江西省萍乡市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题 附答案

这是一份江西省萍乡市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题 附答案，共13页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟，满分100分
第I卷（选择题）
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1∼7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
一、单选题
1．关于静电场和磁场，下列说法正确的是（ ）
A．静电场和磁场都是真实存在的物质，因此磁感线和电场线也是真实存在的
B．将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能增加
C．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度一定为零
2．随着生活水平的提高，电子种已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类有很多，用平行板电容器制成的厨房专用电子秤及其电路简图如图所示。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。下列说法正确的是（ ）
A．放上物体后，电容器的电容变小
B．放上物体后，电容器所带电荷量增大
C．放上物体后，极板间电场强度变小
D．取下物体时，电流表有从b到a的电流
3．一带电的球甲与一原来不带电的导体球乙形成的电场的电场线与等势面分布如图所示。如图中A、B、C三点，A、C两点电场强度的大小分别为、，A、B电势分别为、，实线为一个带电粒子沿D到C方向运动的轨迹。以下选项正确的是（ ）
A．
B．
C．此带电粒子带正电，它的电势能先增加后减小
D．此带电粒子带负电，它的电势能先减小后增加
4．真空中两个点电荷a、b分别被固定在x轴上坐标为0和4cm处，若在空间加某一沿x轴正方向的匀强电场，可使x轴上坐标为1cm和2cm位置处的电场强度恰好均为零。则a、b电荷量的绝对值之比为（ ）
A．B．C．D．
5．一列横波沿x轴传播，图中实线表示t =0时刻的波形，虚线表示从该时刻起经0.005 s后的波形，若该横波周期大于0.005 s，则下列说法正确的是
A．t=0时刻，x=4 m处的质点向上运动
B．该横波周期一定为0. 02 s
C．x=4 m处的质点的振动方向一定与x=8 m处的质点振动方向相反
D．如果波向右传播，波速有可能等于2000 m／s
6．如图所示，一直流电动机与阻值的电阻串联在电源上，电源的电动势，内阻．闭合开关，用理想电压表测出电动机两端的电压，已知电动机线圈的电阻，则下列说法中正确的是( )
A．通过电动机的电流为10A
B．电动机的输入功率为20W
C．电源的输出功率为4W
D．电动机的输出功率为18W
7．2023年蹦床世界杯、世锦赛选拔积分赛第三站比赛在北京体育大学蹦床馆举行，湖南选手严浪宇夺得男子个人冠军。通过分析比赛视频发现，在某次比赛中，严浪宇以的速度竖直向下落到蹦床上，又以的速度竖直向上弹回空中，他与蹦床接触的时间为。若严浪宇的质量为，不计空气阻力，重力加速度。在严浪宇和蹦床相接触的时间内，蹦床对他的平均作用力为（ ）
A．2400NB．1800NC．1200ND．600N
二、多选题
8．电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义，它为人类大规模利用电能，继而进入电气化时代奠定了理论基础。关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是（ ）
A．闭合开关时电流计指针偏转，断开开关时电流计指针发生偏转
B．保持滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管下端插入或抽出B螺线管中时，电流计指针偏转方向相反
C．保持滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且示数不为零
D．保持A通电螺线管位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，B螺线管中产生不同方向的感应电流
9．如图所示是一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时刻的图像，质点P的平衡位置在x=5cm处，从该时刻起，经过t=0.2s时间，第一次又出现图示的波形，则（ ）
A．观察者从x=20cm处开始沿x轴负向运动时，接受到该波的频率小于5Hz
B．该波传播途中遇到宽度为8cm障碍物时，能发生明显的衍射现象
C．从t=0时刻起，经过0.05s时间，质点P通过的路程为3cm
D．从t=0时刻起，经过0.125s时间，P点刚好处在平衡位置处
10．在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E、内阻为r。设电流表A的读数为I，电流表A1的读数为I1，电压表V的读数为U，当R5的滑动触点向图中的a端移动时（ ）
A．I1变小B．I变小
C．不变D．U变大
第II卷（非选择题）
二、实验题（11题每空2分,12题前四空每空1分.后二空每空2分.共14分）
11．用如图所示实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。
（1）在摆球自然悬垂的状态下，用米尺测出摆线长为，用游标卡尺测得摆球的直径为d，则单摆摆长为 （用字母、表示）；
（2）若测得的重力加速度g值偏小，可能的原因是 （选填字母代号）；
A．把悬点到摆球下端的长度记为摆长
B．把摆线的长度记为摆长
C．摆线上端未牢固地系于悬点，在振动过程中出现松动
D．实验中误将摆球经过平衡位置49次记为50次
（3）某同学利用质量分布不均匀的球体作摆球测定当地重力加速度，摆球的重心不在球心，但是在球心与悬点的连线上。他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标分别为（）（,）如图所示。由图可计算出重力加速度 。
12．某同学测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材。
A．被测干电池一节
B．电流表1：量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω
C．电流表2：量程0～0.6A，内阻
D．电压表1：量程0～15V，内阻未知
E.电压表2：量程0～3V，内阻未知
F.滑动变阻器1：阻值范围为0～10Ω，允许通过最大电流2A
G.滑动变阻器2：阻值范围为0～100Ω，允许通过最大电流1A
H.开关、导线若干
（1）伏安法测电池电动势和内阻的实验，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材，电流表选择 ，电压表选择 ，滑动变阻器选择 。(填写器材前的字母)
（2）实验电路图应选择图 (填“甲”或“乙”)。
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势 V，内阻 Ω。(结果保留三位有效数字）
四、解答题（10分+14分+16分，共54分）
13．（10分）半圆形玻璃砖的横截面如图所示，圆心为O，半径为R，是水平直径，，一细光线以i=53°的入射角从水平直径AB上的C点射入玻璃砖，折射光线从半圆的最低点D射出。取，，真空中的光速为c，玻璃砖周围可看成真空环境。求：
（1）玻璃砖对该光线的折射率n；
（2）该光线在玻璃砖中传播的时间t。

