2023-2024年云南省曲靖市高二上學(xué)期1月期末物理試題-（解析版）

曲靖市第一中學(xué)高二年級2024年1月期末考試物理試卷物理一、單選題1.下列說法錯誤的是（）A.法拉第提煉出“場”的科學(xué)創(chuàng)新思想，并引入電場線B.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波C.光的色散是由光的干涉引起的D.機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定【答案】C【解析】法拉第提煉出“場”的科學(xué)創(chuàng)新思想，并引入電場線，選項A正確，不符合題意；光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，選項B正確，不符合題意；光的色散是由光的折射引起的，選項C錯誤，符合題意；機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，選項D正確，不符合題意。故選C。2.如圖所示，水平桌面上固定一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖，且電流逐漸增大，導(dǎo)線右側(cè)有一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)，且圓環(huán)始終靜止在水平桌面上，則（）A.圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流 B.圓環(huán)中無感應(yīng)電流C.圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢 D.圓環(huán)受到水平向左的摩擦力【答案】D【解析】直導(dǎo)線通電流向上，在右側(cè)產(chǎn)生的磁感線向里，電流增大，穿過圓環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場向外，則感應(yīng)電流為逆時針，故A、B錯誤；穿過圓環(huán)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律的理解“增縮減擴(kuò)”，可知圓環(huán)有收縮的趨勢，故C錯誤；將有逆時針感應(yīng)電流流過的圓環(huán)用微元法截成電流元，上下電流元所受安培力抵消，而對于左右的電流元，由于左側(cè)所處磁感應(yīng)強(qiáng)度更大，抵消右側(cè)所受安培力之后為總的安培力方向，由左手定則可知方向向右，則圓環(huán)始終靜止在水平桌面上有圓環(huán)受到水平向左的摩擦力和安培力平衡，故D正確。故選D。3.水果碰傷閾值是指水果在不碰傷的情況下能夠從靜止?fàn)顟B(tài)跌落的最大高度。已知導(dǎo)致蘋果碰傷所需的平均作用力約為蘋果自身重力的倍。假設(shè)蘋果在接觸鋼板后減速至靜止，重力加速度取，則蘋果在鋼板上的碰傷閾值最接近（）A. B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)蘋果剛接觸鋼板時速度為，取向上為正方向，根據(jù)動量定理，有，解得，設(shè)蘋果從靜止?fàn)顟B(tài)跌落的最大高度為，有，解得，故選B。4.如圖所示的振蕩電路中，某時刻電流的方向指向板，且正在增大，則此時（）A.板帶負(fù)電 B.電容器正在充電 C.線圈兩端電壓在增大 D.磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能【答案】A【解析】電流的方向指向板，且正在增大，說明電容器C正在放電，則、板間的電壓在減小，則線圈兩端電壓在減小，電流方向從正極板流向負(fù)極板，因此板帶正電，板帶負(fù)電，A正確，B、C錯誤；電容器正在放電，可知電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能，D錯誤。故選A。5.某物理小組利用實驗室的交流發(fā)電機(jī)（內(nèi)阻可視為零）對圖中理想變壓器所在電路供電。已知發(fā)電機(jī)輸出電壓為，其中為理想電流表，為定值電阻，滑動變阻器最大值為，為滑動變阻器的滑片，副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是（）A.僅將滑片上移，消耗的功率變小B.僅將滑動觸頭上移，電流表示數(shù)變小C.當(dāng)時，原線圈兩端電壓瞬時值為D.僅將發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼谋?，則的功率也變?yōu)樵瓉淼谋丁敬鸢浮緼【解析】若滑動觸頭不動，則次級電壓一定，將視為電動勢為的電源的內(nèi)阻，則當(dāng)時消耗的功率最大，因，若僅將滑片上移，則減小，即的阻值遠(yuǎn)離，則消耗的功率變小，選項A正確；僅將滑動觸頭上移，則次級匝數(shù)增加，次級電壓變大，次級電流變大，則初級電流變大，即電流表示數(shù)變大，選項B錯誤；根據(jù)，當(dāng)時，原線圈兩端電壓瞬時值為，選項C錯誤；僅將發(fā)電機(jī)線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼谋?