2023-2024学年江苏省盐城市大丰区新丰中学高二（上）第二次学情调研物理试卷(含解析 )

这是一份2023-2024学年江苏省盐城市大丰区新丰中学高二（上）第二次学情调研物理试卷(含解析 )，共13页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇(如图所示)，该小风扇与一个小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V，则关于该电池的描述正确的是
( )
A. 通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能
B. 单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
C. 该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大得多
D. 把该电池接入闭合电路后，电动势减小
2.直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法不正确的( )
A. 电源的总功率一定减小B. 电源的效率一定增大
C. 电源的内部损耗功率一定减小D. 电源的输出功率一定先增大后减小
3.如图所示，能观察到电流表指针发生偏转的操作是，磁铁( )
A. 从线圈中抽出B. 静止在线圈中C. 静止在线圈的左侧D. 静止在线圈的上方
4.短道速滑是在长度较短的跑道上进行的冰上竞速运动，是2022年北京冬季奥运会正式比赛项目。如图所示，将运动员在短时间内的一小段运动看做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. 运动员的动量不变B. 运动员受到合力的冲量为零
C. 运动员受到的合力做功为零，冲量也为零D. 运动员受到的合力做功为零，冲量不为零
5.矩形滑块由不同材料按上、下两层黏合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块。若射击滑块下层，则子弹刚好不射出滑块；若射击滑块上层，则子弹刚好能射穿滑块的一半厚度，如图所示。则上述两种情况相比较( )
A. 子弹的末速度大小不相等B. 系统产生的热量一样多
C. 子弹对滑块做的功不相同D. 子弹和滑块问的水平作用力一样大
6.在“用单摆测量重力加速度的大小”实验中，下列说法正确的是( )
A. 测量摆长时需将细线拉紧
B. 应从摆球运动到最高点开始计时
C. 若将n次摆动的时间误记为n+1次摆动的时间，重力加速度的测量值将偏大
D. 若单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，摆长变大，重力加速度的测量值将偏大
7.某同学在研究机械波的形成与传播规律时，将一根粗细均匀的弹性绳右端固定在墙上。手握着绳子左端S点上下振动，产生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 此时刻质点P向上运动B. 手的起振方向向上
C. 手振动的频率逐渐增大D. 波的传播速度不变
8.如图所示，a、b、c、d四个图是单色光在不同条件下形成的干涉或衍射图样。分析各图样的特点可以得出的正确结论是
( )
A. a是光的衍射图样B. b是光的干涉图样C. c是光的干涉图样D. d是光的衍射图样
9.如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是( )
A. A光的波长小于B光的波长
B. 在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度
C. 两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较大
D. 玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率
10.三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的.将一根直导线悬挂在磁铁两极间，分别将“2、3”和“1、4”接到电源上，两次通过直导线的电流相同，这一操作探究的是( )
A. 电流大小对安培力的影响B. 磁感应强度方向对安培力的影响
C. 磁感应强度大小对安培力的影响D. 通电导线长度对安培力的影响
二、实验题（本大题共1小题，共14分）
11.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中。
(1)备有如下器材：
A.干电池1节
B.滑动变阻器(0～20Ω)
C.滑动变阻器(0～1kΩ)
D.电压表(0～3V)
E.电流表(0～0.6A)
F.电流表(0～3A)
G.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选__________，电流表应选__________ ；(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图；( )
(3)某同学根据实验数据作出的U−I图象如图所示，由图象可得电池的电动势为__________V，内阻为__________Ω；(答案均保留两位有效数字)
(4)电动势的测量值__________真实值，内阻的测量值__________真实值。(后两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
三、计算题（本大题共4小题，共46分）
12.如图所示，木块质量m=0.4kg，它以速度v=2m/s水平地滑上一辆静止的平板小车，已知小车质量M=1.6kg，木块与小车间的动摩擦因数为μ=0.4，木块没有滑离小车，地面光滑，g取10m/s2，求：
(1)木块相对小车静止时小车的速度的大小；
(2)从木块滑上小车到木块相对于小车刚静止时，木块相对小车的位移。
13.一列简谐横波波源为O，自t=0时刻开始沿x轴正向传播，经过一段时间此波恰好传到x1=3m处的质点A，此时波形如图所示，M为x2=13m处的质点(图中未标出)。已知该波的周期T=2s。求：
(1)该波的传播速度；
(2)0∼15s内质点M通过的路程。
