2023-2024学年湖南省岳阳市郡华学校高二（下）入学考试物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年湖南省岳阳市郡华学校高二（下）入学考试物理试卷（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.下列情况中系统的动量不守恒的是( )
A. 小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，对人与车组成的系统
B. 子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，对子弹与木块组成的系统
C. 子弹射入固定在墙角的木块中，对子弹与木块组成的系统
D. 斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时，对手榴弹组成的系统
2.下列哪个是动量的单位( )
A. kg⋅sB. rad/sC. kgm/sD. Nm/s
3.金属导体棒置于倾斜的粗糙绝缘的斜面上，有电流时，金属导体棒能在斜面上保持静止。如图所示，四个图中分别标出了四种可能的匀强磁场方向。其中金属棒与斜面之间的摩擦力一定不等于零的图是( )
A. B.
C. D.
4.2022年中国空间站己经全面建成，目前已经转入应用与发展阶段。如图所示，若该空间站仅在地球引力作用下绕地球沿椭圆轨道运动，则运动过程中不变的物理量是
( )
A. 动量B. 加速度C. 动能D. 机械能
5.关于薄膜干涉，下列说法中正确的是( )
A. 只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象
B. 只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象
C. 厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹
D. 观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧
6.关于动能定理w=△Ek和动量定理I=△p说法，正确的是( )
A. w和I均是状态量
B. w和I都是标量
C. w=△Ek为标量式，而I=△p为矢量式
D. △p和△Ek都为变化量，所以都是矢量
7.同一介质中，两列简谐横波的波动图像如图所示，实线波的频率为5Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示的区域相遇，下列说法正确的是( )
A. 两列简谐横波波源的振幅都为10cm
B. 从图示时刻起再经过0.15s，虚线波向左传播了12个波长的距离
C. 平衡位置在x=6m处的质点此刻加速度最大
D. 平衡位置在x=6m处的质点此刻速度为零
8.如图所示，小王在探究影响通电导线受力的因素中，将一根直导线水平悬挂在三块蹄形磁铁间，发现在直导线静止后悬线与竖直方向产生一个较小的偏角，如图，通过进一步改变实验条件，得到实验结果如图甲：
由表中结果可知通电导线在磁场中受力
( )
A. 与电流无关B. 与磁铁的数量成反比
C. 与磁场中的通电导线长度无关D. 与磁场中的通电导线长度可能成正比
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.关于多普勒效应，下列说法正确的是( )
A. 当观察者靠近声源时，观察者听到的音调变高
B. 当观察者靠近声源时，观察者听到的音调变低
C. 当声源远离观察者时，观察者听到的音调变高
D. 当声源远离观察者时，观察者听到的音调变低
10.如图所示，两金属导轨倾斜放置，匀强磁场垂直导轨平面向上，导轨左端连接电源、滑动变阻器，在导轨上垂直导轨放置一金属棒，开关闭合后金属棒静止，当滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动时，金属棒仍保持静止，在此过程中金属棒所受摩擦力
( )

A. 一定减小B. 可能一直增大C. 可能先减小后增大D. 可能先增大后减小
11.下列说法中正确的是( )
A. 机械波在某种介质中传播，若波源的频率增大，其传播速度就一定增大
B. 当波源与观察者相互远离时，观察到的波频率变小
C. 在波的干涉中，振动加强点的位移不一定始终最大
D. 如果测出单摆的摆长l、周期T，作出l−T2图象，图象的斜率等于重力加速度g
12.如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出．下列叙述正确的是．( )
A. 从c、d两孔射出的电子在容器中运动时的速度大小之比为2∶1
B. 从c、d两孔射出的电子在容器中运动时间之比为1∶2
