四川省仁寿2023-2024学年高二下学期7月期末考试 物理含答案

22级高二下学期期末考试物理试卷（答案在最后）
注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题共48分）
一、单选题（本大题共7个小题，每小题4
分，共
28
分。

每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

）
1．以下说法正确的是（
）
A．利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速
B．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱，是声波的衍射现象C．红外线有显著的热作用，照射大额钞票上的荧光物质，可以使其发光D．照相机镜头的偏振镜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度
2．质量分别为m 1和m 2、电荷量分别是q 1和q 2的小球，用长度不等的轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β（α＞β），两小球恰在同一水平线上，那么（）A．m 1和m 2所受电场力大小一定相等B．两根线上的拉力大小一定相等C．m 1一定等于m 2D．q 1一定等于q 23．某单摆在地球上做振幅为A 的简谐运动时，周期为T。

若将该单摆放到重力加速度为地球表面1
9
的星球表面做振幅为
4A 的简谐运动时，其周期为（
）
A．
3
T B．3T
C．
32
T D．4T
4．如图，不同的带正电粒子（不计重力）在电压为1U 的电场中的O 点静止开始加速。

从M 孔射出，然后射入电压为2U 的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足带正电粒子能射出平行板电场区域的条件下，则（）
A．若粒子的电荷量q 相等，则它们在板间的加速度大小一定相等B．若粒子的比荷q
m 不同，则它们射出平行板电场时偏移量y 不相同C．若粒子的比荷q m 不同，但它们射出平行板电场时偏转角度θ不相同
D．若粒子的电荷量q 相等，则它们从平行板电场射出时的动能一定相等
5．如图所示，长直导线M、N 垂直纸面放置两导线中电流大小相等，方向相反．P 是M、N 连线中垂线上的一个点，3
3
PM PN MN ==．已知P 点的磁感应强度大小为0B ，若让导线N 中的电流反向，大小不变，则P 点的磁感应强度为（）
A．
032
B ，方向水平向左B．
03
2
B ，方向水平向右C．033B ，方向水平向左
D．033
B ，方向水平向右
6．如图（a ）、（b ）所示，两电路中1L 、2L 两灯额定电压和额定功率都相同，接在电源电压恒为12V 的电路上，要使两灯均正常发光，两电路消耗功率为（）
A．2:1
a b P P =:B．:1:2
a b P P =C．:1:3
a b P P =D．:1:1
a b P P =7．一条长为L 的绝缘细线上端固定在O 点，下端系一个质量为m 带电量为q +的小球，将
它置于水平向右的匀强电场中，小球静止时细线与竖直线的夹角成37θ=︒。

已知重力加速度为g ，下列正确的是（）
A．如果改变电场强度大小和方向，使小球仍在原位置平衡，电场强度最小为
45mg
q B．在A 点给小球一个垂直于细线方向，大小至少为
5
2
gL 的速度，才能使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动
C．在A 点给小球一个垂直于细线方向初速度，使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，小球在运动至圆周轨迹上的最高点时机械能最大
D．突然撤去电场的瞬间，绳子拉力变为
35
mg 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。

在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．．．．．．．．．。

全部选对得5分，选对但不全得2分，有错选或不答的得0分。

）
8．用如图所示的装置可以研究影响平行板电容器电容的因素。

设两极板的正对面积为S ，极板间的距离为d ，静电计指针偏角为θ。

平行板电容器电容充电后与电源断开，下列说法正确的是（）
A．保持S 不变，增大d ，则θ变大B．保持S 不变，增大d ，则θ变小C．保持d 不变，减小S ，则θ变小
D．保持d 、S 不变，极板间插入陶瓷，则θ变小
9．图（a ）是一列简谐横波在某时刻的波形图，该时刻横波恰好传播至P 点，图（b ）为质点M 从该时刻开始的振动图像，下列说法正确的是（）
A．此波在该介质中的传播速度为1.25m/s B．波源起振方向沿y 轴正方向
C．此波传播至Q 点的过程中，质点P 的路程为0.5m D．此波传播至Q 点时，质点N 位于5-cm 位移处10．学校中某参赛选手设计了科技节运输轨道，如图甲所示，可简化为倾角为θ的足够长固定绝缘光滑斜面．以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为x 轴的正方向，且沿x 轴部分区域存在电场。

在斜面底端由静止释放一质量为m 、电荷量为q +的滑块，在滑块向上运动的一段过程中，机械能E 随位置坐标x 的变化如图乙所示，曲线A 点处切线斜率最大。

滑块可视为质点，不计空气阻力，不计滑块产生的电场，重力加速度g 已知．以下说法正确的是（
）
A．在13x x 过程中，滑块动能先减小后恒定B．在1x 处滑块的动能最大，0
k max 1sin 2
E E mgx θ=
-C．在20x 的过程中重力势能与电势能之和先减小后增大D．在30x 过程中，滑块先加速后减
第Ⅱ卷（非选择题共57分）
三、实验题(本题共2小题，共16分）
11．学校研究性学习小组在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面，在图中相应位置插上1P 、2P 两枚大头针（如图甲）。

