丰城市某中学2022-2023学年高一年级下册期末考试物理试卷(含答案)

丰城市第九中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷

学校：___________姓名：班级：___________考号：

一,单选题

1.光盘是存储信息的一种重要媒介，光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。入射

的激光束斜射到盘面上的光路如图所示，已知入射的激光束由红、蓝两单色光组成，

下列说法正确的是（）

入射激光束

盘面

/小②透明介质层/

载有信息的基层

A.光束1是蓝光

B.光束2的频率比光束1大

C.光束2的波长比光束1短

D.在透明介质层中光束1比光束2传播速度更快

2.通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的工），

2

则该交变电流的有效值为（）

口当，。C/。D.j/o

3.如图所示，足够长的导体棒固定在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为

0.5m,通过的电流为1A,导体棒与水平导轨的夹角为30。，且处于垂直于纸面向

外的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.2T,则导体棒所受的安培力大小为

（）

R

A.0.02NB.0.05NC.0.1ND,0.2N

4.海水中含有大量的正负离子，并在某些区域具有固定的流动方向，据此人们设计并

研制“海流发电机”，可生产无污染的再生能源，对海洋航标灯持续供电，其工作原理

如图所示，用绝缘防腐材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道上、下两个表面装

有防腐导电板N,板长为纵宽为b（未标出），两板间距为d,将管道沿着海水

流动方向固定于海水中，将航标灯L与两导电板”和N连接，加上垂直于管道前后面

的匀强磁场（方向如图），磁感应强度大小为3,海水流动方向如图所示，海水流动

速率为也已知海水的电阻率为小航标灯电阻为R,则下列说法正确的是（）

海

xMxxx

d.海谥方向，5XL曲需

Jx又XAx丫灯

xNxxx

A.“海流发电机”对航标灯L供电的电流方向是N—LfM

B.通过航标灯L电流的大小是

abR+pd

C.“海流发电机”产生感应电动势的大小是E=Bav

D.“海流发电机”发电的总功率为《叱

R

5.如图所示，质量为3机的容器静止在光滑水平面上，该容器的内壁是半径为R的光

滑半球面，在容器内壁的最高点由静止释放一质量为机的小滑块P,重力加速度为

go下列说法正确的是（）

A.P滑到最低点时，尸的速度为"法

B.P滑到最低点时，容器的速度为

C.P从开始到最低点过程中，容器的位移大小为

4

D.P经过最低点后沿内壁继续上滑的最大高度小于R

6.如图所示，在倾角为。的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和3,

它们的质量均为如弹簧的劲度系数为左，C为一固定的挡板，现将一个质量也为根

的物体。从距A为L的位置由静止释放，。和A相碰后立即粘在一起，之后在斜面上

做简谐运动。在简谐运动过程中，物体3对C的最小弹力为l〃gsine,则以下说法

正确的是（）

A.简谐运动的振幅为‘"gsin'

2k

B.简谐运动的振幅为小站

2k

C.B对C的最大弹力l"i-

2

Db对C的最大弹力竺叱”

2

7.如图所示，在平面直角坐标系第一象限内某区域充满了垂直于纸面向外的匀强磁场

（图中未画出），磁感应强度大小5=2T,一群相同带电粒子从y轴的10cm〜20cm范

围内，以速度v=20m/s沿x轴正方向进入第一象限，所有粒子均通过％轴上同一点而

离开磁场，已知粒子电量4=0.1C,质量加=0.001kg,不计带电粒子的重力，下列说

法正确的是()

A.该区域磁场的最小面积为(2+7r)xlO-2(m2)

3兀

B.粒子在磁场中运动最长时间为旦s

400

C.粒子在磁场中运动最短时间旦s

200

D.粒子在磁场中动量变化量的最大值为4义10-2kg.m/s

二、多选题

8.如图甲所示，H、邑、Q三点位于某一均匀介质的同一平面内，$2为振动情况

完全相同的两个波源，其振动图像如图乙所示，波源产生的简谐波在该介质中的传播

速度为20m/s。下列说法正确的有()

A.两机械波的波长为4mB.Q点为振动减弱点

C.质点Q的位移不可能为0D.质点Q的振幅为20cm

9.如图所不，矩形线圈abed在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴0。匀速转动，线圈的

电阻为凡线圈共N匝，理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2,定值电阻片=7?,当

线圈的转动的转速为〃时，电压表的示数为U,则（）

R

B.从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为

e=~Ucos2m《V)

