湖北省荊門市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末物理試題（含答案解析）

荊門市2023—2024學(xué)年度上學(xué)期期末高二年級學(xué)業(yè)水平檢測物理本試卷共6頁，15題。全卷滿分100分。考試用時(shí)90分鐘。注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號、座位號填寫在答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.下列說法正確的是（）A.肥皂膜在陽光下呈現(xiàn)彩色是光的衍射現(xiàn)象B.立體電影畫面具有立體感是光的干涉現(xiàn)象C.水面上漂浮物會隨著水波的傳播向遠(yuǎn)方移動(dòng)D.火車鳴笛向我們駛來時(shí)，我們聽到的笛聲頻率會比聲源發(fā)出的頻率高【答案】D【解析】【詳解】A．肥皂膜在陽光下呈現(xiàn)彩色是薄膜干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．立體電影畫面具有立體感是光的偏振現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C．漂浮物不會隨水波傳播，只能在平衡位置附近機(jī)械振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．火車鳴笛向我們駛來時(shí)，根據(jù)多普勒效應(yīng)，聲音波長變短，頻率增大，聽到的笛聲頻率會比聲源發(fā)出的頻率高，故D正確。故選D。2.如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為0.4sB.質(zhì)點(diǎn)在0.8s內(nèi)走過的路程為40cmC.0至0.4s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)加速度始終沿x軸負(fù)方向D.在0~0.2s時(shí)間內(nèi)，速度方向與加速度方向相同【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為0.8s，故A錯(cuò)誤；B．質(zhì)點(diǎn)在0.8s內(nèi)走過的路程為故B正確；C．0至0.4s時(shí)間內(nèi)，位移始終為負(fù)，質(zhì)點(diǎn)加速度始終沿x軸正方向，故C錯(cuò)誤；D．在0~0.2s時(shí)間內(nèi)，速度沿x軸負(fù)方向，加速度沿x軸正方向，速度方向與加速度方向相反，故D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，導(dǎo)體棒PQ放在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，PQ與螺線管和金屬導(dǎo)軌組成閉合回路，將條形磁鐵的N極迅速插入螺線管內(nèi)時(shí)，關(guān)于導(dǎo)體棒PQ中的感應(yīng)電流方向和PQ受到的安培力方向判斷正確的是（）A.電流從P到Q，安培力向左 B.電流從P到Q，安培力向右C.電流從Q到P，安培力向右 D.電流從Q到P，安培力向左【答案】C【解析】【詳解】條形磁鐵的N極迅速插入螺線管內(nèi)時(shí)，螺線管里面的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和安培定則可知電流從Q到P，再由左手定則可知安培力向右。故選C。4.如圖所示，空間有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場和水平向右的勻強(qiáng)電場，一個(gè)帶正電的液滴沿直線ab運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.液滴可能從a向b運(yùn)動(dòng) B.液滴可能做加速運(yùn)動(dòng)C.液滴機(jī)械能不變 D.電場力對液滴做正功【答案】D【解析】【詳解】AB．粒子做直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槁鍌惼澚Φ拇笮『退俣扔嘘P(guān)，根據(jù)受力分析可知，粒子只能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受洛倫茲力斜向左上方，所以油滴從b向a運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；CD．油滴從b到a，電場力做正功，電勢能減小，油滴的機(jī)械能增大，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。5.如圖所示MN為半圓柱體玻璃磚的水平直徑，O為圓心，兩束平行的a光和b光從真空射到玻璃磚的MN面，都折射到O點(diǎn)正下方的P點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.玻璃對a光的折射率比對b光的折射率要小B.在玻璃磚中，b光的傳播速度大于a光的傳播速度C.b光有可能在P點(diǎn)發(fā)生全反射D.將a和b光通過相同的雙縫干涉裝置，b光的干涉條紋間距較大【答案】A【解析】【詳解】光路圖如圖A．入射角相同，a光的折射角大于b光的折射角，根據(jù)玻璃對a光的折射率比對b光的折射率要小，A正確；B．根據(jù)在玻璃磚中，b光的傳播速度小于a光的傳播速度，B錯(cuò)誤；C．b光有可能在P點(diǎn)的入射角等于第一次折射時(shí)的折射角，根據(jù)光路可逆原理，不會發(fā)生全反射，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)光的折射率較小，則頻率較小，根據(jù)則a光的波長較大。根據(jù)a光的干涉條紋間距較大，D錯(cuò)誤。故選A。6.高空拋物危害極大，我國出臺了相應(yīng)的法律法規(guī)，嚴(yán)厲處罰高空拋物的行為。一個(gè)質(zhì)量50g雞蛋，從20m高空自由下落，與地面撞擊時(shí)作用時(shí)間約為，不考慮空氣阻力，重力加速度，則雞蛋對地面的平均撞擊力大約為（）A.25N B.100N C.250N D.1000N【答案】C【解析】【詳解】雞蛋落地速度為設(shè)豎直向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理得根據(jù)牛頓第三定律，雞蛋對地面的平均撞擊力大約為250N。故選C。7.