C. 从c、d两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为 2∶1
D. 从c、d两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为2∶1
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的黄光，在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为1.68×10−4m，则相邻两明条纹中心间距为_______m。若改用氦氖激光器作光源，其发出的红光波长比黄光的_______(选填“长”或“短”)，其他条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的_______(选填“大”或“小”)。在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。
(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：
A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置
B.干涉条纹与双缝垂直
C.干涉条纹疏密程度与双缝间距离有关
D.干涉条纹间距与光的波长有关
以上几点中你认为正确的是_______。
(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某干涉条纹中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为_______mm。
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值_______(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。
14.利用电流表(内阻约为0.1Ω)和电压表(内阻约为3kΩ)测定一节干电池的电动势和内阻(约为几欧)，要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是_______(填写“甲”或“乙”)。
(2)处理实验数据得到如图丙图线，则干电池内阻r=___Ω。(结果保留2位有效数字)
(3)本实验存在系统误差的原因是________________，所测干电池的电动势比真实值________(填写“偏大”或“偏小”)。
(4)为了较准确地测量电动势，有人设计了如图丁所示测量电路，E0是稳压电源，AB是一根均匀的电阻丝，其电阻和长度成正比，Es是标准电池(电动势Es已知)，Ex是待测电池(电动势Ex未知)。现合上开关S后，将开关S1和S2合到Es一侧，保持滑动接头处于D点不动，调整电阻R使电流计G中无电流。此后保持R不变，将开关S1和S2合向Ex一侧，这时移动滑动接头的位置，直到电流计中也没有电流为止。以X表示这时滑动接头的位置，已测得AD段距离为LAD，AX段距离为LAX，则可求得待测电源电动势Ex=_________。
四、计算题：本大题共3小题，共32分。
15.如图所示，图(a)为灯泡工作电路，图
为电源的U−I图象。开关闭合，灯泡正常工作，理想电流表的示数I=2A，求：( )
(1)电源的电动势E及内阻r；
(2)电源的输出功率P。
16.如图所示实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=0.5 s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T(1)若波速向右，波速多大；
(2)若波速向左，波速多大；
17.如图，A、B为半径R=1m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着E=1×106 V/m、竖直向上的匀强电场，有一质量m=1kg、带电荷量q=+1.4×10−5C的物体(可视为质点)，从A点的正上方距离A点H处由静止开始自由下落(不计空气阻力)，BC段为长L=2m、与物体间动摩擦因数μ=0.2的粗糙绝缘水平面。(取g=10m/s2)
(1)若H=1m，物体能沿轨道AB到达最低点B，求它到达B点时对轨道的压力大小；
(2)通过你的计算判断：是否存在某一H值，能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8m处。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
