江蘇省揚州市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題（解析版）

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末檢測高二物理注意事項：1．本試卷共6頁，滿分為100分，考試時間75分鐘。2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在答題卡的規(guī)定位置。3．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；作答非選擇題，必須用0.5毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上指定位置作答，在其他位置作答一律無效。4．如需作圖，必須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗。一、單項選擇題：共11題，每題4分，共44分。每題只有一個選項最符合題意。1.陽光下，觀察到水面上的油膜呈現(xiàn)彩色，這種現(xiàn)象是（）A.光的折射 B.光的衍射C.光的干涉 D.光的偏振【答案】C【解析】【詳解】陽光下，觀察到水面上的油膜呈現(xiàn)彩色，這種現(xiàn)象是薄膜干涉，屬于光的干涉。故選C。2.某種捕蚊器采用蚊子喜愛的紫外線誘捕蚊子，它發(fā)射的紫外線的頻率為，波長為，光子的能量為，EUV光刻機(jī)產(chǎn)生的極深紫外線頻率為，波長為，光子的能量為。已知，則（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】AB．由于，根據(jù)能量子公式所以有故A正確，B錯誤；CD．由于，由公式所以有故CD錯誤。故選A。3.足夠長的通電直導(dǎo)線周圍某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流大小成正比，與該點到導(dǎo)線距離成反比。如圖甲、乙所示，長為4L的矩形線框位于長直導(dǎo)線的正上方，當(dāng)導(dǎo)線中的電流均勻增大時，線框中是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生（）A.甲、乙均有 B.甲、乙均沒有C.甲沒有，乙有 D.甲有，乙沒有【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)安培定則可知，甲乙兩圖中，通電導(dǎo)線在其右側(cè)產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，在其左側(cè)產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，當(dāng)導(dǎo)線中的電流均勻增大時，甲圖導(dǎo)線右側(cè)線框內(nèi)磁通量的變化量大于左側(cè)線框內(nèi)磁通量的變化量，則整個線框總的磁通量向內(nèi)均勻增大，而乙圖中導(dǎo)線左右兩側(cè)線框的面積相同，磁場方向相反，根據(jù)對稱性可知，左右兩側(cè)線框中的磁通量大小相等，若取垂直紙面向里為正值，則乙圖中線框中的磁通量在任意時刻的代數(shù)和均為零，因此由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，甲圖線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而乙圖線框中無感應(yīng)電流產(chǎn)生。故選D。4.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中平行于磁場方向放置一根通電長直導(dǎo)線，M、N兩點到導(dǎo)線的距離相等，M、N兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A.大小相等，方向相同 B.大小相等，方向不同C.大小不等，方向相同 D.大小不等，方向不同【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)安培定則可知，M處的磁場方向垂直于MN連線向左；N處的磁場方向垂直于MN連線向右；M、N兩點到導(dǎo)線的距離相等，M、N兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，故ACD錯誤，B正確。故選B。5.某同學(xué)利用圖甲所示裝置測量某單色光的波長，看到的干涉圖樣如圖乙所示，要使分劃板中心刻線與條紋中心對齊，應(yīng)該（）A.旋轉(zhuǎn)測量頭 B.旋轉(zhuǎn)單縫C.旋轉(zhuǎn)雙縫 D.調(diào)節(jié)撥桿【答案】A【解析】【詳解】亮條紋與分劃板豎線不平行，需要旋轉(zhuǎn)測量頭使干涉條紋與分劃板豎直線平行。故選A。6.在“測玻璃的折射率”實驗中，將玻璃磚置于方格紙上，用插針法得到3個大頭針P1、P2、P3的位置如圖所示，在眼睛這一側(cè)插入第四個大頭針P4，使它把前三個大頭針都擋住，位置可能是圖中的（）A.A點 B.B點 C.C點 D.D點【答案】B【解析】【詳解】玻璃磚上下兩側(cè)平行，通過P1、P2的光線從玻璃磚上側(cè)進(jìn)入玻璃磚的折射角與從玻璃磚的下側(cè)射出光線的入射角相等，所以從玻璃磚下側(cè)射出時的折射角與從上側(cè)射入玻璃磚的入射角相等，則出射光線P3P4與入射光線P1P2平行，故第四個大頭針P4的位置可能是圖中的B點。故選B。7.如圖是某單擺做阻尼振動的部分位移—時間圖像，則擺球在、時刻，相同的物理量是（）A.機(jī)械能 B.加速度 C.動量 D.