2023-2024學(xué)年江蘇省蘇州市高二（上）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年江蘇省蘇州市高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共11小題，共44分。1.下列關(guān)于電磁波和機(jī)械波的說法中，正確的是(

)A.都屬于橫波

B.傳播都需要介質(zhì)

C.都能傳遞信息和能量

D.機(jī)械波能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，電磁波不能2.關(guān)于下列四個(gè)場(chǎng)景的說法中，正確的是(

)

A.圖甲中是光的全反射現(xiàn)象 B.圖乙中是光的干涉現(xiàn)象

C.圖丙中是光的衍射現(xiàn)象 D.圖丁中是光的折射現(xiàn)象3.如圖，單擺在AB之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，A、B為運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)，O為平衡位置。下列關(guān)于單擺說法正確的是(

)A.經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)，向心力和回復(fù)力均不為零

B.經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，向心力和回復(fù)力均為零

C.在半個(gè)周期內(nèi)，合外力的沖量一定為零

D.在半個(gè)周期內(nèi)，合外力做的功一定為零4.“甩水袖”是京劇常用的表演手法(如圖甲)，某水袖由厚薄程度不同的重水袖A和輕水袖B連接而成，現(xiàn)將其放置在水平玻璃面上，抖動(dòng)重水袖端來研究波的傳播，若將水袖上的波簡(jiǎn)化成簡(jiǎn)諧波，圖乙是某時(shí)刻該波的示意圖，則(

)A.波在A、B中傳播的速度相等 B.波在A、B中傳播的周期相同

C.波傳至輕水袖時(shí)，交界點(diǎn)將向右開始運(yùn)動(dòng) D.波經(jīng)過交界點(diǎn)后，形狀不會(huì)發(fā)生變化5.為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在下列四個(gè)圖中，能正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是(

)A. B. C. D.6.在“測(cè)量玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)中，通過“插針法”作出的光路圖如圖所示。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)(

)A.插大頭針P4時(shí)，P4只須擋住P3即可

B.相鄰兩個(gè)大頭針插得較近可提高測(cè)量精度

C.若將玻璃磚的下邊PQ畫到圖中P′Q′位置，測(cè)得折射率偏大

D.也可使用兩側(cè)面MN7.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，放有一根半圓形金屬導(dǎo)線，線中通有如圖所示恒定電流I?，F(xiàn)將該導(dǎo)線繞軸OO′由圖示位置向紙面外緩慢轉(zhuǎn)過90°，在該過程中導(dǎo)線所受的安培力(

)A.大小和方向均不變 B.大小和方向均改變

C.大小改變，方向不變 D.大小不變，方向改變8.高空墜物已成為危害極大的社會(huì)安全問題。若一個(gè)50g的雞蛋從居民樓約45m高處的窗戶邊自由落下，與地面的碰撞時(shí)間約為0.003s，不計(jì)空氣阻力，則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為(

)A.5N B.50N C.500N D.5000N9.如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，兩平行金屬板A、B與電阻R相連，板間有一強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子)噴入磁場(chǎng)。下列說法正確的是(

)A.B板的電勢(shì)低于A板電勢(shì) B.R中有從b到a的電流

C.若只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，R中電流不變 D.若只增大兩板間距，R中電流減小10.空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面(圖中xOy平面)向里，電場(chǎng)方向沿y軸正方向向上。某一重力不計(jì)、帶正電的粒子自坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向以初速度v0射出。在下列四幅圖中，能正確描述該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是(

)A. B.

C. D.11.如圖所示為一款近期火爆的玩具“彈簧小人”，由頭部、輕質(zhì)彈簧及底部組成，頭部質(zhì)量為m，底部質(zhì)量為m2，彈簧勁度系數(shù)為k。將“彈簧小人”置于水平桌面上，輕壓頭部后由靜止釋放，頭部會(huì)不停地上下振動(dòng)。不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。下列判斷正確的是(

)A.若頭部剛釋放時(shí)的加速度大小為g，則振動(dòng)過程中底部能離開桌面

B.若頭部剛釋放時(shí)的加速度大小為g，則振動(dòng)過程中“彈簧小人”對(duì)桌面的最大壓力為3mg

C.若振動(dòng)過程中底部恰好能離開桌面，頭部在最高點(diǎn)時(shí)的加速度為32g

D.若振動(dòng)過程中底部恰好能離開桌面，則釋放頭部時(shí)彈簧壓縮量為2mgk

二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共212.“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，已知雙縫間距為d，毛玻璃屏與雙縫的距離為L(zhǎng)。

(1)組裝儀器時(shí)，應(yīng)將雙縫固定在______處(填“a”或“b”)。

(2)若實(shí)驗(yàn)中在毛玻璃屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，分劃板刻度線在圖乙中A、B位置的讀數(shù)分別為x1、x2(x1<x13.利用如圖所示裝置完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。在槽軌右下方的水平木板上鋪有白紙，白紙上面鋪放著復(fù)寫紙，半徑相等的小球1和小球2質(zhì)量分別為m1、m2。先不放小球2，將小球1從斜槽上S處由靜止釋放，P點(diǎn)為其在水平木板上的落點(diǎn)。再將小球2靜置于斜槽軌道末端，重復(fù)上述操作，小球1和小球2碰撞后分別落在水平木板上的M、N點(diǎn)，記下軌道末端的鉛垂線在木板上所指位置O。用刻度尺測(cè)量出OM、OP、ON的距離分別為xM、xP和xN。

①在本實(shí)驗(yàn)中，______。

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端必須是水平的

C.兩小球的質(zhì)量必須滿足m1<m2

②若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則有xP=______(用m1、m2、x三、計(jì)算題：本大題共4小題，共41分。14.用折射率n=3的透明介質(zhì)做成的四棱柱，其橫截面如圖所示，其中∠B=60°，∠A=∠C=90°。一光線從圖示位置垂直入射到棱柱AB面上，進(jìn)入介質(zhì)后在CD面上發(fā)生反射和折射。

