江苏省镇江市三校2024-2025学年高二（上）期末检测物理试卷

这是一份江苏省镇江市三校2024-2025学年高二（上）期末检测物理试卷，共12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.如图所示，下列图片场景解释说法正确的有( )
A. 如图甲，内窥镜利用了光的全反射原理
B. 如图乙，肥皂膜上的彩色条纹是光的色散现象
C. 如图丙，是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
D. 如图丁，立体电影原理和照相机镜头表面涂上的增透膜的原理一样
2.如图，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I，此时纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度大小为B0，则( )
A. a点处的磁感应强度的方向竖直向下
B. 若仅将直导线P的电流反向，则a点处的磁感应强度的方向竖直向下
C. 若仅将直导线P的电流反向，则a点处的磁感应强度大小为 33B0
D. 若仅将直导线P的电流反向，则a点处的磁感应强度大小为 32B0
3.今年11月份华为发布的新型手机更是能够轻松实现卫星电话通讯，此功能甚至强于美国马斯克的庞大“星链”。高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”。与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波频率更高，具有“更高网速、低延时、低功率海量连接”等特点。根据上述信息可知与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波( )
A. 波长更长B. 能量子的能量更小C. 能量子的能量更大D. 传播速度更快
4.在磁场中a、b两点处各放置一条很短的通电导线，导线与磁场方向垂直。导线受磁场力的大小F与电流元Il满足如图所示的关系，a、b两点处的磁感应强度大小BaBb等于( )
A. 1：2
B. 4：1
C. 8：1
D. 16：1
5.观察水面波衍射的实验装置如图所示，O是波源，AC和BD是两块挡板，AB是两块挡板间的空隙，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，关于波经过空隙之后的传播情况，下列说法正确的是( )
A. 挡板前相邻波纹间距大于挡板后相邻波纹间距
B. 此时能观察到明显的衍射现象
C. 两挡板AB间空隙增大10倍，衍射现象会更明显
D. 波源振动频率增大10倍，衍射现象会更明显
6.如图甲，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是( )
A. 单摆振动的频率是2 Hz
B. 单摆的摆长约为1 m
C. 若仅将摆球质量变大，单摆周期变大
D. t=1s时摆球位于平衡位置O，加速度为零
7.骑电瓶车必须戴好头盔。在头部受到撞击时，其他条件相同，戴头盔与不戴头盔相比，骑行者头部( )
A. 动量变化小B. 动量变化慢
C. 受到撞击力大D. 受到撞击力的冲量大
8.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为0.05m/s。两列波在时刻t=0的波形曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两波的波长之比为2：3
B. 甲、乙两波的周期之比为3∶2
C. t=1s，x=25cm处质点的位移为0
D. t=0，x=40cm处质点的位移为2cm
9.某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是
A. 对应于B点的电阻为12Ω
B. 对应于B点的电阻为40Ω
C. 工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了1Ω
D. 工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了9Ω
10.如图为丁俊晖正在准备击球，设丁俊晖在某一杆击球过程中，白色球(主球)和花色球碰撞前后都在同一直线上运动，碰前白色球A的动量pA=5kg·m/s，花色球B静止，碰后花色球B的动量变为p'B=4kg·m/s，则两球质量mA与mB间的关系可能是( )
A. mB=mA
B. mB=14 mA
C. mB=16 mA
D. mB=6mA
11.某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中，小组成员在实验过程中有如下做法，其中正确的是( )
A. 把单摆从平衡位置拉开5°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时
B. 测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为t100
C. 用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D. 选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，只要光照达到一定的强度，瞬间就可输出电压。某同学利用如图甲所示的电路测量某光电池的电动势和内阻，已知相同光照强度下该光电泡的电动势不变。
部分器材规格如下：
电流表A1(量程为0～3mA、内阻RA1=100Ω)；
电流表A2(内阻忽略不计)；
定值电阻R1；
定值电阻R2=8Ω。
