78，河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙部分学校2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题

这是一份78，河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙部分学校2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题，共15页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
分值：100分 考试时间：75分钟
一、选择题（本大题共10小题，共46分。其中1-7题只有一个选项符合题意，每小题4分，8-10题有多个选项符合题意，全选对的给6分，选对选不全给3分，有错选的不给分。）
1. 如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同．实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是
A. b质点为振动加强点
B. c质点为振动减弱点
C. 该时刻a质点的振动位移不为0
D. d质点既不振动加强也不振动减弱
【答案】A
【解析】
【详解】A. 此时b质点处是两列波波峰与波峰叠加的地方，但随着时间推移，可以是波谷与波谷叠加的地方，但振动始终是最强的．故A正确；
B. d处是波谷与波谷叠加的地方，但随着时间推移，可以是波峰与波峰叠加的地方，但振动始终是加强的．因此是振动加强点．故B错误；
C. a质点处是两列波波峰与波谷叠加的地方，由于两列波振幅相同，该时刻a质点的振动位移为0，故C错误；
D. 图示d质点与波峰距离相等，随着时间推移，可以是波谷与波谷叠加的地方，也可以是波峰与波峰叠加的地方，是振动加强点，故D错误．
2. 如图所示，质量为M的物体置于光滑水平面上，该物体上表面为半径为R的光滑圆弧面，其左端最高点距圆弧面最低点的高度为h．一质量为m的小球从左端最高点由静止释放，已知M>m，重力加速度为g，则小球第二次到达圆弧面最低点时，对圆弧面的压力大小为您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 低至0.3/份
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小球第二次到达圆弧面最低点时，由动量守恒定律可知
由能量关系可知
解得
；
则对小球在最低点由牛顿第二定律
解得
故选B正确
3. 关于感应电流，下列说法中正确是（ ）
A. 只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B. 穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C. 线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
D. 只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】A．只有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中才有感应电流产生，故A错误；
B．穿过螺线管磁通量发生变化，而且螺线管是闭合时，螺线管内部才有感应电流产生，故B错误；
C．只有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中才有感应电流产生，故C正确；
D．当回路整体面积不变，在匀强磁场中运动，导体虽然切割磁感线，但是电路中没有磁通量变化，故没有感应电流产生；故D错误；
故选C。
4. 把一根绝缘导线PQ弯成两个半圆形状，每个半圆的半径都为R，放置在粗糙的水平桌面上，在桌面上加有竖直向下且磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示（俯视图）。现给导线通入由P到Q的电流，并逐渐增大电流强度，导线PQ始终处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A. 增大电流强度的过程中，导线PQ对桌面的摩擦力增大
B. 增大电流强度的过程中，导线PQ对桌面的压力增大
C. 当电流强度为I时，导线PQ受到的安培力为
D. 当电流强度为I时，导线PQ受到的安培力为
【答案】A
【解析】
【详解】A．在桌面方向上，导线受到安培力和摩擦力，二力平衡，增大电流强度的过程中，安培力增大，故静摩擦力也增大，A正确；
B．在竖直方向上导线受到竖直向上的支持力以及竖直向下的重力
故增大电流强度的过程中，导线PQ对桌面的压力不变，B错误；
CD．导线PQ在磁场中的有效长度为
故当电流为I时，导线PQ受到的安培力为
C、D错误。
故选A。
5. 一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的s-t图像如图。以位移的正方向为正，该质点的速度随时间变化的v-t关系图像为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由s-t图像可知，t=0时刻，质位于正的最大位移处，速度为零，而在时刻，恰好位于平衡位置，速度为负的最大值，在时刻，恰好位于负的最大位移处，速度刚好减为零；在时刻，又恰好回到平衡位置，速度为正的最大值。
故选A。
6. 在处理某些物理问题时,人们常常采取建立理想化模型的方法进行研究．运用理想化模型的方法，可以使我们充分发挥理性思维中的抽象和想象的力量，分离事物的本质特性和非本质特性及影响事物的主要因素和次要因素，便于认识事物的本质特征和规律．以下选项都属于物理理想化模型的是（ ）
A. ①单摆 ②光线 ③质点 ④理想变压器
B. ①匀强电场 ②电阻箱 ③系统 ④点电荷
C. ①光滑平面 ②机械波 ③点电荷 ④匀强磁场
D. ①轻质弹簧 ②天平 ③点光源 ④电场线
【答案】A
【解析】
【详解】理想化模型的建立是一种科学方法的实践应用，质点、点电荷、理想气体等均是理想化模型．
A、单摆在细线的一端拴一小球,另一端固定在悬点上，如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又比球的直径大得多，这样的装置就叫做单摆；用以描述光的(传播方向)的(有向)的直线，光线也是一个理想化的物理模型，是描述光的传播的有效方法,是在对细光束的抽象的基础；质点是人们为了研究问题的方便而忽略物体的形状和大小而人为引入的一个理想化模型，只要物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体就可以当作质点；变压器忽略三损(磁损、铁损、铜损)就是理想变压器，故A正确．B、变阻箱是通过改变电阻丝的长度改变电阻的阻值，是测电阻的准确装置，不是理想化模型，故B错误．C、机械波是实际存在的一种波，不是理想化模型，故C错误．D、天平是利用杠杆称重的仪器，不是理想化模型，故D错误．故选A.
