河南省安阳市部分名校2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（含答案）

安阳市部分名校2023-2024学年高二上学期期末考试
物 理
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7 小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．如图所示，一束由黄光和蓝光组成的复色光，垂直等边三棱镜的 AC 边射向 BC边 O 点后，分成a、b两束光。光在 BC面的反射不可忽略，下列说法正确的是（ ）
A．黄光的临界角一定小于60°
B．a光一定为单色光，b光一定为复色光
C．a光一定为黄光，b一定为蓝光
D．a光一定为蓝光，b一定为黄光
2．下列说法错误的是（ ）
A．利用完全相同的装置做双缝干涉实验，折射率大的光对应的条纹间距大
B．在同一种介质中，频率小的光传播速度大
C．在真空中，红光和紫光的传播速度一样大
D．利用完全相同的装置做双缝干涉实验，红光对应的中央亮条纹比紫光对应的中央宽度大
3．北京正负电子对撞机的储存环是半径为 R 的圆形轨道，当环中电子以光速的 沿环运动而形成Ⅰ的等效电流时，环中运行的电子数目为（已知光速为c，电子电荷量为e） （ ）
4．在一正点电荷形成的电场中，A、B两点的电势分别为φA、φB，电场强度的大小分别为EA、EB。若以无穷远处的电势为0，到场源电荷（电荷量为Q）距离为r 的点的电势为φ= 则（ ）
5．一列简谐横波沿x轴传播，该波在t=8s时刻的波形图如图1 所示，质点M 的平衡位置坐标为x=2m ，质点 M 的振动图像如图2 所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴正方向传播，且t=9s时质点 M 位于波谷
B．在0 ~7 s内质点M 通过的路程24 cm
C．在0~7s内该波传播的距离为8m
D．质点M 的振动方程为y=4 sin0．5πt（cm）
6．如图所示，S 和S 为两个频率相同，振动情况完全相反的振源，O 是线段S S 的中点，A是线段S S 上的一点,AO=8cm ,S 和 S 产生机械波的波长为λ=16 cm,S 的振幅为9 cm,S 的振幅为5cm ，则A 点振动后，A 点的振幅为（ ）
A．18 cm B．4 cm C．14 cm D．10 cm
7．如图 1 所示，一列简谐横波沿水平方向向左传播，两质点A、B的平衡位置相距6m ，其振动图像如图2 所示，实线为质点 A 的振动图像，虚线为质点 B 的振动图像。则波的传播速度可能为（ ）
C．5m/s D．60 m/s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分。
8．如图所示为一款玩具“弹簧公仔”，该玩具由头部、轻弹簧及底座组成，已知公仔头部质量为m，弹簧的劲度系数为k，底座质量为0．5m。 压缩公仔头部，然后由静止释放公仔头部，此后公仔头部在竖直方向上做简谐运动，重力加速度为g。当公仔头部运动至最高点时，底座对桌面的压力刚好为零，弹簧始终在弹性限度内。则下列说法正确的是（ ）
A．公仔头部做简谐运动的振幅为
B．公仔头部有最大速度时，弹簧处于原长
C．公仔头部有最大速度时，弹簧处于伸长状态
D．公仔头部运动至最低点时，桌面对底座支持力的大小为3mg
9．质量为1kg的物块静止在水平地面上，t=0时刻施加一水平力 F，t=3s时撤掉作用力 F，F随时间 t变化的图线如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0．1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度 g 取 10 m/s ,．则（ ）
A．t=1s时物块的速度为0
B．1s~4．5s时间内 F的冲量为3 N·s
C．t=4．5s时物块的速度为0
D．t=5s时物块的速度为1m /s
10．在均匀介质中，从（ ）时刻，位于 O 点的波源开始振动，产生的简谐横波沿x轴开始传播、波长为4m。 已知x轴上质点 B 的振动图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．O点刚开始的振动方向沿y轴正方向
B．该简谐横波的波速为 5m /s
C．质点B到O 点的距离为1．5m
D．t=0到．的过程中，质点 B 振动通过的路程为（
三、非选择题：本题共5 小题，共54分。
