江蘇省南京市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中學(xué)情調(diào)研測(cè)試物理試題（解析版）

PAGE2024年南京市第一學(xué)期高二物理期中試卷一、單項(xiàng)選擇題：共11題，每小題4分，共計(jì)44分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.下列說(shuō)法正確的是（）A.閉合導(dǎo)線的一部分在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.電磁鐵的工作原理是電磁感應(yīng)C.赫茲第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在D.愛因斯坦第一個(gè)提出了能量量子化【答案】C【解析】A．閉合導(dǎo)線的一部分在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．電磁鐵的工作原理是電流的磁效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．赫茲第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故C正確；D．普朗克第一個(gè)提出了能量量子化，故D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示，P為橋墩，A為靠近橋墩浮在水面的樹葉，波源S連續(xù)振動(dòng)形成水波，此時(shí)樹葉幾乎不動(dòng)。為使水波能帶動(dòng)樹葉明顯振動(dòng)，可采用的方法是（）A.減小波源的振幅 B.減小波源距橋墩的距離C.增大波源的頻率 D.減小波源的頻率【答案】D【解析】CD．根據(jù)題意，為使水波能帶動(dòng)樹葉明顯振動(dòng)，即發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，應(yīng)減小障礙物的尺寸或者增大波長(zhǎng)，根據(jù)可知，減小波源的頻率，波長(zhǎng)增大，故C錯(cuò)誤，D正確；AB．減小波源的振幅，減小波源距橋墩的距離對(duì)波長(zhǎng)無(wú)影響，故AB錯(cuò)誤。故選D。3.甲、乙兩小車在平直軌道上同向行駛，時(shí)間內(nèi)圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.時(shí)間內(nèi)甲的平均速度比乙大 B.時(shí)間內(nèi)乙的平均速度比甲大C.乙在內(nèi)的平均速度等于 D.內(nèi)甲的平均速度比乙大【答案】D【解析】AB．圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積代表位移，可知乙的位移較大，根據(jù)平均速度的計(jì)算公式可知乙的平均速度較大，同理時(shí)間內(nèi)乙的平均速度比甲小，故AB錯(cuò)誤；C．若乙滿足勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則在內(nèi)的平均速度等于，由于乙圖像的面積小于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的面積，則平均速度小于，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知內(nèi)甲圖圍成的面積大于乙圖，所以甲的平均速度比乙大，故D正確；故選D。4.如圖所示為“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器圍繞火星多次變軌的簡(jiǎn)化圖景。軌道I、III為橢圓，軌道II為圓，O點(diǎn)是這三個(gè)軌道的相切點(diǎn)，O、Q分別是遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn)，O、P、Q三點(diǎn)連線經(jīng)過(guò)火星中心，已知火星的半徑為R，，探測(cè)器在軌道II上經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速度為v。下列說(shuō)法正確的是（）A.在多次變軌過(guò)程中，探測(cè)器與火星中心的連線經(jīng)過(guò)相等時(shí)間掃過(guò)的面積都相等B.探測(cè)器在軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的加速度等于C.探測(cè)器在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的速度小于vD.探測(cè)器在軌道II和III上運(yùn)動(dòng)的周期之比是【答案】B【解析】A．根據(jù)開普勒第二定律，在同一軌道上探測(cè)器與火星中心的連線經(jīng)過(guò)相等時(shí)間掃過(guò)的面積都相等，在不同軌道上，不具備上述關(guān)系，故在多次變軌過(guò)程中，探測(cè)器與火星中心的連線經(jīng)過(guò)相等時(shí)間掃過(guò)的面積不相等，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)幾何關(guān)系，探測(cè)器在軌道II上運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌道半徑為根據(jù)牛頓第二定律經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的加速度等于故B正確；C．根據(jù)變軌原理，探測(cè)器在軌道II上需點(diǎn)火加速變軌到軌道I上，故探測(cè)器在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的速度大于v，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開普勒第三定律探測(cè)器在軌道II和III上運(yùn)動(dòng)的周期之比是故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，電阻，變阻器的最大阻值為，下列說(shuō)法正確的是（）A.