江蘇省蘇州市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末物理試卷（解析版）

蘇州市2023~2024學(xué)年第一學(xué)期學(xué)業(yè)質(zhì)量陽(yáng)光指標(biāo)調(diào)研卷高二物理注意事項(xiàng)：1.本調(diào)研卷選擇題11題，非選擇題5題，共16題，滿分為100分，調(diào)研時(shí)間75分鐘。2.答卷前，學(xué)生務(wù)必將自己的姓名、學(xué)校、班級(jí)、調(diào)研序列號(hào)填在答題卷的相應(yīng)位置。3.將每題的答案或解答寫在答題卷上，在調(diào)研卷上答題無(wú)效，調(diào)研結(jié)束，只交答題卷。一、單項(xiàng)選擇題：共11題，每題4分，共計(jì)44分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.下列關(guān)于電磁波和機(jī)械波的說(shuō)法中，正確的是（）A.都屬于橫波 B.傳播都需要介質(zhì)C.都能傳遞信息和能量 D.機(jī)械波能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，電磁波不能【答案】C【解析】【詳解】AB．電磁波為橫波，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，故AB錯(cuò)誤；C．電磁波和機(jī)械波都能傳遞信息和能量，故C正確；D．電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選C。2.關(guān)于下列四個(gè)場(chǎng)景的說(shuō)法中，正確的是（）A.圖甲中是光的全反射現(xiàn)象 B.圖乙中是光的干涉現(xiàn)象C.圖丙中是光的衍射現(xiàn)象 D.圖丁中是光的折射現(xiàn)象【答案】B【解析】【詳解】A．圖甲的原理是光的衍射，故A錯(cuò)誤；B．圖乙的原理是光的干涉，故B正確；C．圖丙的原理是光的折射，故C錯(cuò)誤；D．圖丁的原理是光的偏振，故D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖，單擺在AB之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，A、B為運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)，O為平衡位置。下列關(guān)于單擺說(shuō)法正確的是（）A.經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)，向心力和回復(fù)力均不為零B.經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，向心力和回復(fù)力均為零C.在半個(gè)周期內(nèi)，合外力的沖量一定為零D.在半個(gè)周期內(nèi)，合外力做的功一定為零【答案】D【解析】【詳解】A．經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)，擺球具有一定速度，由可知向心力不為零。擺球在O點(diǎn)時(shí)的位移為零，根據(jù)可知回復(fù)力為零。故A錯(cuò)誤；B．同理可得，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，擺球速度為零，則向心力為零，擺球位移不為零，則回復(fù)力不為零。故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)單擺的振動(dòng)對(duì)稱性可知，在任意半個(gè)周期內(nèi)，速度大小不變，除最大位移處，速度方向一定改變，由動(dòng)量定理可知合外力的沖量可能為零，也可能不為零。擺球的動(dòng)能不變，根據(jù)可知合外力做的功一定為零。故C錯(cuò)誤；D正確。故選D。4.“甩水袖”是京劇常用的表演手法（如圖甲），某水袖由厚薄程度不同的重水袖A和輕水袖B連接而成，現(xiàn)將其放置在水平玻璃面上，抖動(dòng)重水袖端來(lái)研究波的傳播，若將水袖上的波簡(jiǎn)化成簡(jiǎn)諧波，圖乙是某時(shí)刻該波的示意圖，則（）A.波在A、B中傳播的速度相等B.波在A、B中傳播的周期相同C.波傳至輕水袖時(shí)，交界點(diǎn)將向右開始運(yùn)動(dòng)D.波經(jīng)過(guò)交界點(diǎn)后，形狀不會(huì)發(fā)生變化【答案】B【解析】【詳解】A．波在重水袖上傳播與在輕水袖上傳播時(shí)的介質(zhì)不同，則波在A中傳播的波速不等于在B中傳播的波速，故A錯(cuò)誤；B．兩列波由同一個(gè)波源產(chǎn)生，則傳播周期相同，故B正確；C．在波傳播過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)不隨著波發(fā)生遷移，只在平衡位置附近振動(dòng)；由圖知交界點(diǎn)上下振動(dòng)，不會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．同一列波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率相同，波速不同，則波長(zhǎng)不同；所以波經(jīng)過(guò)交界點(diǎn)后，波長(zhǎng)改變，形狀發(fā)生了變化，故D錯(cuò)誤。故選B。5.為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（??）