14.一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，OABC为矩形，OA = 3d，AB = 2d，OCD为14圆。现有一细束单色光在图示平面内从AB中点P以i = 45°的入射角射入，折射后经过O点。已知光在真空中的速率为c，求：
(1)玻璃砖的折射率；
(2)光束在玻璃砖内的传播时间。
15.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.5 Ω的直流电源．现把一个质量m=0.04 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，求：
(1)通过导体棒的电流大小；
(2)导体棒受到的安培力大小；
(3)导体棒受到的摩擦力大小．
答案和解析
1.【答案】A
【解析】AB.该电池能产生的电动势为E= W非q =0.6V，根据电动势的物理意义可知，通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能，故A正确，B错误；
C.一节7号电池的电动势为1.5V，该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领小得多，故C错误；
D.电源的电动势反映了其他形式的能量转化为电能本领的大小，可知把该电池接入闭合电路后，电动势不变，故D错误；
故选A。
根据电源电动势的概念分析A，电流做功还与时间有关，根据电动势的定义式E=W非q分析CD。
本题主要考查对电源电动势的理解，根据电源电动的物理意义解答。
2.【答案】D
【解析】由电路图可知，当滑动变阻滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻变大，电源电动势不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路总电流I变小；
A.电源电动势E不变，电流I变小，电源总功率P=EI减小，故A正确，不符合题意；
B.电源的效率
η=I2RI2r+R=11+rR ，
电源内阻r不变，滑动变阻器阻值R变大，则电源效率增大，故B正确，不符合题意；
C.电源内阻r不变，电流I减小，源的热功率PQ=I2r减小，故C正确，不符合题意；
D.当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时，电源输出功率最大，由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系，因此无法判断电源输出功率如何变化，故D错误，符合题意．
3.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了探究感应电流产生的条件。
根据感应电流产生的条件分析答题；感应电流产生的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化，产生感应电流。
【解答】
A.磁铁从线圈中抽出，穿过闭合回路的磁通量变小，会产生感应电流，电流表指针会偏转，故A正确；
BCD.磁铁静止在线圈中、静止在线圈的左侧、静止在线圈的上方，穿过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，电流表指针不会偏转，故BCD错误。
4.【答案】D
【解析】解：A、动量是矢量，由于匀速圆周运动速度时刻改变，所以运动员的动量时刻改变，故A错误；
B、由于动量时刻改变，根据动量定理可知，运动员的合力的冲量不为零，故B错误；
CD、由于运动员的速度大小不变，根据动能定理可知，运动员受到的合力做功为零；由B中分析可知，合力的冲量不为零，故C错误，D正确。
故选：D。
明确匀速圆周运动的性质，知道速度为矢量，根据动量定理和动能定理进行分析，从而明确合力的冲量和合力的功。
本题考查动量定理和动能定理的应用，要注意明确动量定理中各物理量的矢量性。
5.【答案】B
【解析】【分析】
子弹嵌入滑块的过程，符合动量守恒，所以我们判断出最后它们的速度是相同的，然后利用动能定理或者是能量守恒得出系统产生的热能是相等的。
本题考查动量守恒、能量守恒，动能定理，解题的关键是选择合适的研究对象，抓住关键点。
【解答】
A.设子弹的质量是m，初速度是v0，滑块的质量是M，选择子弹的初速度的方向为正方向，根据动量守恒知道最后物块获得的速度(最后物块和子弹的公共速度)v.则：
mv0=(m+M)v，所以：v=mv0M+m，可知两种情况下子弹的末速度是相同的，故A错误；
B.子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多(子弹初末速度相等)；物块增加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多，故B正确；
C.滑块的末速度是相等的，所以获得的动能是相同的，根据动能定理，物块动能的增量是子弹做功的结果，所以两次子弹对物块做的功一样多，故C错误；
D.子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，即Q=f⋅s相对，由于两种情况相比较子弹能射穿的厚度不相等，即相对位移s相对不相等，所以两种情况下子弹和滑块间的水平作用力不一样大，故D错误。
故选B。
6.【答案】C
【解析】【分析】
单摆的实验需要保证摆长不变，测量摆长时，要让摆球自然下垂。测量单摆周期时应从摆球在最低点处开始计时。利用单摆的周期公式求出摆长与周期平方的关系，然后求出斜率，求得重力加速度。
本题考查了“用单摆测量重力加速度的大小”的实验。我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。
【解答】
A.测量摆长时，要让摆球自然下垂，不能用力拉紧摆线，否则使测量的摆长产生较大的误差，故A错误；
B.为了减小实验误差，应从小球经过最低点时开始计时，故B错误；
C.若将n次摆动的时间误记为n+1次摆动的时间，测得周期偏小，根据g=4π2lT2知测得重力加速度偏大，故C正确；
D.若单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，那么，摆长的测量值比实际值偏小，根据g=4π2lT2知重力加速度的测量值将偏小，故D错误。