該電路電源的輸出電壓最大為5VB.的阻值逐漸增大消耗的功率逐漸減小C.當(dāng)時(shí)，消耗的功率最大D.當(dāng)時(shí)，電源的效率最低【答案】A【解析】A．該電路電源的輸出電壓當(dāng)取最大阻值時(shí)，輸出電壓最大，為故A正確；B．消耗的功率根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)消耗的功率最大，此時(shí)故的阻值由0逐漸增大到3Ω，消耗的功率逐漸增大，故B錯(cuò)誤；C．消耗的功率故越小，消耗的功率越大，當(dāng)時(shí)，消耗的功率最大，故C錯(cuò)誤；D．電源的效率越小，電流越大，電源效率越低，故D錯(cuò)誤。故選A。6.如圖所示，某同學(xué)用圖示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。為減小實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，可采用的方法是（）A.用內(nèi)阻小的電壓表 B.用內(nèi)阻大的電壓表C.用內(nèi)阻小的電流表 D.用內(nèi)阻大的電流表【答案】B【解析】實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源是電壓表的分流作用，流經(jīng)電源的電流大于電流表的示數(shù)，所以當(dāng)電壓表的內(nèi)阻越大時(shí)，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，電壓表分得的電流越小，對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響越小，故需要用內(nèi)阻大些的電壓表。故選B。7.如圖所示，帶電粒子從電場(chǎng)中a點(diǎn)以速度進(jìn)入電場(chǎng)，僅在電場(chǎng)力作用下，沿虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子加速度先增大再減小 B.粒子先加速后減速C.粒子帶正電荷 D.粒子的電勢(shì)能先減小后增大【答案】C【解析】A．電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，根據(jù)牛頓第二定律故帶電粒子從電場(chǎng)中a點(diǎn)沿虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過(guò)程中，粒子加速度先減小再增大，故A錯(cuò)誤；C．根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的合外力指向軌跡的凹側(cè)，可知帶電粒子所受的電場(chǎng)力向右，故粒子帶正電荷，故C正確；BD．帶電粒子從電場(chǎng)中a點(diǎn)沿虛線所示的軌跡運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過(guò)程中，粒子所受的電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角先大于，后小于，電場(chǎng)力先做負(fù)功再做正功，粒子先減速后加速，粒子的電勢(shì)能先增大后減小，故BD錯(cuò)誤。故選C。8.高空作業(yè)人員必須要系安全帶！如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，自由下落h后安全帶剛好被拉直，此后經(jīng)過(guò)時(shí)間t作業(yè)人員下落到最低點(diǎn)，在時(shí)間t內(nèi)安全帶對(duì)人的平均作用力大小為（重力加速度大小為g）（）A. B.C. D.【答案】A【解析】從作業(yè)人員跌落開始直到作業(yè)人員下落到最低點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)量定理，有聯(lián)立可得故選A。9.如圖所示，滑塊B放置在光滑的水平面上，其光滑圓弧曲面的圓心角小于，曲面最低點(diǎn)與水平面相切，小球A以某一水平初速度沖向B，則（）A.A、B相互作用過(guò)程中，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.A、B相互作用過(guò)程中，A的機(jī)械能守恒C.A的初速度達(dá)到一定數(shù)值就可以越過(guò)BD.A的初速度無(wú)論多大都不能越過(guò)B【答案】C【解析】A．A、B相互作用過(guò)程中，A、B組成的系統(tǒng)合外力不為零，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B．A、B相互作用過(guò)程中，只有重力做功，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由于B的機(jī)械能增大，故A的機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；CD．設(shè)光滑圓弧曲面的圓心角為，根據(jù)A、B組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，以及機(jī)械能守恒有可知A的初速度達(dá)到一定數(shù)值就可以越過(guò)B，故C正確，D錯(cuò)誤。10.兩電荷量分別為和的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖所示，則（）A.和帶同種電荷B.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.N、C之間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向D.