江西省2023-2024学年高二上学期期末教学检测物理试卷(含答案)

江西省2023-2024学年高二上学期期末教学检测物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于电阻、电压和电流下列说法中正确的是( )
A.由
U
R
I
=可知，电阻与电压、电流都有关
B.导体的电阻率一般与导体长度、形状、大小均有关
C.金属的电阻率一般随温度的升高而减小
D.由Rρ
=
2．如图所示，带正电荷的橡胶环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )
A.N极竖直向上
B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向左
D.N极沿轴线向右3．关于光的偏振、干涉与衍射、激光，下列说法正确的是( )
A.偏振是纵波特有的现象，光的偏振现象说明光是纵波
B.在双缝干涉现象里，亮条纹和暗条纹的宽度是不等的
C.自然界中某些天然物体也可以发出激光，激光不能发生衍射现象
D.泊松亮斑是衍射现象，用白光照射单缝时将得到彩色条纹
4．水下一点光源，发出a、b两单色光。

人在水面上方向下看，水面中心Ⅰ区域有a 光、b光射出，Ⅱ区域只有a光射出，如图所示。

下列判断正确的是( )
A.a、b光从Ⅰ区域某点倾斜射出时，b光的折射角小
B.水对a光的折射率大于水对b光的折射率
C.a光在水中传播速度大于b光在水中传播速度
D.a光在水面发生全反射临界角小于b光在水面发生全反射临界角
5．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A 与驱动力频率f 的关系）如图所示，则( )
A.此单摆的固有周期约为0.5s
B.此单摆的摆长约为1m
C.若摆长增大，单摆的固有频率增大
D.若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动
6．用双缝干涉测量某种单色光的波长的实验装置如图甲所示，光屏上某点P 到双缝12S S 、的路程差为79.37510m -⨯，如图乙所示，已知真空中的光速为8310m/s ⨯，如果用频率为144.810Hz ⨯的橙光照射双缝，则下列说法正确的是( )
A.该橙光的波长是75.2510m -⨯
B.P 点出现亮条纹
C.仅将橙光换成红光，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距变大
D.仅将橙光换成紫光，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距不变
7．如图所示的电路中，R 为滑动变阻器，电容器的电容30μF C =，定值电阻01R =Ω，电源电动势4V E =，内阻1r =Ω。

闭合开关S ，将R 的阻值调至2Ω时，下列说法中正确的是( )
A.电容器两端电压为1.5V
B.电容器的电荷量为5310C -⨯
C.滑动变阻器消耗的功率达到最大
D.电源的输出功率为最大值
二、多选题
8．三个点电荷形成的电场如图所示，,,A B C 是电场中的三个点，设三点电场强度的大小分别为A B C E E E 、、，三点的电势分別为A B C ϕϕϕ、、.下列说法正确的是( )
A.三个点电荷中有两个带负电荷
B.A B C 、、三点电场强度大小C B A E E E >>
C.A B 、两点电势A B ϕϕ<
D.若将一带正电的试探电荷从B 移动到A ，电场力做正功
9．如图甲所示，弹簧振子以O 点为平衡位置，在A 、B 两点之间做简谐运动。

取向右为正方向，振子的位移x 随时间t 的变化图象如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.0.8s t =时，振子的速度方向向左
B.0.2s t =时，振子在O 点右侧6cm 处
C.0.4s t =和 1.2s t =时，振子的加速度相同
D.0.4s t =到0.8s t =的时间内，振子的速度逐渐增大
10．一质量为2kg 的物块在合外力F 的作用下从静止开始沿直线运动。

F 随时间t 变化的图像如图所示，则( )
A.3s t =时物块的动量大小为5kg m /s ⋅
B.2s t =时物块的动量大小为4kg m /s ⋅
C.1s t =时物块的速率为1m /s
D.4s t =时物块的速度为零
三、实验题
11．某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率（如图所示）。

（1）在平铺的白纸上垂直纸面插大头针12P P 、确定入射光线，并让入射光线过圆心O ；在半圆形玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针3P ，使3P 挡住12P P 、的像，连接3OP ；实验中要求三枚大头针的______（选填“针帽”或“针尖”）在同一视线上；
（2）图中MN 为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点。

