2023-2024学年江西省高二(上)期末教学检测物理试卷+答案解析

2023-2024学年江西省高二（上）期末教学检测物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.关于电阻、电压和电流下列说法中正确的是()
A.由可知，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.由可知，导体的电阻与导体的种类、长度和横截面积都有关系
2.如图所示，带正电荷的橡胶环绕轴以角速度匀速旋转，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
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、的路程差为。

如图乙所示，已知真空中的光速为，如果用频率为的橙光照射双缝，则下列说法正确的是()
A.该橙光的波长是
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，定值电阻，电源电动势，
内阻。

闭合开关
S，将R的阻值调至时，下列说法中正确的是()
A.电容器两端电压为
B.电容器的电荷量为
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：本大题共3小题，共12分。

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、、
，三点的电势分别为、、。

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.A、B两点电势
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的变化如图乙所示，下列说法正确的是()
A.时，振子的速度方向向左
B.时，振子在O点右侧6cm处
C.和时，振子的加速度完全相同
D.到的时间内，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.时物块的动量大小为
B.时物块的动量大小为
C.时物块的速率为
D.时物块的速度为零
三、实验题：本大题共2小题，共18分。

11.某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率如图所示。

在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、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，使挡住、的像，连接；实验中要求三枚大头针的_________选填“针帽”或“针尖”在同一视线上；
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，AO的长度为，CD的长度为，DO的长度为，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量_________，选填“”“”“”或“”则玻璃砖的折射率可表示为_________；
该同学在插大头针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：量程，内阻
C.电流表：量程，内阻
D.定值电阻
E.定值电阻
F.定值电阻
G.滑动变阻器
H.导线与开关
为，另一定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为：
均填器材前面的字母；
在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路；()
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、的示数，作出了
图像如图丙所示，则电池组电动势__________V；内阻__________小数点后均保留两位；
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：本大题共3小题，共30分。

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，波源和分别置于和处，
同时产生两列简谐横波甲和乙，分别沿
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，若从开始到时间内P点经过的路程为3cm，求：
甲、乙两波的频率之比；
乙波在右侧绳子中的传播速度大小；
从到，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：
带电微粒所带的电荷量q；
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点的距离；
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点的距离。

15.如图所示，光滑水平面上有一质量的平板车，车的上表面右侧是一段长的水平轨道，
水平轨道左侧是一半径的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点相切。

车右端固定一个
尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量的小物块可视为质点紧靠弹簧，弹簧储存的弹性势能为，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。

求：
小物块与水平轨道间的动摩擦因数；
小物块第二次经过点的速度大小；
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。

答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】是电阻的定义式;导体的电阻率由材料决定;金属的电阻率随温度的升高而增大;
是电阻的决定式。

明确电阻定律是电阻的决定式，导体电阻与电流与电压无关是解决问题的关键。

【解答】导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与电压、电流无关，故
A错误；
导体的电阻率由导体本身材料决定，与导体长度、形状、大小无关，不同材料的电阻率随温度的变化
规律不同，金属导体电阻率一般随温度的升高而增大，半导体电阻率一般随温度的升高而减小，故B、C错误；
D.由电阻定律可知导体的电阻与导体的种类、长度和横截面积都有关系，故D正确。

故选D。

2.【答案】D
【解析】正电荷在匀速转动时，会产生与旋转方向相同的环形电流，由安培定则知，在小磁针处磁场的方向沿轴向右，由于小磁针静止时N极指向为磁场方向，所以小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向右，故D项正确。

故选D。

3.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查光的偏振、干涉与衍射。

要注意明确各物理现象所对应的物理规律，并会解释相关现象。

【解答】
A.光的偏振现象说明光是横波，故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，故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，故C错误；
D.泊松亮班是光绕过障碍物继续传播的现象，是衍射现象，用白光照射单缝时将得到彩色的衍射条纹，故D 正确。

4.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查光的折射和全反射。

解决问题的关键是熟知全反射的条件，知道折射率和临界角之间的关系。

【解答】
光先发生全反射，b光折射率大，从Ⅰ区域某点倾斜射出时，b光折射角大，故A、B错误；
C.由n，b光在水中传播速度小，故C正确；
D.全反射临界角为C，由C，b光在水面发生全反射临界角小，故D错误。

