UePlus - 试卷云

2023—2024学年度第一学期期末学情调研测试

高二物理

本卷：共100分  考试时间：75分钟

一、单选题：本大题共11小题，共44分。

1. 电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度和时间变化的关系，如图所示，下列表述正确的是（　　）

A. 只有从20.0s到30.0s，电梯才处于上升阶段

B. 从30.0s到40.0s，电梯处于静止阶段

C 从20.0s到50.0s，电梯都处于上升阶段

D. 只有从40.0s到50.0s，电梯才处于下降阶段

【答案】C

【解析】

【详解】由速度图像可知，到50.0s，电梯速度均为正，都不为零，即电梯一直处于上升阶段。

故选C。

2. 如图所示，一个质量为的沙发静止在水平地面上，甲、乙两人同时从背面和侧面分别用的力推沙发，与相互垂直，且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数为0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力（取），下列说法正确的（　　）

A. 沙发不会被推动

B. 沙发将沿着方向移动，加速度为

C. 沙发的加速度大小为

D. 沙发的加速度为

【答案】C

【解析】

【详解】A．两推力的合力

最大静摩擦力

所以沙发会被推动，A错误；

BCD．由牛顿第二定律得

解得

加速的方向和合外力的方向一致，BD错误，C正确。

故选C。

3. 如图所示，一名运动员在参加跳远比赛，他腾空过程中离地面的最大高度为，成绩为。假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为，运动员可视为质点，不计空气阻力，。则等于（　　）

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】

【详解】运动员在参加跳远比赛，其运动轨迹是斜抛运动，则在最高点到落地的运动可看做平抛运动，由对称性可知，运动员做平抛运动的水平位移为，由自由落体运动公式可得，从最高点到落地的时间为

可得运动员在最高点的速度为

运动员落地时竖直方向的速度为

由几何关系可得

解得

故选C。

4. 质量为的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，，对该时刻，下列说法正确的是（　　）

A. 秋千对小明的作用力小于

B. 秋千对小明的作用力等于

C. 秋千对小明的作用力大于

D. 因为小明的加速度为零，所以其所受合力为零

【答案】A

【解析】

【详解】ABC．小明坐在秋千上摆动到最高点时，设秋千与竖直方向的夹角为θ，其受力如图所示，此时速度是零，所需向心力是零，即沿半径方向的合力是零，则秋千对小明的作用力为

即秋千对小明的作用力小于，A正确，BC错误；

D．小明在最高点，速度是零，可加速度不是零，加速度大小等于重力加速度沿弧线切线方向的分加速度，即为

由牛顿第二定律可得其所受合力为

D错误。

故选A。

5. 如图所示，指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凸凹不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 指纹的凹点处与对应的小极板距离远，该位置的电容大

B. 指纹的凸点处与对应的小极板距离近，该位置的电容小

C. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较小

D. 由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，小极板的带电量较大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．电容器电容的定义式可知，指纹的凹点处与小极板距离远，较大，该位置的电容小，指纹的凸点处与小极板距离近，较小，该位置的电容大，故AB错误；

CD．由于指纹的凸点处与对应的小极板距离较近，该位置的电容大，每个电容器的电压保持不变，根据可知，小极板的带电量较大，故C错误，D正确。

故选D。

6. 某同学用一个微安表头（量程，内阻）、电阻箱和电阻箱组装成一个多用电表，有电流“”和电压“”两挡，改装电路如图所示，则应调到的阻值为（　　）

A. B.

C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】当接o、a接线柱时改装为电流表，根据并联电路特点得

代入数据解得

当接o、b接线柱时改装为电压表，根据串联电路特点得

解得

故选A。

7. 利用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。已知摆线长度为，小球直径为，实验中测出摆球完成50次全振动的时间为，则下列说法中正确的是（　　）

