94，四川省眉山市2023-2024学年高二上学期1月期末联考物理试题

这是一份94，四川省眉山市2023-2024学年高二上学期1月期末联考物理试题，共19页。试卷主要包含了单项选择题，多选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
考试时间：75分钟 满分：100分
一、单项选择题：（共24分，每小题3分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度的方向就是电荷在电场中受力的方向，磁场的方向就是小磁针在磁场中受力的方向
B. 麦克斯韦关于电磁场理论的假设指出：变化的磁场一定产生变化的电场
C. 当波源远离观测者时，接收到的频率变小；对于波的稳定干涉图样，减弱区的质点始终处于静止状态
D. 摩擦起电的结果是两物体带上等量异种电荷，感应起电的结果也是导体的两端带上等量异种电荷
【答案】D
【解析】
【详解】A．电场强度的方向就是正电荷在电场中受力的方向相同，磁场的方向就是小磁针在磁场中北极受力的方向，A错误；
B．麦克斯韦关于电磁场理论的假设指出：变化的磁场会产生电场，均匀变化的磁场会产生恒定的电场，周期性变化的磁场会产生周期性变化的电场，B错误；
C．当波源远离观测者时，接收到的频率变小；对于波的稳定干涉图样，减弱区的质点振动较弱，但不一定始终处于静止状态，C错误；
D．摩擦起电的结果是两物体带上等量异种电荷，感应起电的结果也是导体的两端带上等量异种电荷，D正确。
故选D。
2. 飞力士棒是一种物理治疗康复器材，利用该棒能有效锻炼躯干肌肉。标准型飞力士棒的整体结构如图所示，两端的负重头用一根软杆连接，中间有一握柄。锻炼时用双手握住握柄驱动飞力士棒振动，已知该棒的固有频率为8Hz，下列关于飞力士棒的认识正确的是（ ）
A. 双手驱动飞力士棒振动频率越大，飞力士棒的振幅一定越大
B. 双手驱动飞力士棒振动的频率为10Hz时，飞力士棒振动的频率为8Hz
C. 双手驱动飞力士棒振动的频率为8Hz时，飞力士棒会产生共振现象
D. 若负重头的质量减小，则飞力士棒的固有频率不变
【答案】C
【解析】
【详解】B．飞力士棒振动的频率与双手驱动飞力士棒振动的频率相等，选项B错误；
AC．飞力士棒振动的频率与该棒的固有频率相等时，会产生共振现象，此时飞力士棒的振幅最大，选项C正确、A错误；
D．若负重头的质量减小，则飞力士棒的固有频率会发生变化，选项D错误。
故选C。
3. 有一束波长为的单色光从空气射入某种透明介质，入射角为，折射角为，则下列说法正确的是（ ）
A. 介质的折射率是
B. 这束光在介质中传播的速度是
C. 这束光的频率是
D. 这束光发生全反射的临界角是
【答案】C
【解析】
【详解】A.该介质的折射率
故选项A不合题意．
B.光在介质中传播的速度
故选项B不合题意．
C.该束光的频率为
故选项C符合题意．
D.因为临界角
该束光发生全反射的临界角为45°，故选项D不合题意．
4. 如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线上，且a、b到O点的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（ ）
A. O点处的电场强度为零
B. a、b处的电场强度大小相等，方向相反
C. c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同
D. 点处的磁感应强度为零
【答案】C
【解析】
【详解】A．正电荷在O点处的电场强度方向水平向右，负电荷在O点处的电场强度方向水平向右，根据场强叠加可知，O点处的总电场强度不为零，故A错误；
B．根据对称性可知，a、b处的电场强度大小相等，方向相同，均水平向右，故B错误；
CD．根据右手螺旋定则，M、N两点处长直导线在c、d、点处的磁感应强度方向均竖直向下，根据对称性以及场强叠加可知，c、d处的磁感应强度大小相等，方向相同；点处的磁感应强度不为零，故C正确，D错误。
故选C。
5. 如图所示，通电直导线右边有一个矩形线ABCD，线框平面与直导线共面，若使线框ABCD第一次平行移动到图中虚线位置，第二次以BC边为轴翻转180°到图中虚线位置，则（ ）
A. 虚线位置的磁通量与原位置磁通量相等
B. 虚线位置的磁通量比原位置磁通量小
C. 两次磁通量变化是相等的
D. 第一次矩形线框中产生感应电流，第二次矩形线框中没有产生感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】AB．离导线越远，导线产生的磁场越弱，则虚线位置的磁通量比原位置磁通量小，虚线位置的磁通量与原位置磁通量不相等，故A错误，B正确；
C．第一次磁场方向从同一个面穿过，磁通量变化为
第二次磁场方向从同正反两个面穿过，磁通量变化为
则第一次磁通量的变化比第二次磁通量变化小，并不相等，故C错误；
D．两次矩形线框中磁通量均发生变化，都有感应电流产生，故D错误。
故选B。
6. 如图，平面直角坐标系xy中有一匀强电场，ABC构成正三角形，A点坐标为，C点坐标为。将电量为的试探电荷从A点移到B、C两点，静电力做功分别为、，以下说法正确的是（ ）
A. A、C两点电势差为
B. y轴上所有点电势都相等
C. 该匀强电场的场强为250N/C
D. 将电量正电荷有B点移到C点电势能减少
【答案】B
【解析】
【详解】A．A、C两点电势差为
故A错误；
B．A、B两点电势差为