设AB 的长度为1l ，AO 的长度为2l ，CD 的长度为3l ，DO 的长度为4l ，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量______，（选填123l l l 、、或4l ）则玻璃砖的折射率可表示为______； （3）该同学在插大头针P 3前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

12．兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材：
A.两节干电池组成的电池组
B.电流表1A ：量程g1100mA I =，内阻g14R =Ω
C.电流表2A ：量程g2200mA I =，内阻g22R =Ω
D.定值电阻11R =Ω
E.定值电阻22R =Ω
F.定值电阻313R =Ω
G .滑动变阻器R （0~10Ω）
H.导线与开关
（1）实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表2A 改装成量程为3V 的电压表，将电流表。

1A 量程扩大为0.5A ，另定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为：a ___________；b ___________；c ___________（均填器材前面的字母）。

（2）图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。

（3）电路连接准确无误后，闭合开关K ，移动滑动变阻器，得到多组电流表1A ，2A 的示数，作出了21I I -图像如图丙所示，则电池组电动势0E =___________V ；内阻0r =___________Ω（小数点后均保留两位）
（4）用本实验电路进行测量，仅从系统误差方面分析，电动势及内阻的测量值均___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

四、计算题
13．如图所示，以原点O 为界在x 轴上有两段不同材料的绳子，波源1S 和2S 分别置于3m x =-和6m x =处，同时产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x 轴正方向和x 轴负方向传播，0t =时刻，1m x =-和2m x =处的质点刚好开始振动，某时刻两列波恰好同时
到达原点处的质点O ，若从0t =开始到5s 6
t =时间内P 点经过的路程为3cm ，求：
（1）甲、乙两波的频率之比；
（2）乙波在右侧绳子中的传播速度大小；
（3）从0t =到7s t =，原点处的质点O 经过的路程。

14．在如图所示的装置中，电源电压U 保持不变，定值电阻阻值和滑动变阻器的最大阻值均为R ，置于真空中的平行板电容器水平放置，板长为L ，板间距离为d 且右侧有一竖直挡板，挡板与电容器中轴线的交点为O ，挡板与电容器右端距离也为L 。

闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到最右端时，一质量为m 的带正电微粒（不计重力）以初速度0v 沿水平方向从电容器的正中间进入电容器，恰从电容器下板右侧边缘离开
电容器。

求：
（1）带电微粒所带的电荷量q ；
（2）当滑动变阻器的滑片移到最右端时，带电微粒打到挡板上的点距离O 点的竖直距离1y ∆；
（3）当滑动变阻器的滑片移到最左端时，带电微粒打到挡板上的点距离O 点的竖直距离2y ∆。

15．如图所示，光滑水平面上有一质量，0.4kg M =的平板车，车的上表面右侧是一段
长2m L =的水平轨道，水平轨道左侧是一半径R =道与水平轨道在O '点相切。

车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量 1.0kg m =的小物块（可视为质点）紧靠弹簧，弹簧储存的弹性势能为
7.5J ，整个装置处于静止状态。

现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A 。

不考虑小物块与弹簧碰撞时的能量损失，不计空气阻力，取210m/s g =.
求：
（1）小物块与水平轨道间的动摩擦因数；
（2）小物块第二次经过O 点的速度大小；
（3）从弹簧解除锁定至小物块到达圆弧轨道最高点过程中，平板车的位移大小。

参考答案
1．答案：D
解析：
2．答案：D
解析：转动带电环可以等效为环形电流，根据右手螺旋定则，圆环左侧磁场方向向右，故最后小磁针N极沿轴线向右。

故选D。

3．答案：D
解析：A.光的振动方向与传播方向相垂直，故光的偏振现象说明光是横波，选项A错误；
B.在双缝干涉现象里，亮条纹和暗条纹的宽度是相等的，选项B错误；
C.激光是用人工方法激发的一种特殊的光，激光是一种电磁波，只要是波就能发生衍射现象，选项C错误；
D.泊松亮斑是光绕过障碍物继续传播的现象，是衍射现象，用白光照射单缝，将得到彩色的衍射条纹，选项D正确。

故选D。

4．答案：C
解析：AB.b光先发生全反射，b光折射率大，故Ⅰ区域的某点倾斜射出时b光折射角大，故A、B均错误；
C.由n=
D.设全反射临界角为C，由sin C=
误；
故选C。

