邵阳市名校2023-2024学年高二上学期1月期末考试
物理
时量∶75分钟满分∶100分
注意事项∶
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位盯上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答題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，将答案写在答題卡上。写在本试巻上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答題卡一并交回
一、选择题∶本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.歼-20是我国研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性的第五代双发重型隐形战斗机，将担负中国空军未来对空、对海的主权维护任务。如图所示歼-20战机，机身长为，机翼两端点的距离为，以速度沿水平方向在我国上空匀速飞行，已知战斗机所在空间地磁场磁感应强度的坚直分量大小为，C、两点间的电势差的绝对值为则（ ）
A.点电势高于点电势
B.点电势高于点电势
C.点电势高于点电势
D.点电势高于点电势
2.飞力士棒是一种物理康复器材，其整体结构是一根弹性杆两端带有负重（图甲），某型号的飞力士棒固有频率为，某人用手振动该飞力士棒进行康复训练（图乙），则下列说法正确的是（ ）
A.使用者用力越大，飞力士棒的振幅越大
B.手振动的频率越大，飞力士棒的振幅越大
C.手振动的频率越大，飞力士棒的振动频率越大
D.当手每分钟振动270次时，飞力士棒振动最弱
3.如图甲所示是一列简谐横波在时刻的波形图，质点的平衡位置位于处，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A.波沿轴正方向传播
B.再经过质点的加速度最大且沿轴负方向
C.质点的振动方程为
D.该波的波速为
4.有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，一钻孔如图所示，其形状为圆柱状，半径为，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得，则该钻孔的深度约为（ ）
A. B. C. D.
5.某款手机防窥屏的原理图如图所示，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。下列说法正确的是（ ）
A.防窥屏的厚度越大，可视角度越小
B.屏障的高度越大，可视角度越小
C.透明介质的折射率越小，可视角度越大
D.防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射
6.如图所示，两个倾角分别为和的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场中，两个质量为、带电荷量为的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中（ ）
A.甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短
B.甲滑块在斜面上运动的位移比乙滑块在斜面上运动的位移小
C.甲滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率比乙滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率大
D.两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等
二、多选题∶本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7.如图所示，在匀强电场中，有边长为的等边三角形，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为，下列说法正确的是（ ）
A.匀强电场的电场强度大小为，方向由指向
B.电子在点具有的电势能为
C.将电子由点移到点，电子的电势能减少了
D.在三角形外接圆的圆周上，电势最低点的电势为
8.如图1所示，一个物体放在粗粘的水平地面上。在时刻，物体在水平力作用下由静止开始做直线运动。在0到时间内物体的加速度随时间的变化规律如图2所示。已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等。则（ ）
A.在0到时间内，合力的冲量大小为 B.时刻，力等于0
C.在0到时间内力大小恒定 D.在0到时间内物体的动量逐渐变大
9.完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。中国空间站的“天宫课堂”曾完成一项水球光学实验，航天员向水球中注入空气，形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，水球整体半径和气泡半径，有。在过球心的平面内，用一束单色光以的入射角照射水球的点，经折射后射到水球与气泡边界的点，。已知光在真空中的传播速度为、下列说法正确的是（ ）
A.此单色光在水中的折射率
B.此单色光从空气进入水球，光的传播速度一定变大
