江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高二上学期期末考试 (1)物理试卷（解析版）

这是一份江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高二上学期期末考试 (1)物理试卷（解析版），共15页。
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
4．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。
1. 微波炉利用的微波与家用光波炉利用的红外线相比，在真空中微波的（ ）
A. 频率更大B. 波长更长
C. 传播速度更大D. 光子能量更高
【答案】B
【解析】AB．根据电磁波谱可知，微波属于无线电波，微波波长大于红外线波长，微波频率小于红外线频率，A错误，B正确；
C．电磁波在真空中的传播速度均为光速，所以传播速度相同，C错误；
D．光子能量
可知频率越大，光子能量越大，所以微波的光子能量小，D错误。
故选B。
2. 市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片。安装两镜片时它们的透振方向应该沿（ ）
A. 水平方向B. 相互垂直C. 竖直方向D. 任意方向
【答案】B
【解析】该太阳镜的镜片是偏振片，目的是减少通光量，它不会改变物体的颜色，并且看景物的色彩柔和浓重。在安装两镜片时它们的透振方向应该沿相互垂直。
3. 如图所示，弹簧振子在相距20cm的B、C两点间做简谐运动，O点为平衡位置。振子经过O点向左运动开始计时，经过0.5s第一次到达C点。取向左为正方向，则（ ）
A. 周期为0.5s
B. 振幅为0.2m
C. 3s末的位移为0.1m
D. 振动方程为
【答案】D
【解析】A．由O点为平衡位置，振子经过O点向左运动开始计时，经过0.5s第一次到达C点；则经历的时间为，故有
得，A错误；
B．由弹簧振子在相距20cm的B、C两点间做简谐运动，可得振幅
B错误；
C．由周期，则经过时间；根据简谐运动的规律振子又回到平衡位置，故位移为零，C错误；
D．由，；且从平衡位置开始计时，可得振动方程为
D正确。
故选D。
4. 取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动。某时刻，绳波的图像如图所示，相距2m的a、b两个质点位于平衡位置，波速为2m/s。则（ ）
A. 该绳波为纵波
B. 点经1s运动到点
C. 手抖动变快，波长变短
D. 点的速度一定为2m/s
【答案】C
【解析】A．由图可知，传播方向与振动方向垂直，是横波，故A错误；
B．质点不随波迁移，故B错误；
C．手抖动变快，则波的频率变大，波速不变，根据可知，波长变短，故C正确；
D．点上下做简谐运动，速度一直改变，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁。当注射器摆动时，沿着垂直于摆动方向匀速拖动木板，在木板上留下墨汁图样。则注射器通过（ ）
A. 点时向左摆动
B. 点时的速度最大
C. A点时的回复力最大
D. 点时的加速度最大
【答案】D
【解析】A．同侧法可知，过点时向右摆动，故A错误；
B．图像可知过C点时位移最大，速度最小，故B错误；
C．图像可知A点是平衡位置点，回复力最小，故C错误；
D．图像可知过D点时位移最大，回复力最大，加速度最大，故D正确
故选D。
6. 两列频率相同的横波某时刻相遇的情况如图所示，实线和虚线分别表示波峰和波谷，波的振幅均为，则（ ）
A. 两处的质点正处于波谷位置
B. 点为振动加强点，位移始终为
C. 再过四分之一周期，点振动减弱点
D. 从此刻起，经过半个周期，点的路程为
【答案】D
【解析】A．如图可知P、N两处的质点正处在两波的波峰与波谷相遇叠加的位置，因为两波的振幅相同，则两波的波峰与波谷叠加，质点处于平衡位置，A错误；
B．两列波的频率相同且两列波在同一介质中传播，所以波速也相同，根据
可知两波的波长也相同，通过图知两波在M的振动情况总是相同的，所以M为振动加强点，振动加强点的位移随时间周期性变化，位移不是始终为2A，B错误；
C．Q质点为振动加强点，经过四分之一周期，Q点仍为振动加强点，C错误；
D．此时质点M处为两波的波峰与波峰相遇，质点位移为2A，经过半个周期后，M为波谷与波谷相遇，质点的位移为，所以经过半个周期质点从波峰振动到波谷，路程为4A，D正确。
故选D。