重力勢能【答案】D【解析】【詳解】A．由于有阻力做功，擺球的機(jī)械能不斷減小，故A項錯誤；C．由于有阻力做功，擺球在P時刻的動能大于N時刻的動能，由于同一個擺球，所以其在P時刻的速度大于N時刻的速度。即P時刻動量大于N時刻的動量，故C項錯誤；B．由數(shù)學(xué)知識可知，對位移與時間關(guān)系式求二階導(dǎo)為加速度，結(jié)合題圖可知，在兩個位置擺球的加速度不同，故B項錯誤。D．由于擺球在P時刻和N時刻的位移大小相同在同一高度，有所以擺球的重力勢能相同，故D項正確。故選D。8.如圖所示，質(zhì)量為m的小球從A處由靜止釋放，經(jīng)過時間t運動到最低點B，此時小球的速度大小為v，繩中拉力為F，重力加速度為g，不計空氣阻力。則小球從A運動到B的過程中（）A.重力的沖量為 B.拉力的沖量為0C.拉力的沖量為 D.合力的沖量為【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)沖量的定義，小球重力的沖量為故A錯誤；D．根據(jù)動量定理有方向水平向右，故D正確；BC．令拉力的沖量為，結(jié)合上述，將重力的沖量與拉力沖量合成，作出示意圖，如圖所示根據(jù)矢量合成規(guī)律可知故BC錯誤。故選D。9.如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1是定值電阻，R2是光敏電阻且其阻值隨著光強(qiáng)的增強(qiáng)而減小。若光照減弱，電源輸出功率P出隨電流表示數(shù)I變化關(guān)系的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】若光照減弱，光敏電阻的阻值增大，由閉合電路歐姆定律可知電路中的電流減小，電源輸出功率可知圖像是開口向下拋物線。故ACD錯誤，B正確。故選B。10.如圖所示，在O點用長為L細(xì)繩系著一小球，O點正下方A點處有一固定的光滑釘子，。小球在B點由靜止釋放，運動至右側(cè)最高點C點的時間為t，AC與豎直方向夾角足夠小，重力加速度為g，不計空氣阻力，則t可能等于（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】小球擺動過程的擺長為L時，其周期為小球擺長為時，其周期為小球在B點由靜止釋放，擺動的周期為小球在B點由靜止釋放，第一次運動至右側(cè)最高點C點的時間為小球在B點由靜止釋放，運動至右側(cè)最高點C點時間為當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)時故ABD錯誤，C正確。故選C。11.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在足夠長的光滑斜面的頂端，另一端與物塊A連接，物塊B疊放在A上，兩物塊質(zhì)量均為m，斜面傾角為θ，O點為彈簧原長位置。將兩物塊從O點上方x0處由靜止釋放，下滑過程中A、B始終相對靜止，則在下滑至最低點過程中（）A.物塊A在O點的速度最大B.最低點到O點的距離為x0C.物塊B在最低點時加速度大小為D.物塊B在最高點與最低點所受摩擦力大小相等【答案】C【解析】【詳解】A．對A、B構(gòu)成的整體進(jìn)行分析，整體受到重力，彈簧的彈力與斜面的支持力，彈簧開始處于壓縮狀態(tài)，彈力方向沿斜面向下，A、B整體開始向下做加速度減小的加速直線運動，到達(dá)O點后，彈簧處于原長，彈力為0，加速度為，整體仍然向下做加速運動，隨后彈簧處于拉伸狀態(tài)，整體向下做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度減小為0，時，速度達(dá)到最大值，之后向下做加速度向上，大小增大的減速直線運動，可知，物塊A在O點的速度不是最大，故A錯誤；B．A、B整體開始的速度為0，到達(dá)最低點的速度也為0，可知，整體運動到最低點過程，減小的動能轉(zhuǎn)化為增大的彈性勢能，由于在O點位置，彈簧處于原長，則A、B在O點上側(cè)時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，A、B在O點下側(cè)時，彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈簧一定，彈性勢能由彈簧的形變量大小決定，由于整體運動到最低點過程，減小的動能轉(zhuǎn)化為增大的彈性勢能，可知A、B整體在最低點的彈性勢能大于整體在最高點的彈性勢能，即整體在最低點的拉伸形變量大于整體在最高點的壓縮形變量，可知，最低點到O點的距離大于x0，故B錯誤；C．根據(jù)胡克定律有即彈力與形變量成正比，根據(jù)功能關(guān)系可知彈簧的彈性勢能為令最低點到O點的間距為，則有解得根據(jù)牛頓第二定律有解得故C正確；D．物塊B在最高點，對A、B整體，根據(jù)牛頓第二定律有物塊B在最高點，對B分析有解得物塊B在最高點，對B分析有結(jié)合上述解得可知故D錯誤。故選C。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題~第16題解答時請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)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。12.某同學(xué)為測定一個定值電阻Rx的阻值，進(jìn)行了下列實驗。（1）用多用電表進(jìn)行估測，表盤指針位置如圖1所示，該同學(xué)估測該電阻為150Ω，可知他測量時，選擇開關(guān)置于圖2中__________位置（選填“A”、“B”、“C”或“D”）。