则
可知y轴为等势线，故y轴上所有点电势都相等，故B正确；
C．由上述分析可知，电场线方向为方向，该匀强电场的场强为
故C错误；
D．将电量为正电荷有B点移到C点，电场力做功为
根据功能关系，将电量为正电荷有B点移到C点电势能增加，故D错误。
故选B。
7. 如图，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻且，电表均为理想电表。闭合开关S后，在滑动变阻器R的滑片P由最左端a向最右端b移动的过程中（ ）
A. 电流表和电压表示数均逐渐增大
B. 电源的效率逐渐变小
C. 电压表与电流表示数改变量比值的绝对值逐渐减小
D. 电源的输出功率逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．滑动变阻器R的滑片P由最左端a向最右端b移动的过程中，R减小，则总电阻减小，总电流变大，电流表示数逐渐增大，路端电压减小，则电压表读数减小，选项A错误；
B．电源的效率
因外电阻减小，则电源效率逐渐变小，选项B正确；
C．根据
可知电压表与电流表示数改变量比值的绝对值
不变，选项C错误；
D．当外电阻与电源内阻相等时电源输出功率最大，因为
R外=R0+R=r+R
因R减小，则外电阻向内阻靠近，则电源的输出功率逐渐变大，选项D错误。
故选B。
8. 如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0，偏转电场可看成匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。忽略电子所受重力，电子射入偏转电场时初速度v0和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy分别是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】根据动能定理，有

电子射入偏转电场时的初速度
在偏转电场中，电子的运动时间
加速度
偏转距离
故选D。
二、多选题：（每题4分，共16分，漏选得2分，错选不得分）
9. 如图所示为某静电除尘装置的原理简图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，放电极和集尘极加上高压电场，放电极使尘埃带上负电，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，从而达到除尘目的，图中虚线为电场线（方向未标），不考虑尘埃的重力。结合以上情境下列正确的是（ ）
A. 尘埃将沿着电场线从放电极向集尘极运动
B. 此电场中电势降低的方向，就是场强的方向
C. 尘埃在迁移过程中电势能减小
D. 图中A点电势低于B点电势
【答案】CD
【解析】
【详解】A．尘埃受到的电场力沿电场线的切线方向，不可能沿电场线运动，故A错误；
B．沿电场线方向电势降低，场强方向沿电场线切线方向，故B错误；
C．尘埃在迁移过程中只受电场力，动能在增大，电场力做正功，电势能减小，故C正确；
D．尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，负电荷所受力方向与场强方向相反，因此电场线从集尘集指向放电极，沿电场线方向电势降低，故A点电势低于B点电势，故D正确。
故选CD。
10. 近年来，人工智能机器人逐渐走入我们的生活。如图，某科技小组在研究扫地机器人内部直流电动机的性能时，发现当电动机两端的电压为U1、通过的电流为I1时，电动机没有转动；当电动机两端的电压为U2、通过的电流为I2时，电动机正常转动。关于这台电动机的电阻和正常工作时的输出功率，下列说法正确的是（ ）

A. 电动机的电阻为
B. 电动机的电阻为
C. 正常工作时的输出功率为
D. 正常工作时的输出功率为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．电动机没有转动，可以视为纯电阻，电阻
故A正确，B错误；
CD．由电动机正常工作时，输出功率
故C正确，D错误。
故选AC。
11. 战绳运动是健身房设计用来减脂的一项爆发性运动，人们在做战绳运动时，用手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使得绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。图甲为一列简谐横波在t＝0.20s时刻的波形图，P点是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q点是平衡位置在x＝4.0m处的质点，M点是平衡位置在x＝8.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是（ ）
A. 该波向左传播，波速为40m/sB. 质点M与质点Q的运动方向总是相反
C. t＝0.75s时，Q点的位移为10cmD. 在0.50s时间内，质点M通过的路程为1.0m
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图乙可知，当时，Q点在向上运动，根据“同侧法”可知，波沿x轴正方向，波速为
故A错误；
B．质点M与质点Q相差半个波长，则它们的运动方向总是相反，选项B正确；
C．时
Q点位移为-10cm，故C错误；
D．在0.50s时间内
则质点M通过路程为
故D正确。