C.线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为更型

4Nmt

D.当线圈转动的转速为2〃时，电压表的示数为2U

10.如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向

竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦两导体棒人人均垂直于导轨静止放置。

已知导体棒。的质量为3机，电阻为厂，导体棒6的质量为机，电阻为3厂，两导体棒的

长度均为/,其余部分电阻不计。现使导体棒。获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度

%,除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用。在两导体棒运动过程中，下列

A.a棒受到的安培力做的功等于电路中产生的焦耳热

B.最终心匕棒以相同的速度做匀速直线运动

D.全过程中，通过导体棒。的电荷量为却出

4BI

11.如图所示，直角三角形ABC区域内（含边界）存在垂直于纸面向外的匀强磁场，

磁感应强度大小为3,顶点A处有一离子源，沿AC方向同时射出一群速度大小不同

的正离子，离子的质量均为加、电荷量均为q,已知NB4C=30。，3C边长为L,不计

离子的重力及离子间的相互作用力，则下列说法正确的是（）

A.从A3边界射出的离子，一定同时平行射出

2兀〃2

B.从边界射出的离子在磁场中运动的时间均不小于。

3qB

C.从边界射出的离子的速度均不小于乂迦

m

D.当某离子垂直于边界射出时，磁场中的所有离子都在与A3边界成15。角的一条

直线上

三、实验题

12.实验小组利用如图（1）所示实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验，考虑到摆

长和周期的测量对实验结果的影响，对实验进行了改进，在细线上端固定拉力传感

器，传感器连接计算机，用天平测出小球质量为如将小球拉偏平衡位置一定夹角

（角度很小）无初速度释放，待小球稳定后，通过拉力传感器测出其读数随时间变化

图⑴图⑵

（1）下列操作可以减小误差影响的是

A.小球应选重而小的钢球

B.小球的摆动平面必须为竖直面

C.摆球从平衡位置拉开任意角度后释放

（2）单摆的周期为；

（3）当地重力加速度为；单摆的摆长为o（用F。，加，表示）

13.利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm,双缝到光屏间的距

离/=0.5m,实验时接通电源使光源正常发光，调整光路使得从目镜中可以观察到干

涉条纹。

I1IIIIE1

AB

图2图3

（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可O

A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动

C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝

（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，则分划板在图中A位置时游标卡

尺的读数为在3位置时游标卡尺读数为/=15.6mm,相邻两条纹间距

Ax=mm；

该单色光的波长4=m；

（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上如图3所示。则在这

种情况下测量干涉条纹的间距Ax时，测量值______实际值。（填“大于”“小于”或“等

于“）

四、计算题

14.如图所示，实线是一列简谐横波在；=0时刻的波形图，虚线是在^=0.2s时刻的

波形图。

(1)若波向X轴正方向传播，求可能的波速；

(2)若波向x轴负方向传播且周期T符合：2Tj-;<3T,求波速。

15.如图所示，质量”为5.0kg的小车以2.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运

动，小车上AD部分是表面粗糙的水平轨道，DC部分是1/4光滑圆弧轨道，整个轨道

都是由绝缘材料制成的，小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的

匀强磁场，电场强度E大小为50N/C,磁感应强度B大小为2.0T.现有一质量m为2.0

kg、带负电且电荷量为0.1C的滑块以10m/s的水平速度向右冲上小车，当它运动到

D点时速度为5m/s.滑块可视为质点，g取10m/s?.求：

77777777^^777777777/7777777^77777777777777777777777777'

(1)求滑块从A到。的过程中，小车与滑块组成的系统损失的机械能；

(2)如果滑块刚过。点时对轨道的压力为76N,求圆弧轨道的半径厂；

(3)当滑块通过。点时，立即撤去磁场，要使滑块不冲出圆弧轨道，求此圆弧轨道

的最大半径.

