貴州省黔西南布依族苗族自治州2023-2024學年高二上學期1月期末物理試題【含答案解析】

黔西南州2023-2024學年度第一學期期末教學質量監(jiān)測高二物理（本試題共6頁，共四大部分，滿分100分，考試時間為75分鐘）考生注意：1．答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內項目填寫清楚。2．考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。一、單項選擇題（本題共7小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求，每題4分，共28分）1.2023年，興義市貴州醇酒廠景區(qū)更名為陽光谷景區(qū)，并修通連接萬峰林景區(qū)的觀光道（馬拉松賽道），陽光谷景區(qū)有很多游樂設施．如圖所示，摩天輪懸掛透明座艙，游客隨座艙在豎直面內做軌道半徑為R、角速度為的勻速圓周運動，已知興義重力加速度為g，質量為m的游客從最高點運動到最低點過程中，重力的沖量大小為（）A.0 B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】勻速圓周運動的周期游客從最高點運動到最低點所用時間從最高點運動到最低點過程中，重力的沖量大小故選D。2.兩個質量不同而初動量相同的物體，在水平地面上由于摩擦力的作用而停止運動．它們與地面的動摩擦因數(shù)相同，比較它們的滑行時間，則（）A.質量大的物體滑行時間長 B.質量小的物體滑行時間長C.滑行時間相同 D.條件不足，無法判斷【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)動量定理得則得由題意兩個物體的初動量mv相同，μ相同，則故質量小的物體滑行時間比較長。故選B。3.如圖所示，光滑圓弧軌道半徑為R，圓弧底部中點為O，兩個大小可忽略質量分別為和的小球A和B，A在離O很近的軌道上某點，B在點O正上方處，現(xiàn)同時釋放兩球，使兩球在A小球第三次通過O點時恰好相碰，則應為A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】據(jù)題分析知，可將A球運動看作擺長為R的單擺，其周期：，A第三次通過位置O，即用時：，B做自由落體運動，用時與A相同，故，故B正確，ACD錯誤．4.如圖，彈簧振子在M、N之間做簡諧運動．以平衡位置O為原點，建立Ox坐標系．若振子位于M點時開始計時，則其振動圖像為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】取向右為x軸正方向，振子運動到M點時，振子具有負方向最大位移，所以振子運動到M點時開始計時振動圖象的負值且位移大小最大開始，形成與余弦圖像關于時間軸對稱的圖像，圖象應如B圖所示。故選B。5.一列簡諧橫波，在時刻的圖像如圖甲所示，波上A質點的振動圖像如圖乙所示，則以下說法不正確的是（）A.這列波沿軸正方向傳播B.這列波的波速是C.從開始，質點比質點晚回到平衡位置D.從開始，緊接著時間內，A質點通過的路程是【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．由乙圖讀出t=0.6s時刻質點A的速度方向為沿y軸負方向，由甲圖判斷出波的傳播方向為沿x軸正方向，A正確；B．由甲圖讀出該波的波長為λ=20m，由乙圖周期為：T=1.2s，則波速為B正確；C．圖示時刻質點P沿y軸正方向，質點Q沿y軸負方向，所以質點P比質點Q早0.4s回到平衡位置，C錯誤；D．因質點做簡諧運動時在一個周期內質點A通過的路程是4倍振幅，則經(jīng)過0.6s，A質點通過的路程是D正確。故選C。6.如圖所示，x軸上、處有兩個振動周期均為、振幅均為的相同的波源、，時刻同時開始豎直向下振動，產(chǎn)生波長均為沿x軸傳播的簡諧橫波。P、M、Q分別是x軸上、和的三個點，下列說法正確的是（）A.時P、M、Q三點均已振動B.后M點的位移始終是C.后P點的位移始終是0D.時Q點的振動方向豎直向上【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．波速為在6s內兩列波傳播了6m，則此時P、Q兩質點已振動，但是M點還未振動，故A錯誤；B．因M點到兩個振源的距離相等，則M是振動加強點，振幅為2cm，但不是位移始終為2cm，故B錯誤；C．P點到兩振源的距離只差為6m，為半波長的3倍，則該點為振動減弱點，振幅為零，即10.0s后P點的位移始終為零，故C正確；D．S1波源的振動傳到Q點的時間為則10.5s時Q點由S1引起的振動為豎直向下，S2波源的振動傳到Q點的時間為則10.5s時Q點由S2引起的振動已經(jīng)振動了7s，此時在最高點，速度為零，則10.5s時刻Q點的振動速度為豎直向下，故D錯誤。故選C。7.虹是由太陽光射入雨滴（球形）時，經(jīng)一次反射和兩次折射而產(chǎn)生色散形成的?