江苏省苏州市2024-2025学年高二上学期1月期末阳光调研物理试卷（解析版）

这是一份江苏省苏州市2024-2025学年高二上学期1月期末阳光调研物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了本卷包含选择题和非选择题两部分等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
学生在答题前请认真阅读本注意事项
1．本卷包含选择题和非选择题两部分。学生答题全部答在答题卡上，答在本卷上无效。全卷共16题，本次调研时间为75分钟，满分100分。
2．答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。
3．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共计44分．每题只有一个选项最符合题意。
1. 如图所示，上世纪中叶英国物理学家富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体照片，这属于X射线的（ ）
A. 衍射现象B. 偏振现象
C. 干涉现象D. 全反射现象
【答案】A
【解析】富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体，属于衍射现象，是利用X射线具有波动性的性质。
故选A。
2. “比冲”是航天器发射系统的常用物理量，用于表达动力系统的效率，有多种定义方式，其中一种为单位重力推进剂所产生的冲量。据此分析，“比冲”的国际单位可以是（ ）
A. m/s2B. m/sC. ND. s
【答案】D
【解析】题意知“比冲”是一种为单位重力推进剂所产生的冲量，则单位为
故选D。
3. 为了测定用某种物质制成的线形材料的电学特性，选取一段该材料，测量其两端的电压U和通过的电流I，根据实验数据描绘出的伏安特性曲线如图。这种物质可能是某种（ ）
A. 纯金属B. 标准电阻
C. 超导体D. 绝缘材料
【答案】A
【解析】线上某点与坐标原点的连线的倒数表示电阻，图像可知图线斜率逐渐减小，故物质电阻逐渐增大，根据
可知电阻率逐渐增大，即随着电压升高，功率越大，温度越高，电阻率随着温度的升高而升高，所以材料是金属，不可能是标准电阻、超导体和绝缘材料。
故选A。
4. 如图所示，虚线左侧有一磁感应强度为B的匀强磁场，矩形线框边长分别为L、2L，其中一半面积处在磁场中并与磁场方向垂直，穿过线框的磁通量为（ ）
A. 0B. BL2
C. 2BL2D. B2L2
【答案】B
【解析】当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量为
其中S为有磁感线穿过线圈的面积，图中只有一半的线圈在磁场中，故穿过线圈的磁通量为
故选B。
5. 如图为某多用电表的示意图，其中S、T、K为三个可调节的部件，现用此电表测量某定值电阻的阻值，则（ ）
A. 部件S用来欧姆调零
B. 红表笔须插在“－”插孔内
C. 调换电阻挡位后，需要调节部件T
D. 此时多用电表的读数值为25.0Ω
【答案】C
【解析】A．部件S是机械调零，故A错误；
B．红表笔须插在“+”插孔内，故B错误；
C．调换电阻挡位后，需要调节部件T，即欧姆调零，故C正确；
D．图像可知欧姆挡倍率为“1k”，故多用电表的读数为，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，把甲、乙两个弹簧振子悬挂在同一支架上，甲的固有频率为1Hz，乙的固有频率为5Hz，当受到支架3Hz的驱动力作用下做受迫振动，达到稳定后两弹簧振子的振动情况是（ ）
A. 甲的振动频率为1Hz
B. 乙的振动频率为5Hz
C. 增加支架驱动力频率，甲的振幅变小
D. 增加支架驱动力频率，乙的振幅变小
【答案】C
【解析】AB．支架在受到竖直方向且频率为3Hz的驱动力作用下做受迫振动时，物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，即稳定后，甲、乙受迫振动频率均为3Hz，故AB错误；
CD．题意知，甲的固有频率为1Hz，乙的固有频率为5Hz，增加支架驱动力频率，甲的频率远离驱动力的频率，甲的振幅变小，乙的频率靠近驱动力的频率，乙的振幅变大。故C正确，D错误。
故选C。
7. 在匀强磁场中放置一条直导线，导线方向与磁场方向垂直。在导线中通入电流，分别测出电流I、导线长度l及所受安培力F。增大电流和导线长度后，再次进行测量。在下列描述各物理量关系的图像中，A、B各表示一组测量数据，四幅图中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】导线的方向与磁场方向垂直时，且同一位置处磁感应强试B大小、方向确定，根据安培力公式
