2023学年度江苏省盐城市高二(上)期末物理试卷(附详解)

2023-2023学年江苏省盐城市高二〔上〕期末物理试卷一、单项选择题〔1040.0分〕有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进展了如下操作：首先将船平行码头自由停靠，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离𝑑，然后用卷尺测出船长𝐿.他自身的质量为𝑚，则渔船的质量为()A.𝑚(𝐿𝑑)𝑑

B.𝑚(𝐿𝑑)𝑑

C.𝑚𝐿𝑑

D.𝑚(𝐿𝑑)𝐿如图，𝐴、𝐵为振幅一样的相干波源，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下表达正确的选项是( )𝑄点始终处于波峰位置𝑅、𝑆两点振动有时加强有时减弱𝑃、𝑄连线上各点振动始终加强假设𝐴、𝐵两波源频率不同，也能产生类似的稳定的干预图样3.如图甲所示的电路中定值电阻𝑅=60𝛺，电源电动势𝐸=100𝑉，𝑟=10𝛺。如图乙所示，曲线为灯泡𝐿的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与电流的关系图线，以下说法正确的选项是()开关𝑆断开时电源的效率为60%开关𝑆闭合后电源的总功率会变小开关𝑆闭合后灯泡的亮度增加开关𝑆断开时小灯泡消耗的功率为240𝑊117页2𝑟，𝑟为电源内阻的大小，闭合开关𝑆，此时两灯泡𝑉1、𝑉2示数变化量确实定值分别为𝛥𝑈1、𝛥𝑈2，电流表𝐴示数变化量确实定值为𝛥𝐼，则( )灯泡𝐿1变亮，灯泡𝐿2变暗𝑉1、𝑉2的示数增大电源的输出功率减小，效率增大D.𝛥𝑈2与𝛥𝐼的比值大于𝛥𝑈1与𝛥𝐼的比值如图，在直角三角形𝐴𝐶𝐷区域的𝐶、𝐷两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，∠𝐴=90°，∠𝐶=30°，𝐸是𝐶𝐷边的中点，此时𝐸点的磁感应强度大小为𝐵，假设仅将𝐷处的导线平移至𝐴处，则𝐸点的磁感应强度( )大小仍为𝐵，方向垂直于𝐴𝐶向上大小为√3𝐵，方向垂直于𝐴𝐶向下2大小为√3𝐵，方向垂直于𝐴𝐶向上2大小为√3𝐵，方向垂直于𝐴𝐶向下如下图，甲、乙两人各站在静止小车的左右两端，当他俩同时相向行走时，觉察小车向右运动。以下说法不正确的选项是(车与地面之间无摩擦)( )乙的速度必定大于甲的速度乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量乙的动量必定大于甲的动量甲、乙动量总和必定不为零如下图，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图像。甲、乙两个振子质量相等。则( )217页甲、乙两振子的振幅之比为1：2甲、乙两振子的频率之比为1：2前2𝑠内甲、乙两振子的加速度均为正值0～8𝑠时间内甲、乙两振子通过的路程之比为4：1𝑥𝑥轴上0到5𝑚之间第一次形成的波形如图乙所示，以下说法正确的选项是()介质中的质点沿波传播方向运动的速度为10𝑚/𝑠从图乙时刻起要经过0.4𝑠质点𝑐第一次到达波谷从图乙时刻起，介质中的质点𝑏比𝑎先到达平衡位置当波源的振动形式传到质点𝑐时，质点𝑎运动的总路程为10𝑐𝑚如图是半径为𝑅的半圆形玻璃砖一束单色光从𝐴点射入玻璃砖，在直径面上发生全反射，最终射出玻璃(𝐵点位置未标出)。出射光与入射光之间相互垂直，真空中光速为𝑐，则( )玻璃砖的折射率为√2光在玻璃砖内的速度为√3𝑐2光在玻璃砖中的临界角为𝜋3光在直径面上的全反射点𝑃与𝑂点的距离为√2𝑅2如图将某种透亮材质的三棱镜置于水中，△𝐴𝐵𝐶为其截面，其中∠𝐴=∠𝐵=72°，一束由𝑎、𝑏单色光317页组成的复色光从水中以角度入射三棱镜再从三棱镜射出，光路如下图，( )该材质相对水是光密介质𝑎单色光在该材质中传播速度小于在水中传播速度增大入射角，𝐴𝐶界面出射时𝑎光先消逝减小入射角，𝐴𝐶界面出射时𝑏光先消逝二、试验题〔214.0分〕某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律。图中𝐴𝐵为斜槽，𝐵𝐶为水平槽。以下说法正确的选项是 。