2023-2024学年第一学期期末检测
高二物理
注意事项：
1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间75分钟。
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
4．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 阳光下，观察到水面上的油膜呈现彩色，这种现象是（ ）
A. 光的折射 B. 光的衍射
C. 光的干涉 D. 光的偏振
2. 某种捕蚊器采用蚊子喜爱的紫外线诱捕蚊子，它发射的紫外线的频率为，波长为，光子的能量为，EUV光刻机产生的极深紫外线频率为，波长为，光子的能量为。已知，则（ ）
A. B. C. D.
3. 足够长的通电直导线周围某点的磁感应强度与电流大小成正比，与该点到导线距离成反比。如图甲、乙所示，长为4L的矩形线框位于长直导线的正上方，当导线中的电流均匀增大时，线框中是否有感应电流产生（ ）
A. 甲、乙均有 B. 甲、乙均没有
C. 甲没有，乙有 D. 甲有，乙没有
4. 如图所示，在匀强磁场中平行于磁场方向放置一根通电长直导线，M、N两点到导线的距离相等，M、N两点的磁感应强度（ ）
A. 大小相等，方向相同 B. 大小相等，方向不同
C. 大小不等，方向相同 D. 大小不等，方向不同
5. 某同学利用图甲所示装置测量某单色光波长，看到的干涉图样如图乙所示，要使分划板中心刻线与条纹中心对齐，应该（ ）
A. 旋转测量头 B. 旋转单缝
C. 旋转双缝 D. 调节拨杆
6. 在“测玻璃的折射率”实验中，将玻璃砖置于方格纸上，用插针法得到3个大头针P1、P2、P3的位置如图所示，在眼睛这一侧插入第四个大头针P4，使它把前三个大头针都挡住，位置可能是图中的（ ）
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
7. 如图是某单摆做阻尼振动的部分位移—时间图像，则摆球在、时刻，相同的物理量是（ ）
A. 机械能 B. 加速度 C. 动量 D. 重力势能
8. 如图所示，质量为m的小球从A处由静止释放，经过时间t运动到最低点B，此时小球的速度大小为v，绳中拉力为F，重力加速度为g，不计空气阻力。则小球从A运动到B的过程中（ ）
A. 重力的冲量为 B. 拉力的冲量为0
C. 拉力的冲量为 D. 合力的冲量为
9. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1是定值电阻，R2是光敏电阻且其阻值随着光强的增强而减小。若光照减弱，电源输出功率P出随电流表示数I变化关系的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
10. 如图所示，在O点用长为L的细绳系着一小球，O点正下方A点处有一固定的光滑钉子，。小球在B点由静止释放，运动至右侧最高点C点的时间为t，AC与竖直方向夹角足够小，重力加速度为g，不计空气阻力，则t可能等于（ ）
