河南省驻马店市2023-2024学年高二上学期期终（期末）考试物理试题（含答案）

驻马店市2023—2024学年第一学期期终考试
高二物理试题
考生注意：本试卷共三大题，16个小题．满分100分，考试时间75分钟．
第Ⅰ卷（选择题共48分）
一、选择题（本题共11小题，共48分．第1~7题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，第8~11题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．“中国天眼”（FAST）位于贵州的大山深处，是口径球面射电望远镜，它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙．下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦认为变化的电场能激发出变化的磁场，但没有介质不能产生电磁波
B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波
C．电磁波从真空进入水中时，频率改变，波速不变
D．电磁波从真空进入水中时，频率不变，波速改变
2．2023年8月15号，一群游客在新疆吐鲁番某沙漠景区自驾游．兴致正浓时天色突变，眼见雷雨将至，随后沙丘高处的几名游客头发直立如同刺猬一般，如图所示．此时为了保障人身安全，下列避险方式最为有效合理的是（ ）
A．躲进汽车里 B．往沙漠高处跑 C．用水将头发淋湿 D．蹲下并用手触摸地面
3．如图所示，隐形战机的有源对消电子设备发出与对方雷达发射波匹配的行波，使对方雷达接受不到反射波，从而达到雷达隐形的效果．则下列说法正确的是（ ）
A．隐形战机雷达隐形的原理是波的衍射
B．隐形战机雷达隐形的原理是波的干涉
C．隐形战机雷达隐形的原理是多普勒效应
D．隐形战机雷达隐形的原理是发出的行波与对方雷达发射波的频率、相位都相同
4．菜顿瓶（Leydenjar）是一种储存电荷的装置．莱顿瓶结构很简单，玻璃瓶子外面贴有一层金属箔，内部装食盐水，瓶口插一金属探针，探针与内部的食盐水相连，如图所示．为了提高莱顿瓶储存电荷的本领，以下操作正确的是（ ）
A．往玻璃瓶中再加入一些食盐水 B．从玻璃瓶中再取出一些食盐水
C．把金属探针向上拔出一些 D．把金属探针向下插入一些
5．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道所含圆弧的度数很小，是圆弧的最低点．两个不相同的小球从圆弧左侧的不同位置同时释放，它们从释放至达点过程中都经过图中的点．则下列判断正确的是（ ）
A．比后到达点
B．通过点时所受的回复力相同
C．有可能在点追上并与之相碰
D．和一定在点相碰
6．小红同学家里有一盏“智能”台灯，它能根据环境的光照强度自动调节亮度，也可以手动调节台灯的亮度．小红查阅资料后，猜想台灯内部的电路结构可能图如图所示．已知光敏电阻在光照强度增大时，电阻会减小，则当闭合开关后，小红的分析正确的是（ ）
A．光照强度增大时，小灯泡变亮
B．光照强度增大时，光敏电阻两端的电压减小
C．在光照条件不变时，滑动变阻器的滑片向右滑，小灯泡变暗
D．在光照条件不变时，滑动变阻器的滑片向右滑，电源的输出功率一定增加
7．如图所示，三个质量均为的小球（不计大小）用三只相同的轻弹簧连接，用细线悬于点处于静止状态，此时三只轻弹簧的长度相同，球不带电，是带电小球，已知重力加速度为，则下列判断正确的是（ ）
A．两个小球带异种电荷 B．两个小球带等量的电荷
C．两球间的库仑力大小为 D．细线上的张力大于
8．先后让质量为的电子和质量为的氢核通过同一对平行板形成的偏转电场，进入时速度方向与电场方向垂直．射出电场时电子速度偏转角的正切值与氢核速度偏转角的正切值之比为，则（ ）
A．若电子与氢核的初速度相同， B．若电子与氢核的初速度相同，
C．若电子与氢核的初动能相同， D．若电子与氢核的初动能相同，
9．许多餐厅用机器人送餐，它的动力来源于电动机，送餐机器人的部分参数如表所示．下列说法正确的是（ ）