如圖所示，兩平行極板間存在相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，某帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）恰好能在極板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)O點(diǎn)，O為中點(diǎn)。若僅撤去磁場，粒子恰能從極板邊緣離開，則若僅撤去電場下列說法正確的是（）A.粒子將打在上極板 B.粒子將打在下極板C.粒子將在間離開 D.粒子將在間離開【答案】B【解析】【詳解】某帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）恰好能在極板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)O點(diǎn)，受向上的電場力和向下的洛倫茲力，兩力大小相等；僅撤去磁場，粒子做平拋運(yùn)動(dòng)恰能從上極板邊緣M離開，若撤去電場，粒子將向下偏轉(zhuǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，則粒子在水平方向的位移一定小于做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的水平位移，即粒子將打在下極板上。故選B。8.一列簡諧橫波在時(shí)的波形圖如圖甲所示。介質(zhì)中處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.波沿x軸負(fù)方向傳播B.波的傳播速度的大小為C.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸的正方向D.從到，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為3m【答案】AC【解析】【詳解】A．圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，可知在時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，結(jié)合波形圖和同側(cè)法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確；B．由圖甲知波長為4m，圖乙知周期為2s，則傳播速度為故B錯(cuò)誤；C．由圖乙知時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸的正方向，故C正確；D．從到，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為故D錯(cuò)誤。故選AC。9.直角三角形ACD中有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，一束帶正電的粒子垂直AC邊以速度射入磁場，已知粒子質(zhì)量，電量，邊長度為，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用力，則（）A.AD邊有粒子射出的區(qū)域長度為10cmB.AD邊有粒子射出的區(qū)域長度為C.從AD邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為D.從AD邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)半徑為如圖當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)的圓心角為與AD相交時(shí)，出射點(diǎn)與A最遠(yuǎn)，由幾何關(guān)系，AD邊有粒子射出的區(qū)域長度為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)粒子與AD邊相切時(shí)，從AD邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，由幾何關(guān)系可知，圓心角為，時(shí)間為故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD10.足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，導(dǎo)軌間距，在虛線MN左側(cè)有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，MN右側(cè)有垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，兩根長度均為的導(dǎo)體棒ab和cd分別垂直導(dǎo)軌放置在MN的左側(cè)和右側(cè)，并和導(dǎo)軌保持良好接觸，已知導(dǎo)體棒ab和cd質(zhì)量均為，電阻分別為和，現(xiàn)給ab棒一個(gè)向左的初速度，則下列說法正確的是（）A.cd最終速度大小為B.ab和cd組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.整個(gè)過程流過ab的電荷量為4CD.整個(gè)過程ab棒產(chǎn)生的焦耳熱為0.4J【答案】AC【解析】【詳解】AB．a(chǎn)b向左運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則和左手定則，可知ab和cd均收到向右的安培力，則系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。但由于二者最終速度一定相等，電動(dòng)勢為零。且安培力大小始終相等，即安培力沖量大小相等，根據(jù)動(dòng)量定理，ab動(dòng)量的減小量等于cd動(dòng)量的增加量，故二者速度最終均為，故A正確，B錯(cuò)誤；C．對ab，根據(jù)動(dòng)量定理得整個(gè)過程流過ab的電荷量為故C正確；D．根據(jù)能量守恒，整個(gè)過程產(chǎn)生的焦耳熱為則整個(gè)過程ab棒產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯(cuò)誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某同學(xué)用半圓柱玻璃磚測定玻璃的折射率，他的操作步驟如下：A．用毫米刻度尺量出半圓柱玻璃磚的直徑d，算出半徑r=，然后確定圓心的位置，記在玻璃磚上；B．