2023-2024学年江西省宜春市丰城中学高二（上）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年江西省宜春市丰城中学高二（上）期末物理试卷，共10页。试卷主要包含了选择性必修二等内容，欢迎下载使用。
本试卷总分值为100分 考试时长为75分钟
考试范围：选择性必修一、选择性必修二
一. 选择题(本题共10小题，1—7小题每题4分，8—10小题每题6分共46分. 在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题有多项符合题目要求. )
1.关于电磁波的下列说法，正确的是（ ）
A．电磁波不具有能量 B． 做变速运动的电荷也可以在周围的空间产生电磁波
C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在D．赫兹预言了电磁波的存在
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 图（a）中，观看3D电影时佩戴特殊的眼镜是运用了双缝干涉的原理
B. 图（b）叫牛顿环，是光的衍射现象
C. 图（c）水中的气泡看上去特别明亮，是由于光发生了折射引起的
D. 图（d）所示光导纤维的内芯折射率比外套大
3．图（a）所示是两个同心且共面的金属圆环线圈A和B，A中的电流按图（b）所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向。下列说法中正确的是（ ）
A．0～t1时间内，线圈B中的感应电流沿逆时针方向
B．0～t1时间内，线圈B有扩张的趋势
C．0～t2时间内，线圈B中的感应电流大小、方向均不变
D． t1时刻，线圈B有收缩的趋势
4、 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为3：1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 理想变压器输入、输出功率之比为3：1
B. 理想变压器原、副线圈中的电流之比为3：1
C. u随t变化的规律为
D. 若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大
5. 如图为一有效摆长为L的单摆，现将质量为m的摆球A向左拉高平衡位置一个很小的角度，使得A球升高了h，然后由静止释放。A球摆至平衡位置P时，恰与静止在P处，质量为0.2m的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与距离为d的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球重新回到位置P时，A球恰好碰后第一次回到P点，则下列说法不正确的是（ ）
A. 单摆的周期为
B. 当地的重力加速度为
C. A球释放到达P经历的时间小于A球碰后再次到达最高点的时间
D. A球碰后的速度大小为
6．在光滑水平地面上放一个质量为2kg的内侧带有光滑弧形凹槽的滑块 M，凹槽的底端切线水平，如图所示。质量为1kg的小物块m 以 的水平速度从滑块 M 的底端沿槽上滑，恰好能到达滑块 M 的顶端。重力加速度取 不计空气阻力。在小物块 m 沿滑块 M 滑行到离开的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小物块 m 沿滑块 M 上滑的最大高度为0.3m
B．小物块 m 沿滑块 M 上滑的最大高度为 0.6m
C．合力对滑块 M 的冲量大小为 8N·s
D．合力对滑块 M 的冲量大小为 16 N·s
7、 如图所示，光滑水平导轨置于磁场中，磁场的磁感应强度为B，左侧导轨间距为l，右侧导轨间距为2l，导轨均足够长。质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd均垂直于导轨放置，处于静止状态。ab的电阻为R，cd的电阻为2R，两棒始终在对应的导轨部分运动，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。现瞬间给cd一水平向右的初速度，则此后的运动过程中下列说法正确的是（ ）
A. ab棒最终的速度
B. 全过程中，通过导体棒cd的电荷量为
C. 从cd获得初速度到二者稳定运动，此过程系统产生的焦耳热为
D. 导体棒ab和cd组成的系统动量守恒
8.一列简谐横波沿x轴方向传播，时刻的波形图如图甲，质点P的振动图像如图乙。下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波的波速为
C. 质点P起振后，9s内经过的路程可能为55cm
D. 时刻质点P的纵坐标为
9. 如图所示，为一直角三棱镜的横截面，BC面涂有反光膜，， ，垂足M与B点的距离为L。与AC平行的一光线PM从M点射入三棱镜，经BC反射后的光线射到CA上的E点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c。下列说法正确的是（ ）
A. 该光线射到E点时不会发生全反射
B. 该光线射到E点时会发生全反射
C. 该光线从M点传播到E点的时间为
D. 该光线从M点传播到E点的时间为
10．如图所示，S为一离子源，为足够长的荧光屏，S到的距离为，左侧区域有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。某时刻离子源S一次性沿平行纸面各个方向均匀地喷发大量的质量为m、电荷量为q、速率为的正离子（此后不再喷发），不计离子重力，不考虑离子之间的相互作用力。则（ ）
A．打中荧光屏的最短时间为
B．打中荧光屏的最长时间为
C．打中荧光屏的宽度为
D．打到荧光屏的离子数与发射的离子数比值为
二. 实验题(本题共2小题，每空2分，共16分)
11.（6分） 如图甲所示是用“双缝干涉测量光的波长”实验装置图。