该试验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量B.该试验要求入射小球和被碰小球必需是金属材质C.该试验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度ℎ得到小球碰撞前的速度D.该试验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度试验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置𝑆面的记录纸上并留下痕迹，从而确定𝑃点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置𝑆屡次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定𝑀、𝑁点的位置。试验中，确定𝑃点位置时屡次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与𝑂点对齐，则𝑂𝑃= 𝑐𝑚。𝑀点距𝑂点的距离𝐿𝑂𝑀、𝑃点距𝑂点的距离𝐿𝑂𝑃、𝑁点距𝑂点的距离𝐿𝑂𝑁.除此之外，还需要测量的物理量是 ，需要验证的关系式为 (其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示)。位置，图中所示的读数是 𝑚𝑚；假设缝与缝间相距𝑑，双缝到屏间的距离为𝐿，相邻两个亮条纹中心的距离为△𝑥，则光的波长表示为𝜆= (字母表达式)；某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：𝑑=0.20𝑚𝑚，𝐿=700𝑚𝑚，测量△𝑥的状况如下图，由此可计算出该光的波长为：𝜆= 𝑚。17页三、计算题〔446.0分〕13.如下图，电源电动势𝐸=20𝑉，内阻𝑟=1𝛺，当接入固定电阻𝑅=4𝛺时，电路中标有“3𝑉，6𝑊”的灯泡𝐿和内阻𝑅𝑀=0.5𝛺的小型直流电动机𝑀都恰能正常工作，求：电路中的电流𝐼；外电源的输出功率𝑃 ；外出电动机的输出功率𝑃 。出一列沿𝑥轴传播的简谐横波，在𝑡=0时刻的波形如图实线所示，在𝑡1=0.2𝑠时刻的波形如图虚线所示假设波向𝑥轴负方向传播，求该波的最小波速；𝑥1<𝑇𝑥=𝑚𝑃质点第一次消灭波峰的时刻。517页𝐴𝐵𝐵𝐷界面的中点𝐸发生全反射，并从𝐴𝐷界面射出(不考虑光束在𝐴𝐷界面上发生反射的光线)，出射光线与𝐵𝐷𝐴𝐵长为2𝐿，∠𝐴=90°，∠𝐵=60°，光在真空中传播速度为𝑐，求：①棱镜材料的折射率𝑛；②光在棱镜中传播所用时间𝑡。如下图，将一半径𝑅=0.3𝑚、质量𝑀=3𝑘𝑔的左侧靠在固定的竖直墙壁上。现让一质量𝑚=1𝑘𝑔的小球(可视为质点)自左侧槽口𝐴点正上方的𝐵点从静止开头落下，𝐴、𝐵间的距离ℎ=0.5𝑚，小球与半圆槽相切滑入槽内。重力加速度𝑔=10𝑚/𝑠2，求：小球运动到半圆槽最低点时的速度大小𝑣0。小球第一次离开半圆槽时的速度大小𝑣1。小球第一次离开半圆槽后，能够上升的最大高度𝐻。617页717页答案和解析【答案】𝐵【解析】解：设人走动时船的速度大小为𝑣，人的速度大小为𝑣′，人从船尾走到船头所用时间为𝑡。取船的速度为正方向。则𝑣=𝑑，𝑣𝐿𝑑，𝑡 𝑡依据动量守恒定律得：𝑀𝑣 𝑚𝑣′=0，解得，船的质量：𝑀=𝑚(𝐿𝑑)；𝑑应选：𝐵。人和船组成的系统所受合外力为0，满足动量守恒，由位移与时间之比表示速度，依据动量守恒定律进展分析与计算．的方向．【答案】𝐶【解析】解：𝐴、此时𝑄点波峰与波峰相遇，振动加强点，但不是总是处于波峰位置，A错误；B𝑅𝑆B错误；C、𝑃是波谷与波谷相遇，𝑄是波峰与波峰相遇，因此振动最强，其连线上各点振动始终C正确；D、两列波相遇发生干预的必要条件是：两列波的频率一样，故D错误。应选：𝐶。A、𝐵为振幅一样的相干波源，两列波干预时，两列波的波峰与波峰、波谷与波谷相遇处，振动始终加强，波峰与波谷相遇处振动始终减弱。振动加强点的振动等于波单独传播时振幅的2倍。在波的干预现象中，振动加强点的振动始终是加强的，但质点在简谐运动，其位移随时间是周期性变化，不是静止不动的。817页【答案】𝐷【解析】解：𝐴、开关𝑆断开时，依据图乙可知灯泡两端的电压为𝑈𝐿=40𝑉，电源的效率为𝜂=𝑈𝐿𝐼𝐿×100%=𝐸𝐼𝐿

