广东省湛江市2023-2024学年高二上学期1月期末调研物理试题
试卷更新日期：2024-01-31 类型：月考试卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
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1. 如图所示为水平弹簧振子，不计一切阻力，小球在BC之间做简谐运动，当小球位于O点时，弹簧处于原长。在小球从C点运动到O点的过程中（ ）
A、小球的动能不断减小 B、小球所受回复力不断增大 C、小球的加速度不断增大 D、弹簧的弹性势能不断减小2. 如图所示，将一根同种材料、粗细均匀的导体围成半径为R的闭合线圈，固定在垂直线圈平面、磁感应强度为B的匀强磁场中（未画出）。C、D两点将线圈分为上、下两部分，且C、D两点间上方部分的线圈所对应的圆心角为120°。现有大小为I的恒定电流自C点流入、D点流出，则闭合线圈受到的安培力大小为（ ）
A、BIR B、BIR C、BIR D、03. 光学材料在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ）A、光学镜头上的增透膜是利用光的折射现象 B、在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 C、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D、用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象4. 当带电的云层离地面较近时，云层和地面形成一个巨型电容器，它们之间会形成一个强电场，若云层带电量一定，将云层底面及地面始终看作平整的平面，则（ ）
A、当云层底面积增大时，该电容器的电容将增大 B、当云层向下靠近地面时，该电容器的电容将减小 C、当云层向下靠近地面时，云层和地面间的电势差将增大 D、当云层向下靠近地面时，云层和地面间的电场强度将增大5. 如图，带电量为Q的点电荷，固定在光滑绝缘的水平面上，带等量异种电荷+q和q的小球分别固定在绝缘细棒的两端，小球均可视为点电荷，现将细棒静止放置在水平面上，Q、+q、q在同一条直线上，则细棒将（ ）
A、不会移动 B、绕Q转动 C、向左移动 D、向右移动6. “战绳”是健身的一种流行项目，如图（a）所示，健身者将绳拉平后沿竖直方向上下抖动，可在绳中形成一列向右传播的简谐横波，图（b）是某一时刻绳子的波形图，若健身者每秒钟上下抖动绳头1次，不考虑绳波传播过程中的能量损失，则（ ）
（a） （b）
A、该绳波的传播速度为2m/s B、该时刻质点P的振动方向沿y轴正方向 C、该时刻质点Q的振动速度比质点P的振动速度大 D、1s后质点P将向右移动4m7. 反亥姆霍兹线圈是冷原子实验室中的科研装置，结构如图所示。一对完全相同的圆形线圈共轴放置，O为装置中心点，a、b、c、d点到O点的距离相等，直线dOb与线圈轴线重合，直线cOa与轴线垂直。现将两线圈内通入大小相等且方向相反的电流，则（ ）
A、两线圈间为匀强磁场 B、O点的磁感应强度为零 C、a、c两点的磁感应强度相同 D、b、d两点的磁感应强度相同二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
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8. 如图为回旋加速器工作原理示意图。置于真空中的D形盒之间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略。匀强磁场与盒面垂直，粒子在磁场中运动周期为TB ， 两D形盒间的狭缝中的交变电压周期为TE。若不考虑相对论效应和粒子重力的影响，则（ ）
A、TB=TE B、TB=2TE C、粒子从电场中获得动能 D、粒子从磁场中获得动能9. 安装了感光系统的新型路灯，能根据环境明暗程度自动调节灯光亮度。某兴趣小组为了研究路灯的感光系统，设计了甲、乙两个电路，如图所示。Rt为光敏电阻（光照越强，电阻越小），R0与R1为定值电阻，灯泡L的电阻不随温度变化。下列说法正确的是（ ）
A、环境变暗时，甲电路中的灯泡亮度变暗 B、环境变暗时，乙电路中的灯泡亮度变暗 C、环境变亮时，甲电路中的R1电功率增大 D、环境变亮时，乙电路中的R1电功率减小10. 人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内。如图，初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点，则下列说法正确的是（ ）