A. 实验中，为便于观测，释放小球时应使摆线与竖直方向夹角大些

B. 应从摆球处于最高点开始计时

C. 实验测出当地重力加速度为

D. 误把51次全振动记为50次全振动会导致的测量值偏小

【答案】D

【解析】

【详解】A．当摆角不超过5°时单摆的振动才可看做简谐振动，则实验时释放小球时不应使摆线与竖直方向夹角太大，选项A错误；

B．应从摆球处于最低点开始计时，选项B错误；

C．单摆振动的周期

根据

可知实验测出当地重力加速度为

选项C错误；

D．误把51次全振动记为50次全振动，则周期测量值偏大，根据

可知会导致的测量值偏小，选项D正确。

故选D。

8. 如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，以下说法正确的是（　　）

A. 实验必须选用两光学表面平行的玻璃砖，否则无法测量

B. 实验过程中，只有在画完光路图后，才能移除玻璃砖

C. 由上图所示，某同学在测得图中的后，利用可以求得玻璃砖的折射率

D. 实验中，大头针与与间距离应适当远一些

【答案】D

【解析】

【详解】A．玻璃砖表面不平行，只要操作规范不影响结果。故A错误；

B．实验过程中，插完大头针就可以把玻璃砖移除，然后再画光路图。故B错误；

C．由上图所示，某同学在测得图中的后，还需要测出光线在O点的折射角，才能利用折射率定义式

计算玻璃砖的折射率。故C错误；

D．实验中，为了减小误差，大头针与与间的距离应适当远一些。故D正确。

故选D。

9. 某小组用图甲装置进行双缝干涉实验，调节完毕后，在屏上观察到如图乙所示的竖直条纹。下列说法正确的是（　　）

A. 缩小单缝到双缝的距离，可使干涉条纹间距变大

B. 在实验中，通过目镜看到的干涉条纹场景如图乙所示，纠正图中问题只需旋转测量头

C. 仅更换双缝间距更小的双缝，干涉条纹间距将变小

D. 仅将绿色滤光片换为红色滤光片，干涉条纹间距将变小

【答案】B

【解析】

【详解】ACD．根据双缝干涉相邻条纹间距公式

缩小单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变；仅更换双缝间距更小的双缝，干涉条纹间距将变大；仅将绿色滤光片换为红色滤光片，由于红光的波长大于绿光的波长，则干涉条纹间距将变大，故ACD错误；

B．在实验中，通过目镜看到的干涉条纹场景如图乙所示，纠正图中问题只需旋转测量头使分划板中心刻线与条纹平行，故B正确。

故选B。

10. 水平地面上放条形磁铁，磁铁极上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流（如图所示），且磁铁始终保持静止。则下列结论正确的是（　　）

A. 弹簧的弹力变小

B. 地面受到磁铁的压力不受影响

C. 地面受到磁铁的压力变小

D. 条形磁铁受到桌面的摩擦力向左

【答案】C

【解析】

【详解】A．对通电导线受力分析，受重力、弹力和安培力，导线所在位置的磁场方向斜向右上方，由左手定则可知，安培力方向斜向右下，可知弹簧被拉伸增大，则弹力变大，A错误；

BC．由牛顿第三定律可知，通电导线对条形磁铁有斜向左上方的作用力，因此地面对条形磁铁的支持力变小，由牛顿第三定律可知，地面受到磁铁的压力变小，B错误，C正确；

D．通电导线对条形磁铁有斜向左上方的作用力，该力对条形磁铁有水平向左的分力，条形磁铁相对地面有向左的运动趋势，因此条形磁铁受到桌面的摩擦力水平向右，D错误。

故选C。

11. 如图所示，有一光滑轨道，部分为半径的圆弧，部分水平，质量均为的小球、固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为，小球可视为质点。开始时球处于圆弧上端点，由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，重力加速度，下列说法正确的是（　　）

A. 球下滑过程中机械能保持不变

B. 两球都滑到水平轨道上时，球速度大小为

C. 从释放小球到、球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆不对两球做功

D. 从释放小球到、球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做功

【答案】D

【解析】

【详解】ABD．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，两球组成的系统满足机械能守恒，则有

解得两球都滑到水平轨道上时，、两球的速度大小均为

从释放小球到、球都滑到水平轨道上，对球根据动能定理可得

解得

可知整个过程中轻杆对a球做功，则球下滑过程中机械能不守恒，故AB错误，D正确；

C．从释放小球到、球都滑到水平轨道上，整个过程中由于轻杆对球做正功，所以轻杆对球做负功，故C错误。

故选D。

二、非选择题：本大题共5小题，共56分。其中，第12题为实验题，其余为解答题。

12. 在“测定金属丝电阻率“的实验中需要测出某段金属线的长度直径和电阻。

（1）在某次实验中，用螺旋测微器测量该金属的直径时，读数如图甲，则金属丝的直径为______。

（2）若用图乙测量电阻丝的电阻，则测量结果将比真实值______。（填“偏大”或“偏小”）

（3）在对上述金属线选取1.87米长度并接入到电路图中进行测量，发现电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数（如图所示），则电压表的读数为______，电流表的读数为______A。