故选BD。
12. 小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象： 当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为15V，内阻为0.1Ω。车灯接通电动机未启动时， 电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是（ ）

A. 车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225W
B. 电动机启动时，车灯的功率为90W
C. 电动机启动时输出的机械功率为195W
D. 电动机启动时，电源输出的功率为540W
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，电动机未启动时，车灯、电流表和电源串联，根据闭合电路欧姆定律可知此时的路端电压
则车灯的功率
故A错误；
B．根据欧姆定律可知，车灯的电阻
电动机启动瞬间，车灯两端电压
车灯的功率
故B正确；
C．电动机启动时，流经车灯的电流
电动机启动时，流经电动机的电流
输出的机械功率
故C错误；
D．电动机启动时，电源输出的功率为
故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题（共20分）
13. 如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图，O是它的平衡位置，P、Q是小球所能到达的最高位置．图乙是某摆长时小球的振动图象，g取10。
（1）按照图甲所示的装置组装好实验器材，为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过__________（填“O”“P”或“Q”）时开始计时；
（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝______________（用L、n、t、π表示）。
（3）用多组实验数据作出图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的图线的示意图分别如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是__________（选填选项前的字母）。
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
（4）若把该装置从车城中学移动到莫斯科某教堂内，则单摆的摆动周期将__________。（选填变大、变小、不变）
【答案】 ①. O ②. ③. B ④. 变小
【解析】
【详解】（1）[1]为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过O时开始计时；
（2）[2]单摆的周期为
由单摆的周期为
得
（3）[3] A．根据单摆周期公式
得
图像的斜率为；设小球的半径为r，
则
根据数学知识对比
斜率相等，两者应该平行，是截距，故出现a图像原因是误将悬点到小球上端的距离记为摆长，故A错误；
B．误将49次全振动记为50次时周期测量值偏小，导致重力加速度测量值偏大，图像斜率偏小，故B正确；
C．由图线斜率是，知图线c对应的斜率最小，g值最大，大于图线b对应的g值，故C错误。
故选B。
（4）[4]若把该装置从车城中学移动到莫斯科某教堂内，纬度升高，重力加速度变大，周期将变小。
14. 车城中学物理社团开展测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ的实验．步骤如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示，可知其长度为___________mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图所示，可知其直径为__________mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为__________Ω；
（4）为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R 电流表（量程0～3mA，内阻约50Ω） 电流表（量程0～15mA，内阻约30Ω）
电压表（量程0～3V，内阻约10kΩ） 电压表（量程0～15V，内阻约25kΩ）
滑动变阻器（阻值范围0～15Ω） 滑动变阻器（阻值范围0～2kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计） 开关S，导线若干
为使实验误差较小，电流表应选择__________，电压表应选__________，滑动变阻器应选__________。（填器材的代号）．实验要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量用的正确电路图_______。
（5）测得金属丝长度为L（m），直径的平均值为D（m），电阻的平均值为R（Ω），则该金属丝电阻率的表达式为ρ＝__________。
【答案】 ①. 50.15 ②. 4.697##4.698##4.699##4.700 ③. 220 ④. A2 ⑤. V1 ⑥. R1 ⑦. 见解析； ⑧.