故选C。

5.【答案】B
【解析】【分析】
由共振曲线可知，出现振幅最大，则固有频率等于受迫振动的频率。

受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象。

【解答】
A.由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s。

故A错误；
B.由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s。

由公式，可得。

故B
正确；
C.若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小。

故C错误；
D.若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动。

故D错误。

故选B。

6.【答案】C
【解析】【分析】
根据求解该橙光的波长；
确定光屏上某点P到双缝、的路程差与波长的关系，根据亮条纹和暗条纹产生条件分析、判断条纹明暗；
根据根据条纹间距公式分析条纹间距。

本题考查光的干涉现象，解题关键掌握干涉条纹的特点，注意条纹宽度的计算公式。

【解答】
A.橙光的波长为，A错误；
B.由于光屏上某点P到双缝、的路程差，故P点是振动的减弱点，P点出现暗条纹，B错误；
C.根据，在其他条件不变的情况下，仅将橙光换成红光，光的波长增大，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距变大，C正确；
D.根据，在其他条件不变的情况下，仅将橙光换成紫光，光的波长减小，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距变小，D错误。

故选C。

7.【答案】C
【解析】A.将R的阻值调至时，由闭合电路欧姆定律，可计算出滑动变阻器中电流
，电容器两端电压，故A错误；
B.电容器的电荷量，故B错误；
C.把定值电阻看作电源内阻的一部分，根据电源输出功率最大的条件，将R的阻值调至时，外电阻R
等于定值电阻和内阻之和，滑动变阻器的功率为最大值，故C正确；
D.将R的阻值调至时，定值电阻和滑动变阻器相对于电源来说，是外电阻大于电源内阻，电源的输出功率不是最大值，故D错误。

故选：C。

先通过欧姆定律计算电路中的电流，再计算R两端的电压，电容器的电压与R两端的电压相等。

根据
计算电量。

当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，求滑动变阻器最大功率时，可以使用等效电源来思考。

考查电路的输出功率。

当电源的外电阻和内电阻相等时，电源输出功率最大。

当求滑动变阻器的最大功率时，可以将其他电阻等效的看做电源内阻即可。

8.【答案】ACD
【解析】【分析】
A.根据电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，判断点电荷的电性；
B.根据电场线的分布情况，分析A、B、C三点场强关系；
C.根据顺着电场线方向电势降低，分析A、B两点电势的高低；
D.根据电场线可判断电势变化情况，再分析电荷电势能变化情况，再判断电场力对试探电荷做功的正负。

【解答】
A.电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，故A项正确；
B.电场线疏密体现电场强度的大小，由图中电场线的分布情况可知E A最大，故B项错误；
C.某点处等势面垂直于电场线方向，可画出A点所在等势面，根据沿电场线方向电势逐渐降低，可判断
B A，故C项正确；
若将一带正电的试探电荷从B移动到A，电势降低，电势能减小，电场力做正功，故D项正确。

故选ACD。

9.【答案】AD
【解析】【分析】
由图像可知振动的周期和振幅，振子向平衡位置运动的过程中，速度增大，回复力减小，加速度减小。

本题考查了弹簧振子的振动图像，会判断振子的速度和加速度的变化，注意振动图像与波动图像的区别。

【解答】
A.由图像知时，振子在平衡位置向负方向运动，所以速度方向向左，故A正确；
B.在内，振子做变减速运动，不是匀速运动，所以时，振子不在O点右侧6cm处，故B错误；
C.和时，振子的加速度大小相同，方向相反，故C错误；
D.到的时间内，振子向平衡位置运动，振子的速度逐渐增大，故D正确。

故选AD。

10.【答案】BC
【解析】【分析】
围成的面积表示冲量，根据动量定理进行求解。

本题主要考查了动量定理的应用，要学会看图，从图像中得出一些物理量之间的关系。

【解答】
图像的面积表示冲量，
A.根据动量定理时物块的动量大小，
A错误；
B.根据动量定理时物块的动量大小，B正确；
C.时根据动量定理，解得物块的速度大小为，C正确；
D.时根据动量定理，解得物块的速度，D错误。