，F(xiàn)有白光束L由圖示方向射入雨滴，a、b是經(jīng)反射和折射后的其中兩條出射光線，如圖所示，下列說法中錯誤的是（）A.光線b在水滴中傳播時的波長較長B.光線a在雨滴中的折射率較大C.若分別讓a、b兩色光通過同一雙縫裝置，則b光形成的干涉條紋的間距較大D.光線a在雨滴中的傳播速度較大【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．畫出光路圖，如圖所示分析可知，第一次折射時，a光的折射角較小，b光的折射角較大，而入射角相等，根據(jù)折射定律有知，光線a在雨滴中的折射率較大，b光的折射率較小，則光線b的頻率較小，波長較長，故AB正確，不符合題意；C．雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，光線b波長較長，則b光形成的干涉條紋的間距較大，故C正確，不符合題意；D．根據(jù)因光線a在雨滴中的折射率較大，故光線a在雨滴中的傳播速度較小，故D錯誤，符合題意。故選D。二、多項選擇題（本題共3小題，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8.我國自主研制的第五代戰(zhàn)斗機殲20，其優(yōu)秀的性能受到全世界的關注，殲20著陸光學系統(tǒng)中用到了雙縫干涉的知識．如圖甲所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在屏上觀察到如圖乙所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖丙所示，他改變的實驗條件可能是（）A.減小雙縫到光屏之間的距離 B.減小雙縫之間的距離C.減小照射光的頻率 D.減小光源到單縫的距離【答案】BC【解析】【詳解】根據(jù)乙圖和丙圖可知，僅改變一個實驗條件后，條紋間距變大，根據(jù)條紋間距公式可知，條紋間距變大，可能是改用了波長較長的光，也有可能是增大了雙縫到光屏的距離L，也有可能減小了雙縫間的距離d；A．雙縫到光屏的距離L減小，則條紋間距變小，故A錯誤；B．雙縫間的距離d減小，則條紋間距變大，故B正確；C．由可知減小照射光頻率，光的波長將增大，則條紋間距變大，故C正確；D．減小光源到單縫的距離，則條紋間距不變，故D錯誤。故選BC。9.如圖所示的天平可用來測定磁感應強度B。天平的右臂下面掛有一個匝數(shù)為n、寬為l的矩形線圈，線圈的下部懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面。當線圈中通有電流I（方向如圖）時，在天平左、右兩邊加上質量各為，的砝碼，天平平衡，當電流反向（大小不變）時，右邊再加上質量為m的砝碼后，天平重新平衡。由此可知（）A.的方向垂直紙面向里，大小為B.的方向垂直紙面向里，大小為C.的方向垂直紙面向外，大小為D.線圈匝數(shù)越少測量得越精確【答案】B【解析】【詳解】ABC．由題意可知，當開始時安培力向下，由左手定則得，的方向垂直紙面向里。則電流反向后解得B正確，AC錯誤；D．由可知，線圈匝數(shù)越多測量得越精確。D錯誤。故選B。10.如圖所示，線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出的瞬間，線圈和電流表構成的閉合回路中產(chǎn)生的感應電流方向，正確的是A. B.C. D.【答案】CD【解析】【詳解】（1）當磁鐵N極向下運動時，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相反．再根據(jù)安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而上．故A錯誤；（2）當磁鐵S極向上運動時，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相同．再根據(jù)安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而上，故B錯誤；（3）當磁鐵S極向下運動時，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相反．再根據(jù)安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而下．故C正確；（4）當磁鐵N極向上運動時，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應磁場與原磁場方向相同．再根據(jù)安培定則，可判定感應電流的方向：沿線圈盤旋而下，故D正確；故本題選CD．【點睛】當磁鐵的運動，導致線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應電流，感應磁場去阻礙線圈的磁通量的變化．三、實驗題（本題共2小題，共14分）11.在“測定玻璃的折射率”實驗中①下列給出的實驗器材中，本實驗需要用到的有________②實驗中，下列做法正確的是__________(填選項前的字母)A.