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2023-2024学年江苏省南京市六校联合体 期末考试

一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意）

1．对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　）

A．图甲中b光在玻璃球中的速度较大

B．图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小

C．图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整

D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化

2．如图为古代青铜“鱼洗”复制品，在其中加入适量清水后，用手有节奏地摩擦“鱼洗”的双耳，会发出嗡嗡声，并能使盆内水花四溅。下列说法中不正确的是（　　）

A．“鱼洗”发出的声音在空气中传播时，介质振动方向与声音传播方向始终共线

B．手掌摩擦越快发出的声音越大，水花溅得越高

C．盆内水花及盆体的振动是受迫振动，振动频率与手掌摩擦频率总相等

D．当双手以某一种特定频率摩擦时，盆耳发出的嗡嗡声特别响，水花溅得特别高，这是共振现象

3．如图所示，上下板足够长，间距为d。一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），从下极板上的A点以速度v沿与极板成60°角、垂直磁场的方向射入磁场区域。若要使粒子不打在上极板，则磁场的磁感应强度B应满足（　　）

A． B． C． D．

4．如图所示，无线充电技术中使用的受电线圈线圈匝数为n，面积为S。若在t₁到t₂时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B₁均匀减小到B₂，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差U_ab（　　）

A．恒为 B．恒为

C．恒为0 D．从0均匀变化到

5．如图所示，置于管口T前的声源发出一列单一频率声波，分成两列振幅相同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长，再将A管向右拉长的距离，探测到两束波在O处相遇时起到了消声效果。关于这个装置，下列说法正确的是（　　）

A．利用了波的干涉，声波的波长可能是

B．利用了波的干涉，声波的波长可能是

C．利用了波的衍射，声波的波长可能是

D．利用了波的衍射，声波的波长可能是

6．将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上，使手机边缘与座椅边缘平行（图甲），让秋千以小摆角（小于5°）自由摆动，此时秋千可看作一个理想的单摆，摆长为L。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的a-t关系图如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）

A．秋千从摆动到停下的过程振幅和频率都减小

B．t₁时刻，秋千对手机的支持力等于手机的重力

C．秋千摆动的周期为

D．该地的重力加速度

7．笔记本电脑盖上屏幕，屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合，通过改变a、b间电势差的方式使屏幕进入休眠模式，其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时，相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件，已知该霍尔元件载流子为电子，以下说法正确的是（　　）

A．盖上盖板，a端带正电

B．打开盖板，a端带正电

C．盖上屏幕过程中，a、b间电势差逐渐减小

D．盖上屏幕过程中，a、b间电势差逐渐增大

8．如图所示，折射率为的三棱镜，横截面为直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°，D为AB边上一点，且BD=2DA．一束平行光平行于BC从AB边射入三棱镜，光在真空中传播的速度为c。下列说法正确的是（　　）

A．光在AB边的折射角为45°

B．光在三棱镜中的传播速度为

C．光从BD之间入射，不能从BC边射出

D．光从AD之间入射，能从AC边射出

9．如图所示，某空间区域分布着垂直纸面向里、水平宽度为l的匀强磁场，是位于纸面内的直角梯形线圈且边刚好与磁场区域左边界重合，间的距离为2l，ab=2cd。从时刻起，使线圈沿垂直于磁场区域边界的方向以速度v匀速穿越磁场区域，规定直角梯形线圈中感应电流逆时针方向为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，下列关于感应电流I随时间t变化的图线正确的是（　　）

A． B．

C． D．

10．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，ABC为粗细均匀的导线组成的等腰直角三角形，垂直放置在磁场中，恒定的电流I从A点注入，C点流出，L为直角边长度，则该导线框受到的安培力大小为（　　）

A．0 B．BIL C． D．

11．如图所示，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m的球C，现将球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放球C，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　）

A．运动过程中，A、B、C组成的系统机械能守恒，动量守恒

B．C球摆到最低点过程，C球的速度为

C．C球第一次摆到最低点过程中，木块A、B向右移动的距离

D．C向左运动能达到的最大高度

二、非选择题：本题共5题，共56分。其中第13题～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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

12．如图所示，ABC为由某种材料制成的三棱镜，某同学用“插针法”来测量此三棱镜的折射率，主要实验步骤如下：

（1）先在木板上铺一张白纸，然后画出棱镜的界面，如图所示。在棱镜的一侧插上两枚大头针P₁和P₂，用“•”表示大头针的位置，然后在另一侧透过棱镜观察，并依次插上大头针P₃和P₄，利用相关实验器材测出棱镜的折射率，下列说法正确的有           。

