四川省南充市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题

这是一份四川省南充市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．某同学通过并排的两根手指形成一个狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的发光日光灯，观察到了彩色条纹，这个现象属于（ ）
A．光的色散B．光的干涉C．光的衍射D．光的偏振
2．如图，通有恒定电流的直导线竖直放置，和导线在同一平面有矩形闭合导线圈abcd，线圈ab平行直导线，当线圈做下面几种运动时，线圈中不会产生感应电流的是（ ）
A．线圈ab边平行于直导线向上移动
B．线圈ab边垂直于直导线向右移动
C．线圈以ab边为轴，cd边向纸里的方向转动角
D．线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动角
3．某乒乓球运动员在练习高抛发球时，手掌张开且伸平，将一质量为2.7g的乒乓球由静止开始竖直向上抛出，抛出后向上运动的最大高度为2.45m，若抛球过程手掌和球接触时间为5ms，不计空气阻力，重力加速度，则该过程手掌对球的平均作用力大小约为（ ）
A．0.4NB．4NC．40ND．400N
4．如图甲，把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，该共振筛的共振曲线如图乙所示，已知仅增大电压，可使偏心轮转速提高；仅增大筛子质量，可增大筛子的固有周期。现在，在某电压下偏心轮的转速是2r/s，则（ ）
A．筛子现在振动的频率为0.8Hz
B．共振筛的固有频率为0.8Hz
C．仅增大电压，可以使筛子振幅增大
D．仅增大筛子质量，可以使筛子振幅增大
5．两列机械波在同种均匀介质中传播，P（-10m，0）、Q（10m，0）为两列波的波源，以P、Q的连线和中垂线为轴建立坐标系，某时刻的波形如图，经过足够长的时间，则（ ）
A．处质点振动加强，且位移始终为45cm
B．处质点振动减弱，且振幅为45cm
C．处质点振动减弱，且振幅为15cm
D．处质点振动加强，且位移始终为15cm
6．如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三个点，O为半圆弧的圆心，。在M、N、P处各有一条长直导线垂直纸面，M、N、P导线中通有大小相等的恒定电流，其中M、P中的电流向里，N中的电流向外，这时О点的磁感应强度大小为。现取走M处的长直导线，则O点的磁感应强度大小为（ ）

A．B．C．D．
7．如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（ ）
A．电阻的阻值减小
B．V表示数减小
C．油滴仍然静止
D．G表中有从c到a的电流
二、多选题
8．一个电子和另一个正电子相遇时，会发生“湮灭”，即这一对正、负电子会“消失”而转化为一对光子，光子的静止质量为零，则这一转化过程（ ）
A．质量增大，能量减小
B．质量减少，能量增加
C．质量和能量的总量守恒
D．质量和能量的总量不守恒
9．一列波源位于坐标原点的简谐横波沿x轴传播，图甲是时的波形图，图乙是平衡位置为处质点P的振动图像，则（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．在到质点P运动的路程为4m
C．该波遇到尺寸为3m的障碍物能发生明显的衍射现象
D．若有一位观察者从处沿x轴正方向运动，观察者接收到波的周期等于2s
10．如图甲所示，当滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于或等于0.2A时，电动机不发生转动，各电表均视为理想电表，不考虑电动机电阻随温度的变化，则（ ）
A．电源的输出功率最大为1.02W
B．电源的效率最高约为
C．电动机的输出功率最大为0.72W
D．当滑动变阻器接入的阻值为时，电动机消耗的电功率为0.35W
三、实验题
11．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示。
（1）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图所示，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为 ；
A．滤光片 双缝 单缝 B．滤光片 单缝 双缝
C．单缝 滤光片 双缝 D．双缝 滤光片 单缝
（2）某同学用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻度线对准亮条纹A的中心，记录手轮上的示数，然后他转动测量头，使分划板中心刻度线对准亮条纹B的中心，这时手轮上的示数是，如图乙所示．若测得双缝与屏之间的距离为l，双缝间距为d，则对应光波的波长 ；
（3）图丙为上述实验装置的简化示意图。S为单缝，、为双缝，屏上会出现明暗相间的干涉条纹．若实验时单缝向下微微移动到处，则可以观察到 。
A．干涉条纹消失
B．仍能看到干涉条纹，且条纹整体向上平移
C．仍能看到干涉条纹，且条纹整体向下平移
12．现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示。
