江苏省泰州市兴化市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理

试卷更新日期：2024-02-19 类型：期末考试

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一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。

1. 如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为 $R_{1} = 2 Ω$ ， $R_{2} = 3 Ω$ ， $R_{3} = 2 Ω$ ， $R_{4} = 4 Ω$ ，电源电动势 $E = 12 V$ ，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是（）

A、 $R_{1}$ B、 $R_{2}$ C、 $R_{3}$ D、 $R_{4}$

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2. 如图所示电路中，电压表和电流表均视为理想电表，灯泡L的电阻恒定不变，电源内阻不可忽略。闭合电键S，将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动过程中，电压表示数变化量的绝对值为ΔU电流表示数变化量的绝对值为ΔI，则下列判断正确的是（）

A、灯泡变暗 B、电容器的带电量变大 C、 $\frac{Δ U}{Δ I}$ 不变 D、电源的效率增大

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3. 关于下列四幅图片所对应的物理规律，下列说法正确的是（）

A、图1：弹簧振子的周期与振幅有关 B、图2：若把单摆从北京移到赤道上，则单摆的振动频率会增加 C、图3：如图甲为汽车消音器，图乙为其结构简化图，声音从入口进入，经a、b传播后从出口排出，消音原理主要是波的干涉 D、图4：观察者不动，波源S向右运动，相等的时间内，左边观察者接收到波的个数比右边的多

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4. 直角坐标xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于 $x = 6 m$ 和 $x = - 6 m$ 处的波源先后发出的两列频率都为1Hz的机械波相向传播（不考虑波在界面的反射），某时刻两列波均第一次传到 $x = 0$ 处，该时刻波形图如图所示。下列说法正确的是（）

A、两列波波源的起振方向相反 B、右边的波传到 $x = - 3 m$ 处时， $x = - 4 m$ 处的质点正处于平衡位置 C、两列波波源频率相同，相遇后会发生干涉，且 $x = - 3 m$ 处为振动减弱点 D、两列波波源频率相同，但从一种介质传到另一种介质过程频率变化，故不会发生干涉

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5. 用图示装置做“验证动量守恒定律”实验。在滑块1、2上分别装有相同的挡光片及弹簧圈，测出挡光片宽度d，滑块1、2的质量分别为m₁、m₂.实验时打开气泵，让滑块1以一定的初速度向左运动并与静止的滑块2碰撞，记下滑块1经过光电门M的挡光时间t₁和滑块1、2分别经过光电门N的挡光时间t′₁和t₂。下列相关说法正确的是（）

A、滑块1、2的质量必须相等 B、实验前调节导轨平衡时，不用打开气泵，只须滑块能在任意位置平衡即可 C、若实验发现m₁( $\frac{d}{t_{1}}$ )略大于m₁( $\frac{d}{t_{1}^{^{'}}}$ )＋m₂( $\frac{d}{t_{2}}$ )，可能的原因是导轨左端偏低 D、若实验发现 $\frac{1}{t_{1}}$ ＋ $\frac{1}{t_{1}^{^{'}}}$ ＝ $\frac{1}{t_{2}}$ ，说明碰撞时动量守恒且无机械能损失

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6. 2021年6月17日，我国神舟十二号载人飞船发射成功，3名航天员进驻“天宫号”空间站的“天和号”核心舱，标志着我国空间站建设进入新阶段。如图所示，“天和号”核心舱垂直于运动方向的横截面面积约为9m² ，以第一宇宙速度v=7.9×10³m/s运行，核心舱经过某段宇宙尘埃区时尘埃会附着于舱体外表，已知每个尘埃（初速度可忽略）的质量为m=1.5×10^-7kg，为维持轨道高度不变，需要开启舱外发动机增加了170N的推力，则该区域每立方米空间内的尘埃数大约为（）

A、2×10⁶个 B、16个 C、14×10⁴个 D、2个

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7. 为了使图像清晰，通常在红外摄像头的镜头表面镀一层膜，下列说法中正确的是（）

A、镀膜使图像清晰是因为利用了光的偏振 B、镀膜的目的是使入射的红外线反射 C、镀膜的厚度最小是红外线在空气中波长的四分之一 D、镀膜的厚度最小是红外线在薄膜中波长的四分之一

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8.
如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光．如果光束b是蓝光，则光束a可能是（）

A、红光 B、黄光 C、绿光 D、紫光

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9. 将一节五号干电池的负极放在强磁铁上，强磁铁产生磁场的磁感线如图所示。将一矩形金属框与该电池组成闭合回路，在安培力作用下，线框发生转动，这样就构成一台简易“电动机”，下列说法正确的是（）