將電子沿x軸從N移到D，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功【答案】D【解析】A．由圖可知附近電勢(shì)為正無(wú)窮，則為正電荷，附近電勢(shì)為負(fù)無(wú)窮，則為負(fù)電荷，故和帶異種電荷，故A錯(cuò)誤；B．圖象的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，A點(diǎn)處圖象的斜率不為零，則A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，N、C之間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，故C錯(cuò)誤；故選D。11.如圖所示，光滑半圓柱體固定在水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的兩小球A、B用跨過(guò)光滑滑輪的輕繩連接，輕小滑輪O在半圓柱體圓心的正上方，小球A置于半圓柱體上，小球B用輕彈簧水平牽引，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知B球質(zhì)量為1kg，OA與豎直方向成角，OA長(zhǎng)度與半圓柱體半徑相等，OB與豎直方向成角，，則下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.A球質(zhì)量為B.光滑半圓柱體對(duì)A球支持力大小為10NC.剪斷OA繩子的瞬間A的加速度大小為D.剪斷OA繩子的瞬間B的加速度大小為【答案】B【解析】A．對(duì)小球A和B受力分析如圖所示，由圖可知，小球B受重力、繩子拉力和彈簧的拉力作用而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得對(duì)球A分析可知，OA與豎直方向成30°角，OA長(zhǎng)度與半圓柱體半徑相等，則半徑與豎直方向夾角為30°，根據(jù)平行四邊形定則得又聯(lián)立，解得故A正確，與題意不符；B錯(cuò)誤，與題意相符；C．剪斷輕繩后，T2變成0，沿圓半徑方向合力為零，沿切線方向根據(jù)牛頓第二定律有故C正確，與題意不符；D．在剪斷瞬間，彈簧彈力F不變，B受到的合力根據(jù)牛頓第二定律可知故D正確，與題意不符。本題選錯(cuò)誤的故選B。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題~第16題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。12.小明和小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“用單擺測(cè)量重力加速度大小”的實(shí)驗(yàn)。（1）現(xiàn)提供下列幾個(gè)相同大小的小球，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇________A.實(shí)心鋼球 B.空心鋼球 C.實(shí)心鋁球 D.空心鋁球（2）甲圖和乙圖是兩同學(xué)分別使用游標(biāo)卡尺測(cè)量某小球直徑d的兩次實(shí)驗(yàn)操作，其中正確的是________（選填“甲”或“乙”）。某次使用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球直徑的讀數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為________mm。（3）小明規(guī)范安裝好單擺，測(cè)得擺線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，并測(cè)得單擺完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎档谋磉_(dá)式________（結(jié)果用L、d、n、t表示）。（4）小華在沒(méi)有游標(biāo)卡尺的情況下，他先測(cè)出擺長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)的擺線長(zhǎng)度，并測(cè)出此時(shí)單擺的振動(dòng)周期；然后把擺線長(zhǎng)度縮短為，再測(cè)出其振動(dòng)周期。則當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎档谋磉_(dá)式________（結(jié)果用、、、表示）。（5）為了減小重力加速度的測(cè)量誤差，上面兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量或處理上可以采取哪些措施？_____________________________________________【答案】（1）A（2）乙（3）（4）（5）多次改變擺線長(zhǎng)度L，并測(cè)得相應(yīng)的周期T，畫出圖線，利用其斜率計(jì)算重力加速度?！窘馕觥浚?）[1]為減小空氣阻力的影響，實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇密度大，體積小的小球，故該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇實(shí)心鋼球。故選A。（2）[2]使用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球直徑時(shí)，應(yīng)將小球夾持在外測(cè)量爪的下部。故正確的操作是乙。