14（14分）如图所示，一个质量为，电荷量的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压。金属板长L＝20cm，两板间距d＝20cm。求：
（1）微粒进入偏转电场时的速度大小；
（2）微粒射出偏转电场时的偏移的距离是多少。
（3）电子离开电场后，打在屏上的P点，若S＝10cm，求OP的长?

15．（16分）如图所示，足够长的光滑水平地面上有一个质量为m的小球，其右侧有一质量为M的斜劈，斜劈内侧为光滑圆弧。小球左侧有一轻弹簧，弹簧左侧固定于竖直墙壁上，右端自由。某时刻，小球获得一水平向右的初速度v0，求：
（1）若小球恰好不飞出斜劈，则斜劈内侧的圆弧半径R为多大；
（2）若小球从斜劈滚下后，能够继续向左运动，则弹簧具有的最大弹性势能为多少；
（3）若整个过程中，小球仅有一次上斜面，求满足此条件的的范围。
参考答案：
1．D
2．B
3. C
4．A
5．C
6．B
7．A
8．ABD
9．BD
10．AD
11． （2分） B （2分） （2分）
【详解】（1）[1]在摆球自然悬垂的状态下，用米尺测出摆线长为，用游标卡尺测得摆球的直径为d，则单摆摆长为
（2）根据
可知
若测得的重力加速度g值偏小，则
A．把悬点到摆球下端的长度记为摆长，则L测量值偏大，则测得的g偏大，选项A错误；
B．把摆线的长度记为摆长，则L测量值偏小，则测得的g偏小，选项B正确；
C．摆线上端未牢固地系于悬点，在振动过程中出现松动，则实际摆长变大，计算所用的摆长偏小，则测得的g偏小，选项C正确；
D．实验中误将摆球经过平衡位置49次记为50次，则周期测量值偏小，则测得的g偏大，选项D错误；
故选BC。
（3）若摆球重心在球心以上x处，则
解得
则图像的斜率为
解得
12． D (1分） E (1分） 甲 （2分） 1.40 （2分） 1.05（2分）
【详解】（1）[1]实验要尽可能准确地测量一节干电池的电动势和内阻，已知电流表1的内阻，可以把它串联在干路中，把它的内阻看成电源的一部分，而电压表测量得到的电压就可以看成是路端电压，电流表选择C。
[2]由于一节干电池的电压约为，路端电压小于，读数误差太大，电压表选择E。
[3]电池内阻较小，则为了方便调节，滑动变阻器选择F。
（2）[4]因为电流表的内阻已知，把它接入干路中，可以准确测出流过电源的干路电流，把它的内阻等效为电源内阻，电压表的示数即可看做路端电压，选甲图。
（3）[5][6]由闭合回路欧姆定律有
结合图像可得
，
解得
13．（1）1.6；（2）
【详解】（1）光路图如图所示：
根据几何关系
（2分）
根据折射定律有
（2分）
解得
n=1.6（1分）
（2）光线在玻璃砖中传播的速度大小
（2分）
光线在玻璃中的路程
或（1分）
该光线在玻璃砖中传播的时间
（2分）
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）微粒在加速电场中做加速运动，由动能定理得
（2分）
解得
（2分）
（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，水平方向，有
（1分）
竖直方向，有
（1分）
由牛顿第二定律得
（1分）
联立以上各式，代入数据解得
（2分）
（3）电子离开偏转电场后，运动时间
（1分）
竖直方向运动位移
（1分）
OP的距离为
（1分）
联立并代入数据解得
（2分）
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球与斜劈水平方向上不受外力，则系统水平方向上动量守恒，小球恰好不飞出斜劈，则根据水平方向上动量守恒有
（1分）
根据机械能守恒有
（2分）
联立解得
（1分）
（2）取向右为正方向，则根据水平方向上动量守恒有
（1分）
根据机械能守恒有
（2分）
联立解得，小球从斜劈滚下后的速度为
（1分）
小球从斜劈滚下后斜劈的速度为
（1分）
则弹簧具有的最大弹性势能为
（2分）
（3）整个过程中，小球仅有一次上斜面，则小球从斜劈滚下后的速度大小小于或等于小球从斜劈滚下后斜劈的速度大小，即有
即
（3分）
解得
（2分）