A. B.
C. D.
11. 如图所示，轻质弹簧一端固定在足够长的光滑斜面的顶端，另一端与物块A连接，物块B叠放在A上，两物块质量均为m，斜面倾角为θ，O点为弹簧原长位置。将两物块从O点上方x0处由静止释放，下滑过程中A、B始终相对静止，则在下滑至最低点过程中（ ）
A. 物块A在O点的速度最大
B. 最低点到O点距离为x0
C. 物块B在最低点时加速度大小为
D. 物块B在最高点与最低点所受摩擦力大小相等
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学为测定一个定值电阻Rx的阻值，进行了下列实验。
（1）用多用电表进行估测，表盘指针位置如图1所示，该同学估测该电阻为150Ω，可知他测量时，选择开关置于图2中__________位置（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。
（2）为准确测量其阻值，设计了如图3所示的电路进行实验，定值电阻R0阻值未知。滑动变阻器有两种规格：R1（最大阻值为10Ω）；R2（最大阻值为2kΩ），应选择__________（选填“R1”或“R2”）。
（3）按图3所示电路，请用笔画线代替导线，在图4中连接好电路__________。实验前应将滑动变阻器滑片置于__________（选填“最左端”或“最右端”）。
（4）单刀双掷开关S2与“1”连通，再闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的数据，断开开关S1，作出U-I图像；S2与“2”连通，再闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的数据，断开开关S1，作出U-I图像。如图5所示，S2与“1”连通时，作出的图线为__________（选填“I”或“II”）。
（5）根据U-I图像计算电阻Rx的阻值为__________（用U1、U2、I表示）。
13. 某圆环状玻璃砖的内径r=5cm，用一单色光从P点照射该玻璃砖，如图所示。当入射角θ=60°时，光传播到Q点且∠POQ=30°，∠PQS=60°．光在真空中传播的速度c=3.0×108m/s，计算结果可保留根号。求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）光从P点运动到Q点时间t。
14. 某电池供电简化电路如图所示。电池的电动势E=3.0V，内阻r=0.5Ω，灯泡L1与L2的电阻均为R=4.0Ω，电动机内部线圈电阻RM=0.5Ω。电流表与电压表均为理想电表，灯泡电阻不变。
（1）仅闭合开关S1时，求电流表示数I；
（2）同时闭合开关S1和S2时，电压表示数为U=2V，求电动机的输出功率P出。
15. 在x轴上xA=3m和xB=12m处有两持续振动的振源A、B，从t=0s时同时开始振动，在同一介质中形成沿x轴相向传播的两列波。t=3s时刻波形如图所示。质点P位于x=3m处，振源A、B的振幅分别为A1=2cm、A2=4cm。求：
（1）波传播的速度；
（2）经过足够长的时间质点P的振幅；
（3）从t=0至t=10s内质点P通过的路程s。
16. 如图所示，质量M=0.2kg的小车静止在光滑水平地面，左侧紧靠竖直墙壁。小车上固定一条内壁光滑的轨道，该轨道由一半径r1=0.4m和两个半径r2=0.2m的四分之一圆形管道组成。将质量m=0.1kg的小球从管口A点正上方h=0.05m处由静止释放，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小球向右通过B点时的速度大小v1；
（2）小球向上通过C点时，小车的速度大小v2；
（3）小球能否从D点飞出？若能，请计算出飞出的速度大小；若不能，请说明理由。
12023-2024学年第一学期期末检测
高二物理
注意事项：
1．本试卷共6页，满分为100分，考试时间75分钟。
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。
3．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
4．如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 阳光下，观察到水面上的油膜呈现彩色，这种现象是（ ）
A. 光的折射 B. 光的衍射
C. 光的干涉 D. 光的偏振
【答案】C
【解析】