功能 迎宾、送餐等
质量
移动速度
电池容量
功率 最大功率
工作电压
最大送餐质量
A．电池容量“”的“”是电能的单位
B．机器人最大功率工作时电流是
C．机器人工作时电机直流电阻等于
D．机器人以最大功率工作时间达不到
10．《自然哲学的数学原理》中记载牛顿是这样研究匀速圆周运动的：如图所示，小球沿正多边形的各边做速度大小不变的运动，若正多边形的边数趋近于无穷大，则上述运动可看作匀速圆周运动．牛顿提出设想后并没有做进一步的推导，若小明同学沿着牛顿的思路推导得出了匀速圆周运动的向心力表达式，他在研究过程中提出了一些假设，其中合理的是（ ）
A．小球经过正多边形各个顶点处的运动相当于弹性碰撞
B．小球每次在顶点处碰撞时所受作用力的方向指向圆心
C．因碰撞时间可以用周期和正多边形的边数表示，所以可以利用动量定理得出向心力表达式
D．因可以用正多边形的边长与碰撞的作用力计算功，所以可以利用动能定理得出向心力表达式
11．如图所示，装有一定质量沙子的小车静止在光滑的水平面上，将一个铁球从某一高度处以大小为的初速度水平拋出，小球落入车内并陷入沙中最终与车一起向右匀速运动．不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．小球陷入沙中越深，小车最终的速度越大
B．小球拋出时的高度越高，小车最终的速度越大
C．小球陷入沙中过程，小球和沙、车组成的系统动量不守恒，机械能不守恒
D．若小车匀速运动后车上有一缝隙漏沙子，车上沙子越来越少，车子的速度保持不变
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、实验题（本题共2小题，共15分）
12．（6分）某小组的甲、乙两位同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，如图1所示．
（1）为了减小实验误差，下列操作正确的是*．
A．必须选择边界平行的玻璃砖
B．选择的入射角应尽量小些
C．没有刻度尺时，可以将玻璃砖界面当尺子画界线
D．大头针和之间的距离应适当大些
（2）甲同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器，在完成了光路图以后，以点为圆心，为半径画圆，交延长线于点，过点和点作垂直法线的直线，与法线的交点分别为点和点，如图2所示．用刻度尺测得的长度为的长度为，则玻璃砖的折射率___________（用表示）．
图1 图2
（3）若该同学在确定位置时，不小心画得偏左了一些，则测出来的折射率___________（选填“偏大”“偏小”“不变”）．
13．（9分）在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了下列器材：
一节干电池（内阻约）
电压表V（量程，内阻约）
电流表A（量程，内阻约）
滑动变阻器（最大阻值）
定值电阻
（1）为尽量精确测量该干电池的电动势和内阻，应从下列电路中选择的最佳电路是___________．
A． B．
C． D．
（2）将实验中测得的数据在坐标纸上描点、连线后如图，分析图像可得电池的电动势___________，内阻___________．（结果均保留3位有效数字）
（3）内阻的测量值比真实值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），本实验存在系统误差的原因是___________．
三、计算题（本题共3小题，共37分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14．（9分）如图所示，长为的绝缘细线一端悬于点，另一端系一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）．现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在点，此时细线与竖直方向成角．已知电场的范围足够大，重力加速度大小为．
（1）请判断电场强度的方向，并求电场强度的大小．