，根?jù)，可知感應(yīng)電動勢最大值變?yōu)樵瓉淼谋叮行е底優(yōu)樵瓉淼谋?，次級電壓變?yōu)樵瓉淼谋?，次級電流變?yōu)樵瓉淼谋?，根?jù)，則的功率也變?yōu)樵瓉淼谋叮x項D錯誤。故選A。6.如圖甲所示，單匝線圈電阻，線圈內(nèi)部存在垂直紙面向外的磁場，磁場面積為，有一個阻值為的電阻兩端分別與線圈兩端、相連，電阻的一端接地。磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，不考慮圓形線圈缺口對感應(yīng)電動勢的影響，則（）A.在時間內(nèi)，點電勢高于點電勢B.當(dāng)時穿過線圈的磁通量為C.在時間內(nèi)，通過電阻的電荷量大小為D.在時間內(nèi)，、兩點間電壓大小【答案】C【解析】在時間內(nèi)，穿過線圈的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，中有電流從流向，點電勢高于點電勢，A錯誤；由圖可知時，，則此時穿過線圈的磁通量為，B錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，由閉合電路歐姆定律得，兩端電壓為，D錯誤；內(nèi)通過電阻的電荷量大小為，C正確。故選C7.如圖所示，半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，粒子源位于磁場邊界上，可平行于紙面沿各個方向向磁場區(qū)域內(nèi)射入速率均為的同種帶正電的粒子，在磁場中運動時間最長的粒子速度方向偏轉(zhuǎn)了。已知粒子的質(zhì)量為、電荷量為，不計粒子重力及粒子之間的相互作用。則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】如圖所示，設(shè)圓形磁場區(qū)域圓心為，過點作直徑的垂線，與過M點速度方向的垂線交于點，即粒子軌跡的圓心，已知粒子速度偏轉(zhuǎn)角為，故軌跡圓心角為，可知，由幾何關(guān)系可知粒子軌跡半徑，由洛倫茲力提供向心力可得，聯(lián)立解得，故選B。二、多選題8.一列簡諧橫波在時的波形圖如圖（a）所示，是介質(zhì)中的質(zhì)點，圖（b）是質(zhì)點的振動圖像。已知該波在該介質(zhì)中的傳播速度為，則（）A.該波的周期為 B.該波的波長為C.該波沿軸正方向傳播 D.質(zhì)點的平衡位置坐標(biāo)為【答案】B、D【解析】該波的周期為，選項A錯誤；該波波長為，選項B正確；由點的振動圖像可知，在時質(zhì)點沿軸負(fù)向運動，結(jié)合波形圖可知，該波沿軸負(fù)方向傳播，選項C錯誤；由振動圖像可知時刻質(zhì)點的位移為，結(jié)合波形圖可知，質(zhì)點左側(cè)的波峰平衡位置坐標(biāo)為，質(zhì)點的平衡位置坐標(biāo)為，選項D正確。故選B、D。9.彈簧振子做機(jī)械振動，若從平衡位置開始計時，經(jīng)過時，振子第一次經(jīng)過點，又經(jīng)過了，振子第二次經(jīng)過點，則到該振子第三次經(jīng)過點可能還需要多長時間（）A. B. C. D.【答案】B、D【解析】假設(shè)振子從平衡位置開始向右運動，當(dāng)點在右側(cè)時，由題意可知，該振子第三次經(jīng)過點還需要的時間為。當(dāng)點在左側(cè)時，由題意可知，可得，該振子第三次經(jīng)過點還需要的時間為，故選B、D。10.質(zhì)量為、電荷量為的微粒，以與水平方向成角的速度，從點進(jìn)入方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場組成的混合場區(qū)，該微粒在電場力、洛倫茲力和重力的共同作用下，恰好沿直線運動到，重力加速度為，下列說法正確的是（）A.該微粒一定帶正電荷 B.微粒從到的運動是勻速直線運動C.該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 D.該電場的場強(qiáng)大小為【答案】B、C、D【解析】若微粒帶正電，它受豎直向下的重力、水平向左的電場力和斜向右下的洛倫茲力，微粒不能做直線運動，據(jù)此可知微粒應(yīng)帶負(fù)電，它受豎直向下的重力、水平向右的電場力和斜向左上的洛倫茲力，又知微粒恰好沿直線運動到，可知微粒應(yīng)該做勻速直線運動，故B正確，A錯誤；由平衡條件可知，，得磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，電場的場強(qiáng)，故C、D正確。故選B、C、D。三、實驗題11.小明和小華同學(xué)在實驗室選擇相同的小鋼球進(jìn)行“用單擺測量重力加速度大小”的實驗。（1）某次小明使用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑的讀數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為________。（2）小明和小華按照規(guī)范安裝好單擺，測得擺線的長度為，并測得單擺完成次全振動的時間為，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎档谋磉_(dá)式________（結(jié)果用、、、表示）。