（1）在插3P 和4P 时，应使。

A．3P
只挡住1P 的像B．1P 只挡住3
P C．3P 同时挡住1P 、2P 的像D．4P 挡住3P 及1P 、2P 的像
（2）该同学选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A 、B 点，再过A 、B 点分别作法线的垂线，垂足为1A 、1B 点，如图乙所示，则玻璃的折射率n =
（用
图中线段的字母表示）。

（3）另一同学选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图丙实线位置，插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图丙中虚线位置，底边仍重合），则三棱镜玻璃材料折射率的测量值真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。

12．某物理实验小组利用以下器材测量某金属丝的电阻率。

可选用的器材如下：①待测金属丝，（用x R 表示），阻值约几十欧②电流表1A ：量程60mA ，内阻1r 约为2Ω③电流表2A ：量程50mA ，内阻2r 为30Ω④电压表V：量程为5V ，内阻为10kΩ⑤滑动变阻器1R ：总阻值约为3Ω⑥滑动变阻器2R ：总阻值约为300Ω
⑦电源E ，电动势约为1.5V ，内阻忽略不计⑧开关一个及导线若干
（1）用螺旋测微器测金属丝直径如图甲所示d =
mm ；（2）用多用电表欧姆挡粗测金属丝阻值大小，分别选择倍率1⨯和10⨯，经正确操作后，测量中多用电表表盘示数如图乙所示，则金属丝的电阻约为Ω（3）测出金属丝阻值x R 后，可算出金属丝电阻率为ρ=
（用含d 、x R 、
L 的表达式表示）
（4）同学们用伏安法进一步测量x R ，请在图中虚线框内补充完整实验电路图，并标明所选器材的代号。

四、解答题(本题共4小题，共41分，解答应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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13．（12分）如图所示，已知电源电动势20V E =，内阻1Ωr =，当接入固定电阻4ΩR =时，电路中标有“4V ，8W ”的灯泡L 和内阻00.5ΩR =的小型直流电动机D 都恰能正常工作．试求：（1）电路中的电流大小；（2）电动机的额定电压；（3）电动机的输出功率。

14．（12分）眼球结构类似球体，眼睛发生病变时，会使眼球内不同部位对光的折射率发生变化。

现在用一个玻璃球模拟
眼球，研究对光的传播的影响。

玻璃球用两个折射率不同、半径均为R 的半球拼合在一起，拼合面为MN ，球心为O ，Q 为MO 的中点，PQ 垂直MN 交左半球于P 点。

一束单色光从P 点以跟PQ 反向延长线成30︒方向射入。

该单色光在左、右半球的折射率分别为13n =和22n =，真空中的光速为c 。

（1）通过计算说明此单色光能否从右半球射出？
（2）计算此单色光在玻璃球中传播第一次到达右半球与空气交界面所用时间。

15．（17分）如图，水平地面上固定有一倾角为37θ= 的绝缘光滑斜面，在地面上方的空间中有一方向水平向左的匀强
电场。

另有一半径为0.6m R =的四分之三绝缘光滑圆弧轨道竖直固定在匀强电场中，其最高点为A 。

一质量为0.4kg m =、电量大小为42.010C q -=⨯且可视为质点的小球从斜面底端以初速度0 2.4m/s v =沿斜面向上做匀速直线运动，小球离开斜面后运动到最高点时，恰好从圆弧轨道的最高点A 进入圆弧轨道内侧运动而不脱离轨道。

重力加速度210m/s =g ，0sin 370.6=，0cos 370.8=，不计空气阻力。

求：（1）匀强电场的场强大小；
（2）小球离开斜面后上升到最高点时的速度大小；
（3）小球进入圆弧轨道运动时对轨道的最大压力大小。

22级高二下学期期末考试
物理参考答案
四、解答题1
．A2．A3．B4．D
5．D 【详解】由题意可得，两直线电流在P 点产生的磁感应强度，如图所示，B 1是N 直线电流在P 点的磁感应强度，B N 是M 直线电流在P 点的磁感应强度，合磁感应强度为B 0，方向竖直向下，
因3
3
PM PN MN
==，设12∠MPN=α，由几何关系，则有11322sin 2
33
MN MN
PM MN α===α=60°则有
∠MPN =120°∠B 1PB M =60°，所以有
1M 0
32=cos303
B B B B == 若让导线N 中的电流反向，大小不变，N 直线电流在P
点产生的磁感应强度为B 2，如图所示，由几何关系可知∠B 2PB M =120°，所以有
B=B 2=B M =
03
3
B 方向水平向右。