A、A点电势高于B点电势 B、钠离子的电势能增大 C、若膜内的电场可看作匀强电场，钠离子的加速度变大 D、若膜电位上升但细胞膜厚度不变，钠离子进入细胞内的速度增大三、非选择题：共54分，按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
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11. 石坑崆位于广东韶关乳源县城西北70公里的湘粤交界处，海拔1902米，为广东最高峰，堪称广东的“喜马拉雅”。某人站在山顶利用一个摆长为L的单摆来测定山顶的重力加速度g。(1)、为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是____（填选项前的字母）。A、组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B、组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C、实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D、摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大(2)、若测得单摆完成n次全振动所用的时间t，则单摆的周期T=；根据测出的一系列摆长L对应的周期T，作出L-T2的图像如图所示，测得图线斜率为k，则重力加速度g=（用k表示）。
12. 某同学设计了如图甲所示的电路来测量一个量程为1mA的电流表的内阻，实验室提供的直流电源的电动势为3V、内阻忽略不计。
(1)、为了大致了解电流表的内阻约为多大，该同学用欧姆表的“×1”挡测电阻，并经过欧姆调零，测定电阻如图乙所示，由图可知电阻为Ω。(2)、请完成图丙中的实物连接。(3)、在该实验中，认为当滑动变阻器R1接入电路的阻值不变时，无论电阻箱的阻值R如何增减，电路中总电流I基本保持不变。则下列滑动变阻器中最合适的R1是____（填选项前的字母）。A、滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ B、滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ(4)、连接好电路后，先断开S1和S2 ， 将R1调到（选填“0”或“最大”）阻值，然后闭合S1 ， 调节R1使满偏，此后滑动变阻器R1的滑片P保持不变。(5)、闭合S2 ， 调节电阻箱的阻值R，同时记录电流表的示数I；最后将与在坐标系中描点，并画出图丁所示的图线，则待测电流表的内阻为Ω（结果保留两位有效数字）。13. 有一种用于电子显示屏的发光二极管，如图所示，其管芯的发光区域AB是直径为1.5R的圆面，O为圆心，发光二极管中半球体均匀介质的半径为R，P为O点正上方球面上的一点。若光从A点发射恰好在半球体介质发生一次全反射，最后从B点射出，已知光在真空中的传播速度为c，求：
(1)、半球体介质的折射率n；(2)、光在半球体介质中传播的时间t。14. 在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。图甲是我国自主研发的离子注入机，图乙是简化的注入过程原理图。静止于A处的离子，经电压为U的电场加速后，沿图中半径为R的圆弧虚线通过磁分析器，然后从M点垂直CD进入矩形CDQS区域内的有界匀强电场中，最后恰好打在Q点。已知磁分析器截面是四分之一圆环，内部为匀强磁场，方向垂直纸面向里；矩形CDQS区域内匀强电场方向水平向左，DQ=d，MD=2d。整个装置处于真空中，离子的质量为m、电荷量为q，重力不计。求：
甲 乙
(1)、离子进入匀强电场区域M点时的速度大小v及磁分析器通道内磁感应强度大小B；(2)、矩形CDQS区域内匀强电场的场强大小E。15. 如图所示是某种质谱仪的结构简化图。质量为m、电荷量为+q的粒子束恰能沿直线通过速度选择器，并从环状D形盒的中缝（宽度略大于粒子直径）射入磁感应强度为B0、方向垂直纸面向里的环形磁场区域。环状D形盒的外半径为2R，内半径为R，外壳的厚度不计，出口M、N之间放置照相底片，底片能记录粒子经过出口时的位置。已知速度选择器中电场强度大小为E，方向水平向左，磁感应强度大小为B（磁场方向未画出）。不计粒子重力及粒子间的相互作用，若带电粒子能够打到照相底片，求：
(1)、B的方向以及粒子进入环状D形盒时的速度大小；(2)、环状D形盒中的磁感应强度B0的大小范围。