C.此単色光在点不会发生全反射
D.此单色光从到的传播时间为
10.如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮，在定滑轮的正下方处固定一带正电的点电荷，不带电的小球与带正电的小球通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，。若球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），在球到达点正下方前，下列说法正确的是（ ）
A.球的质量大于球的质量
B.此过程中球保持静止状态C。此过程中点电荷对球的库仑力逐渐减小
D.此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小
三、非选择题
11.某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的点设置一个光电门。其右侧可看作光滑，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为。采用的实验步骤如下∶
A.在小滑块上固定一个宽度为的窄挡光片
B.用天平分别测出小滑块（含挡光片）和小球的质量；
C.在和间用细线连接，中间夹一被压缩了的请短弹簧，静止放置在平台上；
D.细线烧断后，瞬间被弹开，向相反方向运动；
E.记录滑块通过光电门时挡光片的遮光时间；
.小球从平台边缘飞出后，落在水平地面的点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度及平台边缘铅垂线与点之间的水平距离；
G.改变弹簧压缩量，进行多次测量。
（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为__________mm。
（2）针对该时间装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下∶
（1）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证__________（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；
（2）若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的弹性势能为__________（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；
12.（12分）如图所示，请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。
（1）开关闭合前滑动变阻器的滑片滑到__________（填“左侧”或“右侧”）。
（2）根据实验测得的几组、数据做出图像如图所示，由图像可确定∶该电源的电动势为__________，电源的内电阻为__________（结果保留到小数点后两位）。
（3）若在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值以及对应的电流表的示数，则该同学以为横坐标，以为纵坐标得到的函数图线是一条直线。分析可得该图线的斜卒为，纵轴截距为，可求得电源电动势
__________，电源内电阻__________。（用符号和表示电源电动势和内电阻）。这种方案测得的电动势和内电阻的值与真实值相比，E测______E真 ；（选填 ”“ ”“ ”）。
13.（10分）轻质细线吊着一匝数为匝、总电阻为的匀质正三角形闭合金属线框，线框的质量为，线框的顶点正好位于半径为的圆形匀强磁场的圆心处，线框的上边水平，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示。从时刻开始经过一段时间后细线开始松弛，取。求∶
（1）细线松弛前，正三角形线框中产生的感应电流的大小。
（2）从时刻开始经过多久后细线开始松弛。
14.（12分）如图所示，真空区域有宽度为、磁感应强度为的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，是磁场的边界，质量为、电荷量为的带正电粒子（不计重力）沿着与夹角为的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，磁场半径为，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平方向夹角为，求∶
（1）粒子射入磁场的速度大小；
（2）粒子在矩形磁场中运动的时间；
（3）圆形磁场的磁感应强度。
15.（16分）如图所示，水平光滑直轨道右侧部分为某种粗粘材料构成，长度可以调节，在的上方，有水平向右的匀强电场，电场强度大小，在的下方，存在坚直向下的匀强电场，电场强度大小。小球为绝缘材质，质量，小球质量为，带电量为，小球从点以水平向右的初速度释放，与静止的小球发生弹性正碰，小球在粗粘材料上所受阻力为其重力的0.3倍，然后从点水平飞离水平轨道，落到水平面上的点，两点间的高度差为。小球可以视为质点，且不计空气阻力，重力加速度。
（1）求小球运动至点的速度大小；
（2）求小球落点与点的最大水平距离；
（3）通过调整的长度，使小球恰好能运动到点，从点下落，小球落到地面后弹起，假设小球每次碰撞机械能损失，与地面多次碰撞后静止。求小球从点下落到静止所需的时间。