【答案】（1）；（2）【解析】（1）使用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑的讀數(shù)為。（2）單擺周期，根據(jù)，解得當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎档谋磉_(dá)式。12.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗。（1）圖甲中的、、分別是______A.雙縫、濾光片、單縫 B.濾光片、單縫、雙縫 C.單縫、雙縫、濾光片（2）該小組同學(xué)在目鏡中觀察到的干涉圖樣為______（填“”或“”）。A. B.（3）下列說法正確的是______。A.若僅將藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，則相鄰干涉條紋間距變寬B.若僅將單縫向雙縫移動一小段距離，則相鄰干涉條紋間距變寬C.若僅增大雙縫間的距離，則相鄰干涉條紋間距變小D.若去掉濾光片，則干涉現(xiàn)象消失（4）實驗中，選用紅色濾光片測量紅光的波長，測得雙縫間的距離，雙縫與屏之間的距離，通過測量頭觀察第條亮條紋的讀數(shù)為，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃線向一側(cè)移動，使分劃板的中心刻線對齊第條亮條紋的中心，觀察第條亮條紋的位置如圖乙所示，其讀數(shù)為______，由此求得紅光的波長為______（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。【答案】（1）B；（2）A；（3）A、C；（4）；【解析】（1）“用雙縫干涉測量光波長”實驗裝置中，光具座上、、處放置的光學(xué)元件依次為濾光片、單縫、雙縫。故選B。（2）干涉條紋是等間距的條紋，所以同學(xué)在目鏡中觀察到的干涉圖樣為圖。故選A。（3）相鄰兩亮條紋間距，藍(lán)光波長小于紅光波長，將藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，則相鄰干涉條紋間距變寬，故A正確；條紋間距與單縫和雙縫間的距離無關(guān)，故B錯誤；雙縫間距變大，條紋間距變小，故C正確；光源發(fā)出的光如果不是單色光，去掉濾光片，仍能發(fā)生干涉現(xiàn)象，是復(fù)色光的干涉，故D錯誤。故選A、C。（4）第條亮條紋的位置如圖乙所示，其讀數(shù)為，由題圖可知，條紋間距，根據(jù)，解得。四、解答題13.如圖，邊長為的正方形為一棱鏡的橫截面，為邊的中點。在截面所在的平面，一光線自點射入棱鏡，入射角為，經(jīng)折射后在邊的點恰好發(fā)生全反射，反射光線從邊的點射出棱鏡，求棱鏡的折射率以及、兩點之間的距離?！敬鸢浮?，【解析】光線在點發(fā)生折射有，由題知，光線經(jīng)折射后在邊的點恰好發(fā)生全反射，則，，聯(lián)立有，，根據(jù)幾何關(guān)系有，解得，再由，解得。14.如圖所示，一光滑曲面軌道與動摩擦因數(shù)為的水平面平滑連接。在距光滑曲面軌道右端處，靜置一質(zhì)量為的小滑塊，現(xiàn)將質(zhì)量的小滑塊從曲面軌道上高處從靜止釋放（滑塊可看作質(zhì)點，?。Ｇ螅海?）小滑塊與碰撞前的速度；（2）若碰撞無機(jī)械能量損失，碰后小滑塊、最終停止運動時，與之間的距離。【答案】（1）；（2）【解析】（1）小滑塊從釋放到與碰撞前，由動能定理，解得碰前的速度為。（2）若碰撞無機(jī)械能量損失，則兩物體發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒定理和機(jī)械能守恒定律，解得碰后，，碰后向左運動，再次回到碰撞處的速度由動能定理，解得，故碰后向右做初速度為的勻減速直線運動，碰后再次回到碰撞處后也做初速度為的勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知它們的加速度相同，所以兩物體最終會停在同一處，它們的距離為。15.如圖所示，傾角為、足夠長的光滑絕緣斜面固定不動，斜面上有一系列間距均為的水平虛線（圖中僅畫出部分），虛線、間存在垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場，從虛線向下每間隔在兩虛線間存在垂直斜面向下的與虛線、間相同的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一質(zhì)量為、電阻值為、邊長為的正方形線框從虛線上方某位置由靜止釋放，邊始終與虛線平行，當(dāng)線框的邊剛好到達(dá)虛線時，線框的加速度大小為，方向沿斜面向下，重力加速度取。整個過程中線框始終沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動。求：（1）線框釋放瞬間，邊到虛線的間距；（2）線框的最大速度；（3）若從釋放到線框的速度達(dá)到最大，所用的時間為，則此過程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）設(shè)線框的邊到虛線時的速度為，則由法拉第電磁感應(yīng)定律得，由閉合電路歐姆定律得，又，由牛頓第二定律得，代入數(shù)據(jù)解得。線框從釋放到邊與虛線重合