【详解】阳光下，观察到水面上的油膜呈现彩色，这种现象是薄膜干涉，属于光的干涉。
故选C。
2. 某种捕蚊器采用蚊子喜爱的紫外线诱捕蚊子，它发射的紫外线的频率为，波长为，光子的能量为，EUV光刻机产生的极深紫外线频率为，波长为，光子的能量为。已知，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由于，根据能量子公式
所以有
故A正确，B错误；
CD．由于，由公式
所以有
故CD错误。
故选A。
3. 足够长的通电直导线周围某点的磁感应强度与电流大小成正比，与该点到导线距离成反比。如图甲、乙所示，长为4L的矩形线框位于长直导线的正上方，当导线中的电流均匀增大时，线框中是否有感应电流产生（ ）
A. 甲、乙均有 B. 甲、乙均没有
C. 甲没有，乙有 D. 甲有，乙没有
【答案】D
【解析】
【详解】根据安培定则可知，甲乙两图中，通电导线在其右侧产生的磁场垂直纸面向里，在其左侧产生的磁场垂直纸面向外，当导线中的电流均匀增大时，甲图导线右侧线框内磁通量的变化量大于左侧线框内磁通量的变化量，则整个线框总的磁通量向内均匀增大，而乙图中导线左右两侧线框的面积相同，磁场方向相反，根据对称性可知，左右两侧线框中的磁通量大小相等，若取垂直纸面向里为正值，则乙图中线框中的磁通量在任意时刻的代数和均为零，因此由法拉第电磁感应定律可知，甲图线框中有感应电流产生，而乙图线框中无感应电流产生。
故选D。
4. 如图所示，在匀强磁场中平行于磁场方向放置一根通电长直导线，M、N两点到导线的距离相等，M、N两点的磁感应强度（ ）
A. 大小相等，方向相同 B. 大小相等，方向不同
C. 大小不等，方向相同 D. 大小不等，方向不同
【答案】B
【解析】
【详解】根据安培定则可知，M处的磁场方向垂直于MN连线向左；N处的磁场方向垂直于MN连线向右；M、N两点到导线的距离相等，M、N两点的磁感应强度大小相等，故ACD错误，B正确。
故选B。
5. 某同学利用图甲所示装置测量某单色光的波长，看到的干涉图样如图乙所示，要使分划板中心刻线与条纹中心对齐，应该（ ）
A. 旋转测量头 B. 旋转单缝
C. 旋转双缝 D. 调节拨杆
【答案】A
【解析】
【详解】亮条纹与分划板竖线不平行，需要旋转测量头使干涉条纹与分划板竖直线平行。
故选A。
6. 在“测玻璃的折射率”实验中，将玻璃砖置于方格纸上，用插针法得到3个大头针P1、P2、P3的位置如图所示，在眼睛这一侧插入第四个大头针P4，使它把前三个大头针都挡住，位置可能是图中的（ ）
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
【答案】B
【解析】
【详解】玻璃砖的上下两侧平行，通过P1、P2的光线从玻璃砖上侧进入玻璃砖的折射角与从玻璃砖的下侧射出光线的入射角相等，所以从玻璃砖下侧射出时的折射角与从上侧射入玻璃砖的入射角相等，则出射光线P3P4与入射光线P1P2平行，故第四个大头针P4的位置可能是图中的B点。
故选B。
7. 如图是某单摆做阻尼振动的部分位移—时间图像，则摆球在、时刻，相同的物理量是（ ）
A. 机械能 B. 加速度 C. 动量 D. 重力势能
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于有阻力做功，摆球的机械能不断减小，故A项错误；
C．由于有阻力做功，摆球在P时刻的动能大于N时刻的动能，由于同一个摆球，所以其在P时刻的速度大于N时刻的速度。即P时刻动量大于N时刻的动量，故C项错误；
B．由数学知识可知，对位移与时间关系式求二阶导为加速度，结合题图可知，在两个位置摆球的加速度不同，故B项错误。
D．由于摆球在P时刻和N时刻的位移大小相同在同一高度，有
所以摆球的重力势能相同，故D项正确。
故选D。
8. 如图所示，质量为m的小球从A处由静止释放，经过时间t运动到最低点B，此时小球的速度大小为v，绳中拉力为F，重力加速度为g，不计空气阻力。则小球从A运动到B的过程中（ ）
A. 重力的冲量为 B. 拉力的冲量为0
C. 拉力的冲量为 D. 合力的冲量为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据冲量的定义，小球重力的冲量为
故A错误；
D．根据动量定理有
方向水平向右，故D正确；
BC．令拉力的冲量为，结合上述，将重力的冲量与拉力冲量合成，作出示意图，如图所示
根据矢量合成规律可知
故BC错误。
故选D。
9. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1是定值电阻，R2是光敏电阻且其阻值随着光强增强而减小。若光照减弱，电源输出功率P出随电流表示数I变化关系的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】若光照减弱，光敏电阻的阻值增大，由闭合电路欧姆定律可知电路中的电流减小，电源输出功率
可知图像是开口向下的抛物线。故ACD错误，B正确。
故选B。
10. 如图所示，在O点用长为L的细绳系着一小球，O点正下方A点处有一固定的光滑钉子，。小球在B点由静止释放，运动至右侧最高点C点的时间为t，AC与竖直方向夹角足够小，重力加速度为g，不计空气阻力，则t可能等于（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小球摆动过程的摆长为L时，其周期为
小球摆长为时，其周期为
小球在B点由静止释放，摆动的周期为
小球在B点由静止释放，第一次运动至右侧最高点C点的时间为
小球在B点由静止释放，运动至右侧最高点C点的时间为
当时
当时
当时
故ABD错误，C正确。
故选C。
11. 如图所示，轻质弹簧一端固定在足够长的光滑斜面的顶端，另一端与物块A连接，物块B叠放在A上，两物块质量均为m，斜面倾角为θ，O点为弹簧原长位置。将两物块从O点上方x0处由静止释放，下滑过程中A、B始终相对静止，则在下滑至最低点过程中（ ）
A. 物块A在O点的速度最大
B. 最低点到O点的距离为x0
C. 物块B在最低点时加速度大小为
D. 物块B在最高点与最低点所受摩擦力大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．对A、B构成的整体进行分析，整体受到重力，弹簧的弹力与斜面的支持力，弹簧开始处于压缩状态，弹力方向沿斜面向下，A、B整体开始向下做加速度减小的加速直线运动，到达O点后，弹簧处于原长，弹力为0，加速度为，整体仍然向下做加速运动，随后弹簧处于拉伸状态，整体向下做加速度减小的加速运动，当加速度减小为0，时，速度达到最大值，之后向下做加速度向上，大小增大的减速直线运动，可知，物块A在O点的速度不是最大，故A错误；
B．A、B整体开始的速度为0，到达最低点的速度也为0，可知，整体运动到最低点过程，减小的动能转化为增大的弹性势能，由于在O点位置，弹簧处于原长，则A、B在O点上侧时，弹簧处于压缩状态，A、B在O点下侧时，弹簧处于拉伸状态，弹簧一定，弹性势能由弹簧的形变量大小决定，由于整体运动到最低点过程，减小的动能转化为增大的弹性势能，可知A、B整体在最低点的弹性势能大于整体在最高点的弹性势能，即整体在最低点的拉伸形变量大于整体在最高点的压缩形变量，可知，最低点到O点的距离大于x0，故B错误；
C．根据胡克定律有
即弹力与形变量成正比，根据功能关系可知弹簧的弹性势能为
令最低点到O点的间距为，则有
解得
根据牛顿第二定律有
解得
故C正确；
D．物块B在最高点，对A、B整体，根据牛顿第二定律有
物块B在最高点，对B分析有
解得
物块B在最高点，对B分析有
结合上述解得
可知
故D错误。
故选C。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学为测定一个定值电阻Rx的阻值，进行了下列实验。
（1）用多用电表进行估测，表盘指针位置如图1所示，该同学估测该电阻为150Ω，可知他测量时，选择开关置于图2中__________位置（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。
（2）为准确测量其阻值，设计了如图3所示的电路进行实验，定值电阻R0阻值未知。滑动变阻器有两种规格：R1（最大阻值为10Ω）；R2（最大阻值为2kΩ），应选择__________（选填“R1”或“R2”）。
（3）按图3所示电路，请用笔画线代替导线，在图4中连接好电路__________。实验前应将滑动变阻器的滑片置于__________（选填“最左端”或“最右端”）。
（4）单刀双掷开关S2与“1”连通，再闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的数据，断开开关S1，作出U-I图像；S2与“2”连通，再闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的数据，断开开关S1，作出U-I图像。如图5所示，S2与“1”连通时，作出的图线为__________（选填“I”或“II”）。