在白紙上畫一條直線作為入射光線，并在入射光線上插兩枚大頭針P1和P2；C．讓入射光線與玻璃磚的直徑垂直，入射光線經(jīng)過圓心O；D．以圓心O為軸，緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，同時(shí)調(diào)整視線方向，直到從AB下方恰好看不到P2和P1的像，然后沿半圓柱玻璃磚直徑畫一條直線AB，并作出光路圖，如圖所示。（1）看不到P2和P1的像是因?yàn)榘l(fā)生了______；（2）只使用毫米刻度尺，還需要測量______（選擇“OD”或“CD”）的長度，記作l；（3）玻璃磚的折射率的表達(dá)式n=______?！敬鸢浮竣?全反射②.CD③.【解析】【分析】【詳解】（1）[1]由于光線在AB面上發(fā)生了全反射。（2）（3）[2][3]只要測出“CD”的長度l，就想當(dāng)于測出了臨界角的正弦，即而可得折射率12.某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，裝置如圖甲所示，兩個(gè)滑塊上固定有寬度相同的擋光片，測得滑塊（含擋光片）的質(zhì)量分別為M、兩個(gè)光電門、與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，能測出擋光片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間。（1）實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平。接通氣墊導(dǎo)軌裝置的電源，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的螺母，輕推滑塊M，使得M通過光電門、的時(shí)間______，則導(dǎo)軌水平。（2）用20分度的游標(biāo)卡尺測量兩擋光片的寬度，示數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度______cm。（3）將滑塊M靜置于兩光電門之間，將滑行器m置于光電門右側(cè)，用手推動(dòng)m，使m獲得水平向左的速度經(jīng)過光電門并與M發(fā)生碰撞且被彈回，再次經(jīng)過光電門。光電門先后記錄的擋光時(shí)間為，光電門記錄的擋光時(shí)間為。在誤差允許的范圍內(nèi)，本次實(shí)驗(yàn)中若表達(dá)式______（用表示）成立，則動(dòng)量守恒定律成立；若表達(dá)式______（用表示）成立，則碰撞過程機(jī)械能守恒?！敬鸢浮竣?相等②.0.450③.④.【解析】【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)要求滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，則使得M通過光電門、的時(shí)間相等，則導(dǎo)軌水平。（2）[2]擋光片的寬度為（3）[3][4]若滿足又，，即滿足說明動(dòng)量守恒定律成立若滿足即滿足則碰撞過程機(jī)械能守恒。13.如圖所示，光滑水平面上固定一個(gè)質(zhì)量的長木板，木板長，一個(gè)質(zhì)量的小滑塊以某一速度從左端滑上木板，恰好沒有從木板上滑下。已知滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度，求：（1）滑塊滑上木板時(shí)的動(dòng)量p；（2）若長木板不固定，可自由滑動(dòng)，滑塊以相同的初動(dòng)量滑上木板，則滑塊相對木板滑動(dòng)的距離d為多少?！敬鸢浮浚?）；（2）1m【解析】【詳解】（1）設(shè)滑塊初速度為，木板固定時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)解得滑塊滑上木板時(shí)的動(dòng)量為解得（2）若長木板不固定，滑塊與木板共速時(shí)速度為，由動(dòng)量守恒定律得解得根據(jù)動(dòng)能定理可得解得14.如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌間距，導(dǎo)軌底端接有阻值的電阻，整個(gè)裝置處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中。長為的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，金屬桿質(zhì)量，電阻為，桿在平行導(dǎo)軌向上的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離時(shí)，達(dá)到最大速度．不計(jì)其他電阻，重力加速度，求：（1）當(dāng)桿的速度時(shí)桿兩端的電壓，并指出a、b兩端哪點(diǎn)電勢高；（2）恒力F；（3）桿達(dá)到最大速度的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。【答案】（1）4V，端電勢高；（2）9N；（3）4J【解析】【詳解】（1）當(dāng)桿的速度時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢桿兩端電壓由右手定則判斷可知端電勢高；（2）最大速度時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢回路中電流導(dǎo)體棒受安培力由平衡條件得（3）桿達(dá)到最大速度的過程中，由能量守恒得電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為解得15.直角坐標(biāo)系xoy第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場，第四象限內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場B，質(zhì)量m、帶電量的粒子從y軸的P點(diǎn)以速度垂直y軸射入第一象限，進(jìn)入磁場時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角，已知P點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為L，不計(jì)粒子重力。（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小E；（2）經(jīng)多長時(shí)間粒子第