【物理】江西省吉安市2023-2024學年高二上學期1月期末教學質量檢測試題（解析版）

成就未來，新教育伴你成長聯(lián)系電話：400-186-9786吉安市高二上學期期末教學質量檢測物理試題（測試時間：75分鐘卷面總分：100分）一、選擇題（本題共10小題，共46分。第1—7小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求，每小題4分；第8—10小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.圖中為華為公司自主研發(fā)并制造的手機，為了實現(xiàn)手機的無線充電功能，工程師將受電線圈安裝在手機中，將連接內置電源的供電線圈安裝在充電基座上。如圖所示，當手機放置在充電基座上，受電線圈即可“接受”到供電線圈的能量，從而對手機蓄電池進行充電。對于此過程，下列說法正確的是（）A.在充電過程中我們可以用磁感線的疏密表示某點磁場的強弱，故磁感線是真實存在的B.在充電過程中，不會產生任何電磁輻射C.充電時，穿過受電線圈的磁通量是變化的D.充電時，內置電源的供電線圈附近的磁場是勻強磁場【答案】C【解析】A．磁感線是假想的曲線，不是真實存在的，A項錯誤；B．在充電過程中，也會產生電磁輻射，B項錯誤；C．充電時，穿過受電線圈的磁通量是變化的，C項正確；D．充電時，內置電源的供電線圈附近的磁場是周期性變化的磁場，D項錯誤。故選C。2.如圖所示，兩極板間的電壓為，比荷為k的帶電粒子以初速度v從距離為d、水平長度為L的兩極板中心處水平射入，不計粒子的重力，則粒子射出極板時速度方向與水平方向夾角的正切值為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】微子在極板中的運動時間為豎直方向上粒子的加速度為射出極板時，豎直方向上粒子的速度為所以粒子射出極板時速度方向與水平方向夾角正切值為3.如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r，閉合開關S，電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，將滑動變阻器的滑片P從中點向上滑動一段距離，電壓表示數(shù)變化量的絕對值分別為，電阻的電功率分別為，電流表示數(shù)變化量的絕對值為。已知圖中電表均可視為理想電表，下列說法正確的是（）A.均減小 B.小于C.減小 D.大于【答案】B【解析】A．滑片P向上滑動時，的值變大，外電路的總電阻值增大，故回路的總電流則I1減小，又故增大，流經的電流增大，又故減小，又因此均減小，增大，故A錯誤；B．由增大，減小，故減小，因此增大，設為兩端電壓變化量的絕對值，又所以小于，故B正確；C．因為外電路總電阻增大，故則增大，故C錯誤；D．根據(jù)，所以，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，垂直絕緣水平面放置有長度為，水平距離為a的兩極板，兩極板上分別帶有等量的異種電荷?，F(xiàn)保持兩極板下端在水平面上的位置不變，將兩極板偏轉至與水平面成，偏轉前后兩極板的電容分別為，則為（）A. B.C D.【答案】D【解析】已知本題中只有d和S發(fā)生了變化，設變化前后分別為，由幾何關系可知所以故選D。5.跳床運動可以提高身體的靈活性，也可以讓大腦短時間內忘記壓力和煩惱。如圖所示，體重為m的運動員從跳床上方h處從靜止開始下落，與跳床接觸時間后以速度v豎直向上運動，重力加速度大小為g，所有物理量的單位都采用國際單位制，不計空氣阻力，則運動員與跳床接觸時受到跳床的平均作用力大小為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】以豎直向上為正方向，李華與跳床接觸時的速度為v0，根據(jù)解得李華與跳床接觸時的速度大小為與跳床接觸過程由動量定理得得6.近年來，我國新能源汽車海外銷量屢創(chuàng)佳績。在汽車制造中，鍍膜技術可以顯著提升車窗的光學性能?，F(xiàn)有興趣小組做了如下實驗：在底面一半徑為a，高為的玻璃圓柱體中心放置有一點光源。已知該圓柱體的折射率為，在圓柱體部分表面鍍上不透光薄膜，使得從點光源處發(fā)出光線不能通過一次折射透出圓柱體。盡可能減少鍍膜使用量的情況下，鍍膜面積與圓柱體表面積之比為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】據(jù)題意得出下圖，，故圓柱體上下表面可以射出光線面積總共為側面可射出光線的面積為圓柱體總面積為，所以面積之比為。7.如圖所示。固定在水平面上傾角為的光滑斜面上放置有一原長為的輕彈簧，彈簧上端與固定在斜面上的擋板相連接，下端與物體A相連。