故选BC。

11.【答案】针尖；和；；偏大。

【解析】【分析】
根据实验原理分析判断；
用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的原理是折射定律，根据几何知识可得到入射角的正弦与圆的半径和AB的长度的关系、折射角的正弦与圆的半径和CD的长度的关系，即可得到需要测量的量；
由折射率公式律和几何关系分析折射率的大小。

本题用插针法测定半圆形玻璃砖折射率，由实验原理律，分析数据处理的方法是单位圆法，简化了计算过程。

【解答】
实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上，而不是针帽；
根据几何知识得，入射角的正弦，折射角的正弦，又，则折射率为，故需要测量的量有和；
该同学在插大头针前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时仍以MN为边界，AD为法线，则入射角不变，折射角减小，由折射率公式律可知，测得玻璃砖的折射率将偏大。

故答案为：针尖；和；；偏大。

12.【答案】；D；E；；；；等于
【解析】将电流表改装成3V电压表，根据与定值电阻a串联，则有，
解得，故a应选；
电流表量程扩大到，扩大倍数，
并联电阻，故b应选；
保护电阻c应选；
实物连线如图所示：
扩大量程后电压表内阻，
电流表内阻，
由闭合电路欧姆定律，有，
即，
根据图像得，，
解得，；
用本实验电路测量，电动势和内阻测量值与真实值相等。

13.【答案】解：两列波同时传到O点，由得出，
由，又由图可知，联立得；
由图可得质点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，再回到平衡位置走了2cm，
因此可知P点当前的位移为1cm，则有，结合P点向上运动有，
t，解得T，
由图可知，
则乙波在右侧绳子中的传播速度大小；
由上述分析可知v
，经过1s两列波均刚好到达O点，且两列波在O点叠加后振动最强，故O 甲
点做振幅为4cm的振动，周期不变，
故从到，原点处的质点
O经过的路程s T A。

【解析】甲、乙波分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，由图读出波长，结合波速关系找出周期频率关系，得出两列波频率之比；
根据题意结合可解得；
两波同时传到O点，O点是振动加强点，振幅为两波振幅和，且一个周期内路程为4A。

14.【答案】解：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E，
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：L t，
竖直方向：d，a，
解得带电微粒所带的电荷量q；
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at v
，
带电微粒离开电容器后做匀速直线运动，则，
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d，
打到挡板上的点距离O点的距离d d；
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
R，
带电微粒离开电容器时L=v，d a，a，
解得d，
离开电容器时竖直方向的速度a v
，
带电微粒离开电容器后做匀速直线运动，则，
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，
打到挡板上的点距离O点的距离d。

【解析】根据粒子在电场中的类平抛运动的水平位移和偏转位移可求解带电微粒所带的电荷量；
带电微粒离开电容器后做匀速直线运动，根据几何关系可求出带电微粒打到挡板上的点距O点的距离；
滑动变阻器向左移动过程中，电容器两端电压减小，根据两个方向的运动规律分析带电微粒打到挡板上的
点距O点的距离的变化；
开关闭合后，调节滑动变阻器的滑片移到最左端，求出电容器的电压，根据类平抛运动的规律求解。

带电粒子在电场中运动分为加速和偏转两种类型，常运用动能定理和类平抛运动规律求解。

15.【答案】解：设小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，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，设弹簧解除锁定前的弹性势能为，上述过程中系统能量守恒，则有，
代入数据解得；
设小物块第二次经过点时的速度大小为，此时平板车的速度大小为，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，，
代入数据解得，；
设弹簧刚释放时平板车和小物块速度分别为、，
则，，
由可得小物块第一次到达点时速度也为，平板车速度也为，
对平板车，
解得，
根据，
解得，
平板车与小物块水平方向的分速度之比始终为，故，
解得，
故从弹簧解除锁定至小物块到达圆弧轨道最高点过程中，平板车的位移为。

【解析】详细解答和解析过程见【解析】。