(1)该同学把电流表A1改装成量程为0～3V电压表，则其串联的定值电阻R1的阻值为 Ω；
(2)该同学用一定强度的光照射该电池，闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值，读出改装后电压表的读数U和电流表A2的读数I，得到该电池的U-I曲线如图乙所示。由图乙可知，该电源的电动势为 V(保留两位有效数字)，内阻 (填“是”或“不是”)定值，当改装的电压表(可视为理想电表)的示数为2.30V时，电源内阻为 Ω(内阻结果保两位有效数字)；
(3)当滑动变阻器的电阻为零时，若改装的电压表可视为理想电压表，则定值电阻R2消耗的电功率为 W。(结果保留两位有效数字)
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.如图所示，某玻璃砖的横截面是一个直角梯形，其中∠ABC=90°，∠BCD=60°。一束单色光在横截面内沿与AB边成30°角的方向从O点射入玻璃砖，最终垂直BC边射出玻璃砖。
(1)求玻璃砖对该单色光的折射率；
(2)仅改变单色光与AB 边的夹角，当CD 边恰好有光线射出时，求单色光与AB 边夹角的余弦值。
14.一列简谐横波在t=13s时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求：
(1)质点Q做简谐运动的位移-时间关系函数表达式。
(2)波速及波的传播方向；
(3)质点Q的平衡位置的x坐标
15.太阳能电池发出的电储存在蓄电池中，每节蓄电池的电动势为6V，内阻为1Ω，再用蓄电池组对一用电器(额定电压为24V，额定电流为0.6A)供电。求：
(1)用电器的额定功率P；
(2)若用6节蓄电池串联供电，电路中还需要一个定值电阻来分压，求这个电阻的阻值R；
(3)若太阳能电池板面积为S0，中午正对太阳光时发电功率为P0，电池板将太阳能转化为电能的效率为η，太阳光经过大气层时，约一半的能量能够到达地面，已知日地距离为r，求太阳辐射的总功率P。(球的面积公式S=4πr2，球的体积公式V=43πr3)
16.如图所示，一轻质弹簧一端固定在倾角为37∘的光滑固定斜面的底端，另一端连接质量为mA=2kg的小物块A，小物块A静止在斜面上的O点，距O点为x0=0.75m的P处有一质量为mB=1kg的小物块B，由静止开始下滑，与小物块A发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后当小物块B第一次上滑至最高点时，小物块A恰好回到O点。小物块A、B都可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。求：
(1)小物块B第一次到达O点的速度大小；
(2)碰后小物块B的速度大小；
(3)从碰后到小物块A第一次回到O点的过程中，弹簧对小物块A的冲量大小。
答案和解析
1.A
【解析】
A.内窥镜利用了光的全反射原理，故A正确；
B.肥皂膜上的彩色条纹是从肥皂膜上下表面反射回来的两列光发生干涉的结果，故B错误；
C.图丙，是单色平行光线通过狭缝得到的单缝衍射条纹，故C错误；
D.立体电影原理是利用光的偏振原理，照相机镜头表面涂上的增透膜原理是利用光的干涉原理，故D错误。
2.C
【解析】A.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为B0，如下图所示
可知a点处的磁感应强度的方向水平向右，故A错误；
BCD.设电流I时，导线在a处产生的磁感应强度为B，根据矢量的叠加可得B0=2Bcs30∘，
解得B= 33B0，
若仅将直导线P的电流反向，如图所示
则a点处的磁感应强度的方向竖直向上，根据矢量的叠加可得则a点处的磁感应强度大小为 33B0，故C正确，BD错误。
故选C。
3.C
【解析】A.因5G使用的电磁波频率更高，根据波长与频率的关系ν=cλ，5G信号的频率高，波长更短，故 A错误;
BC.因为5G使用的电磁波频率比4G高，根据公式E=hν，可知，5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故B错误，C正确;
D.电磁波在真空中的传播速度等于光的传播速度，都是相同的，故 D错误。
故选。
4.C
【解析】由图可知，当两导线取相同的Il值时，Fa=8Fb，由安培力公式F=BIL可得：BaBb=FaFb=8FbFb=8：1，故C正确，ABD错误。
故选：C。
5.B
【解析】A.波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等。故A错误；
B.因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象。故B正确；
C.如果将孔AB增大，孔的尺寸会大于波的波长，不能观察到明显的衍射现象。故C错误；
D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，因为波速不变，根据λ=vf
可知波长减小，可能观察不到明显的衍射现象。故D错误。
故选B。
6.B
【解析】A.由题图乙可知单摆的周期T=2s，所以频率是0.5 Hz，故A错误；
B.由单摆的周期公式T=2π Lg，代入数据可得L=1.0m，故B正确；
C.单摆周期与摆球质量无关，故C错误；
D.t=1s时摆球位于平衡位置O，加速度为向心加速度，不是零，故D错误。
故选B。
7.B
【解析】根据动量定理I=FΔt=Δp，可得，由于气囊的缓冲与头部的撞击时间Δt延长了，从而减小了对头部的作用力F，也即减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化快慢，但驾驶员头部撞击过程中动量变化量和撞击力的冲量I并未改变，故B正确，ACD错误。