解决本题的关键掌握动量守恒的条件，抓住系统是否不受外力或所受的外力之和是否为零进行判断。判断动量是否守恒的方法有两种：第一种，从动量守恒的条件判定，动量守恒定律成立的条件是系统受到的合外力为零，故分析系统受到的外力是关键。第二种，从动量的定义，分析总动量是否变化来判定。【解答】
A.小车停在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，人与车组成的系统所受合外力为零，动量守恒，故A不符合题意；
B.子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统所受合外力为零，动量守恒，故B不符合题意；
C.子弹射入固定在墙角的木块中，墙壁对木块有弹力作用，系统所受合外力不为零，动量不守恒，故C符合题意；
D.斜向上抛出的手榴弹在空中炸开时，手榴弹组成的系统内力远大于外力，动量守恒，故D不符合题意。
故选C。
2.【答案】C
【解析】解：动量P=mv，其中m的单位为kg，v的单位为m/s，则动量的单位为kgm/s，故C正确．
故选：C
动量P=mv，根据力学单位制求出动量的单位即可．
解决本题的关键知道各个物理量的单位，能够区分基本单位和导出单位，基础题．
3.【答案】B
【解析】B
【详解】A.导体棒所受重力和安培力方向如图所示
可知导体棒受到的支持力和摩擦力可能为零，故A错误；
B.导体棒所受重力、支持力、安培力方向如图所示

由受力平衡可知，导体棒受到的摩擦力不可能为零，故B正确；
C.导体棒所受重力、支持力、安培力方向如图所示

由受力平衡可知，导体棒受到的摩擦力可能为零，故C错误；
D.导体棒所受重力、支持力、安培力方向如图所示

由受力平衡可知，导体棒受到的摩擦力可能为零，故D错误。
故选B。
4.【答案】D
【解析】【分析】
根据椭圆运动的性质分析航天飞机在空中受力情况，进而求得加速度、速度、动量及能量的变化情况．
本题通过椭圆运动考查学生对加速度、动量及能量的理解，要求我们能正确理解以上物理量的意义，注意速度、加速度及动量的矢量性．
【解答】
解：AC、空间站绕地球做椭圆运动过程中，速度大小和方向不断改变，故动量时刻改变，选项 A错误，动能时刻改变，选项 C错误：
B、空间站到地心的距离不断改变，由GMmR2=ma知，加速度时刻改变，选项 B错误：
D、空间站仅在地球引力作用下运动，故机械能守恒，选项 D正确。
故选 D。
5.【答案】D
【解析】解：ABC、当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件，就会出现明条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹。这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现。
当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象，如果是单色光照射，若满足振动加强的条件，整个薄膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的，故ABC错误。
D、观察薄膜干涉条纹时，是两列频率相同的反射光在薄膜上出现的现象，因此在入射光的同一侧，故D正确；
故选：D。
薄膜干涉分为两种一种叫等倾干涉，另一种称做等厚干涉．等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜前、后表面而形成的干涉条纹．薄膜厚度相同的地方形成同条干涉条纹，故称等厚干涉．牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉．
解答本题应掌握薄膜干涉的原理，干涉取决于两层肥皂膜的厚度而形成反射光的光程差．
6.【答案】C
【解析】解：A、功和冲量均需要对应一个过程，故为过程量，故A错误；
B、功和标量而冲量有方向，为矢量，故B错误；
C、w=△Ek为标量式，而I=△p为矢量式，故C正确；
D、矢量和标量是根据物理量是否有方向来确定的，与是否为变化量无关，故D错误。
故选：C。
明确动能定理和动量定理的性质，知道过程量和状态量的定义，明确矢量和标量的性质，明确动量和冲量为矢量，而动能和功为标量．
本题考查对动量定理和动能定理的理解，要注意正确理解状态量和过程量、矢量和标量的性质，特别注意动量定理的矢量性．
7.【答案】B
【解析】B
【详解】A.如图可得两列波的振幅均为20cm，A错误；
B.实线波的频率为5Hz，其周期为0.2 s，由图可知：虚线波的波长等于实线波波长的1.5倍，传播介质一样，因此两列波传播速度大小相同，则虚线波的周期等于实线波周期的1.5倍，虚线波的周期为0.3 s，因此经过 0.15s ，传播半个周期，故虚线波向左传播了 12 个波长的距离，故B正确；