5．答案：B
解析：A.驱动力频率为0.5Hz时共振，所以固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，故A 错误；
B.由单摆周期公式
2T = 得摆长约为1m ，故B 正确；
C.摆长变大，由单摆周期公式知固有周期变大，从而固有频率变小，故C 错误；
D.由C 项分析知，若摆长增大，则固有频率变小，所以共振曲线峰值向左移动，故D 错误；
故选B 。

6．答案：C
解析：
7．答案：C
解析：A.将R 的阻值调至2Ω时，由闭合电路欧姆定律，可计算出滑动变阻器中电流 04A 1A 211
E I R R r ===++++ 电容器两端电压
2V U IR ==
故A 错误；
B.电容器的电荷量
6530102C 610C Q CU -==⨯⨯=⨯
故B 错误；
CD.设外电路总电阻为R 外，根据电源输出功率最大的条件，可知电源的最大输出功率
22
2max 2()()4E E P I R R R r R r r R ===-++外外外外外 在内外阻值大小相等时电源输出功率最大，此时
0R R R r =+=外
解得
0R =
时电源的输出功率为最大值。

把定值电阻0R 看作电源内阻的一部分，将R 的阻值调至
2Ω时，外电阻R 等于定值电阻和内阻之和，即让
0R R r =+
时滑动变阻器的功率为最大值，故C 正确，D 错误。

故选C 。

8．答案：ACD
解析：由图中电场线分布可知，三个点电荷的中有两个带负电荷，故A 正确；由电场线疏密可判断，A B C 、、三点电场强度大小A B C E E E >>，故B 错误；大致作出过
A B 、两点的等势面，沿着电场线方向电势逐渐降低，则A B 、两点电势A B ϕϕ<，故C 正确；由于A B ϕϕ<，则有0BA B A U ϕϕ=->，则电场力做功为BA BA W qU =，则带正电的试探电荷从B 移动到A ，电场力做正功，故D 正确.
9．答案：AD
解析：A.从0.8s t =时起，再过一段微小时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故0.8s t =时，速度方向向左，A 正确；
B.由题图乙得振子的位移
12sin cm 5π4
x t =
故0.2s t =时，x =
B 错误；
C.0.4s t =和 1.2s t =时，振子的位移方向相反，加速度方向相反，C 错误；
D.0.4s t =到0.8s t =的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其速度逐渐增大，D 正确.
故选AD 。

10．答案：BC
解析：A.由动量定理可得3s t =时物块的动量大小为
3112222kg m/s 11kg m/s 3kg m/s p Ft F t =+=⨯⋅-⨯⋅=⋅
A 错误；
B.由动量定理可得2s t =时物块的动量大小为
222kg m/s 4kg m/s p =⨯⋅=⋅
B 正确；
C.1s t =由动量定理可得
121kg m/s 2kg v ⨯⋅=⋅
解得
11m/s v =
C 正确；
D.4s t =由动量定理可得
422kg m/s 12kg m/s mv ⨯⋅-⨯⋅=
解得
41m/s v =
D 错误。

故选BC 。

11．答案：（1）针尖（2）1l 和3l
；n =解析：（1）实验中要求三枚大头针的针尖在同一视线上，而不是针帽，针帽的在视线方向上的横截面积比较大，会带来较大误差。

（2）光线的入射角和折射角的正弦值分别为
1sin θ=32l CO
θ= 根据光的折射定律可知玻璃砖的折射率
111323
sin sin l l BO n l l CO
θθ=== 因此只需测量1l 和3l 即可。

（3）当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为1l 是不变的，即入射角
不变，而3l 减小，所以测量值
13
n l l = 将偏大。

12．答案：（1）F ；D ；E
（2）
（3）2.91；1.35
（4）等于
解析：（1）将电流表A 改装成3V 电压表，则有
g2g2()3V a U I R R =+=
解得
13a R =Ω
即A 与定值电阻a 串联，故a 应选3R ；
电流表1A 量程扩大到0.5A ，扩大倍数
g1
5I n I == 并联电阻
g1
11b G R n -==Ω
解得
1b R =Ω
故b 应选1R ；
保护电阻c 应选2R 。