（2）若在点对小球施加一个拉力，将小球从点沿圆弧缓慢向左拉起至与点处于同一水平高度且该过程中细线始终张紧，则所施拉力要做多少功．
15．（12分）如图所示，实线是时刻沿轴传播的一列简谐横波的波形，此时刻，处的质点正在向轴负方向运动，虚线为时的波形．已知此波的周期，振幅为．
（1）判断该波的传播方向．
（2）求该波的波速．
（3）写出从0时刻起，处质点的振动方程．
16．（16分）如图所示，一竖直固定的长直圆管内有一质量为的静止薄活塞，活塞与管的上端口距离为，一质量为的小球从管的上端口由静止下落，并撞在活塞中心，活塞向下滑动，所受滑动摩擦力与其重力大小相等．小球在管内运动时与管壁不接触，活塞始终水平，小球与活塞发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短．不计空气阻力，重力加速度大小取．求：
（1）第一次碰撞前瞬间小球的速度大小．
（2）第一次碰撞后瞬间小球的速度大小．
（3）第二次碰撞后瞬间活塞的速度大小．
驻马店市2023—2024学年第一学期期终考试
高二物理参考答案
一、选择题（1～7题每小题4分；8～11题每小题5分，全对得5分，对但不全得3分，有错得0分．共48分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D A B A D B C AC BD ABC CD
二、实验题（共15分）
12．（1）D （2） （3）偏小
13．（1）D （2）1.45（1.44~1.46） 1.33（1.29~1.37）
（3）偏小 电压表的分流作用导致干路电流测不准
评分细则：
①13（2）按容答范围评；
②13（3）第2空，其他叙述正确亦可，如“电压表内阻产生分流作用”等．
计算题评分总要求：
①计算题每一问，只写出最后结果的均不给分；
②提供的解题过程可能只是一种最一般解法，其他解法正确参照给分．
三、计算题（共37分）
14．解：（1）根据平衡条件有
解得
根据电场方向与负电荷受电场力方向相反可知
电场方向水平向右
（2）小球从点沿圆弧缓慢向左拉起至与点处于同一水平高度的过程，由动能定理有
解得
评分细则：
①14（1）中第1式，若采用正交分解法求解：，，同样给分；
②14（2）中第1式，若采用“等效重力”法求解：分，；，同样给分；
③14（1）中单独写出给1分；
④14（2）中单独写出电场力功的表达式、重力做功的表达式均给1分；
⑤14（1）中无电场方向扣2分；
⑥14（1）中无电场方向的判断过程扣1分．
15．解：（1）时刻，处的质点向轴负方向运动，由波的传播规律可知，波沿轴正方向传播．
（2）由波形图可知
其中，因为周期，故
则该波的周期为
由图可知，波长为，由公式可得该波的波速为
求得
（3）时刻，处的质点从平衡位置向轴正方向运动，所以振动方程为
即
评分细则：
①15（1）只有结果而无判断依据的扣1分；
②求周期可在第（2）问完成，也可在第（3）问完成，方法正确同样给分；
③利用求波速，同样给分；
③15（3）中第1式带单位的扣1分；
④15（3）中不写第1式而直接写出第2式的只得结果分；
⑤15（3）中第2式不带单位的不得分．
16．解：（1）第一次碰撞前，对小球应用动能定理有
解得第一次碰撞前瞬间小球的速度大小为
（2）小球与活塞第一次碰撞过程，由于是弹性碰撞，应有
解得第一次碰撞后瞬间小球的速度大小为
负号说明小球碰后反弹向上运动
（3）第一次碰后，小球做竖直上抛运动，活塞向下以速度做匀速运动，而从第一次碰后到第二次碰前的时间内，小球与活塞的位移相等，所以
则第二次碰前瞬间小球的速度为
第二次碰撞仍然为弹性碰撞，则有
解得
说明：14题、15题、16题只要答案正确，其他解法过程合理同样给分．
评分细则：
①16（1）中第1式若为或用运动学公式求解，同样给分；
②16（1）中直接写出的只得结果分1分；
③符号用错，但意义和结果正确的不扣分；
④计算结果带不带方向符号均不扣分；
⑤16（3）第1式用运动学公式分步求解同样给分；
⑥中间结果不给分；
⑦所用符号上下统一，意义与计算结果正确的不扣分．
设小球竖直上抛向上运动时间为，则
再经时间追上活塞，则