式交变电流。

故答案为：BCD。

【分析】A图中穿过线圈平面的磁感线总是与线圈平行，磁通量总为零，没有发生改变，没有感应电流。10．【答案】A,C【解析】【解答】A．小球滑块组成的系统水平方向不受外力，滑块与小球在相互作用的过程中，水平方向动量守恒，A正确。C．设小球的质量为m，初速度为v，在水平方向上由动量守恒定律得m化简为v结合图（b）可得M即mC正确；B．小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度v，在水平方向上由动量守恒定律得m求得v=B错误；D．小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度v，在水平方向上由动量守恒定律得m机械能守恒1其中h>R，求得v小球的初速度大小不可能为2D错误。故答案为：AC。【分析】小球滑块组成的系统水平方向不受外力，滑块与小球在相互作用的过程中，水平方向动量守恒，不计一切摩擦，机械能守恒，小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度v。11．【答案】（1）>（2）B（3）m【解析】【解答】（1）为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即m1（2）小球离开斜槽后做平抛运动，球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度成正比，可以把小球做平抛运动的时间作为时间单位，用球的水平位移代替其初速度，实验不需要测量小球释放点的高度与抛出点的高度，只要测出小球做平抛运动的水平位移即可，AC错误，B正确。故选B。（3）根据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为t，则v0=OPt而动量守恒的表达式是m若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式m即可。【分析】（1）为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量；

（2）可以把小球做平抛运动的水平位移代替其初速度，高度相等，下落时间相等，水平位移之比即为初速度之比；

（3）应用动量守恒定律列式，其中速度用水平位移代替。12．【答案】（1）C（2）D（3）B【解析】【解答】（1）为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此a、b、c、d元件依次为滤光片、单缝、双缝和光屏，故C正确，A、B、D错误。故答案为：C。（2）A．根据双缝干涉的条纹间距公式

Δx=ldB．根据双缝干涉的条纹间距公式

Δx=ldCD．增大图中的c和d的距离，即增大双缝与光屏间的距离，根据双缝干涉的条纹间距公式

Δx=ldλ

可知，双缝干涉条纹间距变大；但增大图中的b和c之间的距离，双缝与光屏间的距离l不一定增大，根据双缝干涉的条纹间距公式

故选D。（3）A．图所示出现的问题是分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行，应调节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上；若单缝与双缝不平行，在光屏上却观察不到干涉图样，A错误；B．此情形将造成条纹间距的测量值偏大，根据双缝干涉的条纹间距公式可知波长的测量值将偏大，B正确；故答案为：B。【分析】（1）滤光片是为了获得单色光，单色光频率相同，单缝形成的相干线性光源，光屏在最后面。

（2）根据双缝干涉的条纹间距公式代入选项条件进行分析；

（3）若单缝与双缝不平行，在光屏上却观察不到干涉图样，由图可得此情形将造成条纹间距的测量值偏大。13．【答案】（1）首先应明确，交流电表的示数均为有效值。该交流发电机产生的感应电动势最大值为：E有效值为：E=电键S合上后，由闭合电路欧姆定律得I=根据闭合电路欧姆定律可得，电