已知物體A的質量為m，物體A靜止時與水平面的垂直距離為l，彈簧的形變量為?，F(xiàn)有一質量為m的物體B以初速度（g為重力加速度）從斜面底部沖上斜面（斜面底端與水平面交界處平滑連接），與物體A相碰后粘連在一起，A、B均可視為質點，已知彈簧彈性勢能的表達式為，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，則（）A.彈簧的勁度系數(shù)為B.物體A、B在碰撞后的運動過程中最大速度為C.A、B碰撞前后振動系統(tǒng)的平衡位置相距為lD.碰撞后彈簧與物體A、B組成的系統(tǒng)的振幅為【答案】D【解析】A．彈簧彈力為形變量為，勁度系數(shù)故A錯誤；C．彈簧與物體A、B組成的系統(tǒng)處于受力平衡時彈簧上的彈力為勁度系數(shù)形變量為l，故碰撞后平衡位置在原平衡位置下方處，故C項錯誤；B．設物體B與物體A相撞時的速度為，物體B與物體A碰撞后的共同速度為，則得當A、B一起振動到達平衡位置時有最大速度，有得故B錯誤；D．設A、B速度為0時彈簧的伸長量為，則得所以振幅為故D正確。8.小型直流電動機（其線圈內阻為）與規(guī)格為“”的小燈泡并聯(lián)，再與阻值為的電阻串聯(lián)，然后接至的電源上，如圖所示，小燈泡恰好正常發(fā)光，電動機正常工作，下列說法正確的是（）A.通過電動機的電流為 B.電動機消耗的總功率為C.電動機的輸出功率為 D.電動機的效率為80%【答案】ABC【解析】A．燈泡正常發(fā)光，則通過燈泡電流通過電阻R的電流通過電動機的電流故A正確；B．電動機消耗的總功率故B正確；C．電動機線圈內阻的熱功率電動機的輸出功率故C正確；D．電動機的效率故D錯誤。9.如圖所示，正方體上下底面的中心為。A、C兩點固定有電荷量為的點電荷，F(xiàn)、H兩點固定有電荷量為的點電荷，下列說法正確的是（）A.正方體中心處電場強度大小為0B.面中心O處電場強度方向豎直向下C.電子沿直線從O點運動到點電勢能增加D.點E與點G處電場強度相同【答案】BC【解析】A．A、C兩點的點電荷在正方體中心的合電場強度方向豎直向下，H、F兩點的點電荷在正方體中心的合電場強度方向豎直向下，正方體中心處電場強度大小不為0，故A錯誤；B．A、C兩點的點電荷在面中心O點的電場強度大小相等，方向相反，相互抵消。H、F兩點的點電荷在面中心O點的合電場強度方向豎直向下，故B正確；C．沿直線從O點到點電勢逐漸降低，所以電子沿直線從O點運動到點電勢能增加，故C正確；D．點E與點G電場強度大小相等但方向不相同，故D錯誤。10.如圖所示，在光滑水平面上豎直放置有一半徑為R、內壁光滑的固定半圓形管道，在管道右側（包含管道直徑）有電場強度大小為（g為重力加速度）、方向水平向右的勻強電場，在管道下端入口與電場范圍交界處有一帶電量為、質量為m的小球A正以速度從管道下端入口向左運動。已知小球A可視為點電荷且在運動過程中電荷量保持不變，不計空氣阻力，小球B的質量為m，則下列說法正確的是（）A.若則小球A恰好能運動至管道頂端B.若小球A恰好運動至管道頂端，則小球A的落點距離管道下端的水平距離為C.若小球A運動至管道頂端的同時，在距離管道底端右側處有一速度為，水平向左運動的小球B（不帶電），且A恰好與小球B相碰，則D.若給選項C中的小球B施加一大小為的向右恒力，其他條件不變，則【答案】BC【解析】A．小球A恰好能運動至管道頂端，則小球到達頂端時速度為零，則小球在管道中運動過程根據(jù)動能定理有得故A錯誤；B．水平方向上豎直方向上設小球A的落點距離管道下端的水平距離為L，物體A下落過程，得，故B正確；C．設小球A從頂端右側拋出時速度為v，則，得故C正確；D．小球B的加速度對小球A有對小球A、B有得故D錯誤。故選BC。二、非選擇題（本題共5小題，共54分）11.如圖所示為“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置。（1）如果將圖甲中光源（白熾燈）換成激光光源，這時可以去掉的部件有______、_____；（2）如圖所示，圖乙為分劃板的中心刻線對齊第6條亮條紋的中心時儀器的讀數(shù)，已知測量頭觀察第1條亮條紋的中心讀數(shù)為，測得雙縫間的距離為，雙縫與屏之間的距離為，則（i）測量頭的讀數(shù)為________；（ii）所測得光的波長為________（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）濾光片單縫（2）4.941或4.942或4.943或4.944或4.945478或479或480【解析】（1）[1][2]激光波長單一，單色性好，可以去掉濾光片；激光是相干光源，相干性好，可以去掉單縫；（2）（i）[3]測量頭讀數(shù)為；（ii）[4]由題可知，相鄰兩亮條紋之間距離由公式12.