（5）根据U-I图像计算电阻Rx的阻值为__________（用U1、U2、I表示）。
【答案】 ①. D ②. R1 ③. ④. 最左端 ⑤. I ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]该同学测电阻的阻值，选择开关应置于欧姆挡，该同学估测该电阻为150Ω，指针应在刻度盘的中央位置，应选择“”倍率，故选择开关置于图2中B位置。
（2）[2]为了便于调节，滑动变阻器应该选择最大阻值较小的。
（3）[3]用笔画线代替导线，连接电路，如图
[4]为了对被测量电路有最大保护作用，实验前应将滑动变阻器的滑片置于最左端。
（4）[5]单刀双掷开关S2与“1”连通，U-I图像的斜率表示；S2与“2”连通，U-I图像的斜率表示，所以S2与“1”连通时，作出的图线为I。
（5）[6]由图可知
，
解得
13. 某圆环状玻璃砖的内径r=5cm，用一单色光从P点照射该玻璃砖，如图所示。当入射角θ=60°时，光传播到Q点且∠POQ=30°，∠PQS=60°．光在真空中传播的速度c=3.0×108m/s，计算结果可保留根号。求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）光从P点运动到Q点的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由和得，折射角
根据折射定律有
得
（2）由几何关系可知三角形PQO为等腰三形则可得
又
则光从P点运动到Q点的时间为
14. 某电池供电简化电路如图所示。电池的电动势E=3.0V，内阻r=0.5Ω，灯泡L1与L2的电阻均为R=4.0Ω，电动机内部线圈电阻RM=0.5Ω。电流表与电压表均为理想电表，灯泡电阻不变。
（1）仅闭合开关S1时，求电流表示数I；
（2）同时闭合开关S1和S2时，电压表示数为U=2V，求电动机的输出功率P出。
【答案】（1）1.2A；（2）1.5W
【解析】
【详解】（1）仅闭合开关S1时，灯泡L1与L2并联，根据闭合电路欧姆定律得
（2）同时闭合开关S1和S2时，总电流
电流表示数
所以，电动机通过电流
电动机输入功率
内部线圈消耗热功率
则电动机的输出功率
15. 在x轴上xA=3m和xB=12m处有两持续振动的振源A、B，从t=0s时同时开始振动，在同一介质中形成沿x轴相向传播的两列波。t=3s时刻波形如图所示。质点P位于x=3m处，振源A、B的振幅分别为A1=2cm、A2=4cm。求：
（1）波传播的速度；
（2）经过足够长的时间质点P的振幅；
（3）从t=0至t=10s内质点P通过的路程s。
【答案】（1）1m/s；（2）6cm；（3）24cm
【解析】
【详解】（1）同种介质种波传播的速度相等，由图知3秒内两列波传播的距离分别是3m
（2）质点P位于x=3m处，则
，
由图可知两列波的频率相同，由可知
两列波的起振方向相反，且P到两振源的距离之差为
则P点振动加强，振幅
（3）B波传到P点的时间
A波传到P点的时间
波源振动周期
T=2s
6s-9s，P点振动的路程为
9s-10s，P点振动的路程为
P点通过的总路程为
16. 如图所示，质量M=0.2kg的小车静止在光滑水平地面，左侧紧靠竖直墙壁。小车上固定一条内壁光滑的轨道，该轨道由一半径r1=0.4m和两个半径r2=0.2m的四分之一圆形管道组成。将质量m=0.1kg的小球从管口A点正上方h=0.05m处由静止释放，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小球向右通过B点时速度大小v1；
（2）小球向上通过C点时，小车的速度大小v2；
（3）小球能否从D点飞出？若能，请计算出飞出的速度大小；若不能，请说明理由。
【答案】（1）；（2）；（3）不能，理由见解析
【解析】
【详解】（1）小球从静止释放运动至B点，根据动能定理得
解得
（2）小球运动至C点时，小球相对于小车竖直向上运动，水平方向上两者共速，根据水平方向动量守恒得
解得
（3）方法一：假设小球能够运动到D点时速度为v3，此时小车的速度为v4，根据机械能守恒定律得
根据水平方向动量守恒得
联立方程，代入数据计算发现：v3和v4无解，小球不能从D点飞出
方法二：假设小球能够运动到的最大高度与B点的高度差为H，小球相对于小车的相对速度为零时达到最大高度，设此时速度为v5，根据机械能守恒定律得
根据水平方向动量守恒得
联立方程，代入数据计算得
小球不能从D点飞出。
1