C.平衡位置在 x=6m 处的质点此刻位移为0，加速度为0，故C错误；
D.根据上下坡法可知：实线波引起平衡位置在 x=6m 处的质点向上振动，虚线波引起平衡位置在 x=6m 处的质点也向上振动，因此此刻位移速度向上不为0，故D错误。
故选B。
8.【答案】D
【解析】D
【详解】由1、2、3行数据可知，在通入电流相同的情况下，接入磁铁中的导线长度越大，悬线偏角越大，说明通电导线在磁场中的受力与磁场中的通电导线长度可能成正比；由1、4、5行数据可知，在接入磁铁中的导线长度相同的情况下，通入电流值越大，悬线偏角越大，说明通电导线在磁场中的受力与磁场中的通电电流大小有关。
故选D。
9.【答案】AD
【解析】AD
【详解】AB.多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生相对变化，使观察者收到的频率发了变化；当观察者靠近声源时，观察者接收到声波的频率变大，观察者听到的音调变高，故A正确，B错误；
CD.当声源远离观察者时，观察者接收到声波的频率变小，观察者听到的音调变低，故C错误，D正确。
故选AD。
10.【答案】BC
【解析】【试题解析】
【分析】
本题考查了安培力作用下的力学平衡问题，关键是能够对物体正确的受力分析。
【解答】
当滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动时，变阻器在路电阻减小，电路中电流增大，金属棒所受的安培力增大。
变阻器滑片移动之前
若金属棒的重力沿斜面向下的分力等于安培力，金属棒不受静摩擦力，当安培力增大时，金属棒将向上运动趋势，受到沿斜面向下的静摩擦力，静摩擦力增大；
若金属棒的重力沿斜面向下的分力小于安培力，金属棒所受静摩擦力沿斜面向下，当安培力增大时，根据平衡条件得知，静摩擦力增大；
若金属棒的重力沿斜面向下的分力大于安培力，金属棒所受静摩擦力沿斜面向上，当安培力增大时，根据平衡条件得知，静摩擦力可能一直减小，也可能先减小后反向增大；
故BC正确，AD错误；
故选：BC。
11.【答案】BC
【解析】BC
【详解】A.机械波的传播速度只与介质有关，与频率无关，故A错误；
B.当波源与观察者相互远离时，根据多普勒效应可知观察者接受到的波的波频率变小，故B正确；
C.在波的干涉中，振动加强的点位移随时间变化，只是振幅最大，故C正确；
D.由单摆的周期公式有
T=2π lg
变形得
l=g4π2T2
所以图象的斜率不等于重力加速度g，故D错误。
故选BC。
【点睛】明确机械波的传播速度由介质决定和频率无关；知道干涉现象以及应用；明确电磁波的传播和接收规律；明确双缝干涉中条纹间距与波长的关系。
12.【答案】ABD
【解析】ABD
【详解】设磁场边长为a，如图所示，粒子从c点离开，其半径为rC=a，粒子从d点离开，其半径为 rD=12a ．
A、电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： evB=mv2r ，解得： v=eBrm ，电子速率之比： vCvD=rCrD=21 ，故A正确；
B、从C点射出的电子的运动时间是 14 个周期，从D点射出的电子的运动时间是 12 个周期，电子在磁场中做圆周运动的周期： T=2πmqB 相同，从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比 tC:tD=T4:T2=1:2 ，故B正确；
C、D、电子的加速度大小： a=fm=evBm ，电子加速度大小之比： aCaD=vCvD=21 ，故C错误，D正确；
故选ABD．
13.【答案】 3.51×10−3 长 大 ACD##ADC##CAD##CDA##DAC##DCA 0.701##0.702##0.703##0.704 大于
【详解】[1]根据双缝干涉实验条纹间距公式 Δx=λld 代入数据解得
Δx=589×10−9⋅11.68×10−4m≈3.51×10−3m
[2]由电磁波谱可知，红光波长比黄光波长长。
[3]根据双缝干涉实验条纹间距公式 Δx=λld 可知，同一实验装置用红光间距较大。
(1)[4]AB.为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行，故B错误A正确；
CD.根据条纹间距公式 Δx=λld 可知，条纹的疏密程度与双缝间距离，光的波长有关，故CD正确。
故选ACD。
(2)[5]由图乙可知，手轮上的示数为
0.5mm+20.3×0.01mm=0.703mm
(3)[6]测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由图丙，根据几何关系可知，测量头的读数大于条纹间距的实际距离。