入射角不宜太小B.為了測量的準確性，必須選用平行玻璃磚來測量C.白紙上放好玻璃破后，可以用鉛筆貼著光學面畫出界面D.為了減小實驗誤差，應該改變入射角的大小，多做幾次，然后將幾次測量的不同入射角、折射角求平均值，代入公式計算折射率③實驗中，已畫好玻璃磚邊界ab，cd后，放置玻璃磚時不小心向下稍平移了一點，如圖所示．其他振作正確，則測得玻璃的折射率將_____(選填“變大”、“不變”或“變小“”)【答案】①.BCD②.AD③.不變【解析】【分析】【詳解】①在“測定玻璃的折射率”實驗中，要用到大頭針，利用光的折射原理，找出入射光線和出射光線；利用圖釘固定白紙，再用刻度尺在白紙上畫出光路圖，故選BCD；②A．入射角盡量大些，折射角也會大些，角度的相對誤差會減?。还蔄正確；B．作插針法測定折射率時，玻璃磚上下表面不一定要平行，故B錯誤；C．為了防止弄臟玻璃磚，不能鉛筆貼著光學面畫出界面，故C錯誤；D．改變入射角的大小，多做幾次，然后將幾次測量的不同入射角、折射角求平均值，可減小入射角和折射角的測量誤差，故D正確。故選AD。③如圖所示，Ⅰ表示將玻璃磚向上平移后實際的光路圖，而Ⅱ是作圖時所采用的光路圖，通過比較發(fā)現(xiàn)，入射角和折射角沒有變化，則由折射定律得知，該同學測得的折射率將不變。12.如圖甲所示，用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓質量為的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下，進入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把質量為的B球放在水平軌道末端，讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次。如圖乙所示，M、P、N為三個落點的平均位置，未放B球時，A球的落點是P點。O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點。（1）本實驗中，要想更準確的確定小球平均落點位置，需要借助哪種實驗儀器_____（填儀器名稱即可）（2）在這個實驗中，為了減小實驗誤差，兩球質量應滿足______；（填“>”、“<”或“=”）（3）在某次實驗中，測得兩球的質量分別為、，記錄的落點平均位置M、N與在同一條直線上，測得三個落點位置與O點的距離、、分別為、、。在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式______，則可以認為A、B兩球碰撞前后在方向上的總動量守恒；若碰撞是彈性碰撞，則僅需滿足的關系式______。（均用測量的量表示）【答案】①.圓規(guī)②.>③.④.【解析】【分析】【詳解】(1)[1]需要借助圓規(guī)，把所有的落點盡可能的放在一個圓里面，則圓心位置即為落點的平均位置。(2)[2]為了防止入射球碰后反彈，應讓入射球質量大于被碰球的質量。(3)[3]假設A、B兩球碰撞前后在方向上的總動量守恒，有m1v0=m1v1+m2v2因小球均做平拋運動，下落時間相同，則可知水平位移x=vt因此可以直接用水平位移代替速度進行驗證，故有[4]若碰撞是彈性碰撞，則整理，得聯(lián)立，可得四、解答題（本題共3小題，共計40分．解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖甲所示，一個圓形線圈匝數(shù)匝、面積、電阻．在線圈外接一阻值為的電阻．把線圈放入一個勻強磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里，磁場的磁感強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示．求：（）內，回路中的感應電動勢；（）時，、兩點哪點電勢高；（）時，電阻兩端的電壓．【答案】（）；（）；（）．【解析】【詳解】（）根據(jù)法拉第磁感應定律：；由圖可知：；解得：；（）到內，磁場在減小，根據(jù)楞次定律，點電勢高；（）由圖可知：．根據(jù)法拉第電磁感應定律有：；根據(jù)全電路歐姆定律：．根據(jù)．解得：．點睛：解決本題的關鍵熟練掌握楞次定律和法拉第電磁感應定律，以及閉合電路歐姆定律的內容，注意電源內部的電流方向是由負極到正極．14.如圖所示，質量為、電荷量為的帶正電荷的小滑塊，從半徑為的光滑固定絕緣圓弧軌道上由靜止自端滑下。整個裝置處在方向互相垂直的勻強電場與勻強磁場中。已知，方向水平向右，，方向垂直紙面向里，。求：（1）滑塊到達點時的速度；（2）在點時滑塊所受洛倫茲力；（3）在點滑塊對軌道的壓力?！敬鸢浮浚?）；（2），方向豎直向下；（3），方向豎直向下【解析】【詳解】（1）滑塊運動過程中洛倫茲力不做功，由動能定理得代入數(shù)據(jù)解得，滑塊到達點時的速度（2）根據(jù)洛倫茲力大小公式得由左手定則可得