江蘇省南通市2023-2024學年高二上學期期末考試物理試題（含答案）

江蘇省南通市2023-2024學年高二上學期期末考試物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二總分評分一、單項選擇題：共10題，每題4分，共40分.每題只有一個選項最符合題意。1．我國“殲-35”飛機的隱身效果大大提高，其主要是因為使用新型復合材料和特殊涂層，減弱了電磁波的（）A．反射 B．衍射 C．干涉 D．多普勒效應(yīng)2．下系列儀器中，使用直流電才能正常工作的是（）A．小區(qū)變壓器B．圖示電流表C．真空冶煉爐D．回旋加速器3．如圖所示，在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，若想增加目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學可（）A．將單縫靠近雙縫 B．將毛玻璃遠離雙縫C．使用間距更大的雙縫 D．將綠色濾光片換成紅色濾光片4．為了解釋地球的磁性，19世紀安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（??）A． B．C． D．5．飛力士棒是一根彈性桿兩端帶有負重的運動訓練器材，如圖所示，某人用手振動該器材進行鍛煉。下列說法正確的是（）A．手用的力變大，器材振幅一定變大B．手用的力變大，器材振動一定變快C．手振動的頻率變大，器材振幅一定變大D．手振動的頻率變大，器材振動一定變快6．如圖，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上，線圈M與電池、開關(guān)S及滑動變阻器串聯(lián)，線圈N與電流表G連接，若電流從G表左側(cè)流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)。則下列情形中可能觀察到G表指針向右偏轉(zhuǎn)的是（）A．S閉合的瞬間 B．S閉合穩(wěn)定后C．S閉合穩(wěn)定后，P向右滑動 D．S斷開的瞬間7．在同一電熱器中分別通入如圖所示的甲、乙兩種交變電流，則該電熱器在甲、乙兩種電流下對應(yīng)的電功率P甲A．5：4 B．5：8 C．1：1 D．1：28．質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示，大量帶正電的粒子，從容器A下方小孔S1飄入加速電場，從S2飛出后，經(jīng)S3A．速度越大 B．動量越大 C．動能越小 D．比荷越小9．如圖所示，圖中兩小孩各握住輕繩一端，當只有一個小孩上下抖動繩子時，在繩上產(chǎn)生簡諧橫波，圖實線和虛線分別表示繩子中間某段在t1=0和t2=0.A．左側(cè)小孩在抖動繩子B．P點在t2時刻向?yC．波在繩中傳播的速度v=4m/sD．P點在t1到t10．如圖所示，水平地面上的小車上固定豎直光滑絕緣細管，管內(nèi)裝有一帶電小球，空間內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場。小車進入磁場后保持勻速行駛，經(jīng)過時間t0A． B．C． D．二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題～第15題解答時請寫出必要的文字說明、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)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11．某實驗小組在利用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣葧r，實驗裝置如圖甲所示。（1）在用游標卡尺測定擺球的直徑時如圖乙所示，則小球直徑d=cm。（2）下列關(guān)于實驗過程說法正確的是____。A．用米尺測出懸線長度即為擺長B．將單擺從平衡位置拉開一個較小的角度由靜止釋放，擺球通過最低點時開始計時C．如果有兩個大小相同的帶孔塑料球和帶孔鐵球，任選其一即可進行實驗（3）某次實驗時，測得懸線長為l，小球的直徑為d，單擺完成n次全振動所用的時間為t，則重力加速度g=。（用已知物理量表示）（4）該小組用多組數(shù)據(jù)作出T2?L圖像如圖丙所示，則當?shù)氐闹亓铀俣萭=（5）在利用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣葧r，上述方案中（選填“（3）”或“（4）”）更好，理由是。12．如圖所示，一個儲油桶的底面直徑與高均為d。當桶內(nèi)沒有油時，一束光從A點恰能照到桶底邊緣的B點；當桶內(nèi)油的深度為d2時，光線沿AB方向射入，恰好照到桶底上的C點，C、B兩點相距d（1）油的折射率n；（2）到達C點的光線在油中傳播的時間t。13．如圖所示，曲面為四分之一圓弧、質(zhì)量為2m光滑滑塊靜止在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球以水平初速度v0沖上滑塊。重力加速度為g，求：（1）小球上升的最大高度h；（2）小球與滑塊水平方向的速度分別為v1、v2，通過計算作出小球在滑塊上運動過程中滑塊v214．如圖所示，豎直空間y>0區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外，大小為B=0.5T的勻強磁場。一正方形單匝金屬框阻值為R=1Ω，質(zhì)量m=0.5kg，邊長L=1m，在豎直向上的拉力F作用下從y<0位置向上運動。線框進入磁場時，速度v與進入磁場的位移y滿足關(guān)系v=v0+ky（1）線框剛進入磁場時受到的安培力F0（2）線框進入磁場過程中，通過線框截面的電荷量q；（3）線框進入磁場過程中，拉力F對線框做的功W。15．如圖所示甲，中心為O、邊長為L的正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)沒有磁場，正六邊形區(qū)域外存在垂直于紙面的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，以速度v0（1）求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B0（2）求粒子連續(xù)兩次經(jīng)過a點的時間間隔Δt；（3）若粒子以速度v0從O點在紙面內(nèi)射向正六邊形ab