（1）由甲、乙两图读得圆柱体的直径为 mm，长度为 mm。
（2）用多用电表电阻挡“×10”挡粗测圆柱体的阻值R，发现指针向右偏转的角度较大，为了更准确的测出圆柱体的阻值，下列操作正确的是 （填选项前的字母）。
A．将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻
B．将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻
C．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×1”的位置，再次测量电阻
D．将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，再次测量电阻
（3）为进一步精确测量圆柱体的阻值（阻值约为），实验室提供了以下器材：
A．电源E（电动势3V，内阻不计）
B．电流表（量程150mA、内阻约）
C．电流表（量程1mA，内阻）
D．电压表V（量程为10V，内阻约为1000Ω）
E.定值电阻（电阻为）
F.滑动变阻器R（最大阻值）
G.开关S及导线若干
①请在答题卡的虚线框内画出合理的完整电路原理图（需标出器材的符号） ；
②用表示电流表的示数、表示电流表的示数，则 （用、，和表示）。
四、解答题
13．一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅。如图，时，波传播到x轴上的C点，在它左边的质点B恰在正向最大位移处，在时，质点B第一次出现在负向最大位移处。求：
（1）该波的传播速度大小；
（2）从图示时刻起再经多长时间，处的质点D第一次在正向最大位移处。
14．如图，用某种材料制成的半径为R的四分之一圆弧形薄透明介质，O为圆心，C点为圆弧AB的中点。一束平行光垂直射向介质的下表面AO，第一次到达弧形表面后只有BC间的光线才能从弧形表面射出，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。求：
（1）透明介质的折射率；
（2）从介质的下表面AO且距O点为处射入介质的光束，经弧形表面折射后的折射角及光在介质中传播的时间。
15．如图，两个相同的四分之一圆弧槽A、B并排放在水平面上，圆弧槽半径均为R、内外表面均光滑，质量均为m，a、b两点分别为A、B槽的最高点，c、d两点分别为A、B槽的最低点，A槽的左端紧靠着墙壁。一个质量为的小球P（可视为质点）从a点由静止释放，重力加速度为g。求：
（1）小球P到达A槽最低点时速度的大小；
（2）小球P在B槽内上升的最大高度；
（3）B槽具有的最大速率。
参考答案：
1．C
【详解】某同学通过并排的两根手指形成一个狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的发光日光灯，观察到了彩色条纹，这个现象属于单缝衍射现象。
故选C。
2．A
【详解】A．线圈ab边平行于直导线向上移动, 穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故A正确；
B．线圈ab边垂直于直导线向右移动, 穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，故B错误；
C．线圈以ab边为轴，cd边向纸里的方向转动角，穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，故C错误；
D．线圈以ad边为轴，bc边向纸里的方向转动角，穿过线圈的磁通量减小，会产生感应电流，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】乒乓球由静止开始竖直向上抛出，抛出后向上运动的最大高度，根据动能定理有
球过程手掌和球接触时间为5ms内，对小球进行分析，根据动量定理有
解得
故选B。
4．B
【详解】B．由题图可知，该共振筛振幅最大的时候，其频率为0.8Hz，即发生共振的频率为0.8Hz，也就是说共振筛的固有频率为0.8Hz，故B项正确；
A．由于现在偏心轮的转速为2r/s，其频率为
筛子做受迫运动，所以其筛子此时的频率为2Hz，故A项错误；
C．由之前的分析可知，此时筛子的频率为2Hz，而由题意可知，电压增加，则频率增加，则筛子固有频率和驱动力频率的差值变大，筛子振幅减小，故C项错误；
D．由图可知，筛子固有频率为0.8Hz，增加筛子质量，筛子的固有周期增大，则固有频率减小，则固有频率和驱动力频率的差值变大，筛子振幅减小，故D项错误。
故选B。
5．C
【详解】AB．由波形图可知，两波源振动方向相反，因x=0处的质点到两个波最前端的距离之差为2m为半波长的一倍，可知该质点的振动加强，且振幅为30cm+15cm=45cm，但位移不是始终为45cm，位移随时间不断变化，选项AB错误；
CD．处质点平衡位置到两个波最前端的距离之差为4m，为波长的1倍，因起振相反可知该质点的振动减弱，且振幅为30cm-15cm=15cm，但位移不是始终为15cm，选项C正确，D错误。
故选C。
6．D
【详解】有安培定则可知，M导线在O点产生的磁场方向竖直向下，P导线在O点产生的磁场方向水平向右，N导线在O点产生的磁场方向为竖直向下，由M、N、P三导线距离O的距离相等，且同的电流大小相等，所以三道线在O点的磁感应强度大小相等，设为，由磁场叠加可知，三导线在O点的合磁感应强度为