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時(shí)右手的拇指必需指向南方；而根據(jù)安培定則：拇指與四指垂直，而四指彎曲的方向就是電流流動(dòng)的方向。故選B?！军c(diǎn)睛】6.在“測(cè)量玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)“插針?lè)ā弊鞒龅墓饴穲D如圖所示。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)（）A.插大頭針時(shí)，只須擋住即可B.相鄰兩個(gè)大頭針插得較近可提高測(cè)量精度C.若將玻璃磚的下邊畫到圖中位置，測(cè)得折射率偏大D.也可使用兩側(cè)面不平行的玻璃磚【答案】D【解析】【詳解】A．確定大頭針的位置的方法是大頭針能擋住和、的像，故A錯(cuò)誤；B．相鄰兩個(gè)大頭針插得較近時(shí)，確定光線時(shí)誤差較大，即會(huì)降低測(cè)量精度，故B錯(cuò)誤；C．如果誤將玻璃磚的邊PQ畫到，則折射角i2，將偏大，折射率的測(cè)量值將偏小，故C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)中玻璃磚上下表面不一定需要平行，只要確定光線和折射面，即確定入射角和折射角即可，故D正確。故選D。7.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，放有一根半圓形金屬導(dǎo)線，線中通有如圖所示恒定電流?，F(xiàn)將該導(dǎo)線繞軸由圖示位置向紙面外緩慢轉(zhuǎn)過(guò)，在該過(guò)程中導(dǎo)線所受的安培力（）A.大小和方向均不變 B.大小和方向均改變C.大小改變，方向不變 D.大小不變，方向改變【答案】A【解析】【詳解】設(shè)半圓形金屬導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，因有效長(zhǎng)度不變，安培力大小始終不變，半圓導(dǎo)線的半徑為受到的安培力為由左手定則知安培力方向不變。故選A。8.高空墜物已成為危害極大的社會(huì)安全問(wèn)題。若一個(gè)的雞蛋從居民樓約高處的窗戶邊自由落下，與地面的碰撞時(shí)間約為，不計(jì)空氣阻力，則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意，由可得，雞蛋落地瞬間速度大小為與地面碰撞過(guò)程中，取向下為正方向，由動(dòng)量定理有解得則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為。故選C9.如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，兩平行金屬板A、B與電阻R相連，板間有一強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)將等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）噴入磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.B板的電勢(shì)低于A板電勢(shì) B.R中有從b到a的電流C.若只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，R中電流不變 D.若只增大兩板間距，R中電流減小【答案】B【解析】【詳解】AB．等離子體進(jìn)入磁場(chǎng)，根據(jù)左手定則可知正電荷向下偏，打在下極板上；負(fù)電荷向上偏，打在上極板上；所以下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，則B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì)，流過(guò)電阻電流方向由b到a；故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)穩(wěn)定時(shí)電場(chǎng)力等于磁場(chǎng)力即則有再由歐姆定律所以，若只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，R中電流變大；若只增大兩板間距，R中電流增大，故CD錯(cuò)誤。故選B。10.空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面（圖中平面）向里，電場(chǎng)方向沿y軸正方向向上。某一重力不計(jì)、帶正電的粒子自坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向以初速度射出。在下列四幅圖中，能正確描述該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】在平面內(nèi)電場(chǎng)的方向沿y軸正方向，故在坐標(biāo)原點(diǎn)O的帶正電的粒子在電場(chǎng)力作用下會(huì)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)；磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，根據(jù)左手定則，可知向y軸正方向運(yùn)動(dòng)的帶正電的粒子同時(shí)受到沿x軸負(fù)方向的洛倫茲力，故帶電粒子向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)。