江苏省苏州市2023-2024学年高二上学期1月期末物理试卷（解析版）

这是一份江苏省苏州市2023-2024学年高二上学期1月期末物理试卷（解析版），共19页。
1.本调研卷选择题11题，非选择题5题，共16题，满分为100分，调研时间75分钟。
2.答卷前，学生务必将自己的姓名、学校、班级、调研序列号填在答题卷的相应位置。
3.将每题的答案或解答写在答题卷上，在调研卷上答题无效，调研结束，只交答题卷。
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. 下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是（ ）
A. 都属于横波B. 传播都需要介质
C. 都能传递信息和能量D. 机械波能产生干涉、衍射现象，电磁波不能
【答案】C
【解析】
【详解】AB．电磁波为横波，电磁波的传播不需要介质，故AB错误；
C．电磁波和机械波都能传递信息和能量，故C正确；
D．电磁波和机械波都能产生干涉、衍射现象，故D错误。
故选C。
2. 关于下列四个场景的说法中，正确的是（ ）
A. 图甲中是光的全反射现象B. 图乙中是光的干涉现象
C. 图丙中是光的衍射现象D. 图丁中是光的折射现象
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲的原理是光的衍射，故A错误；
B．图乙的原理是光的干涉，故B正确；
C．图丙的原理是光的折射，故C错误；
D．图丁的原理是光的偏振，故D错误。
故选B。
3. 如图，单摆在AB之间做简谐运动，A、B为运动最高点，O为平衡位置。下列关于单摆说法正确的是（ ）
A. 经过O点时，向心力和回复力均不为零
B. 经过A点时，向心力和回复力均为零
C. 在半个周期内，合外力的冲量一定为零
D. 在半个周期内，合外力做的功一定为零
【答案】D
【解析】
【详解】A．经过O点时，摆球具有一定速度，由
可知向心力不为零。摆球在O点时的位移为零，根据
可知回复力为零。故A错误；
B．同理可得，经过A点时，摆球速度为零，则向心力为零，摆球位移不为零，则回复力不为零。故B错误；
CD．根据单摆的振动对称性可知，在任意半个周期内，速度大小不变，除最大位移处，速度方向一定改变，由动量定理
可知合外力的冲量可能为零，也可能不为零。摆球的动能不变，根据
可知合外力做的功一定为零。故C错误；D正确。
故选D。
4. “甩水袖”是京剧常用的表演手法（如图甲），某水袖由厚薄程度不同的重水袖A和轻水袖B连接而成，现将其放置在水平玻璃面上，抖动重水袖端来研究波的传播，若将水袖上的波简化成简谐波，图乙是某时刻该波的示意图，则（ ）
A. 波在A、B中传播的速度相等
B. 波在A、B中传播的周期相同
C. 波传至轻水袖时，交界点将向右开始运动
D. 波经过交界点后，形状不会发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】A．波在重水袖上传播与在轻水袖上传播时的介质不同，则波在A中传播的波速不等于在B中传播的波速，故A错误；
B．两列波由同一个波源产生，则传播周期相同，故B正确；
C．在波传播过程中质点不随着波发生迁移，只在平衡位置附近振动；由图知交界点上下振动，不会向右运动，故C错误；
D．同一列波在不同介质中传播时，频率相同，波速不同，则波长不同；所以波经过交界点后，波长改变，形状发生了变化，故D错误。
故选B。
5. 为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向。
故选B。
【点睛】
6. 在“测量玻璃折射率”的实验中，通过“插针法”作出的光路图如图所示。关于此实验（ ）
A. 插大头针时，只须挡住即可
B. 相邻两个大头针插得较近可提高测量精度
C. 若将玻璃砖的下边画到图中位置，测得折射率偏大
D. 也可使用两侧面不平行的玻璃砖
【答案】D
【解析】
【详解】A．确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故A错误；
B．相邻两个大头针插得较近时，确定光线时误差较大，即会降低测量精度，故B错误；
C．如果误将玻璃砖的边PQ画到，则折射角i2，将偏大，折射率的测量值将偏小，故C错误；
D．实验中玻璃砖上下表面不一定需要平行，只要确定光线和折射面，即确定入射角和折射角即可，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，在磁感应强度大小为，方向水平向右的匀强磁场中，放有一根半圆形金属导线，线中通有如图所示恒定电流。现将该导线绕轴由图示位置向纸面外缓慢转过，在该过程中导线所受的安培力（ ）
A. 大小和方向均不变B. 大小和方向均改变
C. 大小改变，方向不变D. 大小不变，方向改变
【答案】A
【解析】
【详解】设半圆形金属导线长为L，转动过程中，因有效长度不变，安培力大小始终不变，半圆导线的半径为
受到的安培力为
由左手定则知安培力方向不变。
故选A。