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A.減弱電磁波的反射，可以減弱地面雷達對飛機位置的探測，A符合題意；

B.衍射現(xiàn)象是波在傳播的過程中遇到障礙物繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，B不符合題意；

C.干涉現(xiàn)象是兩列頻率相同，相位差恒定的波在空間中疊加的現(xiàn)象，C不符合題意；

D.多普勒效應(yīng)是由于聲源與接收者發(fā)生相對運動造成波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，D不符合題意。

故答案為：A

【分析】利用波在傳播過程的特點和現(xiàn)象解題。2．【答案】B【解析】【解答】A.變壓器的原理是電磁感應(yīng)，需要交變電流，A不符合題意；

B.電流變可測得電路中直流電流的大小，B符合題意；

C.真空冶煉爐需要高頻交流電，產(chǎn)生變化的電場，進而在金屬中產(chǎn)生渦流，利用渦流的熱效應(yīng)進行冶煉，C不符合題意；

D.保證帶電粒子在回旋加速器中的狹縫電場始終處于加速狀態(tài)，要求電流的變化周期與粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期相同，需要交流電，D不符合題意。

故答案為：B

【分析】根據(jù)儀器的工作原理可得出是否需要交流電。3．【答案】C【解析】【解答】A.根據(jù)雙縫干涉條紋間距的表達式?x=可知將單縫靠近雙縫對條紋間距沒有影響，A不符合題意；

B.增加毛玻璃片與雙縫的距離，可使條紋間距變寬，條紋個數(shù)減小，B不符合題意；

C.使用間距更大的雙縫，可使條紋間距變窄，條紋個數(shù)增加，C符合題意；

D.綠光改為紅光，波長變大，可使條紋間距變寬，條紋個數(shù)減小，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】利用雙縫干涉的條紋間距表達式，結(jié)合實驗條件可得出結(jié)論。4．【答案】B【解析】【解答】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的方向。故答案為：B。

【分析】利用電流的方向結(jié)合安培定則可以判別對應(yīng)地磁的南北極方向，符合地磁場的分布只有B選項。5．【答案】D【解析】【解答】A.器材振幅由固有頻率、驅(qū)動力頻率與外力有關(guān)，所以振幅不一定增大，A不符合題意；

B.器材振動的快慢由振動頻率決定，外力增大時，器材振動不一定變快，B不符合題意；

C.當驅(qū)動力頻率與固有頻率相同時，發(fā)生共振現(xiàn)象，振幅最大，故手的振動頻率變大時，器材的振幅有可能變大，有可能變小，C不符合題意；

D.手振動的頻率變大，器材振動一定變快，D符合題意。

故答案為：D

【分析】利用驅(qū)動力頻率、固有頻率的關(guān)系，結(jié)合物體受迫振動的振幅特點，可得出結(jié)論。6．【答案】D【解析】【解答】A.S閉合的瞬間，閉合電路中電流增加，由右手螺旋定則可知通電螺線管中向右的磁場增強，由楞次定律可知，線圈N中產(chǎn)生的電流從G表左側(cè)流入，指針向左偏轉(zhuǎn)，A不符合題意；

B.S閉合穩(wěn)定后，N線圈中磁通量不發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流的產(chǎn)生，B不符合題意；

C.S閉合穩(wěn)定后，P向右滑動，閉合電路中電流增加，同理A選項可知，C不符合題意；

D.S閉合的瞬間，閉合電路中電流減小，由右手螺旋定則可知通電螺線管中向右的磁場減弱，由楞次定律可知，線圈N中產(chǎn)生的電流從G表右側(cè)流入，指針向右偏轉(zhuǎn)，D符合題意。

故答案為：D

【分析】利用楞次定律，結(jié)合電流的磁效應(yīng)，能夠求出感應(yīng)電流的方向。7．【答案】A【解析】【解答】圖甲中交變電流的有效值設(shè)為I1，有I得I圖乙中交變電流的有效值設(shè)為I2，有I電熱器中功率P=即PA符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A

【分析】通過熱量相同的方法計算交變電流的有效值，根據(jù)電功率得表達式可求出功率之比。8．【答案】D【解析】【解答】設(shè)帶電粒子為q，加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)磁場B，帶電粒子在加速電壓中獲得速度，由q得v=粒子在磁場中做勻速圓周運動，設(shè)半徑為r，由qvB=粒子打在底片到S3的距離為2r=代入速度可得2r=可知距離越遠，比荷越小，ABC不符合題意，D符合題意。

故答案為：D

【分析】根據(jù)質(zhì)譜儀原理，結(jié)合帶電粒子在電場中和磁場中的運動，可求出距離的表達式。9．【答案】C【解析】【解答】A.周期T滿足0.75若波向x軸正方向傳播，有1可得T=不符合題意，若波向x軸負方向傳播3可得T=T=1s，故波向x軸負方向傳播，右側(cè)小孩在抖繩子，A不符合題意；

