江西省部分学校2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1江西高二期末教学质量检测物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将〖答案〗答在答题卡上。选择题每小题选出〖答案〗后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的〖答案〗无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：必修第三册、选择性必修第一册第一章至第三章。一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.如图所示，带正电荷的橡胶环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（）A.N极竖直向上 B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右〖答案〗D〖解析〗转动带电环可以等效环形电流，根据右手螺旋定则，圆环左侧磁场方向向右，故最后小磁针N极沿轴线向右。2.在十字路口，四面都悬挂着红、黄、绿三色交通信号灯，它是不出声的“交通警察”。红绿灯是国际统一的交通信号灯，红灯是停止信号，绿灯是通行信号，频率为的红光，从10m外的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要的时间和在这个距离中的波长数分别为（）A.个 B.个C.个 D.个〖答案〗A〖解析〗依题意，根据可得，从10m外的交通信号灯传到眼睛，大约需要的时间为由可得，红光的波长为可得在这个距离中的波长数为（个）故选A。3.2019年4月10日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法，正确的是（）A.两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样B.在干涉图样中，振动加强区域质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移C.当波源远离观察者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低D.只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射〖答案〗C〖解析〗A．只有频率相同时，两列波叠加才能发生稳定的干涉现象。故A错误；B．干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移时大时小，也可能为零。故B错误；C．根据多普勒效应可知，当波源远离观察者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低。故C正确；D．如果障碍物的尺寸大于波长，也会发生衍射，但衍射不明显。故D错误。4.如图所示，甲、乙相同的带正电小球从离水平地面同一高度处以初速度水平向左抛出，乙球处于垂直纸面向里的匀强电场中，下列说法正确的是（）A.甲比乙先着地，甲、乙两球落地时的速度大小相等B.乙比甲先着地，甲、乙两球落地时的速度大小相等C.甲、乙同时着地，甲球落地时的速度比乙球落地时的速度大D.甲、乙同时着地，乙球落地时的速度比甲球落地时的速度大〖答案〗D〖解析〗根据题意可知：甲球只受重力，竖直方向上做自由落体运动；乙球除重力做功外，还受到垂直纸面向里的电场力作用，竖直方向做自由落体运动，而且电场力对其做正功。所以两个球在竖直方向上都做自由落体运动，下落的高度又相同，故下落时间相同，两球同时落地；根据动能定理可知，而乙球合外力做的功比甲球合外力做的功大，而初速度相等，故乙球的末速度比甲球的末速度大。故选D。A.“”是能量的单位B.无人机正常工作时通过电机电流为C.无人机的电机总电阻约为D.充满一次电后，无人机正常工作时间不超过〖答案〗B〖解析〗A．根据公式可知电池容量中“”是电荷量的单位，故A错误；B．电机的额定工作电压，额定功率，根据公式可知无人机正常工作时的电流是故B正确；C．若是纯电阻，根据公式得由于无人机的电机不是纯电阻元件，可知无人机的总电阻一定小于，故C错误；D．根据公式可知无人机充满电后一次工作时间为故D错误。故选B。6.一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A。上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则（）A.由Q振源产生的波先到达弹簧振子处B.两列波可能形成干涉C.由Q振源产生的波的波速较接近4m/sD.绳上不会出现振动位移大小为2A的点〖答案〗C〖解析〗A．因为小球第一次振动时起振方向向上，根据P、Q振源产生波的波形可知，由P振源产生的波先到达弹簧振子处，故A错误；BC．由题意可知，P、Q两振源的频率不等，所以不能形成干涉。其中Q的频率比较接近小球振动的固有频率2Hz，所以由Q振源产生的波的波速较接近于故B错误，C正确；D．虽然两列波频率不同，不会产生稳定的干涉，但根据波的叠加原理，在绳上一定会有这两列波的波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的位置，此位置质点振动位移大小为2A，故D错误。故选C。A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗甲球做自由落体运动所以乙球沿弧形槽做简谐运动（由于，可认为偏角）．此运动与一个摆长为R的单摆运动模型相同，故此等效摆长为R，因此乙球第1次到达C处的时间为所以故选C。8.一质量为的物块在合外力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化的图像如图所示，则（）A.时物块的动量大小为B.时物块的动量大小为C.时物块的速率为D.时物块的速度为零〖答案〗BC〖解析〗A．由动量定理可得时物块的动量大小为A错误；B．由动量定理可得时物块的动量大小为B正确；C．由动量定理可得解得C正确；D．由动量定理可得解得D错误。故选BC。9.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.t＝0.8s时，振子的速度方向向左B.t＝0.2s时，振子在O点右侧6cm处C.t＝0.4s和t＝1.2s时，振子的加速度相同D.t＝0.4s到t＝0.8s的时间内，振子的速度逐渐增大〖答案〗AD〖解析〗A．从t＝0.8s时起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故t＝0.8s时，速度方向向左，A正确；B．由题图乙得振子的位移x＝12sintcm故t＝0.2s时，x＝6cmB错误；C．t＝0.4s和t＝1.2s时，振子的位移方向相反，加速度方向相反，C错误；D．t＝0.4s到t＝0.8s的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其速度逐渐增大，D正确．故选AD。10.如图所示电路，为光敏电阻（光照强度增强，其阻值变小），为滑动变阻器，为定值电阻，电表均为理想电表。闭合开关S后，下列说法正确的是（）A.光照强度增强，电流表的示数变小B.光照强度增强，消耗的电功率变小C.