湖南省邵阳二中2023-2024学年高二（上）期末物理试卷（含答案）

这是一份湖南省邵阳二中2023-2024学年高二（上）期末物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列关于点电荷的说法中正确的是( )
A. 体积大的带电体一定不是点电荷
B. 当两个带电体的大小、形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷
C. 点电荷就是体积足够小的电荷
D. 点电荷是电荷量和体积都很小的带电体
2.如图所示，实线为等量异种点电荷周围的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点。若将一正试探点电荷从虚线上N点移动到M点，则电荷所受电场力( )
A. 大小不变
B. 方向不变
C. 逐渐减小
D. 逐渐增大
3.欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律。有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻(光照越强，阻值越小).闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强( )
A. L1逐渐变暗，L2逐渐变亮
B. L1逐渐变亮，L2逐渐变暗
C. 电源内电路消耗的功率逐渐减小
D. 光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐增大
5.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，一轻质弹簧固定在墙上，一个质量为m的木块以速度v0从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用。设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么，在整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量I的大小为( )
A. I=0B. I=mv0C. I=2mv0D. I=3mv0
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，关于振子的运动，下列说法正确的是( )
A. 振子从A点运动到C点时振动位移大小为OC−，方向向右
B. 振子从C点运动到A点时振动位移大小为CA−，方向向右
C. 振子从A点运动到C点的过程中，速度在增大，加速度在减小
D. 振子从A点运动到O点的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大
8.如图所示是一列向右传播的简谐横波某一时刻的波的图像。绳上有A、B、C、D、E、F、G、H、I九个质点，下列说法中正确的是( )
A. A、C、E、F、H具有相同的位移B. A、C位移相同，H、F位移方向相反
C. B、I振幅相同D. A、B振幅相同
9.两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中，发生了如图所示的折射现象(α>β)。下列结论中正确的是( )
A. 在水中的传播速度，光束a比光束b大
B. 在水中的传播速度，光束a比光束b小
C. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
D. 水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大
10.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是( )
A. 该束粒子带负电
B. 速度选择器的P1极板带正电
C. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
11.某同学现用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置来验证动量守恒定律，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块b的右端有强粘性的胶水。图中滑块a和挡光片的总质量为m1=0.620kg，滑块b的质量为m2=0.410kg，实验步骤如下：
①按图安装好实验器材后，接通气源，先将滑块a置于气垫导轨上，然后调节底脚螺丝，直到轻推滑块后，滑块上的挡光片通过两个光电门的时间______；
②将滑块b置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右端，然后将滑块a水平压缩弹簧，滑块a在弹簧的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞；
③两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2；
④实验后，分别记录下滑块a挡光片通过光电门1的时间△t1，两滑块一起运动挡光片通过光电门2的时间△t2。
(1)完成实验步骤①中所缺少的内容。
(2)实验前用一游标卡尺测得挡光片的宽度d如图乙所示，则d=______cm。
(3)设挡光片通过光电门的时间为△t，则滑块通过光电门的速度可表示为v=______(用d、△t表示)。
(4)实验中测得滑块a经过光电门1的速度为v1=2.00m/s，两滑块经过光电门2的速度为v2=1.20m/s，将两滑块和挡光片看成一个系统，则系统在两滑块相互作用前、后的总动量分别为p1=______kg⋅m/s，p2=______kg⋅m/s(结果均保留3位小数)。
12.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．
(1)应该选择的实验电路是图1中的______(选填“甲”或“乙”)．
(2)现有电流表(0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：
A.电压表(0～15V)
B.电压表(0～3V)
C.滑动变阻器(0～50Ω)
D.滑动变阻器(0～500Ω)
实验中电压表应选用______；滑动变阻器应选用______.(选填相应器材前的字母)
(3)某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线．
(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
13.如图，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处．质量也为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起．已知BC轨道距地面有一定的高度，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg．
试问：
①a与b球碰前瞬间的速度多大？
②a、b两球碰后，细绳是否会断裂？(要求通过计算回答)
14.如图所示，直角梯形玻璃砖ABCD，其中BCDE是正方形，∠A=30°，BC=a.现有一束单色光从AD的中点M平行AB边射入，折射光线恰好过E点，求：
(i)该玻璃砖的折射率n；
(ⅱ)光线第一次从玻璃砖射出的点到B点的距离。
15.如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2)，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示)，电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上．t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点．Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g.上述d、E0、m、v、g为已知量．
(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；
(2)求电场变化的周期T；
(3)改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值．
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】BC
8.【答案】BCD
9.【答案】AC
10.【答案】BD
11.【答案】相等 1.550 d△t 1.240 1.236
12.【答案】甲 B C 1.5 0.83
13.【答案】解：①设a球经C点时速度为vC，a球下滑过程机械能守恒，
则由机械能守恒得：mgh=12mvC2，
解得：vC= 2gh，
即a与b球碰前的速度为： 2gh；
②设b球碰后的速度为v，a、b两球碰撞过程系统动量守恒，
以a球的初速度方向为正方向，由动量守恒得：mvC=(m+m)v，
解得：v=12 2gh，
小球被细绳悬挂绕O摆动时，若细绳拉力为T，
由牛顿第二定律得：T−2mg=2mv2h，
解得：T=3mg>2.8mg，细绳会断裂；
答：
①a与b球碰前瞬间的速度为 2gh；
②a、b两球碰后，细绳会断裂．
14.【答案】解：(i)光线在玻璃砖内的光路图如图所示：
由几何关系可知光线在AD面上的折射角为30°
折射率为：n=sinisinr=sin60°sin30∘= 33
(ii)设临界角为，则sinC=1n= 33
在AB界面上，入射角为60°大于临界角C，故光线发生全反射
设光从BC界面上N点射出，由几何关系可知：BN=atan30°= 33a。
答：(i)该玻璃砖的折射率n是 3；
(ⅱ)光线第一次从玻璃砖射出的点到B点的距离是 33a。
15.【答案】解：(1)根据题意，微粒做圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力，重力与电场力平衡，
则mg=qE0------ ​−①
∵微粒水平向右做直线运动，∴竖直方向合力为0．
则 mg+qE0=qvB-----②
联立①②得：q=mgE0------③B=2E0v--------④
(2)设微粒从N1运动到Q的时间为t1，作圆周运动的周期为t2，
则d2=vt1-----⑤qvB=mv2R--------⑥2πR=vt2----------- ​−⑦
联立③④⑤⑥⑦得：t1=d2v，t2=πvg--------⑧
电场变化的周期T=t1+t2=d2v+πvg-------⑨
(3)若微粒能完成题述的运动过程，要求 d≥2R------⑩
联立③④⑥得：R=v22g，设N1Q段直线运动的最短时间t1min，由⑤⑩得t1min=v2g，
因t2不变，T的最小值Tmin=t1min+t2=(2π+1)v2g．
答：(1)微粒所带电荷量q为mgE0，磁感应强度B的大小为2E0v．
(2)电场变化的周期T为d2v+πvg．
(3)T的最小值为(2π+1)v2g． 序号
1
2
3
4
5
6
电压
U(V)
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I
(A)
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480