同理若将M导线取走，则此时的磁感应强度为
整理有
故选D。
7．D
【详解】A．根据电阻定律
握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中，可知电阻的阻值增大，故A错误；
BCD．由于电阻的阻值增大，可知电路总阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大，则V表示数增大，电容器极板电压增大，板间电场强度增大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动；根据
可知电容器所带电荷量增大，电容器充电，则G表中有从c到a的电流，故BC错误，D正确。
故选D。
8．BC
【详解】AB．根据爱因斯坦的质能方程可知，光子能量的来源是电子质量的亏损，即正、负电子的质量减少，由可知光子的能量增加，故A错误，B正确；
CD．根据能量守恒定律可知，静止质量的减少变成了光子的运动质量，则质量和能量的总量守恒，故C正确，D错误。
故选BC。
9．AC
【详解】A．由振动图像可知处质点P在时向上振动，则在波形图中由同侧法可知波沿x轴负方向传播，故A正确；
B．由振动图像可知波的周期为，而到对应的时间为
则质点P从平衡位置向上振动一个周期，路程为4个振幅，有
故B错误；
C．由波形图可读出波的波长为，发生明显的衍射现象的条件为障碍物的尺寸和波长差不多或比波长更小，则尺寸为3m与比较满足明显衍射的条件，故C正确；
D．由多普勒效应可知，沿x轴正向远离波源运动时，接收到该波的频率小于波源的频率，则接受到的周期大于波源的周期2s，故D错误。
故选AC。
10．BD
【详解】A．由题意可知，当通过电动机的电流小于0.2A时，电动机不发生转动，电动机属于纯电阻元件，其U-I图线应为直线，当通过电动机的电流大于0.2A时，电动机属于非纯电阻元件，U-I图线将不再是直线，结合图像可知，当电流为I1=0.1A时，路端电压为U1=3.4V，此时滑动变阻器接入回路的电阻最大；当电流为I2=0.3A时，路端电压为U2=3.0V，此时滑动变阻器接入回路的电阻为零，根据闭合电路欧姆定律可得
解得
，
电源的输出功率
当时，电源输出功率最大
故A错误；
B．电源的效率
由图乙可知当时电源的效率最高
故B正确；
C．电动机线圈电阻为
当U2=3.0V，电动机输出功率最大，电动机的最大输出功率为
故C错误；
D．当时滑动变阻器接入电路中的阻值为
所以当滑动变阻器接入的阻值为时，电动机转动；由图乙可知当电路中的电流为时，电动机两端电压为，滑动变阻器接入电路中的阻值为
则当滑动变阻器接入的阻值为时，电动机消耗的电功率为
故D正确。
故选BD。
11． B B
【详解】（1）[1]“用双缝干涉测量光的波长”实验装置中，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
故选B。
（2）[2]由图可知，相邻条纹间距为
根据公式，联立可得
（3）[3] A．实验时单缝向下微微移动，通过双缝、的光仍是相干光，仍可产生干涉条纹，故A错误；
BC．对于中央亮纹来说，从处经过、到中央亮纹的路程差仍等于0，如下图所示

而，要使得
那么，则中央亮纹的位置略向上移动，故B正确，C错误。
故选B。
12． 1.845/1.843/1.844/1.846/1.847 42.40 A
【详解】（1）[1]甲图为螺旋测微器，则其读数为
[2]乙图为游标卡尺，由题图可知，其精确度为0.05mm，读数为
（2）[3]用多用电表电阻档“”档测量发现指针偏转过大，即量程选大了，为了更准确的测出圆柱体的阻值，则应该将选择开关旋转到电阻档“”的位置，两表笔短接调零，再次测量电阻。
故选A。
（3）[4]由于题中电压表量程太大，测量不精确。可用已知内阻的电流表与电阻项串联充当电压表；因改装后的电压表内阻已知，可用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则电路图如图所示
[5]由电路可知
13．（1）0.5m/s；（2）26.5s
【详解】（1）由题意可知该横波周期
由图可知波长
传播速度为
解得
（2）时质点B的振动形式传至质点D，质点D第一次处于波峰，波传播的距离为
由
可知
14．（1）；（2），
【详解】（1）从下表面垂直射入透明介质的光线以原方向射向弧形表面，根据题意“只有BC间的光线才能射出”可知，到达C点的光线刚好发生全反射；由几何关系可得，发生全反射的临界角为，则折射率为
解得透明介质的折射率
（2）从介质的下表面AO且距O点为处射入介质的光束，在M点发生折射；
根据折射定律
解得
光在介质中传播的路程为
光在介质中传播的速度为
则在介质中传播的时间为
解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球P从a点运动到c点，A、B均保持静止，根据动能定理可得
小球P从a点运动到c点时的速度大小为
（2）小球Р滑到B槽后A依然保持静止，B开始向右运动，由于小球P和B槽组成的系统水平方向上不受外力，则动量守恒，当小球Р在B槽内运动到最大高度时，二者水平速度相同，取向右为正方向，设共同速度为v，根据动量守恒可得
对小球P和B槽组成的系统，根据机械能守恒定律可得
联立解得
（3）小球P返回B槽最低点d时，B槽速度最大，设P的速度为v，B的速度为，取水平向右为正方向，根据动量守恒和机械能守恒可得
解得