40100

×100%=40%A错误；𝐵𝐶、开关𝑆𝑃=𝐸𝐼可知电源的总功率会变大，依据𝑈=𝐸−𝐼𝑟可知路端电压减小，依据𝑃=𝑈2可知灯泡的功𝑅B、C错误；D、开关𝑆断开时小灯泡消耗的功率为𝑃=𝑈𝐿𝐼𝐿=40×6𝑊=240𝑊D正确；应选：𝐷。析功率的变化和灯泡的亮度变化；依据图中的数据结合公式计算出小灯泡消耗功率。分析电路中的电流、电压和电功率的变化状况。【答案】𝐶【解析】解：𝐴、将滑片向下滑动，电路中的总电阻增大，依据𝐼=

𝐸可知电路总电流𝑅总减小，通过两并联灯泡的电流始终一样且减小，两灯泡渐渐变暗，故A错误；B𝑉2𝑉1测量的是灯泡𝐿1所以𝑉1的示数减小、依据𝑈=𝐸−𝐼𝑟可知𝑉2B错误；C、外电阻大于内电阻，将滑片向下滑动，电路中的外电阻增大，与内电阻差值变大，电源的输出功率减小，依据𝜂=

𝑈 外

×100%=

𝑈外×100%可知外电压增大，效率增大，C正确；

𝐸𝐼 𝐸D𝑉2𝐸=

+

22=

𝛥𝑈2𝑟，内 外 内 𝐼𝛥𝑈1𝐼

=2𝑟，故𝛥𝑈2与𝛥𝐼的比值小于𝛥𝑈1与𝛥𝐼D错误；应选：𝐶。

𝐸可知电路总电流变化，从而推断灯泡亮度，结合𝑈=𝐸−𝐼𝑟可知两电压表的𝑅总𝑅𝜂=𝑈外𝐼×100%𝐸=

+

2𝑟。

𝐸𝐼

内 外 𝐼 𝐼917页此题考察动态电路分析，解题关键把握闭合电路欧姆定律，留意电源效率的计算公式。【答案】𝐵【解析】解：设𝐴𝐷间距为𝐿，则𝐶𝐷间距为2𝐿，𝐸为𝐶𝐷中点，则有𝐶𝐸=𝐷𝐸=𝐿，依据安培定则和对称性可知：两导线在𝐸点的磁感应强度大小相等方向一样，设为𝐵0，依据矢量的合成可得：2𝐵0=𝐵，解0得：𝐵 =𝐵；02𝐷𝐴𝐸=𝐸𝐸0，方向垂直于𝐴𝐸斜向右下，2𝐸点的磁感应强度𝐵′=2𝐵0𝑐𝑜𝑠30°=√3𝐵0=√3𝐵，方向2垂直于𝐴𝐶B正确，ACD错误。应选：𝐵。依据安培定则推断两根导线在各点产生的磁场方向，依据平行四边形定则，进展合成，确定大小和方向的关系；当𝐷处的导线平移至𝐴𝐸点的磁感应强度大小和方向；的方向是解答的关键，求出两导线在𝐸点的磁感应强度的表达式是解答的难点。【答案】𝐴【解析】【分析】𝐴𝐵适中。