8. 高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。若一个的鸡蛋从居民楼约高处的窗户边自由落下，与地面的碰撞时间约为，不计空气阻力，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，由可得，鸡蛋落地瞬间速度大小为
与地面碰撞过程中，取向下为正方向，由动量定理有
解得
则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为。
故选C
9. 如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板A、B与电阻R相连，板间有一强磁场，现将等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，下列说法正确的是（ ）
A. B板的电势低于A板电势B. R中有从b到a的电流
C. 若只增大磁感应强度，R中电流不变D. 若只增大两板间距，R中电流减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB．等离子体进入磁场，根据左手定则可知正电荷向下偏，打在下极板上；负电荷向上偏，打在上极板上；所以下极板带正电，上极板带负电，则B板的电势高于A板的电势，流过电阻电流方向由b到a；故A错误，B正确；
CD．根据稳定时电场力等于磁场力即
则有
再由欧姆定律
所以，若只增大磁感应强度，R中电流变大；若只增大两板间距，R中电流增大，故CD错误。
故选B。
10. 空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面（图中平面）向里，电场方向沿y轴正方向向上。某一重力不计、带正电的粒子自坐标原点O沿y轴正方向以初速度射出。在下列四幅图中，能正确描述该粒子运动轨迹的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】在平面内电场的方向沿y轴正方向，故在坐标原点O的带正电的粒子在电场力作用下会向y轴正方向运动；磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可知向y轴正方向运动的带正电的粒子同时受到沿x轴负方向的洛伦兹力，故带电粒子向x轴负方向偏转。
由于匀强电场方向沿y轴正方向，故x轴为匀强电场的等势面，从开始到带正电粒子再次运动到x轴时，电场力做功为0，洛伦兹力不做功，故带电粒子再次回到x轴时的速度仍为，由于速度不为零，则随后粒子会进入第三象限做曲线运动。
故选D。
11. 如图所示为一款近期火爆的玩具“弹簧小人”，由头部、轻质弹簧及底部组成，头部质量为m，底部质量为，弹簧劲度系数为k。将“弹簧小人”置于水平桌面上，轻压头部后由静止释放，头部会不停地上下振动，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内。下列判断正确的是（ ）
A. 若头部刚释放时的加速度大小为，则振动过程中底部能离开桌面
B. 若头部刚释放时的加速度大小为，则振动过程中“弹簧小人”对桌面的最大压力为
C. 若振动过程中底部恰好能离开桌面，头部在最高点时的加速度为
D. 若振动过程中底部恰好能离开桌面，则释放头部时弹簧压缩量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．设头部在初始位置时弹簧的压缩量为x0，对头部列平衡方程
施加力F后弹簧再压缩x，头部的平衡方程为
若刚释放时头部的加速度大小为g，根据牛顿第二定律得
则
解得
撤去力F的瞬间，头部所受的回复力
当头部向上运动到初始位置上方距离也是x时，由对称性知，而，可见头部所受弹簧弹力恰好是零，以底部为研究对象，受力分析知地面对底部的支持力为
因此小人在振动过程中底部不能离开桌面，故A错误；
B．初始状态时，对桌面的压力最大，此时对“弹簧小人”受力分析
解得
根据牛顿第三定律，桌面对“弹簧小人”的支持力等于“弹簧小人”对桌面的压力，故B错误；
C．若小人在振动过程中底部恰好能离开桌面，即当头部在最高点时，底部受到桌面的弹力为0，受力分析得弹簧此时的弹力等于底部的重力
此时对头部受力分析，根据牛顿第二定律有
故头部在最高点的加速度为，故C正确；
D．若小人在振动过程中底部恰好不能离开桌面，开始施加力后弹簧再压缩，头部的平衡方程为
分析得
则轻压头部释放时弹簧的压缩量为
故D错误。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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. “用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图甲所示，已知双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝的距离为L。
（1）组装仪器时，应将双缝固定______处（填 “a”或“b”）。
（2）若实验中在毛玻璃屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板刻度线在图乙中A、B位置的读数分别为、（x1