(1)求折射角θ2；

(2)通過計(jì)算判斷反射光能否從BC面射出。

15.圖甲中，青蛙在平靜的水面上鳴叫時(shí)引起水面振動(dòng)。把水波視作橫波，以青蛙所在位置為原點(diǎn)O，某時(shí)刻波源垂直xOy平面振動(dòng)所產(chǎn)生波的示意圖如圖乙所示，實(shí)線圓、虛線圓分別表示相鄰的波峰和波谷，圖丙為某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，求：

(1)波在水中的傳播速度大小v；

(2)從圖乙所示狀態(tài)開始，P點(diǎn)到達(dá)波谷所需時(shí)間Δt。16.如圖所示，左端為四分之一圓弧的木板靜止置于光滑水平面上，圓弧與木板水平部分相切于B點(diǎn)。在木板右端固定一輕彈簧，其自由端位于木板上C點(diǎn)正上方，將質(zhì)量為m的小物塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))自A點(diǎn)上方高度為R處的某點(diǎn)靜止釋放，沿切線進(jìn)入圓弧，已知長(zhǎng)木板質(zhì)量為5m，圓弧的半徑為R，BC=2R，BC段粗糙，與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余部分均光滑。重力加速度為g。

(1)若將木板鎖定在水平面上，求小物塊到達(dá)圓弧最低點(diǎn)時(shí)受到木板的支持力大小FN；

(2)若木板未鎖定，求小物塊到達(dá)圓弧最低點(diǎn)時(shí)，小物塊速度大小v1與木板速度大小v2；

(3)求在(2)問情況中彈簧彈性勢(shì)能的最大值Epm17.如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，有一離子源沿x軸正方向發(fā)射出大量速率均為v0的同種正離子，這些離子均勻分布在離x軸距離為0～R的范圍內(nèi)，離子的質(zhì)量為m，電荷量為q。在離子源右側(cè)有一圓形磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，其圓心O′的坐標(biāo)為(0,R)，半徑為R，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1(未知)。在y<0無限大區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2(未知)，已知B2=12B1。CD為離子收集板，C點(diǎn)位置坐標(biāo)為(?R,?3R)，且CD平行于y軸。若離子群經(jīng)過磁場(chǎng)Ⅰ后均從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ，其中從離子源最上方射出的離子經(jīng)過磁場(chǎng)Ⅰ偏轉(zhuǎn)后恰好從O點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)Ⅱ，離子打到收集板上即刻被吸收，不考慮離子從磁場(chǎng)Ⅱ出去后的運(yùn)動(dòng)，不計(jì)收集板和離子間的作用。

(1)求B1的大??；

參考答案1.C

2.B

3.D

4.B

5.C

6.D

7.A

8.C

9.B

10.D

11.C

12.b

(x13.B

m1xM14.解：(1)光線從圖示位置垂直入射到棱柱AB面上時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可知，光線在AB面上的入射角為0度，即光線垂直入射，光線進(jìn)入介質(zhì)后，在CD面上的入射角為∠θ1=30°(根據(jù)四棱柱的幾何結(jié)構(gòu)和光線的傳播路徑)。根據(jù)折射定律

n=sinθ2sinθ1，代入給定的折射率n=3和入射角θ1=30°，解得θ2=60°

(2)CD面上的反射光線射入BC面后，根據(jù)幾何關(guān)系可知，反射光線在BC面上的入射角為θ3=60°。要判斷反射光能否從BC面射出，需要計(jì)算全反射的臨界角C，即sinC=1n=13=15.解：(1)實(shí)線圓、虛線圓分別表示t=0時(shí)刻相鄰的波峰和波谷，由題圖乙可知波長(zhǎng)λ=1.2cm?0.4cm=0.8cm，由題圖丙可知周期T=0.016s，則波在水中的傳播速度大小為

v=λT=0.8cm0.016s=50cm/s；

(2)根據(jù)題意可知P點(diǎn)此時(shí)處于平衡位置，從題圖乙所示狀態(tài)開始，P點(diǎn)第1次到達(dá)波谷所需時(shí)間為

t1=34T

=34×0.016s=0.012s，則P點(diǎn)到達(dá)波谷的所用時(shí)間為Δt=t1+nT(n=0,1,2,3,...)16.解：(1)小物塊從A到B過程，由機(jī)械能守恒定律得：mgR=12mvB2，在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FN?mg=mvB2R，解得：FN=3mg；

(2)小物塊從A到B過程，由機(jī)械能守恒定律得：mgR=12mvB2，小物塊從B到C過程，由動(dòng)量守恒定律得：mvB=mv1+5mv2，有能量守恒定律得：μmg?2R=12mvB2?1217.解：(1)從離子源最上方射出的離子經(jīng)過磁場(chǎng)Ⅰ偏轉(zhuǎn)后恰好從O點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)Ⅱ，可知離子在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的半徑r1=R

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

qv0B1=mv02r1

解得

B1=mv0qR

(2)因?yàn)锽2=12B1，所以離子在磁場(chǎng)Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的半徑

r2=2r1=2R

離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示

①從離子源最上方射出經(jīng)O點(diǎn)沿y軸負(fù)方向的離子，打在收集板的位置離x軸的距離最近，為

y1=32r2

解得

y1=3R

可知恰好打在C點(diǎn)

②若某離子到達(dá)CD板最遠(yuǎn)處的D點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知OD為直徑，則D點(diǎn)離x軸的距離為

y2=(2r2)2?R2

解得

y2=15R

所以收集板的長(zhǎng)度為

L=y2?y