2023-2024学年江苏省泰州市高二（上）期末物理试卷（含解析）

2023-2024学年江苏省泰州市高二（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.物理学是一门以实验为基础的学科，物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验，说法正确的是( )
A. 甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的
B. 乙图中，若在的两端接上变化的电流，端的电流表也会有偏转
C. 丙图中，黑体不仅能吸收电磁波，也能反射电磁波
D. 奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象
2.如图所示，水平桌面上平行放置两根足够长直导线，通以相同的电流，一矩形线圈从位置运动到对称的位置过程中，下列说法正确的是( )
A. 在位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
B. 在位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向上
C. 从到穿过线圈的磁通量一直减小
D. 从到穿过线圈的磁通量先减小后增大
3.即第五代移动通信技术，采用频段，相比于现有的即第四代移动通信技术，频段技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。信号与信号的电磁波分别为甲波、乙波，则( )
A. 甲波的波长比乙波长 B. 真空中甲波的传播速度比乙波大
C. 甲波与乙波有可能发生干涉现象 D. 甲、乙波都是横波，都能在真空中传播
4.如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图样，从图样可知( )
A. 侧波是衍射波
B. 侧相邻波纹间距大于侧相邻波纹间距
C. 如果孔的大小不变，减小水波波源的频率，衍射现象将更明显
D. 增大挡板之间的间隙，衍射现象将更明显
5.如图所示为一单摆做简谐运动时的速度时间图像，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是( )
A. 此单摆的摆长约为
B. 时单摆所受的合力为零
C. 若减小释放单摆时的摆角，单摆的周期将变小
D. 将此单摆从北京移至广州，它做简谐运动的周期将变大
6.如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝时，在光屏上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以( )
A. 增大与的间距 B. 减小双缝屏到光屏的距离
C. 将绿光换为红光 D. 将整个装置放在水中
7.如图所示是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同一铁支架上焊有固有频率依次为、、、的四个钢片、、、，将端与正在转动的电动机接触，发现钢片振幅很大，其余钢片振幅很小，则( )
A. 钢片的振动频率约为 B. 钢片的受到的驱动力最大
C. 钢片的振幅最小 D. 电动机的转速为
8.地磅工作原理图如图所示，地磅空载时变阻器滑片位于点，满载时滑片位于点，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 电压表两端电压与被测汽车的质量成反比
B. 电池长时间使用后，称量值会偏小
C. 若称量值偏小，可在上串联一个电阻进行校正
D. 若将一个电阻与电压表串联，可增大地磅量程
9.极光是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。假如我们在北极地区仰视，发现正上方如图所示的沿顺时针方向运动弧状极光，则关于这一现象中的高速粒子的说法正确的是( )
A. 该粒子带负电
B. 该粒子轨迹半径逐渐增大
C. 若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转
D. 地磁场对垂直射向地球表面的该粒子的阻挡作用在南、北两极附近最强
10.如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直弹性挡板，挡板右侧依次放有个质量均为的弹性白色小球在一条直线上，一质量为的黑色小球以与白色小球共线的速度与号小球发生弹性正碰，黑色小球反弹后与挡板发生弹性碰撞，碰后速度方向与碰前方向相反，白色小球之间也发生弹性正碰。下列说法正确的是( )
A. 黑色小球最终速度大小为 B. 黑色小球最终速度大小为
C. 号小球最终速度大小为 D. 号小球最终速度大小为
