上海市洋泾中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理（等级考）试卷

上海市洋泾中学2023学年第二学期期末考试 高二物理（等级）试卷 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．“计算题”和“简答题”，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取。 4．完卷时间：60分钟，满分：100分。 折射率的测定 利用插针法，可以测定亚克力砖的折射率。 1. 如图所示，光线ab从空气入射到亚克力砖表面，经过砖块后出射。 （1）请画出经过c点以后的光路_______。 （2）由此得到玻璃砖对该光束的折射率______。 2. 若空气中光速为c，该砖的折射率为n，光在该砖中的传播速度为v，则满足（　　） A. B. C. D. 3. 如图，在“题1”条件下，若光线要在亚力克砖中发生全反射，则可以为（　　） A. 37° B. 45° C. 53° D. 60° 波动现象 波动现象是物理学中一个重要且广泛的研究领域。 4. 如图所示，在水槽中产生一列持续的水波后，将一支活动铅芯垂直水面插入水中，发现对水波的传播几乎没有影响。该现象称为波的（　　） A. 反射 B. 折射 C. 干涉 D. 衍射 5. 利用弹簧振子在竖直平面内上下振动拍打水面可以激起水波。 （1）若振子的振动图像如图所示，则5s内，振子速度方向始终沿方向的时间段为____ A．0~2s B．1~3s C．2~4s D．3~5s （2）当弹簧振子振动加快时，水波传播的速度将____ A．增大 B．减小 C．不变 6. 如图所示，甲、乙两人正以10m/s的速度相向跑动。在两人的连线上，有一发声装置一边发出频率为的声音，一边以10m/s的速度向乙运动，甲、乙两人听到的声音频率分别为、，那么（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，平静湖面上漂浮着两个小球A、B，湖面上O点处有一波源，从时刻起做简谐运动，形成向远处A传播的简谐横波。已知，从波刚传至A球后的1s内，A比B多做了10次全振动，且在这1s末，波刚好传至B球。则简谐波的波长为______m，A球的第一次起振的时刻为______s。 电磁炮 电磁炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器，用强迫储能器代替常规电源，它能在极短时间内释放所储存的电能。如图所示，光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度，电磁炮的弹体总质量，其能为加速弹体提供恒定电流，不计弹体在运动中产生的感应电动势和空气阻力。 8. 在某一次试验发射过程中，弹体所受安培力大小为______N；将弹体从静止加速到10m/s，轨道至少要有______m。 9. 如图所示，强迫储能器可以拆解成虚线框内的结构。开关S先接1，使平板电容器充电，电压充到为时将开关S接至2，炮弹受安培力作用开始向右加速运动。 （1）上述过程中____ A．电容器的上端为正极 B．电容器的下端为正极 C．平行导轨间距越小，飞机能获得的加速度将越大 D．平行导轨间距越小，飞机能获得的加速度将越小 （2）若整个充放电过程，计算机记录了流进（和流出）电容器的电流I与时间t变化的图像，如图。阴影部分的面积分别为A1和A2，则____ A． B． C． （3）若弹体在轨道间的电阻，强迫储能器的等效内阻，则储能器内部电压与弹体两端电压之比为____ A． B． C． D． 10. 若的该弹体以去撞击静止在轨道上的刚性物，假设为一维碰撞，且弹体和刚性物均不破裂。碰撞后弹体的速度为，刚性物的速度为，则下列数据可能的是（　　） A. B. C. D. 无人机 无人机因机动性能好，生存能力强，无人员伤亡风险等优点，被广泛应用在生产生活中。 11. 一无人机的动力装置是由四个多旋翼电机并联组成，设每个电机内阻为r、额定电流和电压分别为I和U。正常工作时无人机的输出功率为（　　） A. B. C. D. 12. 一质量为m的无人机从地面静止开始竖直向上飞行，该过程中加速度a随上升高度h的变化关系如图所示。无人机飞至高为处时，空气对其作用力大小为______；无人机飞至处时的速度为______。（重力加速度为g） 13. 一质量为的无人机对一静止的轿车进行拍摄。