A、图中强磁铁下端为N极 B、从上向下看，图中金属框将顺时针转动 C、调转磁极，再次接入后金属框顺时针转动 D、电池消耗的电能全部转化为金属框的动能

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10. 如图所示，空间中存在正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，电场场强大小为E，方向竖直向上。一质量为m、带电量为-e的电子在该空间内获得沿水平方向的初速度，速度大小为v₀ ，且 $v_{0} > \frac{E}{B} 。$ 则电子（）

A、做类平抛运动 B、运动过程中最大的速率为 $v_{0} + \frac{E}{B}$ C、在一个周期内水平方向运动的距离为 $\frac{π m E}{B^{2} e}$ D、距入射点竖直方向最大位移为 $\frac{2 m （ v_{0} - \frac{E}{B} ）}{B e}$

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11. 如图甲所示回旋加速器的两个“D”型盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，现在两“D”型盒间接入峰值为U₀的交变电压，电压随时间的变化规律如图乙所示，将粒子源置于盒的圆心处，粒子源产生质量为m、电荷量为q的氘核（ ${}_{1}^{2}H$ ），在t=0时刻进入“D”型盒的间隙，已知粒子的初速度不计，穿过电场的时间忽略不计，不考虑相对论效应和重力作用，下列说法正确的是（）

A、只要加速器足够大可以将粒子加速至接近光速 B、不需要改变任何条件，该装置也可以加速α粒子（ ${}_{2}^{4}H e$ ） C、氘核离开回旋加速器的最大动能为 $\frac{q^{2} B^{2} R^{2}}{m}$ D、粒子第一次与第二次在 $D_{2}$ 磁场中运动的轨道半径之比为 $1 ： 3$

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二、实验题：共5题15分，每题3分。

12. 在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知 $R_{0} = 2 Ω$ 。

(1)、按照图 $（ a ）$ 所示的电路图，将图 $（ b ）$ 中的器材实物连线补充完整。

(2)、实验操作步骤如下：
$①$ 将滑动变阻器滑到最左端位置；
$②$ 接法1：单刀双掷开关 $S$ 与1接通，闭合开关 $S_{0}$ ，调节滑动变阻器 $R$ ，记录下若干组数据 $U_{1} - I_{1}$ 的值，断开开关 $S_{0}$ ；
$③$ 将滑动变阻器滑到最左端位置；
$④$ 接法2：单刀双掷开关 $S$ 与2闭合，闭合开关 $S_{0}$ ，调节滑动变阻器 $R$ ，记录下若干组数据 $U_{2} - I_{2}$ 的值，断开开关 $S_{0}$ ；
$⑤$ 分别作出两种情况所对应的 $U_{1} - I_{1}$ 和 $U_{2} - I_{2}$ 图像。

(3)、单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图 $（ c ）$ 所示，此时 $U_{1} =$ V。

(4)、根据测得数据，作出 $U_{1} - I_{1}$ 和 $U_{2} - I_{2}$ 图像如图 $（ d ）$ 所示，根据图线求得电源电动势 $E =$ $V$ ，内阻 $r =$ （结果均保留两位小数）

(5)、由图 $（ d ）$ 可知 $（$ 填“接法1”或“接法2” $）$ 测得的电源内阻更接近真实值。

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三、计算题：共4题41分。6+8+14+13分

13. 一列简谐横波在 $t = \frac{1}{3} s$ 时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求：

(1)、波速及波的传播方向；

(2)、质点Q的平衡位置的x坐标。

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14. 如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角 $θ = 60 °$ 时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行.已知真空中的光速为c，求：玻璃砖的折射率n和OP之间的距离x。

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15. 如图所示，光滑的水平地面上放置一静止的质量为m=1kg的长木板A，一质量同为m=1kg的小物块，以初速度v₀=7m/s水平向右冲上长木板A左上端，经过t=2s后小物块运动到长木板A右端，此时长木板A恰好与静止在水平面上带有半径R=0.8m四分之一光滑圆弧轨道的木板B相碰。碰撞后，小物块沿水平方向冲上木板B的圆弧轨道。已知小物块与长木板A之间的动摩擦因数μ=0.1，A、B之间碰撞时间极短，且碰撞属于完全弹性碰撞，长木板A的高度与木板B左端等高，均为H=5cm，木板B的质量为M=3kg，重力加速度g=10m/s²。试求：

(1)、A、B碰撞前瞬间，小物块与长木板A的速度大小；

(2)、A、B碰撞后瞬间，木板B的速度大小；

(3)、小物块能否从木板B右上端a点离开？若能，请求出半径R为多少时，小物块将无法从木板B上端的a点离开；若不能，请求出小物块落到地面时，小物块与木板B左端的水平距离x。

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16. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B．磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N，MN=L，粒子打到板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为d，且d<L，粒子重力不计，电荷量保持不变。

(1)、求粒子运动速度的大小v；

(2)、欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到M的最大距离d_m；

(3)、从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场，PM=d，QN= $\frac{d}{2}$ ，求粒子从P到Q的运动时间t．

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