【解答】甲乙两人及小车组成的系统所受外力合为零，系统动量守恒，依据动量守恒定律得：车车𝑚𝐴𝑣𝐴+𝑚𝐵𝑣𝐵+𝑚𝑣=0；车车17页𝐴𝐶𝐷.A不正确，CD正确；因小车的动量向右，说明小车受到的总冲量向右，而乙对小车的冲量向右，甲对小车的冲量向左，故乙对小车的冲量肯定大于甲对小车的冲量，故B正确。A。【答案】𝐷𝐴甲=2𝑐𝑚，𝐴=1𝑐𝑚，甲、乙两振子的振幅之比为2：1A错误；B、甲振子的周期为4𝑠，频率为𝑓=1=1𝐻𝑧=0.25𝐻𝑧，乙振子的周期为8𝑠，频率为𝑓=𝑇 41=1𝐻𝑧=0.125𝐻𝑧，甲、乙两振子的频率之比为2：1B错误；𝑇 8C、前2𝑠内，甲的加速度为负值，乙的加速度为正值，故C错误；D、0～8𝑠这段时间内，甲振子运动了两个周期，通过的路程为𝑠=2×4𝐴=乙 2×4×2𝑐𝑚=16𝑐𝑚，乙振子运动了一个周期，通过的路程为𝑠 =4𝐴 =4×1𝑐𝑚乙 4𝑐𝑚，所以路程之比为4：1D正确应选：𝐷。依据甲、乙两个振子做简谐运动的图像可知，两振子的振幅和周期大小；加速度方向与位移方向相反；振子运动了一个周期，通过的路程为4𝐴。此题考察振动图像的生疏，解题关键把握图像信息，从图像可知振幅与周期，留意振子路程的计算方法。【答案】𝐵【解析】解：𝐴、周期𝑇=0.4𝑠，波长𝜆=4𝑚，解得波速为：𝑣=𝜆𝑇

=40.4

𝑚/𝑠=10𝑚/𝑠，但介质中的质点并没有沿波传播方向运动，故A错误；B、质点𝑐第一次到达波谷，即质点𝑎的运动形式传到𝑐点，质点𝑎、𝑐间相距一个波长的距离，所需的时间为一个周期，即0.4𝑠B正确；C、图乙时刻质点𝑏正在沿𝑦轴负方向运动，它到达平衡位置的时间大于𝑇，而质点𝑎到达417页平衡位置的时间等于𝑇C错误；4D、需要1.5𝑇的时间波源的振动形式传到质点𝑐，此过程中质点𝑎运动的时间为𝑇，质点𝑎运动的路程为𝑠=4𝐴=4×5𝑐𝑚=20𝑐𝑚D错误；应选：𝐵。从图中得出质点的振动周期和波长，由此计算出波速；依据波的传播方向，结合波速和程等于振幅的4倍。应的公式即可完成解答，分析过程中要留意波的传播方向。【答案】𝐷°𝑛，在𝑃处的入射𝑠𝑖𝑛𝑟角𝜃=15𝑟由于入射光与出射光相互垂直，所以𝑚、𝐿两法线垂直𝜃=45° 𝑟=30° 𝑛=√3A错误；B、依据𝑣=𝑐𝑛错误；