由于勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿y軸正方向，故x軸為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，從開始到帶正電粒子再次運(yùn)動(dòng)到x軸時(shí)，電場(chǎng)力做功為0，洛倫茲力不做功，故帶電粒子再次回到x軸時(shí)的速度仍為，由于速度不為零，則隨后粒子會(huì)進(jìn)入第三象限做曲線運(yùn)動(dòng)。故選D。11.如圖所示為一款近期火爆的玩具“彈簧小人”，由頭部、輕質(zhì)彈簧及底部組成，頭部質(zhì)量為m，底部質(zhì)量為，彈簧勁度系數(shù)為k。將“彈簧小人”置于水平桌面上，輕壓頭部后由靜止釋放，頭部會(huì)不停地上下振動(dòng)，不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。下列判斷正確的是（）A.若頭部剛釋放時(shí)的加速度大小為，則振動(dòng)過(guò)程中底部能離開桌面B.若頭部剛釋放時(shí)的加速度大小為，則振動(dòng)過(guò)程中“彈簧小人”對(duì)桌面的最大壓力為C.若振動(dòng)過(guò)程中底部恰好能離開桌面，頭部在最高點(diǎn)時(shí)的加速度為D.若振動(dòng)過(guò)程中底部恰好能離開桌面，則釋放頭部時(shí)彈簧壓縮量為【答案】C【解析】【詳解】A．設(shè)頭部在初始位置時(shí)彈簧的壓縮量為x0，對(duì)頭部列平衡方程施加力F后彈簧再壓縮x，頭部的平衡方程為若剛釋放時(shí)頭部的加速度大小為g，根據(jù)牛頓第二定律得則解得撤去力F的瞬間，頭部所受的回復(fù)力當(dāng)頭部向上運(yùn)動(dòng)到初始位置上方距離也是x時(shí)，由對(duì)稱性知，而，可見頭部所受彈簧彈力恰好是零，以底部為研究對(duì)象，受力分析知地面對(duì)底部的支持力為因此小人在振動(dòng)過(guò)程中底部不能離開桌面，故A錯(cuò)誤；B．初始狀態(tài)時(shí)，對(duì)桌面的壓力最大，此時(shí)對(duì)“彈簧小人”受力分析解得根據(jù)牛頓第三定律，桌面對(duì)“彈簧小人”的支持力等于“彈簧小人”對(duì)桌面的壓力，故B錯(cuò)誤；C．若小人在振動(dòng)過(guò)程中底部恰好能離開桌面，即當(dāng)頭部在最高點(diǎn)時(shí)，底部受到桌面的彈力為0，受力分析得彈簧此時(shí)的彈力等于底部的重力此時(shí)對(duì)頭部受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有故頭部在最高點(diǎn)的加速度為，故C正確；D．若小人在振動(dòng)過(guò)程中底部恰好不能離開桌面，開始施加力后彈簧再壓縮，頭部的平衡方程為分析得則輕壓頭部釋放時(shí)彈簧的壓縮量為故D錯(cuò)誤。故選C。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13~16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.“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，已知雙縫間距為d，毛玻璃屏與雙縫的距離為L(zhǎng)。（1）組裝儀器時(shí)，應(yīng)將雙縫固定______處（填“a”或“b”）。（2）若實(shí)驗(yàn)中在毛玻璃屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，分劃板刻度線在圖乙中A、B位置的讀數(shù)分別為、（x1<x2），則入射光波長(zhǎng)的表達(dá)式為______。【答案】①.b②.【解析】【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中，單縫產(chǎn)生線光源，光通過(guò)雙縫后在毛玻璃屏上產(chǎn)生干涉條紋，可知，雙縫應(yīng)置于單縫與毛玻璃屏之間，即組裝儀器時(shí)，應(yīng)將雙縫固定在b處。（2）[2]根據(jù)圖乙可知，A、B位置間的7條明條紋，則相鄰明條紋之間的間距為根據(jù)解得13.利用如圖所示裝置完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。在槽軌右下方的水平木板上鋪有白紙，白紙上面鋪放著復(fù)寫紙，半徑相等的小球1和小球2質(zhì)量分別為。先不放小球2，將小球1從斜槽上處由靜止釋放，點(diǎn)為其在水平木板上的落點(diǎn)。再將小球2靜置于斜槽軌道末端，重復(fù)上述操作，小球1和小球2碰撞后分別落在水平木板上的點(diǎn)，記下軌道末端的鉛垂線在木板上所指位置。用刻度尺測(cè)量出的距離分別為和。（1）在本實(shí)驗(yàn)中，___________。A.斜槽軌道必須是光滑的B.斜槽軌道末端必須是水平的C.兩小球的質(zhì)量必須滿足②若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則有___________（用和表示）。③在上述實(shí)驗(yàn)中換用不同材質(zhì)的小球，其它條件不變，記錄下小球的落點(diǎn)位置，下面三幅圖中，可能正確的是___________。AB.C.【答案】①B②.③.A【解析】【詳解】（1）[1]A．因小球在斜槽末端的速度與平拋的水平位移成正比，所以斜槽是否光滑對(duì)該實(shí)驗(yàn)影響不大，故A錯(cuò)誤；B．斜槽末端保持水平，是為了保證它們?cè)谒脚鲎埠笞銎綊佭\(yùn)動(dòng)，故B正確；C．