11．（6分）实验室中有一量程为 100 mA 的灵敏电流计 G，为较精确地测量该灵敏电流计的内阻，小明同学采用两种方案，利用定值电阻 将灵敏电流计改装后接入如图所示的电路中，部分实验器材的参数如下：
A．蓄电池（电动势约9 V）
B．标准电流表 A（量程0~0．3 A）
C．电阻箱（0~999．9 Ω）
方案一：
（1）首先，调节滑动变阻器阻值至最大，将开关： 闭合，然后将开关： 拨向1，调节滑动变阻器，使电流表 A 的示数为I；然后将开关 拨向2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱，使得电流表示数仍为I；
（2）记下此时电阻箱的示数 ，则灵敏电流计的内阻 （用题中所给物理量的字母表示）；
（3）此方案灵敏电流计内阻的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值．
方案二：
（4）开始实验，调节滑动变阻器阻值至最大，将开关S 闭合，然后将开关 拨向1，调节滑动变阻器，使电流表 A 的示数为I，灵敏电流计 G 的示数为 ；然后调节滑动变阻器，得到多组I和I 的数值，并画出， 图像，图像的斜率大小为k，则灵敏电流计的内阻 （用题中所给字母表示）。
12．（9分）如图所示为俯视图，该装置可验证动量守恒定律。光滑的水平桌面上用两根长度分别为 L 和 L 的细线拴接大小相同、质量分别为 m 和m 的小钢球，细线与固定钉子的拴接处安装拉力传感器，可实时显示细线中的拉力大小。初始时，两小球靠在一起，两细线刚好平行，小球的直径远小于细线的长度。
（1）将小球1 沿圆弧拉到某点A 处，并在A 处给小球1 一个切线方向的初速度，记录拉力传感器 1 的示数
（2）小球1 运动到O 点处与小球2 发生碰撞，碰后小球1 弹回，记录碰后两小球运动过程中传感器1 和2 的示数分别为 F 和 F ；
（3）两小球质量关系应满足 （填“大于”“小于”或“等于”）;
（4）对实验数据进行分析：小球1 与小球2 碰前，1 的速度大小可表示为 ，若物理量 满足关系式 时，即可验证碰撞瞬间，两小球组成的系统动量守恒
13．（9 分）如图所示，水平边界 PQ、MN间存在方向竖直向下的匀强电场，电场的宽度为L。一长度也为 L 的绝缘轻杆两端分别固定质量均为 m 的带电小球A、B，A、B两小球所带的电荷量分别为 现将该装置移动到边界 PQ 上方且使轻杆保持竖直，此时球B 刚好位于边界 PQ上，然后由静止释放装置。 已知电场强度的大小为 忽略两带电小球对电场的影响，两小球可视为质点，重力加速度大小为g。求：
（1）B 球刚到 MN边界时的速度大小；
（2）B球运动的最低点到 MN 边界的距离。
14．（14分）如图所示，放置在真空环境中的均匀透明介质截面为正方形，边长为 L，一束光从AD 边上距 A 点 处斜射入介质，折射到 AB 边上的点距 A 点 且恰好发生全反射，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）该光从BC边射出时的折射角的正弦值；
（2）该光在透明介质中的传播时间（不考虑 BC边的反射）。
15．（16分）如图所示，质量为m 的长木板静止在光滑水平面上，质量为2m、可视为质点的木块静止在长木板的最左端，木块与木板之间的动摩擦因数为μ。右侧质量为3m的光滑四分之一圆弧槽AB静止在光滑水平面上，圆弧槽的下端与木板的上表面相平。现给木块水平向右的初速度： ，当木块运动到木板最右端时，木板恰好以v 的速度与圆弧槽发生弹 性碰撞，碰撞时间极短，此后木块滑上圆弧槽从圆弧槽 B 端冲出且上升的最高点到 B端的距离等于圆弧槽的半径。重力加速度为g，求：
（1）长木板的长度L；
（2）与圆弧槽碰撞后长木板的速度；
（3）圆弧槽的半径。
安阳市部分名校2023-2024学年高二上学期期末考试
物理·答案
1~7题每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。8~10小题每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．答案B
命题透析 本题考查光的频率与折射率的关系，考查物理观念。
思路点拨 复合光在O点入射角为，蓝光频率大，在同一介质中折射率大，临界角小，只有一种光发生全反射，黄光临界角大于，蓝光临界角小于或等于，选项A错误；光发生折射时，一定伴随着反射现象，故b光既有全反射的蓝光，也有部分反射的黄光，是复色光，选项B正确，选项C和D错误。
2．答案A