故选：B。
8.A
【解析】A.根据图像知，甲、乙两波的波长分别为
λ1=0.4cm
λ2=0.6cm
则甲、乙两波的波长之比为2：3，故A正确；
B.根据v=λT知，波速 v 相同时，甲、乙两波的周期之比为甲、乙两波的波长之比，为2：3，故B错误；
CD.根据v=λT计算得，甲、乙两波的周期分别为
T1=8s
T2=12s
甲、乙两波的图像方程分别为
y1=5csπx20
y2=5csπx30
t=1s ， x=25cm 处质点的位移为-10cm， t=0 ， x=40cm 处质点的位移为2.5cm，故C错误，D错误。
故选A。
9.B
【解析】AB.B点的电阻为RB=UI=61.5×10-1Ω=40Ω，故A错误，B正确；
CD.A点的电阻为RA=31.0×10-1Ω=30Ω；故两点间的电阻改变了ΔR=40-30Ω=10Ω，故CD错误；
故选B。
10.A
【解析】由动量守恒定律得pA+pB=p'A+p'B，解得p'A=1kg⋅m/s。由碰撞中动能不增原则，得pA2mA≥p'A2mA+p'B2mB，解得mB≥23mA，B、C两项不符合题意；
若mB=6mA，虽满足动能不增原则，但此时p'AmA>p'BmB，即v'A>v'B，不合理，D项不符合题意。
11.C
【解析】A、单摆最大摆角应小于5°，单摆经过平衡位置的速度最大，在平衡位置计时误差最小，故A错误；
B、摆球在一个周期内两次经过平衡位置，测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆的周期T=t50，故B错误；
C、摆长等于悬点到摆球球心的距离，用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，测量的摆长偏大，根据g=4π2LT2知，测量的重力加速度偏大，故C正确；
D、为减小实验误差，应选择密度较大的摆球，故D错误。
故选C。
12.900 2.90 不是 7.5 0.28
【解析】(1)电流表A1满量程时的电压U1=I1·RA1
定值电阻R1的阻值应为R1=Um-U1I1
解得：R1=900Ω；
(2)由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir
整理得：U=E-Ir
结合U-I图像可知，图像在纵轴上的截距即为电源的电动势，即E=2.90V，
图像斜率的绝对值等于电源的内阻，可知电源内阻不是定值；电压表的示数为2.30V时，由图像读出此时电路中的电流为80mA，此时电源的内阻r=E-UI
解得：r=7.5Ω；
(3)当滑动变阻器的电阻为零时，由于电压表可视为理想电压表，所以外电路的电阻即为定值电阻R2=8Ω，
将R2的U-I图画到电源的U-I图线，如图所示，
可知两条图线的交点对应的电压为1.50 V、电流为185mA，则定值电阻R2消耗的电功率
P=UI=1.50×185×10-3W≈0.28W。
13.【解析】(1)画出光束在玻璃砖中传播的光路图如图所示：
光线在AB 边上的O 点发生折射，入射角为60°，折射角为α，光线垂直BC 边离开玻璃砖，
由几何关系可知，在O点的折射光线与CD边夹角β=30∘，
又因为α+β=60∘，解得α=30∘，
所以玻璃砖对该单色光的折射率为n=sin 60 ∘sin 30 ∘= 3；
(2)设CD 边恰好有光线射出时，入射光线与AB 边的夹角为θ，折射角为γ，由折射定律可知n=sin (90 ∘-θ)sin γ，
设刚好有光线在CD 边上射出时的临界角为C，有n=1sin C，
由几何关系可知γ=C-30 ∘，解得cs θ= 3- 22。
14.【解析】(1)由图(b)可以看出，周期为T=2s，振幅A=10cm，根据ω=2πT，解得ω=πrad/s，
代入公式y=Asin (ωt+φ)得y=10sinπt(cm)。
(2)由图(a)可以看出，该波的波长为 λ=36cm，
则波速为 v=λT=18cm/s，
由图(b)知，当t=13s时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿x轴负方向传播。
(2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ，
由图(a)知，x=0处y=-A2=Asin(-30 ∘)，
因此xP=30 ∘360 ∘λ=3cm，
由图(b)知，在t=0时Q点处于平衡位置，经Δt=13s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，可得P、Q间平衡位置距离为xQ-xP=vΔt=6cm，
15.解：(1)用电器的额定功率为
P=UI=24×0.6W=14.4W
(2)电池的内电压为U内=6Ir=6×0.6×1V=3.6V
所以分压电阻两端的电压为U'=6E-U内-U=6×6V-3.6V-24V=8.4V
则分压电阻的阻值为
R=U'I=8.40.6Ω=14Ω
(3)太阳辐射的总功率为P
P⋅S04πr2×50%×η=P0
解得P=8πr2P0S0η。
答：(1)用电器的额定功率P为14.4W；
(2)这个电阻的阻值R为14Ω；
(3)太阳辐射的总功率P为8πr2P0S0η。
16.【解析】(1)B下滑x0获得的速度为v0，则根据动能定理可得mBgx0⋅sin37∘=12mBv02
解得v0=3m/s。
(2)A、B发生弹性正碰，有mBv0=mBvB+mAvA
12mBv02=12mBvB2+12mAvA2
解得vA=2m/s，vB=-1m/s。
碰后小物块B的速度大小为1m/s；
(3)碰后，对B，有mBgt⋅sin37∘=-mBvB
解得t=16s
对A，有I-mAgtsin37∘=2mAvA
解得I=10N⋅s。