2023~2024学年辽宁省辽阳市高二(上)1月期末物理试卷(解析版)

这是一份2023~2024学年辽宁省辽阳市高二(上)1月期末物理试卷(解析版)，共14页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 关于磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 磁场不是真实存在的
B. 小磁针静止时S极所指的方向规定为该点的磁场方向
C. 奥斯特首次揭示了电和磁的联系
D. 磁感应强度越大，磁通量就越大
【答案】C
【解析】A．磁场是真实存在的，故A错误；
B．小磁针静止时N极所指方向规定为该点的磁场方向，故B错误；
C．奥斯特发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故C正确；
D．由磁通量公式
可知，穿过线圈平面的磁通量与该处的磁感应强度、线圈的面积和线圈与磁场的夹角都有关，磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量不一定大，故D错误。
2. 如图所示，弹簧振子在B、C间做简谐振动，O为平衡位置，，若振子从B第一次运动到O的时间是0.5s，则下列说法正确的是（ ）

A. 振幅是12cm
B. 振动周期是1s
C. 经过一次全振动，振子通过的路程是10cm
D. 从B开始经过3s，振子通过的路程是36cm
【答案】D
【解析】AB．振子从B到O经历的时间为四分之一个周期，所以振动周期为
振子在B、C两点间做机械振动，，O是平衡位置，则该弹簧振子的振幅为
故AB错误；
C．经过一次全振动，振子通过的路程为
故C错误；
D．从B开始经过3s，振子运动的时间是1.5个周期，振子通过的路程是
故D正确
故选D。
3. 为了减小输电线上电能的损耗，人们尽量把输电线做的粗一点，这是因为导体的电阻与下列哪种因素有关（ ）
A. 密度B. 质量C. 横截面积D. 长度
【答案】C
【解析】根据电阻定律可知，在长度和材料相同的情况下，输电线越粗，即横截面积越大，电阻越小，由可知，在电流和通电时间相同的情况下，减小输电线的电阻，可以减小输电线上电能的损耗，故ABD错误，C正确。
故选C。
4. 蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz，则下列说法正确的是（ ）
A. 昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”的昆虫翅膀振动的频率决定
B. 当“落网”的昆虫翅膀振动的频率大于300Hz时，丝网不振动
C. 当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，丝网的振幅最大
D. “落网”的昆虫翅膀振动的频率越小，丝网的振幅越大
【答案】A
【解析】A．受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故A正确；
B．当“落网”的昆虫翅膀振动的频率大于300Hz时，丝网仍然振动，故B错误；
C．当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，其频率为
而丝网的振幅最大时，其驱动频率应等于丝网的固有频率为200Hz，所以当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为0.002s时，丝网的振幅不是最大，故C错误；
D．根据共振的条件可知，当驱动力的频率越接近系统的固有频率时，系统的振幅越大，即“落网”的昆虫翅膀振动的频率越接近200Hz，丝网的振幅越大，故D错误。
故选A。
5. 正点电荷和处于静电平衡的导体P的电场线分布如图所示，a、b、c分别是图中的三个点，下列说法正确的是（ ）
A. 感应电荷在P的内表面均匀分布
B. a、b、c三点的电势大小
C. a、b、c三点的电场强度大小
D. 导体P的感应电荷在b点产生的电场强度小于在c点产生的电场强度
【答案】C
【解析】A．根据图中电场线分布可知，感应电荷在P的外表面不是均匀分布的，故A错误；
B．处于静电平衡状态的导体是等势体，则b、c两点的电势相等，根据沿电场线方向电势降低，则a、b、c三点的电势大小为
故B错误；
C．导体P处于静电平衡状态，内部场强处处为0，则a、b、c三点的电场强度大小为
故C正确；
D．b点离正点电荷更近，则点电荷在b点的场强大于点电荷在c点的场强，导体P内场强处处为0，则感应电荷在b产生的电场强度大于在c产生的电场强度，故D错误。
故选C。
6. A、B两灯泡的图像如图所示，把它们串联接在220V的恒压电源上。根据图像，计算A、B两灯泡的实际功率分别约为（ ）

A. 15W，37WB. 5W，17W
C. 20W、44WD. 10W，34W
【答案】B
【解析】两灯串联接在220V的电压下，则可知两灯电流相等，且总电压为220V。则由图可知，此时电流约为0.1A，A的电压为50V，B的电压约为170V；则由
可知，A的功率为
B的功率为
7. 如图所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，O点出现中央亮条纹，光屏上的P点到双缝的距离之差，已知光速为c，从O点向上数，P点应出现（ ）
A. 第一条亮条纹B. 第四条暗条纹
C. 第二条暗条纹D. 第三条暗条纹
【答案】D
【解析】由题意可知单色光的波长为
光屏上的P点到双缝的距离之差为
可知P点应出现第三条暗条纹。
故选D。
8. 下列属于电磁波的是（ ）
A. 水波B. 紫外线C. 可见光D. 声波
【答案】BC
【解析】水波和声波是机械波，紫外线和可见光属于电磁波。
故选BC。
9. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，长的绝缘轻杆上端连接在O点。有一质量、电荷量的带电金属小球套在绝缘轻杆上，球与杆间的动摩擦因数。当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑。当轻杆与竖直方向的夹角为时，小球在下滑过程中与杆之间的摩擦力恰好为0。，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A. 匀强电场的电场强度大小为12N/C
B. 匀强电场的电场强度大小为6N/C
C.
D. 若保持角不变，将小球从O点由静止释放，小球离开杆时的速度大小为2m/s
【答案】CD
【解析】AB．杆竖直放置时，小球恰好能匀速下滑，则有
解得
AB错误；
C．当轻杆与竖直方向的夹角为θ时，小球在下滑过程中与杆之间的摩擦力恰好为0，说明小球与杆之间无压力，重力与电场力的合力沿杆向下，有
解得
故C正确；
D．若保持θ角不变，将小球从O点由静止释放，设小球加速度为，有
设小球离开杆时的速度大小为，有
解得
D正确。
故选CD。
10. 如图所示，真空中有一质量分布均匀等腰梯形玻璃体，一束单色光沿直线AB传播，在玻璃体侧面的B点经折射进入玻璃体，并在玻璃体另一侧表面的C点又经折射进入真空中，已知两条法线夹角为120°，BC长度为R，BC与等腰梯形底边平行，单色光在B点的入射角，c为光在真空中的传播速度，则下列说法正确的是（ ）