（4）根据上述步骤中所测得的实验数据，最终测得该金属导线的电阻率为______。（用科学计数法表达，保留两位有效数字）

【答案】（1）0.694##0.695##0.696    

（2）偏小    （3）    ①. 2.60    ②. 0.52    

（4）

【解析】

【小问1详解】

金属丝的直径为0.5mm+0.01mm×19.5=0.695mm

【小问2详解】

若用图乙测量电阻丝的电阻，则由于电压表的分流作用使得电流的测量值偏大，根据可知电阻测量结果将比真实值偏小。

【小问3详解】

电压表的最小刻度为0.1V，则读数为2.60V，电流表的最小刻度为0.02A，则读数为0.52A。

【小问4详解】

根据

，

可得

13. 如图所示，一束光沿圆心方向从半圆形表面射入玻璃半球后从底面射出。入射光线与法线的夹角为，折射光线与法线的夹角为。已知光在真空中的速度为。求：

（1）这束光在此玻璃半球中的折射率

（2）这束光在此玻璃半球中的传播速率。

【答案】（1）    

（2）

【解析】

【小问1详解】

由折射定律可知

解得折射率

【小问2详解】

由折射率与光在介质中的速率关系式

解得

14. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图像如图所示，经，平衡位置在处的质点M第一次回到平衡位置，求：

（1）波传播的速度大小；

（2）质点M在内通过的路程s。

【答案】（1）    

（2）

【解析】

【小问1详解】

波沿轴正方向传播，当处的振动状态传到质点M时，质点M第一次回到平衡位置，则此过程中波传播的距离

则波速大小

解得

【小问2详解】

由题中波动图像可知波长

周期

则质点在内完成的全振动次数为

次

所以其走过的路程

15. 如图所示，在固定的光滑水平杆（杆足够长）上，套有一个质量为的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为的物块，现有一质量为的子弹以的水平速度射入物块并留在物块中（不计空气阻力和子弹与物块作用的时间，取，求：

（1）圆环、物块和子弹所组成的这个系统损失的机械能；

（2）物块所能达到的最大高度；

（3）金属圆环的最大速度。

【答案】（1）    

（2）    

（3）

【解析】

【小问1详解】

子弹射入物块过程中，系统的动量守恒，取向右方向为正方向，根据动量守恒定律得则有

得

机械能只在该过程有损失，损失的机械能有

解得

【小问2详解】

物块（含子弹）在向上摆动过程中，以物块（含子弹）和圆环组成的系统为研究对象，根据系统水平方向的动量守恒则有

解得

根据机械能守恒定律有

代入数据可解得

【小问3详解】

当子弹、物块、圆环达到共同速度后，子弹和物块将向下摆动，在此过程中圆环一直受绳子水平向右的分力作用，圆环速度一直增大，当子弹和物块运动到圆环正下方时圆环速度最大。

设此时子弹和物块的速度为，圆环速度为，则有

及

由上述两式联立可解得

故金属圆环的最大速度为。

16. 设在地面上方的真空室内，存在着方向水平向右的匀强电场和方向垂直于纸面向内的匀强磁场，如图所示。一段光滑且绝缘的圆弧轨道固定在纸面内，其圆心为点，半径，O，A连线在竖直方向上，弧对应的圆心角。今有一质量、电荷量的带电小球，以的初速度沿水平方向从点射入圆弧轨道内，一段时间后从点离开，此后小球做匀速直线运动。重力加速度，，。求：

（1）匀强电场的场强；

（2）小球经过点时的速率：

（3）小球射入至圆弧轨道A端的瞬间，小球对轨道的压力（计算结果保留两位有效数字）。

【答案】（1）    

（2）    

（3），竖直向下

【解析】

【小问1详解】

当小球离开圆弧轨道后，对其受力分析如图所示

由平衡条件得

代入数据解得

【小问2详解】

小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道过程中，由动能定理得

代入数据得

【小问3详解】

根据小球经过点时的受力分析图可知

解得

分析小球经过处时，由向心力公式可知

代入数据得

由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力为

方向竖直向下