命题透析 本题考查双缝干涉实验规律、光的频率与传播速度的关系，考查物理观念。
思路点拨 折射率大的光，频率也大，由和可得：利用同一个装置做双缝干涉实验，折射率大的光对应的条纹间距小，选项A错误；由可得：在同一种介质中，频率小的光传播速度大，选项B正确；在真空中，红光和紫光的传播速度一样大，选项C正确；利用同一个装置做双缝干涉实验，红光对应的中央亮条纹比紫光对应的中央亮条纹宽度大，选项D正确。
3．答案D
命题透析 本题考查电流的定义，考查考生的科学思维。
思路点拨 ，解得：，选项D正确。
4．答案C
命题透析 本题考查点电荷的场强、电势，考查考生的科学思维。
思路点拨 ，则，选项C正确。
5．答案A
命题透析 本题考查横波的传播规律，考查考生的科学思维。
思路点拨 由题图2可知，时刻的波形图和时刻的波形图相同，时刻质点M的振动方向沿y轴负方向，故该波沿x轴正方向传播，，可知质点M位于波谷，选项A正确；时间内质点M运动的时间为，因此运动的路程为，选项B错误；由波传播的速度公式可知，在内波传播的距离为，选项C错误；由，可知质点M的振动方程为，选项D错误。
6．答案B
命题透析 本题考查波的叠加，考查考生的科学思维。
思路点拨 O是线段的中点，，A点为振动减弱点，A点振动后，A点的振幅为，选项B正确。
7．答案D
命题透析 本题考查波的周期性，考查考生的科学思维。
思路点拨 设简谐横波的波长为，传播的速度为，由图像可知，A、B两质点平衡位置之间的距离，解得，解得，当时，，选项D正确，其余选项不符合题意。
8．答案AD
命题透析 本题考查弹簧振子的振动规律，考查考生的科学思维。
思路点拨 公仔头部在最高点时，对公仔头部：，又，解得：，选项A正确；根据简谐运动的对称性，当公仔头部运动到最低点时，得：，此时对底座受力分析，，公仔头部运动至最低点时，桌面对底座支持力的大小为，选项D正确；公仔头部有最大速度时，弹簧的弹力和公仔头部的重力等大反向，弹簧处于压缩状态，选项B、C错误。
9．答案AC
命题透析 本题考查动量、冲量、动量定理，考查考生的科学思维。
思路点拨 时间内，物块处于静止状态，时物块的速度为零，选项A正确；时间内F的冲量，方向为正，该过程摩擦力的冲量大小为，方向为负，根据动量定理，则选项B错误，选项C正确；时物块的速度为0，选项D错误。
10．答案AD
命题透析 本题考查简谐横波的传播规律，考查考生的科学思维。
思路点拨 质点B刚开始的振动方向沿y轴正方向，O点刚开始的振动方向沿y轴正方向，选项A正确；波长，周期，波源的运动形式传递到B点用时为，设波速为v，则，选项B错误；又，解得质点B距O点的距离，选项C错误；由图像可知波的振幅，到的过程中，，所以质点B振动通过的路程为，选项D正确。
11．答案（2）（2分） （3）等于（2分） （4）（2分）
命题透析 本题考查测量灵敏电流计的内阻，考查考生的科学探究素养。
思路点拨 （2）由题意，解得：灵敏电流计的内阻
（3）实验中，开关拨向1与开关拨向2，两次电路中总电流相同，滑动变阻器和标准电流表电阻没有发生改变，所以灵敏电流计内阻的测量值等于真实值。
（4）由题意得：。
12．答案（3）小于（2分）
（4）（2分） （2分） （3分）
命题透析 本题考查验证动量守恒定律实验，考查考生的科学探究素养。
思路点拨
（3）小球1运动到O点处与小球2发生碰撞，碰后小球1弹回，两小球质量关系满足小于；
（4）；由动量守恒得：，即：；由能量守恒可得：，可得：。
13．命题透析 本题考查电场力做功、动能定理，考查考生的科学思维。
思路点拨
（1）从B球开始运动到B球刚到MN边界时，根据动能定理有：
14．命题透析 本题考查光的折射、全反射，考查考生的科学思维。
思路点拨 （1）作出光路如图所示，由几何关系可知
（2分）
又 （2分）
解得： （1分）
由几何关系及对称性可知 （1分）
又 （2分）
解得： （1分）
（2） （2分）
该光在透明介质中的传播路程为 （2分）
该光在透明介质中的传播时间 （1分）
15．命题透析 本题考查动量守恒、能量守恒、功能关系，考查考生的科学思维。
思路点拨 （1）对木块和长木板组成的系统，木块在木板上运动的过程应用动量守恒定律
（1分）
解得： （1分）
由能量守恒定律可得： （1分）
解得： （2分）
（2）长木板和圆弧槽发生弹性碰撞，由动量守恒定律： （1分）
由能量守恒可得： （2分）
解得：
即碰后长木板的速度为，方向向左。 （1分）
（3）木块和圆弧槽组成系统，由水平方向动量守恒可得：
（1分）
解得： （1分）
（1分）
由功能关系可得： （1分）
解得： （2分）
（或，解得）