A．P₃只需挡住P₂的像

B．P₄挡住P₃的同时，还要挡住P₂和P₁的像

C．该实验除刻度尺外，还必须使用量角器

D．该实验可以只用刻度尺，无须使用量角器

（2）经正确操作，四枚大头针的插孔位置如图所示，请在图上作出实验光路图           。

（3）依据光路图，可测得该棱镜的折射率为           （计算结果保留3位有效数字）。

（4）为了减小实验误差，下列操作正确的是           。

A．为减小作图误差，P₁和P₂、P₃和P₄的距离应适当大一些

B．为减小测量误差，P₁和P₂连线与棱镜界面法线的夹角应适当大一些

C．为减小测量误差，在判断针与像是否在同一直线时，应该观察大头针的头部

D．实验中三棱镜在纸上的位置不可移动，可用三棱镜代替尺子画出边界线以固定三棱镜在纸上的位置

（5）若该同学在作出棱镜界面时，把棱镜右侧界面画成AC′（真实界面为AC），则该同学测量出三棱镜折射率比真实值           （填“大”、“小”或“相等”）。

13．有一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=0时刻波形如图所示，波源振动周期为0.4s，P点和Q点位置如图。求：

（1）这列波的传播速度；

（2）从t=0时刻开始，当Q点完成1次全振动时，P质点的路程。

14．甲小孩乘一辆小车在光滑的水平冰面上以速度v₀=5m/s匀速行驶，发现正前方有一静止的乙车，甲小孩迅速拿起车上小球，以相对地面为v=15m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住。已知甲和他的小车及小车上小球的总质量为M₁=60kg，每个小球质量m=1kg，乙和他的小车的总质量为M₂=40kg，不计空气阻力。求：

（1）甲第一次抛球时对小球的冲量大小；

（2）为保证两车不相撞，甲至少抛出多少个小球。

15．两根相距为d=1m的金属导轨平行固定放置，左半部分倾斜且光滑，倾角θ=30°，右半部分导轨水平且粗糙，动摩擦因数μ=0.5（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），磁感应强度B=0.5T，磁场方向分别与导轨平面垂直，如图所示，导轨的电阻均不计。在导轨上水平放置金属杆ab、cd，两杆的质量均为m=0.2kg。其中，cd杆电阻为r=0.5Ω，ab杆和R的电阻均为1Ω。在距离斜导轨底端s=2m处给cd杆一沿斜面向下的速度，恰好可以沿斜面匀速下滑，最终停在水平导轨上（运动过程两杆不相碰，不计杆在导轨连接处动能损失），g=10m/s²，求：

（1）cd杆匀速下滑的速度大小；

（2）cd杆运动到斜面底端过程中，流经ab杆的电荷量；

（3）若整个运动过程中，电阻R上的热量为0.655J，求cd杆在水平导轨运动的位移大小。

16．如图所示，第一象限内存在沿x轴负方向、场强大小为E的匀强电场，第二、三、四象限存在垂直xOy平面向里的匀强磁场。把一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子由A点静止释放，A点到x轴和y轴的距离均为d，粒子从y轴上的P点第一次进入磁场偏转后，垂直x轴再次进入电场，在电场的作用下又从y轴上的Q点（图中未标出）第二次进入磁场，粒子重力不计。求：

（1）粒子到达P点的速度大小及匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（2）O、Q两点间的距离；

（3）粒子从A点开始，到第2024次进入磁场时运动的总时间。

2023-2024学年江苏省南京市六校联合体高二上学期期末调研测试 物理答案

1．B

【解析】A．由图可得，b光的折射率大于a的折射率，根据

可得，b光在玻璃球中的传播速度较小，故A错误；

B．由于条纹间距

可知只减小屏到挡板的距离L，相邻亮条纹间距离将减小，故B正确；

C．被检测件的上表面和样板件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，故C错误；

D．自然光通过M后变成偏振光，若N的偏振方向与M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮；若N的偏振方向与M的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，因此当M和N发生相对转动时，光屏上的光斑亮度会发生变化，故D错误。

故选B。

2．B

【解析】A．声波是纵波，介质振动方向与声音传播方向共线，故A正确，不符合题意；

BD．只有双手摩擦的频率越接近盆体和水花固有振动频率时，盆耳发出的嗡嗡声才会特别响，水花才会溅得特别高，这是共振现象的体现，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意；

C．盆内水花和盆体均做受迫振动，频率与驱动力的频率相等，故C正确，不符合题意。

故选B。

3．C

【解析】粒子不打在上极板，临界情况为粒子的轨迹恰好与上极板相切，如图所示

设轨道半径为r，由几何关系可得

解得

由于洛伦兹力提供向心力，则

解得

磁感应强度B越大，轨迹半径越小，所以磁场的磁感应强度B应满足

故选C。

4．A

【解析】穿过线圈的磁场均匀减少，将产生大小恒定的感生电动势，由法拉第电磁感应定律得

而等效电源内部的电流由楞次定理知从b流向a，即a点是等效电源的正极，a点电势大于b点电势，故

故选A。

5．B

【解析】根据题意可知，将A管向右拉长15cm两束波在O处相遇时起到了消声效果，即利用波的干涉，O点振动减弱，即波程差为30cm，波程差应等于半波长的奇数倍，所以声波的波长可能为60cm。