（1）已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏间的距离，双缝间距。用测量头来测量亮纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度线对准第1条亮纹的中心（如图乙所示）此时手轮的读数如图丙所示，是______mm，转动测量头使分划板中心刻度线对准第4条亮纹的中心，此时手轮的读数如图丁所示则该被测光的波长为______m（保留两位有效数字）。

（2）图戊为上述实验装置的简化示意图。S为单缝，S1，S2为双缝，屏上会出现明暗相间的干涉条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，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. （10分）某同学用伏安法测电源的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A．待测电源（电动势约为6V，内阻约为1Ω） B．电压表（量程为3V，内阻约为6kΩ）
C．电流表（量程为2A，内阻约为0.3Ω） D．滑动变阻器（0~5Ω，3A）
E.电阻箱（最大阻值9999.9Ω） F.开关和导线若干
（1）为完成实验，该同学需扩大电压表的量程。为测量电压表的内阻，他设计了图甲所示的电路图，该同学按照图甲连接好电路，进行了如下几步操作：
①将滑动变阻器触头滑到最左端，把电阻箱的阻值调到零；
②闭合开关，缓慢调节滑动变阻器的触头，使电压表指针指到3.0V；
③保持滑动变阻器触头不动，调节电阻箱的阻值，当电压表的示数为1.5V时，电阻箱的读数为5970.0Ω，则电压表的内阻为 Ω，该值 电压表内阻的真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
④保持电阻箱的阻值不变，忽略测量误差，使电阻箱和电压表串联，改装成新的电压表，改装后电压表的量程为 V。
（2）将④中改装后的电压表（表盘未换）与电流表连成如图乙所示的电路，测量电源的电动势和内阻，调节滑动变阻器的触头，读出电压表示数U和电流表示数I，作出图像如图丙所示， 则电源的电动势为 V，内阻为 Ω（结果保留两位小数）。
三. 计算题(本题共3小题，13、14题各12分，15题14分，共38分)
13. 如图所示，两根足够长、电阻不计且相距m的平行金属导轨固定在倾角的绝缘斜面上，顶端接有一盏额定电压为V的小灯泡（电阻恒定），两导轨间有一磁感应强度大小为T、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。今将一根长为L、质量kg、电阻Ω的金属棒垂直于导轨放置，在顶端附近无初速度释放，金属棒与导轨接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数。已知金属棒下滑m后速度稳定，且此时小灯泡恰能正常发光，重力加速度g取，，。求：
（1）金属棒稳定下滑时的速度大小；
（2）金属棒从开始下滑到稳定过程中，金属棒产生的焦耳热。
14. 如图所示，在xOy平面的第二象限内存在沿y轴负向的匀强电场，在x≥0区域中存在垂直于平面向里的匀强磁场。电场中P点坐标为（-L，L），带电粒子a自P点以初速度v0水平向右射入电场，一段时间后，与静止在坐标原点的不带电粒子b相碰并立即结合成粒子c，此后c又恰好回到了P点，已知a、b的质量均为m，a的电荷量为q，不计粒子重力。求：
（1）电场强度E的大小；
（2）碰撞过程损失的机械能；
（3）磁感应强度B的大小。
15.如图所示，水平地面上固定一个倾角、长的光滑斜轨道，斜轨道底部通过一段很小的光滑圆弧与静止在水平地面上、质量为薄木板平滑连接，板右边某处有一质量为的薄木板C。现让质量为的小物块（可以视为质点），从斜轨道顶端由静止滑下，物块滑上木板后，开始向右运动，当滑到的右端时，、速度刚好相等，而且、C刚好碰撞，碰撞过程中无机械能损失，已知与间的动摩擦因数为，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度g取。求：（1）物块在斜轨道上运动的时间；
（2）B在运动的整个过程中木板和地面间因摩擦而产生的热量；
11、 ①. 2.190 ②. ③. B
12、（1）③ 5970.0 或5970； 大于；④ 6 ；（2）5.90 ； 0.60
13、【答案】（1）v=4m/s；（2）Q=0.08J
（1）(6分)设金属棒稳定下滑时速度为v，回路中的电流为I，由平衡条件得
由闭合电路欧姆定律得
感应电动势 联立解得
（2）（6分）金属程从开始下滑到稳定过程中，由能量守恒定律得
解得
则金属棒产生的焦耳热为
14. 【答案】（1）；（2）；（3）
（1）（4分）粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向
解得
（2）（4分）从O点进入磁场时的速度大小
速度为 方向 即方向与x轴正向夹角为60°；
a粒子与c粒子相碰后的速度为 解得
则碰撞过程损失的机械能
（3）（4分）粒子c从O点进入磁场后做圆周运动，从M点出离磁场，速度方向与y轴夹角为30°，然后在电场中运动，再次经过P点，则
解得y=2L 则粒子在磁场中运动的轨道半径为
根据 解得
15、【答案】（1）2.4s；（2）10J；
（1）（6分）在轨道上滑动时机械能守恒，设到达轨道底部时的速度为v，有
A在斜轨道上做匀加速直线运动，设运动时间为t，则有
联立解得
（2）（8分）滑上后，做加速度大小为的匀减速运动，做加速度为的匀加速运动，则对有 对有
设经时间，、的共同速度为，则有
解得
碰前、C之间的距离为
设、C碰后速度分别为、，、C碰撞时动量守恒、机械能守恒，选向右为正方向，则有 解得
碰撞完成后向左运动最后停下，由能量守恒定律可知，和地面间因摩擦而产生的热量为 代入数据得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
D
C
C
C
ABD
BD
AD