為確保小球1碰后不彈回，要求，故C錯(cuò)誤。故選B。[2]小球離開斜槽末端做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向滿足下落高度一定，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同；水平方向滿足水平位移與平拋初速度成正比，兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為即[3]兩球碰撞，動(dòng)量守恒，碰撞后小球1的速度必然小于碰前速度，故排除B；碰撞后小球2的速度必然大于小球1，故排除C；故選A。14.用折射率的透明介質(zhì)做成的四棱柱，其橫截面如圖所示，其中，。一光線從圖示位置垂直入射到棱柱面上，進(jìn)入介質(zhì)后在面上發(fā)生反射和折射。（1）求折射角；（2）通過(guò)計(jì)算判斷反射光能否從面射出。【答案】（1）；（2）不會(huì)【解析】【詳解】（1）光線從圖示位置垂直入射到棱柱面上時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可知由解得所以所以在面上既有反射光線，又有折射光線，根據(jù)折射定律解得即（2）CD面上的反射光線射入BC面后根據(jù)幾何關(guān)系可知因所以光線在BC面上發(fā)生全反射，不會(huì)從BC面射出。15.圖甲中，青蛙在平靜的水面上鳴叫時(shí)引起水面振動(dòng)。把水波視作橫波，以青蛙所在位置為原點(diǎn)，某時(shí)刻波源垂直平面振動(dòng)所產(chǎn)生波的示意圖如圖乙所示，實(shí)線圓、虛線圓分別表示相鄰的波峰和波谷，圖丙為某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，求：（1）波在水中的傳播速度大?。唬?）從圖乙所示狀態(tài)開始，點(diǎn)到達(dá)波谷所需時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）實(shí)線圓、虛線圓分別表示時(shí)刻相鄰的波峰和波谷，由圖乙可知由圖乙可知周期則波在水中的傳播速度大小為（2）根據(jù)題意可知處此時(shí)處平衡位置，從圖乙所示狀態(tài)開始，點(diǎn)第1次到達(dá)波谷所需時(shí)間為代入數(shù)據(jù)解得則P點(diǎn)到達(dá)波谷的所有時(shí)間為代入數(shù)據(jù)解得16.如圖所示，左端為四分之一圓弧的木板靜止置于光滑水平面上，圓弧與木板水平部分相切于點(diǎn)。在木板右端固定一輕彈簧，其自由端位于木板上點(diǎn)正上方，將質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）自點(diǎn)上方高度為處的某點(diǎn)靜止釋放，沿切線進(jìn)入圓弧，已知長(zhǎng)木板質(zhì)量為，圓弧的半徑為段粗糙，與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，其余部分均光滑。重力加速度為。（1）若將木板鎖定在水平面上，求小物塊到達(dá)圓弧最低點(diǎn)時(shí)受到木板的支持力大?。唬?）若木板未鎖定，求小物塊到達(dá)圓弧最低點(diǎn)時(shí)，小物塊速度大小與木板速度大小；（3）求在（2）問(wèn)情況中彈簧彈性勢(shì)能的最大值?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3）【解析】【詳解】（1）當(dāng)木板固定在水平面上時(shí)，，則根據(jù)動(dòng)能定理物塊在最低點(diǎn)時(shí)，所受支持力和重力的合力提供向心力解得（2）若木板未鎖定，則木板在水平方向上動(dòng)量守恒，物塊在圓弧上運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能守恒解得，（3）木板和物塊動(dòng)量守恒，當(dāng)木板和物塊共速時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能的最大，取向右為正方向根據(jù)能量守恒解得17.如圖所示，在直角坐標(biāo)系平面內(nèi)，有一離子源沿軸正方向發(fā)射出大量速率均為的同種正離子，這些離子均勻分布在離軸距離為的范圍內(nèi)，離子的質(zhì)量為，電荷量為。在離子源右側(cè)有一圓形磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，其圓心的坐標(biāo)為，半徑為，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（未知）。在無(wú)限大區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（未知），已知。為離子收集板，點(diǎn)位置坐標(biāo)為，且平行于軸。若離子群經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)Ⅰ后均從點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ，其中從離子源最上方射出的離子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)Ⅰ偏轉(zhuǎn)后恰好從點(diǎn)沿軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)Ⅱ，離子打到收集板上即刻被吸收，不考慮離子從磁場(chǎng)Ⅱ出去后的運(yùn)動(dòng)，不計(jì)收集板