=√3𝑐B3𝑠𝑖𝑛𝐶1𝑛

=√3C错误；3D、如图𝐴𝑄⊥𝑄𝑃，所以𝐴𝑄=𝑄𝑃=𝑅𝑠𝑖𝑛75°𝑂𝑃=𝑄𝑃−𝑄𝑂=𝑅𝑠𝑖𝑛75𝑅𝑐𝑜𝑠75°=√2𝑅D正确。2应选：𝐷。角𝐶，以及𝑃点与𝑂点的距离。17页射的条件列方程求解。【答案】𝐶【解析】解：𝐴、依据图线可知，光从该介质进入水中时折射角小于入射角，所以该材A错误；B、对𝑎𝑎光在水中的折射率大于在该介质中的折射率，依据𝑣=

𝑐可知𝑎单色光在该材质中传播速度大于在水中传播速度，故B错误；𝑛𝐶𝐷𝑎𝑎𝑎光先在𝐴𝐵面发生全反射，𝑎光无法射到𝐴𝐶面上，所以𝐴𝐶界面𝑎光先消逝，故C正确，D错误；应选：𝐶。全反射的条件分析哪束光先消逝。此题主要是考察了光的折射；解答此类问题要知道：不同颜色的光频率不同，在七种颜经过同一介质时偏折程度就越大；要能够通过折射定律作出正确的光路图。11.【答案】𝐴 39.80 入射小球的质量𝑚1和被碰小球的质量𝑚2 𝑚1𝐿𝑂𝑃=𝑚1𝐿𝑂𝑀+𝑚2𝐿𝑂【解析】解：(1)𝐴𝐵、要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，而对小球的材质无要求，故A正确，B错误；C、入射小球从静止下落过程中会受到回到对其的摩擦力作用，由于摩擦力做功未知，所以不能通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度ℎ得到小球碰撞前的速度，故C错误；D.两球碰撞后均做平抛运动，竖直高度一样，则下落时间相等，故只需要测量平抛的水D错误。应选：𝐴为保证减小试验误差，则应读轨迹中心到𝑂点的距离即为𝑂𝑃的长度，毫米刻度尺的最小分度是毫米，所以𝑂𝑃=39.80𝑐𝑚17页据平抛运动可知，落地高度一样，则运动时间一样，设落地时间为𝑡，则：𝑣0=𝐿𝑂𝑃，𝑣1=𝐿𝑂𝑀，𝑣2=𝐿𝑂𝑁，𝑡 𝑡 𝑡入射小球的质量为𝑚1和被碰小球的质量𝑚2，依据动量守恒定律有：𝑚1𝑣0=𝑚1𝑣1+𝑚2𝑣2，故需要测量入射小球的质量𝑚1和被碰小球的质量𝑚2；则有：𝑚1𝐿𝑂𝑃=𝑚1𝐿𝑂𝑀+𝑚2𝐿𝑂故答案为：(1)𝐴；(2)39.80；(3)入射小球的质量𝑚1和被碰小球的质量𝑚2；𝑚1𝐿𝑂𝑃=𝑚1𝐿𝑂𝑀+𝑚2𝐿𝑂𝑁试验是要验证两个小球碰撞过程系统动量守恒，同时通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量；为防止小球反弹，还要保证入射球质量要大于被碰球质量；(2)找到其平均落地点的位置𝑃，测量平抛射程𝑂𝑃，刻度尺读数规章可以得出读数；(3)依据动量守恒定律以及𝑥=𝑣𝑡求解表达式。道动量守恒定律的表达式。12.【答案】11.4𝐿