A. 玻璃体对该单色光的折射率为
B. 改变入射角的大小，单色光可能在玻璃体左侧外表面处发生全反射
C. 光在玻璃中的频率比在真空中的要小
D. 单色光在玻璃体中穿过的时间为（不考虑光在玻璃体中的反射光路）
【答案】AD
【解析】A．由几何关系知，单色光在B点的折射角为，由折射率定义式得
故A正确；
B．单色光在玻璃体左侧外表面处是由光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，故B错误；
C．光的频率由光源决定，与介质无关，光在传播过程中频率不变，故C错误；
D．根据折射率与光速的关系有
因此单色光在玻璃体中穿过的时间为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 用伏安法测定电源的电动势和内阻的实验电路和得到的图像如图所示。请回答下列问题：

（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电流表过载而移动滑动变阻器的滑片，滑片应放在滑动变阻器的___________（填“”或“”）处。
（2）图乙是根据实验数据作出的图像，由图像可知，电源的电动势___________V，内阻___________。（结果均保留两位有效数字）
（3）若实验时发现电流表已损坏，不能正常使用，另有变阻箱，请你设计出另一种测量电源电动势和内阻的方案，在方框中画出实验电路图。___________

【答案】（1） （2）1.5 1.0 （3）
【解析】（1）[1] 闭合开关之前为防止电流表过载而移动滑动变阻器的滑片，滑片应放在滑动变阻器的阻值最大a处；
（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律
结合图象可知斜率绝对值为内阻、纵截距大小为电动势
（3）[4]电路如图

根据电压表读数U和电阻箱读数R，由闭合电路欧姆定律
可知
则建立图像，根据图像的斜率和截距
求解电动势和内阻。
12. 某同学在做“利用单摆测重力加速度大小g”的实验中，先测得摆线长为98.50cm、摆球直径为1.00cm，然后用秒表记录了单摆全振动50次所用的时间，如图甲所示，回答下列问题。
（1）该单摆的摆长为________cm，秒表的示数为________s。
（2）如果测得的g值偏小，可能的原因是________。
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端的悬点未固定，单摆振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动记为50次
（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得到对应的l与T的数据，再以l为横坐标、为纵坐标，将所得数据连成图乙中的直线，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度大小________（用k表示）。
【答案】（1）99.00 75.2 （2）B （3）
【解析】（1）[1]该摆摆长为
[2]秒表读数为
（2）[3]根据单摆周期公式
可得
A．测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长测量值偏大，使得g值偏大，故A错误；
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，单摆实际的周期偏大了，而测量的摆长偏小，则测量的g值偏小，故B正确；
C．开始计时时，秒表过迟按下，则周期测量值偏小，使得g值偏大，故C错误；
D．实验中误将49次全振动记为50次，则周期测量值偏小，使得g值偏大，故D错误。
故选B。
（3）[4]根据单摆周期公式
可得
可知图像的斜率为
解得重力加速度为
13. 夕阳西下，一束阳光以与湖面成角射入湖中，，湖深，折射率，光在真空中的传播速度，，求：
（1）折射角；
（2）光从湖面传播到湖底的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）如图所示
由几何关系可知，入射角的正弦值等于，由折射定律
代入数据可得
故折射角为
（2）由得，光在湖水中的传播速度为
光在湖水里传播的路程为
所以光从湖面传播到湖底的时间为
14. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻的阻值分别为4r、6r和1.6r，水平放置的电容器两极板间的距离为d，接在阻值为1.6r的定值电阻两端。闭合开关，回路稳定后，让电荷量为q的带正电小球（可视为质点），从到上极板（开有小孔）高度为2d处由静止释放，到达下极板时小球的速度恰好为零。重力加速度大小为g。求：
（1）阻值为4r的定值电阻消耗的电功率P；
（2）小球的质量m；
（3）小球再次返回到上极板时的速度大小v。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）阻值为4r，6r的定值电阻并联后的阻值为
由闭合电路欧姆定律有
阻值为4r的定值电阻两端的电压为
电容器两极板间的电压为
阻值为4r的定值电阻消耗的电功率为
（2）对小球由释放后到运动到下极板过程，由动能定理有
解得
（3）小球从下极板返回到上极板过程，有
解得
15. 图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形图，M、N两点的坐标分别为和，已知时，M点第一次出现波峰，求：
（1）波的传播速度v；
（2）从时刻起，N点第一次出现波谷的时间；
（3）当N点第一次出现波谷时，M点通过的路程s。
【答案】（1）；（2）；（3）30cm
【解析】（1）应该经过1s后，M点第一次出现波峰，也就是这1s内，波走过的位移为6m，所以波的传播速度为
（2）时刻，第一个波谷在x=2m处，传到N点，则经过的距离为9m。所以时间为
（3）波刚传到M点所用的时间为
所以M点经过波的时间已经有
而波的周期为
所以M点经历了波的个周期，所以M点通过的路程s为