江蘇省南京市南京師范大學(xué)附屬中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（原卷版）

南京師大附中2023～2024學(xué)年度第1學(xué)期高二年級期末考試物理試卷2024.01.19本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共100分，考試用時75分鐘。注意事項(xiàng)：答題前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名寫在答題卡上。選擇題答案按要求填涂在答題卡上；非選擇題的答案寫在答題卡上對應(yīng)題目的答案空格內(nèi)，答案不寫在試卷上。一、單項(xiàng)選擇題：本題共10題，每題4分，共40分，每題只有一個選項(xiàng)最符合題意。1.下列關(guān)于光的說法合理的是（）A.圖甲是光導(dǎo)纖維的工作原理示意圖，內(nèi)芯的折射率比外套的折射率小B.圖乙是小孔衍射的圖樣，也被稱為“泊松亮斑”C.圖丙中的M、N是偏振片，Р是光屏。當(dāng)M固定不動、N緩慢轉(zhuǎn)動時，光屏Р上光斑的亮度出現(xiàn)明、暗交替變化，此現(xiàn)象表明光波是縱波D.圖丁是空氣中雙縫干涉原理圖，若到、（、到S等距）的路程差是半波長的偶數(shù)倍，則處是亮紋中心2.如圖所示是車站、機(jī)場等場所用于安全檢查安檢門，“門框”內(nèi)有線圈，線圈中通有變化的電流。如果金屬物品通過安檢門，金屬中會被感應(yīng)出渦流，渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流，從而引起報警。下列關(guān)于安檢的說法正確的是（）A.安檢門能檢查出毒販攜帶的毒品B.安檢門能檢查出旅客攜帶的金屬水果刀C.安檢門工作時，主要利用了電流的熱效應(yīng)原理D.如果“門框”的線圈中通上恒定電流，安檢門也能正常工作3.如圖所示，我國的球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）是世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，被稱為“超級天眼”?！疤煅垩劭簟钡闹睆綖镈，其所在處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分別為、，則（）A.、、三者大小關(guān)系滿足B.穿過“眼眶”的磁通量大小為C.在地球自轉(zhuǎn)的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為0D.在地球自轉(zhuǎn)的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為4.每年夏季，我國多地會出現(xiàn)如圖甲所示的日暈現(xiàn)象。日暈是當(dāng)日光通過卷層云時，受到冰晶的折射或反射形成的。如圖乙所示為一束太陽光射到六角形冰晶時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光。下列說法正確的是（）A.a光的頻率較大B.在冰晶中，b光的傳播速度比a光小C.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角小D.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，b光的相鄰亮條紋間距大5.在用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚為長方體，某同學(xué)在紙上畫出的界面、與玻璃磚實(shí)際位置的關(guān)系如圖所示。光與成夾角從上表面射入玻璃磚，從下表面射出，該同學(xué)其他實(shí)驗(yàn)操作均正確，且均以、為界面畫光路圖，下列說法正確的是（）A.該同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比偏小B.該同學(xué)測得的折射率與真實(shí)值相比不變C.若增大，在另一側(cè)可能觀察不到出射光線D.若玻璃磚在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)過了一個較小的角度，入射光線與出射光線可能不平行6.某同學(xué)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)相關(guān)知識之后，做了探究性實(shí)驗(yàn)：將閉合線圈按圖示方式放在電子秤上，線圈上方有一N極朝下、豎直放置的條形磁鐵，手握磁鐵在線圈的正上方靜止，此時電子秤的示數(shù)為。將磁鐵N極（）A.加速插向線圈的過程中，電子秤的示數(shù)小于B.加速抽出線圈的過程中，電子秤的示數(shù)大于C.加速插入線圈瞬間，線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向（俯視）D.加速插入線圈瞬間，線圈中感應(yīng)電流沿順時針方向（俯視）7.如圖所示，用一段導(dǎo)線圍成半徑為R的圓弧AB，圓心為O，導(dǎo)線中通有順時針方向的電流，在導(dǎo)線所在的平面（紙面）內(nèi)加某一方向的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)線受到的安培力最大且方向垂直紙面向外。則下列說法正確的是（）A.磁場方向垂直AB向下B.若僅將導(dǎo)線繞О點(diǎn)在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過，安培力變?yōu)樵瓉淼腃.若僅將導(dǎo)線繞О點(diǎn)在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過，安培力的大小不變D.若僅將磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蛲?，安培力的大小和方向均發(fā)生變化8.如圖所示，OACD是一長為矩形，其內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從О點(diǎn)以速度垂直射入磁場，速度方向與OA的夾角為，粒子剛好從A點(diǎn)射出磁場，不計粒子的重力，則（）A.粒子一定帶正電B.矩形磁場的寬度最小值為C.粒子從О到A所需的時間為D.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為9.