7.【答案】D
【解析】【分析】
根据波向右传播，判断质点P的运动方向，可知P点正做加速运动；所有质点开始振动的方向都相同；波的传播速度由介质决定；根据v=λf 及波长变化可判断波源振动的频率变化。
本题属于波的图像和对质点振动的判断问题。考查知识点全面，重点突出，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
【解答】
A.波向右传播，由同侧法知，此时质点P向下运动，故A错误；
B.由同侧法知，最右边质点开始振动的方向向下，则波源的起振方向向下，故B错误；
D.由于波的传播速度由介质决定，所以波的传播速度不变，故D正确；
C.由图可知波的波长增大，而波速不变，根据v=λf 可得：波源振动的频率逐渐减小，故C错误。
故选D。
8.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了干涉衍射图样的特点，根据干涉衍射图样的性质分析。
【解答】
A.a是光的双缝干涉图样，条纹间距相等，A错误；
B.b是光的单缝衍射图样，中央亮条纹最宽，向外条纹变窄，间距变小，B错误；
C.c是圆孔衍射图样，C错误；
D.d是泊松亮斑(光照射在小圆盘上却出现中央亮斑)，是光的衍射图样， D正确。
故选D
9.【答案】C
【解析】D.由图可知，A光偏折程度较小，折射率较小，故D错误；
B.由
n=cv
可知，在玻璃砖中，A光的传播速度较大，故B错误；
A.A光折射率较小，故A光频率较小，且A光的传播速度较大，由
λ=vf
知A光的波长大，故A错误；
C.由
sinC=1n
可知A光的临界角较大，故C正确。
故选C。
10.【答案】D
【解析】实验时磁场的磁感应强度B相同，通过导线的电流I相同，分别将“2、3”和“1、4”接到电源上时，在磁场中的通电导线的长度L不同，则该装置研究的是通电导线长度对安培力的影响。
故选D。
11.【答案】 B E 1.5 1.0 小于 小于
【解析】1)[1][2]滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因干电池内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B，电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5 A，故需要选择0～0.6 A，所以电流表应选E。
(2)[3]实验电路如图；
(3)[4][5]由图象可得电池的电动势为
E=1.5V
内阻为
r=ΔUΔI=1.5−0.90.6Ω=1.0Ω
(4)[6][7]由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U−I图象如图所示，
由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。
12.【答案】(1) 0.4m/s ；(2)0.4m
【解析】(1)设木块相对小车静止时小车的速度为 v′ ，根据动量守恒定律有
mv=(m+M)v′
解得
v′=mvm+M=0.4m/s
(2)对系统，根据能量守恒有
μmgs=12mv2−12(M+m)v′2
解得
s=0.4m
13.【答案】(1) 2m/s ；(2) 34cm
【解析】(1)由图象可知
34λ=x1
得
λ=4m
由波的传播规律可得 v=λT ，解得
v=2m/s
(2)波从 t=0 时刻开始传到 M 点的时间为
t1=x2v=132s=6.5s
传播到 M 点后，设质点 M 的振动时间为 t2 ，则
t2=15−t1=8.5s
质点 M 完成全振动的次数为
n=t2T=8.52=4.25
由完成全振动的次数可得质点 M 通过的路程为
x3=4nA=34cm
14.【答案】解：(i)根据题意作出光路图如图所示，
由题意可知PA=d，OP= PA2+OA2=2d，
所以sinr=PA PA2+OA2=12，即r=30°，
根据折射定律可得：n=sinisinr=sin45°sin30∘= 2；
(ii)光束射到界面上的O点时，入射角θ=60°，
根据sinC=1n，解得C=45°，θ>C，所以光束在O点发生全反射，沿半径在CD弧上射出，
光束在该玻璃中的速率v=cn=c 2，
所以光束在玻璃砖内的传播时间t=2d+2dv=4dc 2=4 2dc。
答：(i)玻璃砖的折射率为 2；
(ii)光束在玻璃砖内的传播时间为4 2dc。
【解析】(i)根据题意作出光路图，由几何关系确定入射角和折射角，根据折射定律即可求出折射率；
(ii)根据光路图进行分析，明确光线在AD面上发生全反射，根据几何关系求出光在玻璃砖中传播的距离；根据v=cn求出光在光质中的速度，由速度公式求出光束在玻璃砖中的传播时间。
本题考查几何光学，掌握光的折射定律，正确画出光路图，运用几何知识求解相关角度和距离是解题的关键。
15.【答案】解：(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I=ER0+r
代入数据解得：I=1.5A
(2)导体棒受到的安培力：F安=BIL
代入数据解得：F=0.3N
(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力为：F1=mgsin37∘=0.24N
由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件有：
mgsin37∘+f=F安
解得：f=0.06N
答：(1)通过导体棒的电流为1.5A；
(2)导体棒受到的安培力大小为0.3A；
(3)导体棒受到的摩擦力的大小为0.06N。
【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小。(2)根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小，运用左手定则判断安培力的方向。
(3)导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出摩擦力的大小。
解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律，安培力的大小公式，以及会利用共点力平衡去求未知力。