增大电流和导线长度后，同一位置磁感应强度不变，可知是一条过原点的倾斜直线。
故选C。
8. 简谐横波某时刻的波形如图所示，P、Q为介质中的两个质点，波沿x轴正方向传播。该时刻P刚好位于波峰，Q刚好位于平衡位置，此时（ ）
A. P的加速度最大
B. P的加速度方向沿y轴正方向
C. Q的速度最小
D. Q的速度方向沿y轴正方向
【答案】A
【解析】AB．由波形图可知，P此时的位移为正且最大，Q此时的位移为0，结合回复力公式，由牛顿第二定律得加速度
可知P的加速度最大，方向为y轴负方向，Q的加速度为0，故A正确，B错误;
CD．由简谐运动特点可知，加速度取得最大时，速度最小，加速度最小时，速度最大；结合AB选项的分析可知，Q点的速度最大，由于波沿x轴正方向传播，同侧法可知，此时Q点的速度方向为y轴负方向，故CD错误。
故选 A。
9. 用发波水槽演示多普勒效应原理的波纹示意图如图所示，图形关于x轴对称分布，波源以固定频率振动并以恒定速度移动，下列说法正确的是（ ）
A. A处波速小于B处波速
B. 波源向x轴正方向运动
C. 在C处观测到的频率小于振源的振动频率
D 若波源不动，持续提高振动频率也会显示图示现象
【答案】C
【解析】A．机械波传播速度与介质有关，A处、B处位于同一介质，故波速相等，故A错误；
BC．在B处单位时间内接收到的波面比A处多，则在B处观察到的频率比在A处观察到的频率高，因此波源向x轴负方向运动，在C处观测到的频率小于振源的振动频率，故B错误，C正确；
D．若波源不动，持续提高振动频率也不会显示图示现象，因为没有多普勒效应，故D错误。
故选C。
10. 1834年，洛埃通过实验也得到了杨氏双缝干涉实验的结果（称洛埃镜实验），基本装置如图所示，S为单色光源，M为水平放置的平面镜，S发出的光一部分直接照射到光屏上，一部分通过平面镜反射，在光屏上呈现出干涉图样。已知光在通过平面镜反射时存在半波损失，相当于光的路程减少了。下列说法正确的是（ ）
A. 将平面镜向左平移一小段距离，可使条纹间距变大
B. 将平面镜向下平移一小段距离，可使条纹间距变大
C. 光屏与镜面延长线相交点O位置处于亮纹中心
D. 将S换为白色光源，光屏上仍然能够呈现干涉图样
【答案】D
【解析】ABC．根据作图法可得下图
其中阴影部分为发生干涉的区域，光屏与镜面延长线相交点O位置没有光叠加，即O点不是亮纹位置，设光源到光屏的距离为，光源到平面镜竖直距离为a，从S发出的光经过平面镜反射后射到屏上的光，相当于从S关于平面镜的像点S'发出的光射到屏上，也就相当于一个间距为2a的双缝，则在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离
若将平面镜左移一小段距离，光源S到S平面镜中虚像的间距看作双缝的间距不变，光屏上的条纹间距不变；将平面镜向下平移一小段距离，则a增大，相邻两条亮纹（或暗纹）间距离减小，故ABC错误；
D．将S换为白色光源，光屏上仍然能够呈现干涉图样，故D正确。
故选D。
11. 如图所示，三个质量相同的木块A、B、C，A、B用轻弹簧拴接在一起，竖直放置在水平面上保持静止，此时弹簧形变量为x0。C在B正上方h处由静止释放，与B碰撞后粘在一起运动。要使运动过程中A恰好不离开地面，则h的大小为（ ）
A. 2x0B. 4x0
C. 6x0D. 8x0
【答案】D
【解析】依题意，A恰好离开地面时，BC上升到最大高度，对A有
mg=kx1
BC碰后瞬间，弹簧压缩量是初始BC碰前的压缩量，有
kx0=mg
则BC上升到最大高度距BC碰前位置为
h1=x1+x0
从碰后到A刚要离开地面过程中机械能守恒，可得
×2mv2=2mgh1
BC碰撞过程有
mv0=2mv
C下落过程由动能定理得
联立可得h=8x0
故选D。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 题图是某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻的实物电路。
（1）实验室有两个滑动变阻器，滑动变阻器R1最大阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为200Ω，应选择_________（选填R1或R2）；
（2）用上述方案进行实验后，把数据用“×”描在题图中，并作出U-I图像。根据图像可得该电池电动势E=_________V，内阻r=_________Ω；（均保留两位小数）
（3）简要说明本实验中系统误差的产生原因_________；
（4）在题图中，定性画出对系统误差进行修正后的电源路端电压与电流关系图像_________。