如圖所示，一個平行于紙面的等腰直角三角形導(dǎo)線框，水平向右勻速運(yùn)動，穿過寬度為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，三角形兩直角邊長度為2d，線框中產(chǎn)生隨時間變化的感應(yīng)電流i，規(guī)定逆時針為感應(yīng)電流的正方向，下列圖形正確的是（）A. B. C. D.10.霍爾元件是一種重要的磁傳感器，利用霍爾元件將電壓表改裝為磁強(qiáng)計的原理如圖所示，導(dǎo)電物質(zhì)為電子的長方體霍爾元件三邊長度分別為、、，放在與它垂直的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)恒定電流I（由電流表顯示）通過霍爾元件時，在它的前后兩個側(cè)面之間會產(chǎn)生霍爾電壓（由伏特表顯示），它的霍爾系數(shù)為k。通過電壓表示數(shù)可以計算出勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，下列說法正確的是（）A.b是電壓表V“+”接線柱B.電壓表V示數(shù)與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小成反比C.為提高磁強(qiáng)計的靈敏度，可適當(dāng)減小D.為提高磁強(qiáng)計的靈敏度，可將滑動變阻器R的觸頭P向左調(diào)節(jié)少許二、非選擇題：共6題，共60分。其中第13題～第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.在實(shí)驗(yàn)室用雙縫干涉測光的波長，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：（1）為減小誤差，該實(shí)驗(yàn)并未直接測量相鄰亮條紋間距離，而是先測量n個條紋的間距再求出。下列實(shí)驗(yàn)采用了類似方法的有__________。A．《探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律》的實(shí)驗(yàn)中合力的測量B．《用單擺測重力加速度》實(shí)驗(yàn)中單擺周期的測量C．《探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中彈簧形變量的測量（2）若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為L，如圖所示，測得第1條亮條紋中心到第5條亮條紋中心之間的距離為x，則單色光的波長__________。（3）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程中的若干現(xiàn)象的表述正確的有__________。A．將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬B．將光源向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬C．實(shí)驗(yàn)裝置中，器材B的作用是使射向單縫的光更集中D．去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失12.某研究小組在探究影響感應(yīng)電流方向的因素時，設(shè)計并進(jìn)行了如下幾個實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)方案1：采用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，若滑動變阻器采用限流接法，請用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路補(bǔ)充完整__________。（2）在方案1的實(shí)驗(yàn)過程中觀察到，閉合開關(guān)時靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下，則在電路穩(wěn)定后，再將滑動變阻器迅速向右滑動，電流計的指針將向__________偏轉(zhuǎn)（填“左”或“右”）。（3）實(shí)驗(yàn)方案2：采用如圖乙所示實(shí)驗(yàn)裝置，把條形磁鐵N極向下插入線圈時，二極管A發(fā)光；拔出時，二極管B發(fā)光。則線圈纏繞方向?yàn)閳D乙中的__________（填“①”或“②”）。13.如圖甲所示，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，如圖乙所示的空間僅存在水平向右的勻強(qiáng)電場，兩區(qū)域中的電場強(qiáng)度相同。質(zhì)量相同的帶電微粒a和b分別在甲、乙區(qū)域沿圖示虛線做直線運(yùn)動，運(yùn)動軌跡均與水平方向成角。（1）判斷微粒a和b的電性；（2）求微粒a和b所帶電量大小的比值。14.如圖所示，兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為的金屬棒ab靜止在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下。當(dāng)該磁場區(qū)域以速度勻速向右掃過金屬棒后，金屬棒的速度變?yōu)関。導(dǎo)軌的電阻不計，導(dǎo)軌光滑且足夠長，棒始終與導(dǎo)軌接觸良好。求：（1）MN剛掃過棒時，a、b兩端之間的電勢差；（2）PQ剛要離開棒時，電阻R的熱功率P。15.如圖，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中有兩根豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN，棒中通有圖示方向電流I，I隨時間變化規(guī)律滿足（，且為已知常量）?，F(xiàn)從時刻由靜止釋放金屬棒。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒的質(zhì)量為m，長度為L，棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。試求：（1）經(jīng)多長時間金屬棒MN的速度達(dá)到最大；（2）金屬棒MN的最大速度；（3）金屬棒MN受到的摩擦力的最大值。16.如圖甲所示，在xOy平面x軸上方區(qū)域范圍內(nèi)存在一勻強(qiáng)磁場，方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)。坐標(biāo)處有一粒子源，在某一時刻向平面內(nèi)各個方向均勻發(fā)射N個質(zhì)量為m、電荷量為q、速度為的帶負(fù)電的粒子。不計重力及