AB
C 错误，
D 正确。

故选D 。

6．B
7．B 【详解】A ．如果改变电场强度大小和方向，使小球仍在原位置平衡，电场强度最小时，受力
分析图，如图所示
当电场力qE 与拉力T 垂直时，电场力最小，场强最小，由平衡条件可得
sin 37=︒qE mg 解得35mg
E q
=
故A 错误；B ．根据题意可知，题图A 点为等效最低点，则与A 关于圆心对称点B 为等效最高点，要使小球在
竖直平面内做完整的圆周运动，只要能过B 点即可，
可得等效重力为5cos374
mg mg
F =
=︒在B 点满足
2
B
mv F L
=
从A 到B 由动能定理可得2211222B A F L mv mv -⋅=
-联立解得5
2
A v gL =故
B 正确；
C ．根据题意，由能量守恒定理可知，小球的机械能和电势能之和保持不变，则当电势能最小时，小球的机械能最大，根据沿电场线方向电势逐渐降低和p E q ϕ=可知，小球在圆周上最右端时电势能最小，机械能最大，故C 错误；
D ．突然撤去电场的瞬间，小球开始做圆周运动，由于初速度为零，沿绳方向满足4
cos375
T mg mg ︒==
故D 错误。

故选B 。

8.AD 9.BC
10．CD 【详解】A ．滑块在12x x 过程机械能增加，在23x x 过程，高度增加，机械能不变，说明只有重力做功，重力势能增加，动能减小，A 错误；B ．电场力做的功等于滑块机械能的变化，即qE x E
⋅=∆E -x 图像的斜率表示qE ，根据图像可知10x 过程电场力逐渐增大，12x x 过程电场力逐渐减小，到2x 处电场强度为零。

由牛顿第二定律得sin qE mg ma θ-=加速度先增大后减小，最后反向增大，直至电场力为零时sin a g θ=，则当电场强度
减小到sin mg E q
θ
=
时滑块的动能最大,即在12x x 的某处，B 错误；C ．D ．20x 过程滑块做加速度增大的加速运动，然后做加速度逐渐减小的加速运动，再做滑块做加速度逐渐增大的减速运动，2x 后做匀减速直线运动，所以20x 过程中
重力势能与电势能之和先减小后增大，30x 过程先加速，再减速，C 正确，D 正确。

故选CD 。

11．
CD
1
1
AA BB 小
【详解】（1）[1]确定P 3大头针的位置的方法是插上大头针P 3，使P 3同时挡住P 1、P 2的像。

确定P 4大头针的位置的方法是大头针P 4能挡住P 3和P 1、P 2的像。

故选CD 。

（2）[2]如图
由几何关系可知，R 为圆的半径，入射角的正弦值为1sin AA R α=
折射角的正弦值为1sin BB
R
θ=则折射率1
1sin sin AA n BB αθ=
=（3）[3]在测量过程中，放置三棱镜的位置向左发生了微小的平移（移至图丙中的虚线位置，底边仍重合），作出光路图，
如图所示
入射角不变，而折射角的测量值偏大，由sin sin i
n r
=
，可知三棱镜玻璃材料折射率的测量值小于真实值。

12． 1.10830
24x d R L
π13．
（1）2A ；（2）6V ；（3）10W
【详解】（
1）灯泡L 正常发光，电路中的电流为
L
L
2A P I U ==（2）由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为
()D L 6V
U E I r R U =-+-=（3）电动机的总功率为
D 12W
P IU ==总电动机的热功率为
2D 2W
P I R ==热所以电动机的输出功率为
10W
P P P =-=出总热14．（1）见解析；（2）
()362R
c
+【详解】（1）如图所示，根据几何关系可知单色光在P 点的入射角为
303060i =︒+︒=︒
设单色光在P 点的折射角为r ，根据折射定律有
1sin 3sin i
n r
==解得
30r =︒
即折射光线沿PQ 方向，由几何关系可知单色光在右半球与空气交界面的入射角为
30i '=︒
单色光在交界面发生全反的射临界角C 满足
1
sin C n
=
解得
45C =︒
则i C '<，即单色光在交界面不会发生全反射，能够从右半球射出。

（2）单色光在左、右半球的传播速度分别为
113c c v n =
=222c c v n ==
根据几何关系可知单色光在左、右半球的传播距离相等，均为
32
s PQ R ==
所以单色光在玻璃球中传播第一次到达右
半球与空气交界面所用时间为
()
12362R s s
t v v c
+=
+=15．
（1）41.510N/C ⨯；（2）3m/s ；（3）29N 【详解】（1）小球在斜面上向上匀速运动时，受力分析如图所示由平衡条件得，电场力
tan F mg θ
=F
E q
=
得
4tan 1.510N/C mg E q
θ
=
=⨯（2）小球离开斜面后竖直方向以速度y v 做竖直上抛运动，如图
上升到最高点时竖直分速度为0，所以上升到最高点的过程有
0sin y v v gt
θ==水平方向以x v 的初速度做匀加速运动，有
qE ma
=最高点时水平速度
0cos x v v at v at
θ=+=+代入已知数据，求得小球在最高点时的速度大小为
3m/s
v =（3）如图
小球从A 点进入圆弧轨道后，运动到等效最低点B 时（即合力与速度方向垂直时）速度最大，从A 点运动到B 点的过程中由动能定理得。