16.如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间

距L=0.8m,左端通过导线连接一个R=0.6。的定值电阻，整个导轨处在竖直向下的

匀强磁场中。质量根=0.5kg、长度L=0.8m、电阻r=0.2。的匀质金属杆垂直导轨放

置，现对杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力R使其由静止开始运动，拉力R

的功率P=5W保持不变。当金属杆的速度v=2m/s时，金属杆的加速度

a=4.2m/s2,金属杆与导轨始终接触良好。

XXXXXXX

FB

Rxx>xXXX£

XXXXXXXv

（1）求匀强磁场的磁感应强度大小&

（2）若金属杆做匀速直线运动时撤去拉力R求从撤去拉力R到金属杆停下的过程中

金属杆上产生的热量。；

（3）若金属杆做匀速直线运动时撤去拉力F求从撤去拉力R到金属杆停下的过程中

金属杆通过的位移大小无。

参考答案

1.答案：A

解析：ABC.由题可得光束1的折射率较大，所以光束1的频率比光束2大，光束1是

蓝光，光束1的波长比光束1短，故A正确，B、C错误；

D.由v=£可知，在透明介质层中蓝光比红光传播得更慢，所以光束1比光束2传播得

n

更慢，D错误。

2.答案：C

解析：设该交变电流的有效值为/,根据有效值定义有

解得/=/°，C正确。

3.答案：D

解析：导体棒在导轨间的有效长度为1m,由安培力公式得歹=B〃=0.2N,故选

Do

4.答案：B

解析：A.由左手定则可知，海水中正、负离子受洛伦兹力作用分别向M板和N板;M

板带正电，N板带负电，发电机对航标灯提供电流方向是LfN,A错误；

B.海水的电阻r=夕上=夕&

Sab

由闭合电路欧姆定律得通过航标灯的电流为1=工=-Bvabd,B正确；

7?+rabR+pd

C.在M、N两板间形成稳定的电场后，其中的正、负离子受电场力和洛伦兹力作用而

平衡，在两板间形成稳定电压，则也=3小

d

解得E=U=Bdv,C错误；

D.“海流发电机”发电的总功率为P=IE=B-vYab,口错误

abR+pd

5.答案：C

解析：AB.设小滑块到达最低点的速度为匕，容器的速度为%,系统水平方向动量守

恒，则mvl=3mv2

此过程中系统机械能守恒，则gw；+-3mvf=mgR

解得匕=JI7

v2=RgR,故AB错误；

C.设滑块的位移为再，容器的位移为工2,根据动量守恒定律得7叫=37%

xr+x2=R

解得工2=!尺，故C正确；

4

D.当滑块尸经过最低点后沿内壁继续上滑到最大高度时，两者有共同的速度，设此时

最大高度为H,则由水平方向动量守恒与系统机械能守恒0=(加+3相》共

12

mg(R-H)=2(冽+3加»共

解得H=R,故D错误。

6.答案：A

解析：AB.当弹力等于AD的重力的分力时AD处于平衡位置，由依：o=2加gsin。

可知平衡位置时弹簧的形变量为x0=2mgsin，

k

处于压缩状态；当3对C弹力最小时，对3分析，则有机gsine+Qkgnzgsin，

故弹簧此时形变量x=mgSin0

2k

此时弹簧处于压缩状态;故简谐运动的振幅为

A==也包"—整皿=即里目吆，故人正确，B错误；

°k2k2k

CD.当AD运动到最低点时，3对C的弹力最大;由对称性可知，此时弹簧的形变量为

3mgsin32mgsin07mgsin0

ZXX—­+JVri-I-

02kk2k

此时弹力为歹=MA+%)=誓"

3对C的弹力为b+Mgsin6=弓机,故CD错误。

7.答案：D

解析：A.洛伦兹力提供向心力，qvB=Q

R

解得火=10cm

所有粒子均通过x轴上同一点而离开磁场，即粒子从轴上x=10cm点离开磁场，即所

有粒子聚焦到尤=10cm点，如图所示

区域最小面积』小2卜片-#「等XI。』，故A错误;

BC.粒子在磁场中运动的周期T=27r—=—s

qB100

粒子在磁场中运动最长时间/=工=

2200

粒子在磁场中运动最短时间£=工=旦s,故BC错误；

4400

D.粒子在磁场中运动动量变化量的最大值Ap=2/〃v=4xl(r2kg.m/s,故D正确。故选

Do

8.答案：AD

解析：由题图乙可知两列波的周期均为T=02s,所以两列波的波长均为

2=vT=4m,A正确；Q点到和邑的波程差为Ay=6m-2m=4m=4,且两列波

的相位差为0,所以。点为振动加强点，其振幅为A+A=20cm,B错误,D正确；

当质点。运动至平衡位置时，其位移为0,C错误。故选A、Do

9.答案：CD

解析：A.依题意可得/2=t=q

R]R

，4=2:1

所以/2/,=二，A错误；

R

F

B.根据欧姆定律，发电机产生的感应电动势的最大值为&，则有关=R11+q

U2

CD=2〃7irad/s

从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为

e=Emcoscot=^y^-cos2mtt(y),B错误；

C.线圈在转动过程中通过线圈的磁通量最大值为盆，则有笠a=N"2"7r,C正确;

D.当线圈转动的转速为2m时，线圈中产生的电动势的最大值为&'=2^^4向

因为当L=N或12ml=E.