如图，无人机以车中心所在的竖直线为轴线，在地面上方的水平面内做半径为、角速度为的匀速圆周运动。 （1）此运动过程中，空气对无人机作用力方向为____ A．竖直向上 B．斜向上 C．水平方向 D．斜向下 E．竖直向下 （2）此运动过程中，空气对无人机的作用力大小为多少？（计算题） 14. 某同学利用无人机玩投球游戏。无人机在距地高为H水平面内匀速直线运动，释放可视为质点小球，小球飞行过程中不计空气阻力。 （1）小球在空中飞行过程中，小球加速度方向的是____ A． B． C． D． （2）若小球到达水平地面时，速度方向与水平方向间的夹角为，求： ①无人机匀速飞行时的速度大小； ②从抛出到落地过程中小球动量的变化量的大小。 氢 氢是自然界中最常见的元素之一，它的同位素有氘和氘。氢原子由一个带正电的原子核和一个核外电子组成，电子绕氢核做近似匀速圆周运动。 15. 氢，可以作为一种能源，它属于（　　） A. 常规能源 B. 新能源 16. 氢原子内质子和电子间距离为，质子与电子的相关数据、引力常数、静电力常量见表。 半径（m） 质量（kg） 电量（C） 质子 电子 （1）若电子受到原子核对其的库仑力为，行星对卫星的万有引力。可以发现，和的大小都与相互作用物体间的______成反比。 A.距离 B.距离的平方 C.距离的立方 （2）考虑到，质子与电子之间同时存在万有引力和库仑力，则______ A. B. C. D. 17. 如图所示为物理学家丁肇中研制的“阿尔法质谱仪”结构图。若氢原子核的质量为m。 （1）氢原子核以速度v进入速度选择器，两极板间电压为U，两板长度为l，相距为d，磁感应强度大小为。要使原子核能匀速通过速度选择器，则v等于______ A. B. C. D. （2）若氢原子核进入速度选择器的速度，则氢原子核在速度选择器中会做______ A.变加速曲线运动 B.匀加速曲线运动 C.变加速直线运动 D.匀加速直线运动 （3）若氢原子核以速度v垂直于磁场方向进入图示的质量分离器，分离器的磁感应强度大小为。则氢原子核做圆周运动的曲率半径______。（已知元电荷为e） （4）若氕核与氚核同时以相同的速度v垂直于磁场方向从图示的速度选择器进入到质量分离器，且氕核与氚核的电荷数相同，，则______ A.轨迹1是氕核，轨迹2是氚核 B.轨迹1是氚核，轨迹2是氕核 C.轨迹3是氕核，轨迹4是氚核 D.轨迹3是氚核，轨迹4是氕核 离子发动机 宇宙飞船进行长距离运行时，可采用离子发动机提供推力。在离子发动机中，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场（离子初速度忽略不计），A、B间电压为U，离子经电场加速后，从飞船尾部高速连续喷出，飞船利用反冲获得恒定推力。已知某离子发动机中单个正离子质量为m，电荷量为q。 18. 如果飞船获得的推力大小为，求单位时间内飘入A、B电场间的正离子数目。 19. 加速正离子束所消耗的功率P不同时，飞船获得的推力F也不同。为提高能量的转换效率，需要使“”尽量大。有两位同学观点如下： 小明提出：可以增大加速电压U； 小红认为：可以选用荷质比更大的正离子。 请判断并分析两位同学的观点，并做出合理的论述。 上海市洋泾中学2023学年第二学期期末考试 高二物理（等级）试卷 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，漏选给一半分，错选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．“计算题”和“简答题”，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取。 4．完卷时间：60分钟，满分：100分。 【1~3题答案】 【答案】1. ①. ②. 2. A 3. CD 【4~7题答案】 【答案】4. D 5. ①. C ②. C 6. D 7. ①. ②. 【8~10题答案】 【答案】8. ①. 0.8 ②. 12.5 9. ①. BD ②. B ③. C 10. D 【11~14题答案】 【答案】11. A 12. ①. 2mg ②. 13 B， 14. C，， 【15~17题答案】 【答案】15. B 16. ①. B ②. D 17. ①. A ②. A ③. ④. C 【18~19题答案】 【答案】18. 19. 见解析 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$