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
11.某实验探究小组用电阻箱和电压表内阻可视为无穷大按图甲所示的电路测定一个水果电池的电动势和内阻。
闭合开关后，调节电阻箱得到多组实验数据，由电阻箱的电阻和电压表的示数，计算出通过电阻箱的电流，如表所示。请将表中第次对应的电流值填上。
实验次数
电阻箱的电阻
电压表的示数
通过电阻箱的电流
根据表中电压和电流的数据，在图乙中描点，作出图像。
根据图像，计算得到水果电池的电动势为______结果保留两位小数；内阻为______。
如果考虑电压表内阻对实验的影响，则电动势的测量值______填“偏大”、“偏小”或“没有系统误差”；内阻的测量值______填“偏大”、“偏小”或“没有系统误差”。
三、简答题：本大题共1小题，共14分。
12.如图，质量均为的木块和，并排放在光滑水平面上，上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球。现将球拉起使细线水平伸直，并由静止释放球。已知重力加速度为，不计空气阻力。求：
、两木块分离时，球的速度大小；
木块受到的冲量；
球相对摆动过程中的最低点向左上升的最大高度。
四、计算题：本大题共3小题，共31分。
13.如图所示，工厂按照客户要求进行玻璃异形加工，工人将棱长为的正方体透明玻璃砖，从底部挖去一部分，挖去部分恰好是以边长为直径的半圆柱。现将平行单色光垂直于玻璃砖左表面射入，右侧半圆柱面上有光线射出的部分为其表面积的，不计光线在玻璃砖中的多次反射。已知光在真空中的传播速度为，求：
玻璃砖对该单色光的折射率；
单色光在玻璃砖中传播的最短时间。
14.一列正弦波在时刻的波形图如图中实线所示，在为波的周期，未知时刻的波形图如图中虚线所示。求：
该波可能的传播速度大小；
若从时刻起，图中质点比先回到平衡位置，写出点的振动方程。
15.利用电磁场偏转离子是在科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在平面的第一象限内，存在着垂直纸面向外、磁感应强度大小分别为、匀强磁场，其，两个磁场界面坐标为。速度大小不同的正离子与轴正方向成从坐标原点处进入磁感应强度为的磁场。已知离子质量为、电荷量为，不计离子重力，忽略磁场的边界效应。
求不越过界面的离子的最大入射速度；
求离子在磁感应强度为的磁场中运动的最长时间；
现在第一象限中平行于轴放置一个足够大的接收板如图所示，若离子速度以定值射入，要使离子能打到接收板，求接收板放置的轴坐标值范围。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】 偏小 偏小
12.【答案】解：选择水平向左的方向为正方向。
设第一次摆到最低点的速度为，、恰好分离，分离时、的速度，根据系统、、水平方向动量守恒可得：
根据系统机械能守恒定律可得：
联立解得：；
对的冲量大小为：
，方向水平向右。
设向左上升最大高度为，此时、具有相同水平速度，以、为系统，根据水平方向动量守恒可得：
解得：
根据、系统机械能守恒可得：
解得：
答：、两木块分离时，球的速度大小为；
木块受到的冲量为，方向水平向右；
球相对摆动过程中的最低点向左上升的最大高度为。
13.【答案】解：光在玻璃砖中的光如图所示：
设恰好发生反射临界角为，正方体棒长为，则半圆柱半径
有光线射出的部分的面积为：
则有：；
从半圆圆心处射出的光线在玻璃中的距离最短，由几何关系可得最短的距离为
则根据可得：
可得最短时间为：。
答：玻璃砖对该单色光的折射率为；
单色光在玻璃砖中传播的最短时间为。
14.【答案】解：由图知：。因，故在时间内波传播的距离在一倍波长与两倍波长之间。
当波沿方向传播时，内传播的距离为：
传播速度为：
当波沿方向传播时，内传播的距离为：
传播速度为：
故该波可能的传播速度大小为或。
已知从时刻起，图中质点比先回到平衡位置，可得时刻质点沿方向运动，质点沿方向运动，由同侧法可得波沿方向传播，可知该波的传播速度大小为。
该波的周期为：
振幅为：
再由同侧法可得时刻质点在平衡位置沿方向运动，则质点的振动方程为：
。
答：该波可能的传播速度大小为或；
质点的振动方程为。
15.【答案】解：不越过界面如图，根据几何关系有
图
由洛伦兹力提供向心力有
解得
如图，在磁场中运动的最大圆心角为
如图，设离子在中半径为，在中半径为
离子进入中，进入中速度与水平轴方向夹角为，由可知
由几何关系
接收板纵坐标为
解得
则接收板放置的轴坐标值范围为
答：不越过界面的离子的最大入射速度为；
离子在磁感应强度为的磁场中运动的最长时间为；
接收板放置的轴坐标值范围为。
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