某同學想要研究某型號燈泡的伏安特性，所使用的器材有：燈泡L（額定電壓，額定電流）；電壓表（量程，內阻為）；電壓表（量程，內阻約）電流表（量程，內阻約為）；電阻箱R（阻值）定值電阻（阻值）；定值電阻（阻值）；滑動變阻器（阻值）；滑動變阻器（阻值）；電源E（電動勢未知，內阻未知）；開關S；導線若干。（1）為了測定電源的電動勢及其內阻，該同學設計了甲圖所示的電路，R為電阻箱，V為理想電壓表，A為理想電流表，乙圖為將實驗數(shù)據(jù)擬合后得到的圖像，則電源電動勢為_______V，電源內阻為______Ω（結果均保留兩位有效數(shù)字）；（2）實驗要求能夠描繪完整且盡可能精確的燈泡的伏安特性曲線，實驗中所用電壓表應選用________（選填“”或“”），滑動變阻器應選用_______（選填“”或“”），并補全實驗電路原理圖丙_______；（3）現(xiàn)將兩個相同的這樣的燈泡并聯(lián)后再與一個的定值電阻串聯(lián)，接在電源E的兩端，如圖戌所示，設燈泡兩端電壓為U，流經每個燈泡的電流為I，得到圖像，如圖丁所示，則電源的輸出功率約為_______W（結果保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）6.01.0（2）見解析（3）3.7或3.5或3.6或3.8或3.9【解析】（1）[1][2]設電壓表示數(shù)為U，干路電流為I，由閉合電路的歐姆定律可得整理可得則圖像的縱軸截距等于電動勢，則有圖像的斜率絕對值為可得電源內阻為（2）[3][4][5]因為小燈泡的額定電壓為，所以電壓表選擇與串聯(lián)后與燈泡并聯(lián)；實驗是為了描繪完整的伏安特性曲線，電壓、電流要從零開始測量，滑動變阻器采用分壓式接法，故滑動變阻器選擇；根據(jù)可知電流表應采用外接法，則電路圖如圖所示（3）[6]設燈泡兩端電壓為U，流經燈泡的電流為I，由閉合電路歐姆定律得化簡整理得在圖丁中作出對應的圖線，如圖所示可知交點坐標約為（，），故電源的輸出功率為13.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在時刻的波形圖如圖所示，此時坐標為的Q質點剛好開始振動。在時刻，坐標為的P質點首次位于波峰位置。（1）求該波的傳播速度和周期；（2）求P質點的振動方程。【答案】（1），；（2）【解析】（1）簡諧波沿x軸正方向傳播，時，波剛好傳導至Q質點，可知起振方向向下。在時，P質點首次位于波峰，波此時的運動距離為故波速為由可知，波的周期為（2）由圖可知，簡諧波的振幅為由（1）可知故時刻，P質點位于波谷，所以其振動方程為或14.如圖所示，平面內的第三象限內有加速電場，一電荷量為q、質量為m的帶正電粒子從A點由靜止加速，從B點進入第二象限內的輻向電場（電場強度方向指向O），沿著半徑為R的圓弧虛線（等勢線）運動，從C點進入第一象限內沿y軸負方向的勻強電場中，從D點處射出電場，不同象限內電場互不影響，不計粒子的重力對粒子運動軌跡的影響，加速電場的電勢差為U。（1）求圓弧虛線處電場強度E的大??；（2）求第一象限勻強電場的場強大小；（3）若在第四象限加上大小為，方向沿y軸正方向的勻強電場，求粒子自C點離開y軸后再次運動到與C點等高處的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）設帶電粒子經加速電場加速后的速度為v，由得在偏轉電場中，由可知（2）由題意可知，帶電粒子在第一象限做類平拋運動，設豎直方向上加速度為a，運動時間為t，第一象限電場強度為，水平方向上豎直方向上聯(lián)立解得（3）粒子自C點離開y軸后做周期性運動，由（2）可知設第四象限電場強度大小為，帶電粒子在第一、四象限豎直方向上加速度大小分別為，則設帶電粒子在第一象限做類平拋運動運動時間為，從D點射出后至豎直方向上速度減為0用時為，由（2）可知由可知所以粒子自C點離開y軸后再次運動到與C點等高處的時間為15.如圖所示，右側為半徑的四分之一光滑圓弧的質量為的物塊C固定在光滑水平面上，圓弧底端和水平面平滑連接。一質量為的小物塊A左端與輕質彈簧相連且彈簧未發(fā)生形變?，F(xiàn)小物塊A右側有一速度為的小物塊B向左運動，與A發(fā)生彈性碰撞。假設此后兩物塊每次碰撞均視為彈性碰撞，且每次碰撞后A的動能完全轉化為彈簧彈性勢能時彈簧鎖定，物塊B與A碰撞瞬間彈簧又恰好解除鎖定。已知，均可視為質點，不計空氣阻力，g取。（1）求第一次碰撞后物塊B所能到達的最大高度；（2）求第n次碰撞后彈簧儲存的能量；（3）若物塊C解除固定，求最后彈簧儲存的能量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）設第一次碰撞后物塊A，物塊B的速度分別為，