【解析】详细解答和解析过程见答案
14.【答案】(1)甲；(2)2.5(2.4∼2.6)；(3)电压表分流，偏小；(4)LAXLADEs。
【解析】【分析】
(1)干电池内阻很小，从减小实验误差的角度选择实验电路图甲。
(2)根据图示电路图应用闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式，根据图示图象求出电源内阻。
(3)根据图示电路图与实验误差来源分析实验误差。
(4)根据图示电路图与实验步骤应用欧姆定律求出电源电动势。
本题考查了测电源电动势与内阻实验，近几年的物理实验的考查已不再局限于基本问题的考查，而是更多的进行一些设计性实验的考查，在解决问题时应注意理解实验中的原理，再结合学过的实验内容进行分析解答；此类问题对学生要求较高，应注意训练．
【解答】(1)如果选择图乙所示电路图，电源内阻的测量值等于电源内阻真实值与电流表内阻之和，由于电流表内阻很小，采用图乙所示电路图时电源内阻测量误差较大，为减小实验误差，应选择图甲所示电路图。
(2)根据图甲所示电路图，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压U=E−Ir，由图丙所示U−I图象可知，电源内阻r=ΔUΔI=1.45−Ω=2.5Ω。
(3)由图甲所示电路图可知，电压表测的准确，电流表应该是电流表电流和电压表的电流，则误差是电压表分流；由于电压表的分流作用，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，短路电流测量值等于真实值，电源的U−I测量图象与理论图象如图所示
由图示图象可知，干电池电动势的测量值小于真实值。
(4)保持滑动接头处于D点不动，电阻丝AB中的电流保持不变，
电流计G中没有电流，电源电动势与金属丝并联部分电压相等，
设金属丝中的电流为I，金属丝单位长度电阻为R，由并联电路特点与欧姆定律得：
ILADR=Es，ILAXR=Ex，
解得待测电源电动势Ex=LAXLADEs；
15.【答案】(1)根据闭合电路欧姆定律有E=U+Ir，可得U=E−Ir，由图b中截距与斜率可知
E=2V
r=ΔUΔI=24Ω=0.5Ω
(2)电源的输出功率
P出=EI−I2r
代入数值解得
P出=2W
答：(1)电源的电动势为2V，内阻为0.5Ω；
(2)电源的输出功率为2W。
【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律，由图b可知电源的电动势和内阻；
(2)根据电源的输出功率P出=EI−I2r 即可解得。
解题关键是根据电源的路端电压随电流变化的关系图象求出电源的电动势和内电阻。
16.【答案】解：由题图知波长λ=8 m，已知3T(1)当波向右传播时，波传播距离
s=(3λ+3)m=(3×8+3)m=27 m，
波速v=st=270.5 m/s=54 m/s．
(2)当波向左传播时，波传播距离
s=(3λ+5)m=(3×8+5)m=29 m．
波速v=st=290.5 m/s=58 m/s．
答：
(1)若波速向右，波速为54 m/s．
(2)若波速向左，波速为58 m/s．
【解析】(1)若波速向右，因为3T(2)若波速向左，3T本题是两个时刻的波形问题，由于有时间3T17.【答案】解：(1)物体由初始位置运动到B点的过程中根据动能定理有：mgR+H−qER=12mv2
到达B点时由支持力FN、重力、电场力的合力提供向心力：FN−mg+qE=mv2R
解得：FN=8N
根据牛顿第三定律，可知物体对轨道的压力大小为8N，方向竖直向下；
(2)要使物体沿轨道AB到达最低点B，当支持力为0时，最低点有个最小速度v，则：qE−mg=mv2R
解得：v=2m/s
在粗糙水平面上由动能定理得：−μmgx=−12mv2
所以：x=1m>0.8m。
故不存在某一H值，使物体沿着轨道AB经过最低点B后，停在距离B点0.8 m处。
答：(1)若H=1m，物体能沿轨道AB到达最低点B，它到达B点时对轨道的压力大小是8N；
(2)不存在某一H值，使物体沿着轨道AB经过最低点B后，停在距离B点0.8 m处。
【解析】(1)物体由初始位置运动到B，根据动能定理求出B点速度，小物块刚到达B点时，根据牛顿第二定律求解压力；
(2)设小物块能沿着轨道AB到达B点的最小速度为v，在B点根据牛顿第二定律列式，物体由初始位置运动到B，根据动能定理列式，小物块在水平面滑行，再由动能定理列式，联立方程求解出位移之后进行比较即可。
本题考查了动能定理、牛顿第二定律、运动学公式的综合应用，注意物体到达B点时对轨道无压力这一隐含条件的应用。电流
电流接通位置
悬线偏角
I
2、3
θ
I
1、3
2θ
I
1、4
3θ
2I
2、3
2θ
3I
2、3
3θ