在力学中，单摆是理想化模型，在热学中，理想气体是理想化模型，在电学中，点电荷是理想化模型，在磁学中，匀强磁场是理想化模型
【点睛】抓住主要因素，忽略次要因素是物理学中常用方法，质点就是如此，质点是高中一开始所学的一个理想化模型，对其理解要抓住“当物体的体积和形状在所研究问题中可以忽略时”这一核心进行．
7. 如图，在点电荷产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．下列说法正确的是（ ）
A. 电子一定从A向B运动
B. A点电势高于B点电势
C. 电子在A点的电势能大于它在B点的电势能
D. 电子在A点的加速度大于它在B点的加速度
【答案】B
【解析】
【详解】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A错误；由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，电场力做功等于电势能的减小量，电子所受电场力方向指向左侧，那么若电子从A向B运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从B向A运动，则电场力做正功，电势能减小，所以，一定有EpA＜EpB，故电子在B点的电势能大于在A点的电势能，故B点的电势一定小于A点的电势，故B正确，C错误；一条电场线不能确定疏密，则不能确定电子在AB两点受电场力的大小关系，不能判断加速度大小关系，故D错误；故选B.
8. 下列说法正确的是（ ）
A. 如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B. 如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极
C. 如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是Eq＝qvB，即
D. 如图丁所示，是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据，可得
粒子获得的最大动能为
所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径，故A错误；
B．根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B正确；
C．速度选择器不能判断带电粒子的电性，不管是正电，还是负电只要速度满足Eq＝qvB，即，粒子就能匀速通过速度选择器，故C正确；
D．线圈在极靴产生的磁场为均匀辐向磁场，该磁场为非匀强磁场，故D错误。
故选BC。
9. 下列说法中正确的是（ ）
A. 机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点做受迫振动且总是重复先振动的相邻的，质点的振动
B. 电磁波衍射能力由强到弱的顺序是：无线电波、可见光、红外线、γ射线
C. 红光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距大
D. 在做“用单摆测重力加速度”的实验时，为了减小误差，应从单摆摆到最低点时开始计时
E. 自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面发生反射或折射时，反射光和折射光都是偏振光
【答案】ADE
【解析】
【详解】A．机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻质点的振动，是受迫振动，选项A正确。
B．波长越大的衍射能力越强，则电磁波衍射能力由强到弱的顺序是：无线电波、红外线、可见光、射线，选项B错误。
C．因红光的波长大于绿光的波长，则红光和绿光通过同一双缝干涉装置，由可知，绿光形成的双缝干涉条纹间距小，选项C错误。
D．用单摆测重力加速度时，为了减小实验误差，应从单摆摆到最低点时开始计时，选项D正确。
E．自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射或折射时，反射光和折射光都是偏振光，选项E正确。
故选ADE。
10. 位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，时完整的波形如图甲所示，如图乙所示为x轴上某质点的振动图像，已知介质中a、c两质点的横坐标分别为，则下列说法正确的是（ ）

A. 图乙可能为质点c的振动图像
B. 该波的传播速度为时波源已振动了
C. 再经过，x轴上的处的质点起振
D. 从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间内波源通过的路程为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据图甲可知t=0时质点c振动方向沿y轴正方向，所以图乙不可能为质点c的振动图像，A错误；
B．根据图甲可知波长
根据图乙可知周期
由波长与波速关系得
解得
根据图甲可知t=0时波传播的距离为14m，所以t=0时波源振动了
B正确；
C．x轴上的处的质点起振，波需再传播
需要的时间为
C错误；
D．从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间为，从t=0开始，波源在周期内的路程为
波源在一个周期内的路程为
所以从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间内波源通过的路程为
D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题，共54分）
二、实验题（2个小题，11题6分12题12分，共18分）
11. 在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按图所示的方法，让激光束通过自制的双缝。
（1）保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距________（填“越大”或“越小”）；
（2）保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距________（“越大”或“越小”）；
（3）在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时________（“大”或“小”）；
（4）实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明纹的形成予以解释。
答：________________
【答案】 ①. 越大 ②. 越大 ③. 小 ④. 同一色光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，有的区域光振动加强，有的区域光振动减弱，光振动加强区域呈现明纹
【解析】
【详解】（1）[1]根据双缝干涉的条纹间距公式
条纹间距与双缝的间隙d成反比；故保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距越大。
（2）[2]根据双缝干涉的条纹间距公式
条纹间距与光屏到缝的距离成正比；故保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距越大。
（3）[3]根据双缝干涉的条纹间距公式
条纹间距与光波长成正比；蓝光波长小于红光波长，故用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验的小。
（4）[4]同一色光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，有的区域光振动加强，有的区域光振动减弱，光振动加强区域呈现明纹。
考点】双缝干涉
12. 某学习小组同学利用可拆变压器“探究变压器的电压与匝数的关系”，实验装置如图甲所示。

（1）该学习小组同学将电压的交流电源与原线圈相连，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间t变化的图像可能是下图中的______（填选项字母），若原线圈接入电路的匝数为200，则副线圈接入电路的匝数为______。