所以鼠=5/7

其有效值为5U,假定电压表示数为。；，则有

TJ'15

5U=I：R+U；=2=R+U：=—U；+2U；=—U；

R122

解得。2'=2。，D正确。

10.答案：BD

解析：A.整个过程中，。棒、6棒受到的安培力做的功之和等于电路中产生的焦耳热，

故A错误；

B.根据题意可知，两棒组成回路，电流大小相同，。棒受安培阻力做变减速直线运

动，6棒受安培动力做变加速直线运动，当两者的速度相等时，电流等于零，两棒不

再受安培力，则达到共同速度做匀速直线运动，加速度为零，故B正确；

C.两棒所受安培力合力为零，系统动量守恒，最终共同速度为v

3mv0=(3m+m)v

b棒受到的安培力做的功w=工"丫2=工相[3]=遮故c错误；

22U°J32

D.以运动方向为正方向，对〃棒由动量定理得3加-3加%=-5/q

解得乡=网&,故D正确。

43/

11.答案：ACD

解析：A.从A3边界射出的离子，如图所示

由题意可知，离子的入射角度相同，出射角也相同，则从A3边界射出的离子转过的

圆心角也相同均为60度。由于所有粒子质量，电量均相同，可知所有粒子的运动周期

均相同，离子在磁场中的运动时间也相同，故离子会同时平行射出，故A正确；

|jirn

B.在3点射出的离子，在磁场中运动的时间从5c边界射出的离子，圆

63qB

TIJ/l

周运动的圆心角。W60。，所以从3c边界射出的离子在磁场中运动的时间/三二，故

3qB

B错误；

C.当离子从边界射出时，从3点射出的离子运动半径最小，速度也最小，则离子

lmy

从3点射出时，由几何关系可知，离子的运动半径为厂=①，由r=,，可得

qB

v=g"迦，故从3c边界射出的离子的速度应该不小于正段，故C正确；

mmm

D.同一时刻沿同个方向射出不同速度大小的离子，由于周期相同，则经历相同的时

间，转过相同圆心角的离子在同一条直线上，当某离子垂直于边界射出时，由几

何关系可知，此时离子转过的圆心角为30。，由弦切角与圆心角的关系可知，此时所

有离子在与A3边界成15。角的一条直线上，故D正确。

故选ACDo

12.答案：（1）AB/BA

（2）包

（3）4玲.16用;

3m3加兀之

解析：（1）A.实验中为了减小空气阻力的影响，小球应选重而小的钢球，故A正

确；

B.小球的摆动平面必须为竖直面，否则小球不做单摆运动，故B正确；

C.小球做单摆运动应满足摆角很小，不能为任意角度，故C错误。

故选ABo

（2）一周期经历两次平衡位置，平衡位置时小球受力最大，故单摆的周期为

T=5、­0=4"

（3）设小球最大偏角为仇有

Fo=mgcos6

最低位置有

V2

2r-mg=m—

0L

根据机械能守恒有

八12

mgL（l—cos]mv

可得当地重力加速度为

g=如

3m

根据单摆周期公式

T

可得单摆的摆长为

」J6而

3机兀2

13.答案：（1）B（2）0.75（3）6.0'10一7（4）大于

解析：（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距

公式=

d

可知减小相邻两个亮条纹或暗条纹的间距离，以增加条纹个数，可增大双缝间距力

或减小双缝到屏的距离/,ACD错误，B正确；

（2）相邻两条纹间距Ax=迤二%=15.6mm-11.1mm=。75mm

n-17-1

+〃Ax-J0.75x10-3x0.4x103.,,__,..__

该单色光的波长X=-------=--------------------------m=0.6xl055m=6.0x107m

I0.5

（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测

量干涉条纹的间距Ax时，由于条纹是倾斜的，所以测量值大于实际值。

14.答案：（1）4；：1mzs（九cN）（2）0.55m/s

解析：（1）由图可知波长4=4cm=0.04m

波向x轴正方向传播，那么，经过马-4波向右传播了〃+N）个周期，故有

故波速v="=m/s（«e7V）

（2）波向x轴负方向传播，那么，经过波向右传播了〃+；（九eN）个周期，故有

12Tl+

又2T<%?-4<3T

所以，2=[2+；]T=2T

故波速v=-=-....------=0.55m/s

T4/、

五色—1）

15.答案：（1）85J（2）1m（3）5/7或0.71m

解析：（1）设滑块运动到。点时的速度大小为匕，小车在此时的速度大小为打，滑

块从A运动到。的过程中系统动量守恒，以向右为正方向，有：根%-加丫=机匕+爪2

代入数据解得％=0

则小车跟滑块组成的系统的初机械能用=3叫；+：防?

小车跟滑块组成的系统的末机械能反=；机片+0

代入数据解得：E1=U0J,