将的滑片P向左滑动，电压表V示数变大D.将的滑片P向右滑动，电流表的示数变小〖答案〗BD〖解析〗A．光照强度增强，光敏电阻阻值减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I增大，电流表的示数变大，选项A错误；B．两端电压减小，则消耗的电功率变小，选项B正确；C．将的滑片P向左滑动，接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，路端电压变小，则电压表V的示数变小，选项C错误；D．将的滑片P向右滑动，接入电路的电阻变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I变小，根据并联电路的电流分配规律，可知每个支路的电流都变小，则电流表的示数变小，选项D正确。故选BD。二、实验题（本题共2小题，共16分）11.如图甲为用单摆测重力加速度的实验装置，在实验中用最小刻度为的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示。（1）下列说法正确的有_________。（填字母）A．测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态B．摆长等于摆线的长度加上摆球的直径C．测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时D．如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用木球作摆球（2）为悬挂点，从图乙可知单摆的摆长为_________m。（3）若用表示单摆的摆长，表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小_________。（4）若把该单摆放在月球上，则其摆动周期_________（填“变大”“变小”或“不变”）。〖答案〗（1）A（2）（3）（4）变大〖解析〗（1）[1]A．测摆长时摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，否则，摆长的测量不准确，A正确；B．摆长等于摆线长度加上摆球的半径，B错误；C．当摆球经过平衡位置时开始计时，测多次全振动所用时间后求出周期的平均值，C错误；D．摆球选择质量大一些、体积小一些的小球，如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球，D错误。故选A。（2）[2]从悬点到球心的距离即为摆长，刻度尺的分度值为1mm，读数时需要估读到分度值的下一位，可得（3）[3]若用表示单摆的摆长，表示单摆振动周期，由单摆的周期公式可求出当地重力加速度大小（4）[4]由于月球上的重力加速度较小，所以将单摆放在月球上时，其摆动周期变大。12.兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材：A．两节干电池组成的电池组B．电流表A1：量程=100mA，内阻=4ΩC．电流表A2：量程=200mA，内阻=2ΩD．定值电阻R1=1ΩE．定值电阻R2=2ΩF．定值电阻R3=13ΩG．滑动变阻器R（0~10Ω）H．导线与开关（1）实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表A₂改装成量程为3V的电压表，将电流表。量程扩大为0.5A，另定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为：a___________；b___________；c___________（均填器材前面的字母）。（2）在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。（）（3）电路连接准确无误后，闭合开关K，移动滑动变阻器，得到多组电流表A1，A2的示数，作出了I2-I1图像如图丙所示，则电池组电动势E0=___________V；内阻=___________Ω（小数点后均保留两位）（4）用本实验电路进行测量，仅从系统误差方面分析，电动势及内阻的测量值均___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。〖答案〗（1）FDE（2）（3）2.911.35（4）等于〖解析〗（1）[1]将电流表A2改装成3V电压表，则有=3V解得=13Ω即A2与定值电阻a串联，故a应选R3；[2]电流表A1量程扩大到0.5A，扩大倍数并联电阻=1Ω解得=1Ω故b应选R1；[3]保护电阻c应选R2。（2）实物连线如图所示。（3）[5][6]扩大量程后电压表内阻=15Ω电流表内阻=0.8Ω由闭合电路欧姆定律，有即得=2.91V，，=1.35Ω。（4）[7]用本实验电路测量，测量电动势和内阻测量值与真实值相等。三、计算题（本题共3小题，共计38分。解答时应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。有数值计算的题，〖答案〗中必须明确写出数值和单位）13.如图所示，以原点O为界在x轴上有两段不同材料的绳子，波源S1和S2分别置于x=m和x=6m处，同时产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，t=0时刻，x=m和x=2m处的质点刚好开始振动，某时刻两列波恰好同时到达原点处的质点O，若从t=0开始到时间内P点经过的路程为3cm，求：（1）甲、乙两波的频率之比；（2）乙波在右侧绳子中的传播速度大小；（3）从t=0到t=7s，原点处的质点O经过的路程。〖答案〗（1）；（2）2m/s；（3）48cm〖解析〗（l）两列波同时传到O点，由，得出根据题图可知又联立可得（2）由题可得质点P向上运动，因此质点运动的路程3cm为先向上运动到波峰1cm在回到平衡位置走了2cm，因此可知P点当前的位移为1cm，则有结合P点向上运动有，因此可得根据题图可知=4m，则乙波在右侧绳子中的传播速度大小为=2m/s（3）由上述分析可得=1m/s，则经过1s后两列波均刚好到达O点，且两列波在О点叠加后振动最强，故О点做振幅为4cm的振动，周期不变，从t=0到t=7s，原点处的质点O经过的路程为s=3T=12A=48cm14.如图所示，带电平行板倾斜放置与水平面间的夹角为θ，两板间的电压U=8×103V，两板间的距离d=0.4m，圆形光滑轨道竖直固定放置，最低点B正好在上极板的边缘，C点是圆弧轨道的最高点；质量m=0.1kg、电量q=+10-4C的小球，从平行板下极板边缘A点由静止释放，在平行板间的匀强电场中，正好沿水平直线AB做匀加速运动，经过B点进入圆弧轨道，刚好到达最高点C点，电场只存在带电平行板内，外部没有电场，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：（1）平行板与水平面间的夹角θ及小球经过B点时的速度vB；（2）圆形轨道的半径R。〖答案〗（1）60°，4m/s；（2）032m〖解析〗（1）平行板间的电场强度对小球受力分析，可知电场力与重力的合力水平向右，由力的合成矢量三角形的几何知识可得代入数据解得故θ=60°；小球从A运动到B，由能量守恒可得解得vB=4m/s（2）小球刚好到达最高点，有小球从B运动到C，由机械能守恒定律可得综合解得R=0.32m15.如图所示，光滑水平