A. B. C.
（2）如图乙所示，原线圈接交流电源，副线圈接入小灯泡。第一次将铁芯装好并用螺丝进行加固，第二次未装铁芯。两次原线圈和副线圈接入电路的匝数相同，交流电源的电压也相同，则______（填“第一次”或“第二次”）小灯泡更亮，判断的依据是______。
【答案】 ①. C ②. 100 ③. 第一次 ④. 第二次存在漏磁现象
【解析】
【详解】（1）[1]变压器不改变交变电流的周期和频率，原线圈电压周期0.02s，则副线圈周期也为0.02s，所以副线圈电压随时间变化的图像可能是图中的C；
[2]由
可知
副线圈接入电路的匝数为100匝。
（2）[3][4]由于第二次未装铁芯，变压器存在漏磁现象，第二次副线圈两端的电压小于第一次副线圈两端的电压，所以第一次小灯泡更亮。
三、计算题（3个题，共36分）
13. 如图所示，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场。求：
(1)第一次与第二次线圈中最大电流之比；
(2)第一次与第二次外力做功的最大功率之比。
【答案】(1)1∶2 ；(2)1∶4
【解析】
【详解】(1)线圈以速度v匀速进入磁场，当CD边在磁场中时，线框中感应电动势
E1=BLv
其中L为CD边的长度。
此时线框中的感应电流为
其中R为线框的总电阻。
同理，线圈以速度2v匀速进入磁场时，线框中的感应电流最大值为
所以第一次与第二次线圈中最大电流之比为1∶2 ；
(2)线圈以速度v匀速进入磁场，当CD边在磁场中时，CD边受安培力最大，最大值为：
由于线圈做匀速运动，所以此时外力也最大，且外力大小等于安培力大小，此时外力的功率为
同理，线圈以速度2v匀速进入磁场时，外力的最大功率为
。
所以第一次与第二次外力做功的最大功率之比为1：4；
【点睛】本题考查了求电流之比、功率之比，应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、平衡条件与功率公式即可正确解题。
14. 如图所示，位于竖直平面内的粗糙斜轨道AB与光滑水平轨道BC及竖直光滑半圆形轨道CD平滑连接，半圆轨道的直径DC垂直于BC，斜轨道的倾角θ＝37°，圆形轨道的半径为R．一质量为m的小滑块（可看作质点）从高为H的斜轨道上的P点由静止开始下滑，然后从直轨道进入圆形轨道运动，运动到圆形轨道的最高点D时对轨道的压力大小恰与重力相等，小滑块过最高点D后做平抛运动，恰好垂直撞击在斜轨道的Q点．已知sin 37°＝0．6，cs 37°＝0.8，重力加速度为g．求：
（1）滑块运动到圆形轨道最高点时的速度大小；
（2）水平轨道BC的长度．
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）滑块运动到轨道最高点D时，轨道对滑块支持力与滑块重力的合力提供向心力，有

解得滑块运动到最高点时的速度大小为
（2）滑块运动到Q点时的水平速度
由垂直撞击可知滑块运动到Q点时的竖直分速度
由此可得平抛运动的时间
平抛的水平分位移
平抛的竖直分位移
Q点的离地高度
故水平轨道BC的长度
【点睛】本题考查动能定理、平抛运动及竖直面内的圆周运动，选择合适的过程，并注意竖直面内圆周运动的临界条件即可求解；此题是中等题，考查学生综合分析问题的基本能力．
15. 如图所示，两平行金属板E、F之间电压为U，两足够长的平行边界MN、PQ区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、带电量为＋q的粒子(不计重力)，由E板中央处静止释放，经F板上的小孔射出后，垂直于磁场方向进入磁场，且与边界MN成60°角，磁场MN和PQ边界距离为d。求：
(1)若粒子垂直边界PQ离开磁场，求磁感应强度B；
(2)若粒子最终从磁场边界MN离开磁场，求磁感应强度的范围。
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)粒子在电场中加速，由动能定理有
解得
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，粒子垂直边界PQ离开磁场时的运动轨迹如图所示
由几何关系得
由牛顿第二定律得
解得
(2)粒子在磁场中的运动轨迹刚好与PQ相切时的轨道半径，是粒子从边界MN离开磁场最大轨道半径，
由几何知识得
即有
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
粒子最终从磁场边界MN离开磁场,磁感应强度