（2）為準(zhǔn)確測量其阻值，設(shè)計了如圖3所示的電路進(jìn)行實驗，定值電阻R0阻值未知?；瑒幼冏杵饔袃煞N規(guī)格：R1（最大阻值為10Ω）；R2（最大阻值為2kΩ），應(yīng)選擇__________（選填“R1”或“R2”）。（3）按圖3所示電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖4中連接好電路__________。實驗前應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于__________（選填“最左端”或“最右端”）。（4）單刀雙擲開關(guān)S2與“1”連通，再閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，記錄多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)，斷開開關(guān)S1，作出U-I圖像；S2與“2”連通，再閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，記錄多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)，斷開開關(guān)S1，作出U-I圖像。如圖5所示，S2與“1”連通時，作出的圖線為__________（選填“I”或“II”）。（5）根據(jù)U-I圖像計算電阻Rx的阻值為__________（用U1、U2、I表示）?！敬鸢浮竣?D②.R1③.④.最左端⑤.I⑥.【解析】【詳解】（1）[1]該同學(xué)測電阻的阻值，選擇開關(guān)應(yīng)置于歐姆擋，該同學(xué)估測該電阻為150Ω，指針應(yīng)在刻度盤的中央位置，應(yīng)選擇“”倍率，故選擇開關(guān)置于圖2中B位置。（2）[2]為了便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)該選擇最大阻值較小的。（3）[3]用筆畫線代替導(dǎo)線，連接電路，如圖[4]為了對被測量電路有最大保護(hù)作用，實驗前應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于最左端。（4）[5]單刀雙擲開關(guān)S2與“1”連通，U-I圖像的斜率表示；S2與“2”連通，U-I圖像的斜率表示，所以S2與“1”連通時，作出的圖線為I。（5）[6]由圖可知，解得13.某圓環(huán)狀玻璃磚的內(nèi)徑r=5cm，用一單色光從P點照射該玻璃磚，如圖所示。當(dāng)入射角θ=60°時，光傳播到Q點且∠POQ=30°，∠PQS=60°．光在真空中傳播的速度c=3.0×108m/s，計算結(jié)果可保留根號。求：（1）玻璃磚的折射率n；（2）光從P點運動到Q點的時間t?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由和得，折射角根據(jù)折射定律有得（2）由幾何關(guān)系可知三角形PQO為等腰三形則可得又則光從P點運動到Q點的時間為14.某電池供電簡化電路如圖所示。電池的電動勢E=3.0V，內(nèi)阻r=0.5Ω，燈泡L1與L2的電阻均為R=4.0Ω，電動機(jī)內(nèi)部線圈電阻RM=0.5Ω。電流表與電壓表均為理想電表，燈泡電阻不變。（1）僅閉合開關(guān)S1時，求電流表示數(shù)I；（2）同時閉合開關(guān)S1和S2時，電壓表示數(shù)為U=2V，求電動機(jī)的輸出功率P出?！敬鸢浮浚?）1.2A；（2）1.5W【解析】【詳解】（1）僅閉合開關(guān)S1時，燈泡L1與L2并聯(lián)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得（2）同時閉合開關(guān)S1和S2時，總電流電流表示數(shù)所以，電動機(jī)通過電流電動機(jī)輸入功率內(nèi)部線圈消耗熱功率則電動機(jī)的輸出功率15.在x軸上xA=3m和xB=12m處有兩持續(xù)振動的振源A、B，從t=0s時同時開始振動，在同一介質(zhì)中形成沿x軸相向傳播的兩列波。t=3s時刻波形如圖所示。質(zhì)點P位于x=3m處，振源A、B的振幅分別為A1=2cm、A2=4cm。求：（1）波傳播的速度；（2）經(jīng)過足夠長的時間質(zhì)點P的振幅；（3）從t=0至t=10s內(nèi)質(zhì)點P通過的路程s。【答案】（1）1m/s；（2）6cm；（3）24cm【解析】【詳解】（1）同種介質(zhì)種波傳播的速度相等，由圖知3秒內(nèi)兩列波傳播的距離分別是3m（2）質(zhì)點P位于x=3m處，則，由圖可知兩列波的頻率相同，由可知兩列波的起振方向相反，且P到兩振源的距離之差為則P點振動加強(qiáng)，振幅（3）B波傳到P點的時間A波傳到P點的時間波源振動周期T=2s6s-9s，P點振動的路程為9s-10s，P點振動的路程為P點通過的總路程為16.如圖所示，質(zhì)量M=0.2kg的小車靜止在光滑水平地面，左側(cè)緊靠豎直墻壁。小車上固定一條內(nèi)壁光滑的軌道，該軌道由一半徑r1=0.4m和兩個半徑r2=0.2m的四分之一圓形管道組成。將質(zhì)量m=0.1kg的小球從管口A點正上方h=0.05m處由靜止釋放，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球向右通過B點時的速度大小v1；（2）小球向上通過C點時，小車的速度大小v2；（3）小球能否從D點飛出？若能，請計算出飛出的速度大?。蝗舨荒?，請說明理由?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）不能，