故选B。

6．D

【解析】A．秋千从摆动到停下受空气阻力，振幅不断变小，但频率不变，故A错误；

B．当秋千摆至最低点时，根据牛顿第二定律可得

可知秋千对手机的支持力大于手机所受的重力，故B错误；

C．根据图像可得秋千摆动的周期为，故C错误；

D．根据单摆的周期公式可得

所以

故D正确。

故选D。

7．D

【解析】AB．无论盖上盖板还是打开盖板，霍尔元件磁场方向向下，电流方向向左，根据左手定则可得，载流子受力方指向a，因此a端带负电，故AB错误；

CD．设霍尔元件的长度为a，宽度为b，高度为c，则

所以

盖上屏幕过程中，磁感应强度变大，则霍尔电压增大，即a、b间电势差逐渐增大，故C错误，D正确。

故选D。

8．C

【解析】A．由题意可得，折射率

由图可知，入射角为，故折射角为，故A错误；

B．光在三棱镜中的传播速度

故B错误；

C．光从BD之间入射，折射角为，也就是在射入BC边界时，入射角为，又因为

，

在BC边界发生了全反射，因此光从BD之间入射，不能从BC边射出，故C正确；

D．光从AD之间入射，折射角为，也就是在射入AC边界时，入射角也为，大于临界角，故在AC边界发生了全反射，因此光从AD之间入射，不能从AC边射出，故D错误；

故选C。

9．A

【解析】根据右手定则可知，在时间内感应电流方向沿逆时针方向，时间内，线圈切割磁感线的有效长度越来越长且成线性递增，则感应电流也随时间线性增大；在时间内，边已离开磁场，只有边切割磁感线，有效切割长度不变，感应电流大小不变，感应电流方向仍然是逆时针方向；时间内，感应电流的方向变为顺时针方向，且随着边进入磁场，有效切割长度越来越长，线圈在时刻的有效切割长度是长度的2倍，感应电流大小也是刚开始进入时的2倍。

故选A。

10．C

【解析】设流过ABC支路的电流为I₁、AC支路的电流为I₂，则

所以导线框受到的安培力大小为

故选C。

11．D

【解析】A．木块A、B和小球C组成的系统机械能守恒，但由于竖直方向动量不守恒，水平方向动量守恒，所以系统的总动量不守恒，故A错误；

B．C球第一次摆到最低点过程中，A、B、C组成的系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得

解得

故B错误；

C．根据题意有

所以木块A、B向右移动的距离为

故C错误；

D．小球C下落到最低点时，A、B将要开始分离，当C向左运动到达最大高度时，A、C共速，则有

解得

故D正确。

故选D。

12．     BD##DB          1.22     AB##BA     小

【解析】（1）[1]AB．在棱镜的一侧插上两枚大头针P₁和P₂，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P₃和P₄，使P₃同时挡住P₁和P₂的像，P₄挡住P₃及P₁和P₂的像，故A错误，B正确；

CD．该实验仅需使用刻度尺，在角度的测量时可利用直角三角形测量边长计算各角度的正弦值，无需使用量角器，故C错误，D正确。

故选BD。

（2）[2]实验光路图如图所示

（3）[3]根据测量，入射角和折射角约为

，

该棱镜的折射率为

（4）[4]A．为减小作图误差，P₁和P₂、P₃和P₄的距离应适当大一些，故A正确；

B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，即P₁和P₂连线与棱镜界面法线的夹角应适当大一些，故B正确；

C．判断像与针是否在同一直线时，应观察大头针的整个部分，不能只观察大头针的头部，故C错误；

D．不可用玻璃砖代替尺子，应沿玻璃砖描点后，用尺子画出玻璃砖界面，故D错误。

故选AB。

（5）[5]由图可知，折射角偏大，则此同学测量出三棱镜折射率比真实值此同学测量出三棱镜折射率比真实值小。

13．（1）10m/s；（2）32cm

【解析】（1）由图可知，波长为4m，所以

（2）Q经∆t时间开始振动，则

当Q完成一次全振动时，P振动时间为

则P振动路程为

14．（1）；（2）10

【解析】（1）对第一个小球分析，根据动量定理有

解得甲第一次抛球时对小球的冲量大小为

（2）以水平向右为正方向，对所有物体组成的系统，根据动量守恒定律有

对乙和他的小车及小球组成的系统，根据动量守恒定律有

联立解得

可知为保证两车不相撞，甲至少抛出10个小球。

15．（1）4m/s；（2）0.5C；（3）0.98m

【解析】（1）杆匀速运动时，根据平衡条件有

解得电流大小为

对ab杆分析，有

所以ab杆始终静止；

感应电动势的大小为

解得

（2）由电荷量公式

流过ab棒电流

可得

（3）从cd杆开始运动到静止在水平导轨，根据能量守恒定律

解得

16．（1），；（2）；（3）

【解析】（1）由题意可知，粒子在电场中做匀加速直线运动，由动能定理可得

解得

粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图

由洛伦兹力提供向心力

由几何关系可知

联立可得，匀强磁场的磁感应强度的大小为

（2）粒子再次进入匀强电场中做类平抛运动，x轴方向有

其中

在y轴方向有

联立可得，O、Q两点间的距离为

（3）粒子从A点运动到P点         

解得

粒子从P运动第一次返回电场

粒子从第二次进入磁场为开始为周期性运动，运动周期

则粒子从A到2024次进入磁场的总时间为