【解析】解：由图丙所示可知，游标卡尺示数为：11𝑚𝑚+4×0.1𝑚𝑚=11.4𝑚𝑚，由干预条纹间距的计算公式：△𝑥=𝐿𝜆，解得光的波长表达式为：𝜆=△𝑥⋅𝑑。𝑑 𝐿由图中可以求出条纹间距为：△𝑥=9.80𝑚𝑚=1.96𝑚𝑚=0.00196𝑚，𝑑=0.20𝑚𝑚=5𝑚。。𝐿把握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读。依据双缝干预条纹间距公式△𝑥=𝐿𝜆求解波长的即可。𝑑要估读；解决此题关键是明确测量原理，记住条纹间距公式△𝑥=𝐿𝜆，根底题目。𝑑13.【答案】解：(1)因灯泡正常工作，所以电路中电流为：𝐼=𝑃𝐿=6𝐴=2𝐴；𝑈𝐿 317页电源的输出功率为：；𝑃 =𝐸𝐼−𝐼2𝑟=20×2−22×1=36𝑊；外电动机的输入功率为：𝑃=𝑈𝑀𝐼=(20−3−2×5)×2𝑊=14𝑊电动机的发热功率为：

𝑃 =𝐼2𝑟0=22×0.5=2𝑊热则电动机的输出功率为：

𝑃 =𝑃 −𝑃 =14−2=12𝑊出 入 热答：(1)电路中的电流为2𝐴；(2)电源的输出功率为36𝑊；(3)电动机的输出功率为12𝑊。(1)通过它们的电流相等；灯泡正常发光，由电功率的变形公式可以求出灯泡的额定电流，即电路电流。电源的输出功率等于总功率减去内电阻消耗的功率；由串联电路特点可以求出电动机额定电压，由功率公式可以求出电动机的输入功率与热功率，然后求出电动机的输出功率。电阻原件的输出功率的求解方法；14.【答案】解、(1)当波向𝑥轴负方向传播时，由波形图可知该波的波长为：𝜆=3𝑚3从𝑡=0𝑠到𝑡1=0.2𝑠过程，波向负方向传播的距离为：𝛥𝑥1=(2+𝑛)𝜆(𝑛=0,1,231波传播的波速为：𝑣 =𝛥𝑥11𝛥𝑡联立得：𝑣1=10+15𝑛(𝑛=0,1,2当𝑛=0时波速最小，为：𝑣1𝑚𝑖𝑛=10𝑚/𝑠(2)当波向𝑥轴正方向传播时，由波形图可知𝑡1=(1+𝑛)𝑇，因𝑡1<𝑇，则有：𝑡1=1𝑇3 3则波速为𝑣2=𝜆波峰到𝑃点的距离为：𝛥𝑥2=𝑥𝑃−𝜆𝑇 4𝑃点第一次消灭波峰的时间为：𝑡=𝛥𝑥2𝑣217页联立得：𝑡=0.25𝑠答：(1)该波的最小波速为10𝑚/𝑠；(2)𝑥=2𝑚处的𝑃质点第一次消灭波峰的时刻是0.25𝑠。【解析】【分析】波长可以从图中直接读出，依据波长、频率和波速的关系列周期性方程可以求出波速；依据波形及传播方向确定周期，利用波速公式确定波峰到𝑃点的距离，再依据速度位移公式求解时间。周期性，因此要先从题干推断是否可以找到其传播方向，再依据波长、频率和波速的关系列周期性方程，要留意区分波的传播图象和质点的振动图象。15.【答案】解：①光线在𝐵𝐷界面的中点𝐸发生全反射，并从𝐴𝐷界面射出，出射光线与𝐵𝐷界面𝐴𝐷界面入射角𝑟=30°，𝑖=𝑛

𝑠𝑖𝑛𝑖=𝑠𝑖𝑛𝑟√2𝑠𝑖𝑛60°= √2𝑠𝑖𝑛30∘ 12

=√3②依据直角三角形的边角关系可得：光在棱镜中传播的位移𝑥=1