[3]小球直徑的讀數(shù)為（3）[4]單擺的擺長(zhǎng)為單擺的周期為單擺的周期公式為當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎档谋磉_(dá)式（4）[5]擺線長(zhǎng)度，此時(shí)單擺的振動(dòng)周期為擺線長(zhǎng)度，此時(shí)單擺的振動(dòng)周期為聯(lián)立解得當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎档谋磉_(dá)式（5）[6]為了減小重力加速度的測(cè)量誤差，上面兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量或處理上可以采取的措施：多次改變擺線長(zhǎng)度L，并測(cè)得相應(yīng)的周期T，畫出圖線，利用其斜率計(jì)算重力加速度。13.兩波源S1、S2分別位于x軸上x1=-4m和x2=12m處，t=0時(shí)刻兩波源同時(shí)開始持續(xù)振動(dòng)并相向傳播，振幅均為A=2cm；t=0.2s時(shí)兩列波剛好傳到如圖所示位置。質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置位于x3=2m處。求：（1）兩列波的波速大??；（2）t=0.35s和t=1.0s時(shí)P點(diǎn)的位移?！敬鸢浮浚?）20m/s；（2）-2cm，0【解析】（1）因t=0.2s時(shí)兩列波剛好傳到如圖所示位置，可知兩列波的周期都為，波長(zhǎng)為4m，根據(jù)可得（2）質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)的時(shí)刻為故t=0.35s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P將再次振動(dòng)0.05s，即向下振動(dòng)到波谷處，此處位移為當(dāng)t=1.0s時(shí)P點(diǎn)同時(shí)參與兩列波的疊加，且處于干涉相消的位置，故質(zhì)點(diǎn)P的位移為零。14.圖甲是一種能自動(dòng)計(jì)數(shù)的智能呼啦圈，簡(jiǎn)化模型如圖乙。已知配重（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量，繩長(zhǎng)為，懸掛點(diǎn)A到轉(zhuǎn)軸的距離。水平固定好腰帶，通過(guò)人體微小扭動(dòng)，使配重從靜止開始加速旋轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后配重在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。配重運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可視為不動(dòng)，不計(jì)空氣阻力。重力加速度，，。（1）當(dāng)配重勻速轉(zhuǎn)動(dòng)且當(dāng)繩子與豎直方向夾角時(shí)，求配重的角速度；（2）配重從靜止開始加速旋轉(zhuǎn)到的過(guò)程中，繩對(duì)配重做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）069J【解析】（1）當(dāng)時(shí)，配重的受力如圖所示。則配重受到的合力為且解得配重的角速度為（2）由功能關(guān)系，由緩慢增加到的過(guò)程中，繩子對(duì)配重做的功等于配重機(jī)械能的增加量。重力勢(shì)能的增加量動(dòng)能的增加量且解得則繩子做的功15.如圖所示裝置由“加速器”和“平移器”組成。平移器由左右兩對(duì)水平放置、相距為L(zhǎng)的平行金屬板構(gòu)成。兩平行金屬板間的電壓大小均為、電場(chǎng)方向相反，極板長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、間距均為d。一初速度為零、質(zhì)量為m、電量為的粒子經(jīng)過(guò)電壓為的加速器后，沿著第一對(duì)平行金屬板的下板上沿水平射入，粒子最終水平撞擊在右側(cè)熒光屏上。平行板外的電場(chǎng)以及粒子的重力都忽略不計(jì)。（1）求粒子離開加速器時(shí)的速度大?。唬?）求粒子離開第一對(duì)平行金屬板時(shí)豎直方向的位移的大??；（3）通過(guò)改變加速器的電壓可以控制粒子水平撞擊到熒光屏上的位置，當(dāng)粒子撞擊熒光屏的位置最高時(shí)，求此時(shí)加速器的電壓?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）由解得（2）粒子經(jīng)過(guò)第一對(duì)平行金屬板的過(guò)程中豎直方向的位移粒子在平行金屬板間的加速度粒子穿過(guò)第一對(duì)金屬板所用時(shí)間解得（3）當(dāng)粒子沿著第二對(duì)上方金屬板右側(cè)邊沿射出時(shí)，粒子豎直方向平移量最大，此時(shí)幾何關(guān)系滿足粒子離開加速場(chǎng)時(shí)的速度通過(guò)每一對(duì)平行金屬板所用時(shí)間兩對(duì)平行金屬板內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)方向相反，根據(jù)對(duì)稱性可得，解得16.如圖所示，在光滑水平面上通過(guò)鎖定裝置固定一輛質(zhì)量的小車，小車左邊是半徑的四分之一光滑圓弧軌道，軌道末端平滑連接一水平粗糙面，右端是一擋板。有一質(zhì)量的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道上A點(diǎn)由靜止釋放，A點(diǎn)和圓心O的連線與豎直方向的夾角，物塊與小車粗糙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度。（1）求物塊滑到圓弧軌道末端時(shí)所受支持力的大小；（2）若物塊由A點(diǎn)靜止釋放的同時(shí)解除小車鎖定，物塊從圓弧末端第一次運(yùn)動(dòng)到右側(cè)擋板處的時(shí)間為1s，求小車水平粗糙面的長(zhǎng)度L；（3）若在（2）中物塊與小車右端擋板發(fā)生彈性碰