【答案】（1）R1 （2）1.47##1.48 0.98##0.99##1.00##1.01##1.22 （3）由于电压表分流，导致电流表读数小于通过电源的电流 （4）
【解析】（1）实验电路采用滑动变阻器限流式控制电路，为了方便调节、便于操作，滑动变阻器应选择阻值较小的。
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
结合图像可知电动势
电源内阻
（3）电压表不是理想电表造成系统误差，即电压表会分流，导致电流表读数小于通过电源的电流。
（4）若考虑系统误差，即考虑电压表的分流作用，由于电压表的分流作用，相同的路端电压下，电流表测量的电流值小于流过电源的电流，内电阻的测量值为电源和电压表并联后的总电阻，比实际电源的内阻小，故修正后线斜率的绝对值比测量值的大，即修正后图像如下
13. 如图所示，细线的上端固定于O点，下端系一质量为m的小球，制作成一个周期为T的单摆。现使小球在竖直平面内做小角度摆动，空气阻力不计，重力加速度为g。求：
（1）一个周期内，小球所受重力的冲量I；
（2）该单摆的摆长L。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）一个周期内，小球所受重力的冲量
方向竖直向下；
（2）根据单摆做简谐运动周期公式
解得
14. 摩托车蓄电池供电简化电路图如图所示。该蓄电池的电动势为E，内阻为r，车灯L电阻恒为5r。启动摩托车时，先接通开关S1打开车灯，再接通开关S2启动电动机，此时车灯会变暗，电流变为原来的。求：
（1）仅接通开关S1时，通过车灯的电流I大小和方向；
（2）开关S1、S2均接通时，该蓄电池的内电压U内。
【答案】（1）；电流方向向右 （2）
【解析】（1）仅接通开关S1时，根据闭合电路欧姆定律可得
电流方向向右；
（2）开关S1、S2均接通时，根据闭合电路欧姆定律可得
解得
15. 如图所示，真空中放有一折射率的直角三棱镜，∠A=60°，∠C=30°.一束极细的激光从AB的中点D平行于BC边入射，不考虑激光在三棱镜中的多次反射，已知该激光在真空中的波长为λ，真空中的光速为c，。
（1）求该激光在棱镜中传播速度的大小v；
（2）求该激光从BC边射出时的折射角θ；
（3）光是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有动量，其大小，h为普朗克常量．设想光子是沿光传播方向运动的小球，试求从BC边射出的光中的一个光子，在通过该棱镜过程中动量变化量Δp的大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）该激光在棱镜中的传播速度
代入数据得
（2）根据画出的光路图可知，该激光从BC边射出时的入射角
根据光的折射定律
解得
（3）如图
光子动量变化量大小Δp的表达式为
结合
解得
或者根据余弦定理
结合
解得
16. 伽利略大炮是一种极为简易的机械发射装置，由伽利略于1590年左右发明．如图甲所示，先将质量为m的弹性大球P从距地面H高处自由释放，与地面发生碰撞后反弹，与地面的作用时间为Δt，反弹高度为0.64H。接着P球上分别叠放不同个数的弹性小球后释放，如图乙所示，已知各球质量依次为下方一球质量的，运动过程中重心始终处于同一竖直线上，各球之间发生弹性碰撞，碰撞时间极短，每次释放时P球距地面高度均为H，与地面第一次碰撞过程中的能量损失均保持不变，重力加速度为g，忽略空气阻力。
（1）求大球单独释放，触地反弹时的速度大小v；
（2）求大球单独释放，地面对球的平均作用力大小F；
（3）某同学认为，在大球上叠放小球数量越多，最上方小球回弹速度越大，且回弹速度均为下方球撞击速度的，试判断该同学的两个观点是否正确，如果正确请阐述理由，如果不正确，请找出正确规律。
【答案】（1） （2） （3）在两个观点中，叠放小球数量越多，最上方小球回弹速度越大观点是正确的，但回弹速度均为下方一球撞击速度的4/3倍的观点是错误的，理由见解析。
【解析】（1）大球触地反弹速度为v，然后向上做匀减速直线运动，根据运动学公式有
解得
（2）设大球碰地前瞬间速度大小为，则有
解得
大球与地面碰撞过程，设竖直向上为正方向，对大球，由动量定理有
联立解得
（3）在两个观点中，叠放小球数量越多，最上方小球回弹速度越大的观点是正确的，但回弹速度均为下方一球撞击速度的43倍的观点是错误的。
设发生碰撞的两个相邻球中，下方球的质量为mn，撞击前瞬间向上速度为vn，撞击上方小球后速度变为vn'，上方球质量为，被撞后的回弹速度为，如图
由弹性碰撞有
联立解得
根据上述结果可知，小球回弹速度比下方球撞击速度的倍多，各球依次撞击上方球并使上球加速，所以叠放的小球越多，最上方球回弹速度越大。