7. 如图所示，长为的直导线折成边长相等，夹角为的V形，并置于与其所在平面平行的匀强磁场中，磁感应强度为，导线与磁场方向之间的夹角为。当导线通以电流时，受到的安培力为（ ）
A. B. C. D. 0
【答案】A
【解析】根据题意，由图题可知，导线在磁场中的有效长度为
当导线通以电流时，受到的安培力为
故选A。
8. 在用双缝干涉测量光的波长实验中，实验装置如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 若仅将红色滤光片换成绿色滤光片，干涉条纹间距变窄
B. 若单缝和双缝不平行，可调节目镜使其平行
C. 若将条纹多数一条，则波长测量值将偏大
D. 若仅将屏远离双缝的方向移动，从目镜中观察到的条纹条数增加
【答案】A
【解析】A．根据 ，若仅将红色滤光片换成绿色滤光片，波长变小，干涉条纹间距变窄，A正确；
B．若单缝和双缝不平行，调节目镜不能使其平行，需要调节单缝或双缝，B错误；
C．根据 ，若将条纹多数一条，Δx变小，则波长测量值将偏小，C错误；
D．根据 ，若仅将屏远离双缝的方向移动，Δx变大，从目镜中观察到的条纹条数减小，D错误；
故选A。
9. 如图所示的平行板器件中，电场强度和磁感应强度相互垂直。的粒子以速度从左侧沿水平方向进入，恰能沿虚线通过。则（ ）
A. 的粒子以速度从右侧沿水平方向进入，能沿虚线通过
B. 的粒子以速度从左侧沿水平方向进入，不能沿虚线通过
C. 的粒子以速度从左侧沿水平方向进入，能沿虚线通过
D. 改变电场强度和磁感应强度，粒子一定不能沿虚线通过
【答案】C
【解析】A．的粒子以速度从右侧沿水平方向进入时，粒子所受的电场力和洛伦兹力方向都向下，故粒子会向下偏转，不能沿虚线通过，A错误；
B．的粒子以速度从左侧沿水平方向进入，电场力方向变为竖直向上，大小为
洛伦兹力方向变为竖直向下，大小为，合力还是零，故还能沿虚线通过，B错误；
C．的粒子以速度从左侧沿水平方向进入，电场力方向竖直向下，大小为，洛伦兹力方向竖直向上，大小为,合力还是零，故能沿虚线通过，C正确；
D．改变电场强度和磁感应强度，若仍满足，则粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，粒子仍能沿虚线通过，D错误。
故选C。
10. 如图所示，木块A和B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端点系一轻绳，轻绳另一端系一小球C。现将C向右拉起使轻绳水平伸直，并由静止释放C。则（ ）
A. A、B、C组成的系统动量守恒
B. A、B、C组成的系统机械能守恒
C. 运动过程中木块A、B不分离
D. 球C摆到左侧最高点时速度为0
【答案】B
【解析】A．运动过程中，A、B、C组成的系统在水平方向受合外力等于零，因此水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，则系统的总动量不守恒，故A错误；
B．运动过程中，A、B、C组成的系统只有重力和系统内的弹力做功，所以系统机械能守恒，故B正确；
CD．C球摆到最低点过程中，A、B以共同速度向右运动，到最低点A、B开始分离，此过程系统在水平方向动量守恒，分离后球C摆到左侧最高点时，因为B的速度向右，所以AC一起向左运动，速度不为0，故CD错误。
故选B。
11. 如图所示，通有恒定电流的足够长直导线，平放固定在光滑绝缘水平面上。将一个金属圆环以初速度沿与直导线成角的方向开始滑动。在水平桌面内以开始时圆环的圆心为坐标原点建立直角坐标系，轴垂直于导线方向，y轴平行于导线方向。此后金属圆环沿x轴方向速度随时间变化的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】把金属圆环的初速度分解为平行于导线方向（y 轴方向）的分速度 和垂直于导线方向（x轴方向）的分速度，沿y轴方向，由于磁场方向平行于y轴方向，金属圆环的磁通量不发生变化，所以没有感应电流，该方向不受安培力，做匀速直线运动。沿x轴方向，金属圆环远离导线，磁通量减小，产生感应电流，受到的安培力方向与x轴方向相反，阻碍圆环远离导线。由于离导线越远磁感应强度B越小，所以圆环受到的安培力逐渐减小，加速度也逐渐减小，即x方向做的加速度减小的减速运动，C选项符合题意。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分；其中第13题-第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某学习小组进行“用单摆测定重力加速度”的实验。