【解析】
【详解】（1）[1]用20分度的游标卡尺测量其长度为50mm+0.05mm×3=50.15mm；
（2）[2]用螺旋测微器测量其直径为4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm；
（3）[3]该电阻的阻值约为22×10Ω=220Ω；
（4）[4][5][6]电路中可能产生的最大电流为
为使实验误差较小，电流表应选择A2；电源电动势为4V，电压表应选V1；滑动变阻器要接成分压电路，则应选R1。
[7]因
则应该用电流表外接电路；实验要求测得多组数据进行分析，滑动变阻器用分压电路，画出测量用的正确电路如图。
（5）[8]根据
该金属丝电阻率的表达式为
三、解答题（38分）
15. 如图所示，在A点固定一点电荷，它所带的电荷量为+Q（Q>0），B点和C点均为A点正上方的点。将质量为m、带电荷量为q的带正电小球（可视为点电荷）放置于B点时，小球恰好能保持静止。静电力常量为k，重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求A、B两点间的距离x；
（2）若小球所带的电荷量，在外界作用下将小球从B点移至C点，该过程中小球的电势能减小了，求B、C两点间的电势差UBC。
【答案】（1）；（2）15V
【解析】
【详解】（1）带电小球放置于B点时恰好能保持静止，根据受力平衡有
F库=mg
根据库仑定律有
解得
（2）根据电势能变化量和电场力做功的关系有
B、C两点间的电势差
解得
16. 一束范围足够大的平行激光束，垂直于半圆柱透镜的平面射到半圆柱透镜上，如图所示，已知其中一条光线沿直线穿过透镜，它的入射点是O；另一条光线的入射点A，穿过透镜后两条光线交于P点，已知透镜在截面的圆半径为R，，.光在真空中的速度为c
（1）求透镜材料折射率.
（2）入射点为A的光从A到传播到P所需的时间
（3）光能从半圆柱透镜射出的入射光宽度x
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）光路图如图所示，
一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角为，折射角为，则
因为
过B点做OP的垂线可得为等腰三角形，
由折射定律可得玻璃的折射率为
（2）光在玻璃中传播速度
入射点为A的光从A到传播到P所需的时间
（3）设从距O点处进入的光在半圆柱的界面发生全反射，
又由
求得
17. 如图，倾角为的绝缘粗糙斜面底端与粗糙程度相同的绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向水平向右的匀强电场中。一带电金属块A静止于斜面上，此时金属块A所受摩擦力恰好为0。另一完全相同但不带电的金属块B静止于斜面底端。两金属块均可视为质点，重力加速度大小取，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
（1）判断金属块A所带电荷的电性并求它所受电场力与重力的比值；
（2）改变场强大小使金属块A所受电场力与重力的比值变金属块A从斜面上由静止开始下滑，它与斜面间的动摩擦因数为μ=0.4，金属块A沿斜面下滑。L=3m到达斜面底端，求金属块A在斜面上下滑时的加速度大小和金属块A刚到达斜面底端时（还未与金属块B碰撞）的速度大小；
（3）在（2）问的条件下，金属块A在斜面底端与金属块B发生碰撞并粘合在一起运动，求碰撞后它们在水平面上滑行的最大距离（结果可用分数表示）。
【答案】（1）正电，；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）金属块A静止于斜面上，此时金属块A所受摩擦力恰好为0，可知金属块A受到的电场力水平向右，金属块A带正电；根据受力平衡可得
又
联立可得
（2）改变场强大小使金属块A所受电场力与重力的比值变，则有
由牛顿第二定律有
联立解得
由运动学公式可得
解得
（3）两金属块发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律有
解得
碰撞过程电荷量平均分配，之后它们一起运动，由动能定理有
解得