【答案】D
【详解】飞机在北半球的上空以速度水平飞行，切割磁感应强度的坚直分量，切割的长度等于机翼的长度，所以，根据右手定则，感应电流的方向指向，所以点的电势高于点的电势，故正确，错误。
故选D。
【答案】C
【详解】C。人用手振动该飞力士棒，飞力士棒做的是受迫振动，手是驱动力，因此手振动的频率越大，飞力士棒的振动频率越大，选项C正确；
ABD。驱动力的频率越接近固有频率，受迫振动的振幅越大。当手每分钟振动270次时，驱动力的频率此时飞力士棒振动最强，选项错误。
故选C。
【答案】C
【详解】A。由图乙可知时刻，质点向下振动，根据上下坡法，波沿轴负方向传播，故错误；
B.由图乙可知，再经过质点的位于波谷，加速度最大且沿轴正方向，故B错误；
C.质点的相位差
由图乙可知质点的振动方程为
质点的振动方程为故C正确∶
D.该波的波长为，周期为，波速为，故D错误。
故选C。
【答案】B
【详解】设转孔内盐水电阻为，由部分电路欧姆定律可得解得由电阻定律可得该钻孔的深度约为故选B。
【答案】B
【详解】A。由光路图可知，可视角度与防窥屏的厚度无关，选项A错误；
B.如果屏障越高，则入射角变小，根据折射定律可知折射角变小，角变小，故B正确；
C.由图可知，可视角度是光线进入空气中时折射角的2倍，透明介质的折射率越小，折射角越小，角越小，故C错误；
D.防窥屏实现防窥效果的原理是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光其入射角都小于临界角，没有发生全反射，故D错误。
故选B。
【答案】D
【答案】
【详解】A。中点的电势为与电势相等，则连线必为一条等势线，如图所示
可得强场方向垂直于由指向，故A正确；
B.电子在点具有的电势能为故B错误；
C.将电子从点移到点，有电场力做正功，则电子电势能减少了，故C正确；
D.由上图可知，在三角形外接圆周上，由电势沿电场线方向降低可知，电势最低点不是点，最低电势为点，且电势小于，故错误。故选C。
【答案】
【详解】A。根据加速度的定义式有，解得可知，图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示速度的变化量，由图2有，根据动量定理有，解得，故A正确∶
B.根据图2可知，时刻，物体的加速度为0，根据上述，此时物体的速度不为0，即物体开始做匀速直线运动，则有，故错误∶C。在0到时间内，根据牛顿第二定律有，解得由于0到时间内，加速度在减小，可知，力大小也在减小，故错误：
D.根据上述，图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示速度的变化量，由于物体初速度为0，则图像与时间轴所围几何图形的面积能够间接表示物体的速度，在0到时间内，图像所围几何图形的面积逐渐增大，表明物体的速度逐渐增大，即物体的动量逐渐变大，故D正确。故选AD。
【答案】
【详解】A。根据几何关系可知，折射角此单色光在水中的折射率故A正确；
B.此单色光从空气进入水球，根据可知，速度变小，故B错误；
C.在点入射角为，临界角，所以会发生全反射，故C错误；D。此单色光从到的传播时间为故D正确。
故选AD。
【答案】
【详解】A。如图对球进行受力分析，可得所以有错误；
BC。假设球保持静止状态，球所带的电荷量缓慢减少，所以球缓慢下摆，受力分析根据相似三角形有因为不变，可得不变，所以假设成立；因为逐渐减小，所以库仑力逐渐减小，正确；
D.因为轻绳中的拉力不变，在减小，所以轻绳和的合力在增大，可得滑轮受到轻绳的作用力逐渐增大，D错误。故选BC。
【答案】
2.550
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数即挡光片的宽度
（2）（1）[2]应该验证而球通过光电门可求
而球离开平台后做平抛运动，根据，整理可得因此动量守恒定律的表达式为
（2）[3]弹性势能大小为，代入数据整理得
【答案】
（1）.左侧
（2）.1.40
（3）.0.57
（4）.
（5）.
（6）.
【答案】（1）；
（2）
（1）根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为
又
解得
根据欧姆定律可得电流为
（2）根据几何关系可得线框的有效长度为∶
细线刚开始松弛时线框受到的安培力等于线框重力
解得
由图像可得
解得∶
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】画出轨迹图如下图
（1）在矩形磁场区域，根据几何关系求得
根据
解得
（2）粒子在矩形磁场区域内，粒子转过的圆心角为，粒子在矩形磁场中运动的时间求得
（3）粒子在圆形磁场区域内，根据几何关系得
解得粒子在圆形磁场的半径为，根据
解得
【答案】（1）；
（2）；
（3）
【详解】（1）两小球碰撞的过程，碰后小球的速度为，小球的速度为，由动量守恒、动能不变，得∶
代入数据可得
即小球运动到点的速度大小为
（2）到的过程中，由动能定理得
解得
从点滑出后
从点到落地的时间∶
到的水平距离
代入数据，联立并整理可得
可知，当时，到的水平距离最大，为
（3）由于小球每次碰撞机械能损失，由，则碰撞后的速度为碰撞前速度的，所以第一次碰撞后上升到最高点的时间等于从点到落地的时间的，所以从第一次碰撞后到发生第二次碰撞的时间
同理，从第二次碰撞后到发生第三次碰撞的时间
由此类推可知，从第次碰撞后到发生第次碰撞的时间
小球运动的总时间
由等比数列求和可得