（1）下图中，最合理的装置及器材是______。
A. B.
C. D.
（2）用游标卡尺测量摆球直径d，示数如图乙所示，则d=______cm，再测量摆线长l
（3）当摆球到最低点时启动秒表开始计时并记为第1次，摆球第n次经过最低点时，秒表读数为t，单摆周期T=______。
（4）由实验数据计算发现g测量值小于真实值，原因可能是______。
A. 将次数n计多了
B. 开始计时时，秒表过迟按下
C. 悬点松动，摆动中摆线长度增大
D. 将摆线长和球的直径之和当成了摆长
（5）某同学作出了T2—l图像，如图丙所示。图像不过原点对重力加速度的测量______（填“有”或“没有”）影响。
【答案】（1）C （2）1.25 （3） （4）C （5）没有
【解析】（1）A．图中将弹性棉绳缠绕在在金属杆上，摆长将发生变化，小球采用塑料球，所受空气阻力影响较大，该装置不合理，故A错误；
B．图中细线采用弹性棉绳，摆长将发生变化，该装置不合理，故B错误；
C．图中利用铁夹将细丝线夹住，摆长可以近似认为不变，小球采用铁球，所受空气阻力可以忽略，该装置合理，故C正确；
D．图中小球采用塑料球，所受空气阻力影响较大，该装置不合理，故D错误。
故选C
（2）根据游标卡尺的读数规律，该读数为
（3）当摆球到最低点时启动秒表开始计时并记为第1次，摆球第n次经过最低点时，秒表读数为t，则有
解得
（4）A．若将次数n计多了，结合上述可知，周期的测量值偏小，根据
解得
可知，此时重力加速度g的测量值大于真实值，故A错误；
B．开始计时时，秒表过迟按下，即测量时间t偏小，结合上述可知，周期的测量值偏小，则此时重力加速度g的测量值大于真实值，故B错误；
C．悬点松动，摆动中摆线长度增大，即摆长的测量值偏小，结合上述可知，此时重力加速度g的测量值小于真实值，故C正确；
D．将摆线长和球的直径之和当成了摆长，即摆长的测量值偏大，结合上述可知，此时重力加速度g的测量值打于真实值，故D错误。
故选C。
（5）根据
解得
结合图像有
解得
可知，图像不过原点对重力加速度的测量没有影响。
13. 如图所示为光由空气射入某种介质时的折射情况，光在真空中传播速度为c。求：
（1）介质的折射率；
（2）光在介质中传播速度的大小。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）由几何关系，可知入射角
折射角
根据折射定律有
解得
（2）根据
解得
14. 如图所示，电阻Rab为0.1Ω的导体棒ab在外力F作用下，沿光滑导线框向右做匀速直线运动，线框中接有电阻R为0.4Ω。线框放在磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向里。导体棒ab的长度l为0.4m，运动速度v为5m/s。线框的电阻不计。求：
（1）导体棒ab两端的电压；
（2）外力F的功率。
【答案】（1）1.6V （2）8W
【解析】（1）由法拉第电磁感应定律E=Blv
代入数据E=2V
又由串联电路分压关系
代入数据U=1.6V
（2）由闭合回路，F=BIl，P=Fv
解得P=8W
15. 实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。研究所将质量m1=2000kg、速度v1=54km/h的甲汽车作为试验车。若甲汽车撞向壁障时，碰撞使其速度经过0.01s变为0。求：
（1）甲汽车碰撞过程中动量变化量的大小；
（2）甲汽车碰撞过程中受到平均作用力的大小；
（3）若甲车以同样的速度撞向迎面驶来的乙车（质量m2=2000kg，速度v2=18km/h），碰撞后两车一起运动。判断两车碰撞过程是否为弹性碰撞，若是请说明理由；若不是请计算碰撞过程中系统损失的动能。
【答案】（1）3×104kg·m/s （2） （3）不是弹性碰撞，
【解析】（1）甲汽车碰撞过程中动量变化量的大小为
代入数据，解得
（2）根据动量定理可得
其中
解得
（3）碰撞后两车一起运动，为完全非弹性碰撞，不是为弹性碰撞。根据动量守恒定律
解得
根据能量守恒
可得
16. 如图所示，位于竖直平面内的直角坐标系xOy中，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场方向垂直xOy平面向里，磁感应强度大小为B。匀强电场方向平行于xOy平面（图中未画出），电场强度大小，小球（可视为质点）的质量为m、电量为+q，重力加速度为g。
（1）若匀强电场方向水平向左，小球在竖直平面内做直线运动，求小球速度的大小；
（2）若匀强电场方向竖直向上，小球从O点以速度v0射向xOy平面内，经过x轴的坐标为（，0），求小球经过y轴的坐标值；
（3）若匀强电场方向竖直向上，大小变为，将小球从O点静止释放，求小球运动过程中距x轴的最远距离h。
【答案】（1） （2）（0，）或者（0，） （3）
【解析】（1）根据题意得，小球做匀速直线运动，受力分析如图
匀速直线运动速度大小
（2）匀强电场方向竖直向上时，电场力方向竖直向上且 ，所以小球做匀速圆周运动，
根据牛顿第二定律得，解得
粒子运动过程中经过x轴坐标为（，0）的可能轨迹如图所示
小球经过y轴的坐标绝对值为
小球经过y轴的坐标值（0，）或者（0，）
（3）将小球的初速度分解为水平向右v2的和水平向左的v1，则
根据平衡条件得 ，根据题意
解得
则
小球的运动可以看成以v2的速度向右匀速直线运动和以v1的速度做逆时针的匀速圆周运动的合运动，小球运动到最低位置时速度最大
此时距离x轴最远，根据动能定理得
解得