B.由同側(cè)法可知，波向x軸負方向傳播，P點在t2時刻向y正方向振動，B不符合題意；

C.由圖可知波長為4m，周期為1s，故波速v=D.P點在t1在t2時間內(nèi)振動34T，在半個周期內(nèi)路程為2A=0.6cm，但是P點未從平衡位置或振幅處作為初始點，故在1/4周期內(nèi)路程不等于0.3cm，D不符合題意。

故答案為：C10．【答案】B【解析】【解答】設(shè)小球帶電量為q，向右勻速運動的速度大小為v，豎直向上的速度為vy，帶電小球進入磁場會受到豎直向上的洛倫茲力，大小為qvB，小球開始向上加速運動，由牛頓第二定律有qvB-mg=ma小球向上做勻加速直線運動；在獲得向上的速度同時，粒子會受到水平向左的洛倫茲力，大小為qvyB，隨著速度的增加而增加，受力分析可知小球水平方向上的洛倫茲力等于彈力N。

A.由I得圖像為正比例函數(shù)圖，A不符合題意；

B.由I得圖像為曲線，且斜率不斷增大，B符合題意；

C.由I得圖像為曲線，斜率不斷增大，C不符合題意；

D.根據(jù)I小球合力不變，為qvB-mg，得圖像為正比例函數(shù)圖，D不符合題意。

故答案為：B

【分析】利用洛倫茲力的表達式，結(jié)合受力分析，可求出物體所受力的大小，結(jié)合沖量得定義，可求出各個力沖量得變化情況。11．【答案】（1）2.02（2）B（3）2（4）4（5）（4）；誤差小【解析】【解答】（1）游標卡尺讀數(shù)為主尺2cm，游標尺0.110×2cm，相加為2.02cm；

（2）A.擺長應(yīng)為懸線長度加小球的半徑，A不符合題意；

B.單擺在角度較小的范圍內(nèi)的運動可近似看作是簡諧振動，故將單擺從平衡位置拉開一個較小的角度由靜止釋放，擺球通過最低點時開始計時，方便計算周期，B符合題意；

C.實驗要盡量減小阻力對實驗的影響，所以小球盡量選體積小密度大的物體，塑料球不合適，C不符合題意；T=2π得g=由題可知L=l+d2聯(lián)立可得g=（4）由單擺周期公式T=2π得T圖丙斜率為b可得g=（5）多組數(shù)據(jù)畫圖的方式比單一實驗測得的實驗結(jié)果誤差小，故方案（4）更好。

【分析】（1）利用游標卡尺讀數(shù)可得出結(jié)果；（2）根據(jù)單擺實驗原理，判斷實驗步驟的可行性；（3）利用單擺的周期公式，結(jié)合實驗步驟可求出重力加速度的大??；（4）根據(jù)單擺的周期公式，整理得到圖像的公式，結(jié)合斜率可求出結(jié)果。12．【答案】（1）解：根據(jù)光路可逆性，光線如圖所示底面直徑與桶高相等，所以圖中折射角，入射角為i，則有r=4折射角sin油的折射率n=（2）解：光在油中傳播速度為v=光在油中傳播距離為s=光在油中傳播時間為t=【解析】【分析】（1）利用法線，確定入射角和折射角，根據(jù)折射率的表達式，結(jié)合幾何關(guān)系，可求出折射率的大??；（2）利用折射率的表達式求出光線在油內(nèi)做勻速運動的速度，結(jié)合位移特點可求出光在油中傳播的時間。13．【答案】（1）解：小球上升的最大高度時，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒以及能量守恒可得m1解得v=v0（2）解：根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒，設(shè)小球與斜面分離時的速度分別為v3、vmm1解得v3=?v小球在滑塊上運動過程中滑塊v2隨小球v【解析】【分析】（1）當小球與圓弧速度相同時，小球上升到最大高度，利用水平方向上的動量守恒定律表達式，結(jié)合能量守恒表達式，可求出最大高度；（2）利用水平方向動量守恒定律公式，可求出兩物體的速度關(guān)系式，畫出具體圖像，當小球上升到最高點時兩者共速，小球回到圓弧軌道最低點時能量守恒，可求出第一次回到圓弧軌道最低點兩物體各自的速度，可標注出圖像的特殊點。14．【答案】（1）解：線框剛進入磁場時受到的安培力F=線框剛進入磁場時線框中的感應(yīng)電流為I解得F根據(jù)左手定則可知，線框剛進入磁場時受到的安培力方向為豎直向下。（2）解：線框進入磁場過程中，通過線框截面的電荷量q=（3）解：線框出磁場時的速度為v線框進入磁場過程中受到的安培力F線框進入磁場過程中，安培力做的功為W線框進入磁場過程中，根據(jù)動能定理可得W?mgL?解得拉力F對線框做的功為W=6【解析】【分析】（1）利用安培力的表達式，結(jié)合動生電動勢的表達式，可求出安培力的大??；（2）利用電荷量的表達式可求出通過線框橫截面的電荷量；（