（2）实物连线如图所示。

（3）扩大量程后电压表内阻
V g2315R R R ==Ω+
电流表内阻
g2
A 0.8R R n ==Ω
由闭合电路欧姆定律，有
2c 01101(213)45(2)100010001000
r I I I E U U U U r =+++=++⨯+⨯⨯+ 即
002110001451515
E r I I +=- 得
0 2.91V E =，k =0 1.35=Ω （4）用本实验电路测量，测量电动势和内阻测量值与真实值相等。

13．答案：（1）1:1（2）2m/s （3）48cm
解析：（1）两列波同时传到O 点，由x vt =，得出
1m 12m 2
v v ==甲乙 根据题图可知
2m 14m 2
λλ==甲乙 又
v f λ=
联立可得
1f f =甲乙 （2）由题可得质点P 向上运动，因此质点运动的路程3cm 为先向上运动到波峰1cm 在回到平衡位置走了2cm ，因此可知P 点当前的位移为1cm ，则有
1=2sin ϕ
结合P
点向上运动有ϕππ526s π644
2
T T t -==⨯+ 可得
2s T T T ===甲乙
根据题图可知4m λ=乙，则乙波在右侧绳子中的传播速度大小为
2m/s v T λ==乙乙
（3）由上述分析可得1m/s v =甲，则经过1s 后两列波均刚好到达O 点，且两列波在О点叠加后振动最强，故О点做振幅为4cm 的振动，周期不变，从0t =到7s t =，原点处的质点O 经过的路程为
31248cm s T A ===
14．答案：（1）
q
=解析：（1）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器接入电路电阻为0，电容器两板间的电势差为U ，电容器两板之间的场强大小
U E d
= 电容器上极板带正电，带电微粒在电容器中做类平抛运动，则水平方向
0L v t =
竖直方向
21122
d at = 加速度为
qE qU a m md
== 解得带电微粒所带的电荷量
2202md v q UL
= （2）带电微粒恰从电容器下板右侧边缘离开电容器时竖直方向的速度
10y d v at v L
== 带电微粒离开电容器后做匀速直线运动，则
101
y v L v y = 解得带电微粒离开电容器后，打到挡板上的点离电容器下板水平线的距离
1y d =
打到挡板上的点距离O 点的距离
1322
d y d d ∆=+= （3）开关闭合后，调节滑动变阻器的滑片移到最左端且电路稳定后，电容器两端的电压
22
U U U R R R ==+ 带电微粒离开电容器时
02L v t =
2212
d a t ''= 2qU a md
'= 解得
4
d d '= 离开电容器时竖直方向的速度
2202y d v a t v L
==' 带电微粒离开电容器后做匀速直线运动，则
022
y v L v y = 解得带电微粒离开电容器后，打到挡板上向下偏移的距离
22
d y = 打到挡板上距离O 点的距离
223424
d d d y d y ∆=+=+=' 15．答案：（1）0.25（2）2.0m/s （3）0.45m
解析：（1）平板车和小物块组成的系统，在水平方向上动量守恒，解除锁定前，系统总动量为零，故小物块到达圆弧最高点A 时，平板车和小物块的共同速度
0v =共
设弹簧解除锁定前的弹性势能为p E ，上述过程中系统能量守恒，则有
p E mgR mgL μ=+
代入数据解得
0.25μ=
（2）设小物块第二次经过O '点时的速度大小为1v ，此时平板车的速度大小为2v ，研究小物块在平板车圆弧面上的下滑过程，取水平向右为正方向，由系统动量守恒和机械能守恒有
120mv Mv =-
22121122
mgR mv Mv =+ 代入数据解得
1 2.0m/s v =
（3）弹簧刚释放时车和小物块速度分别为1v '、2
v '则 22121122
p E Mv mv ''=+ 1
2Mv mv ''= 由（2）可得小物块第一次到达O '点时速度也为2m/s ，车速也为0.5m/s ，对车 mg Ma μ=
解得
20.625m/s a =
根据
221
12v v ax '-=-车车 解得
10.4m x =车
车与小物块水平方向的分速度之比始终为1:4，故
2225x x x R +==物车车
解得
20.05m x =车
故从开始至小物块到达小车圆弧轨道最高点过程，车的位移为 20.45m x x x =+=车1车。