精品解析：福建省莆田市仙游县6所乡镇高中校联盟2023-2024学年高二下学期期中质量检测物理试卷

2023-2024 学年下学期六校联盟期中质量检测试卷 高二年物理科 （总分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上. 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题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，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效. 3.考试结束后，将答题卡交回. 一、单项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的.） 1. 简谐运动中反映物体振动快慢的物理量是（　　） A. 周期 B. 回复力 C. 振幅 D. 位移 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】简谐运动中，周期表示物体完成一次全振动的时间，故能反映振动快慢。 故选A。 2. 红光和紫光通过单缝获得衍射图样，如图所示图样中反映红光的衍射图样的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】单缝衍射的图样是中间宽，两边窄的条纹，由于红光的波长比紫光长，所以红光衍射条纹的宽度要大于紫光衍射条纹的宽度。 故选C。 3. 如图所示，长为3l的直导线折成三段做成正三角形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的强弱为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该通电导线受到的安培力大小为（　　） A. 2BIl B. C. D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】导线ABC段的有效长度为 L=2lsin30°=l 故导线受到的安培力为 F=BIl+BIl=2BIl 故选A。 4. 如图所示，扇形透明介质AOB的半径为R，圆心角为45°，单色光沿平行OB方向从C点射介质，C点到OB的距离H=，该介质的折射率n=。光在AB面的入射角的正弦值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】光路如图所示 在C点根据折射定律 代入数据解得 r=30° 在三角形中，根据几何知识可得 根据正弦定理可得 根据几何知识可得 联立可得光在AB面的入射角的正弦值为 故选B。 二、双项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分.每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.） 5. 下列说法正确的是（　　） A. 太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹，是光的衍射现象 B. 阳光下肥皂膜上的呈彩色条纹，是光的干涉现象 C. 光的偏振说明光是横波 D. 眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹，是光的干涉现象 【答案】BC 【解析】 【详解】A．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹，是光的色散现象，故A错误； B．阳光下肥皂膜上的呈彩色条纹，是光的干涉现象，故B正确； C．光的偏振说明光是横波，故C正确； D．眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹，是光的衍射现象，故D错误。 故选BC。 6. 如图所示，一单摆（）其摆动周期为，则下列说法正确的是（　　） A. 减小摆球质量，其周期变小 B. 减小最大摆角，其周期变小 C. 增大摆长，其周期变小 D. 摆球由运动时，摆球的势能转化为动能 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据单摆的周期公式 可知，周期与摆球的质量无关，与摆角的大小也无关，AB错误； C．根据单摆周期公式可知，增大摆长，其周期变大，C错误； D．摆球由运动时，重力做正功，摆球的势能转化为动能，D正确。 故选D。 7. 两列在同一介质传播的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为2.50Hz，图示时刻平衡位置x=3m处的质点正在向上振动。则下列说法正确的是（　　） A. 实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播 B. 两列波的波速均为15m/s C. 两列波在相遇区域发生干涉现象 D. 从图示时刻起再过0.025s，平衡位置x=1.875m处的质点将位于y=15cm处 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图示时刻平衡位置x=3m处的质点正在向上振动，根据波动规律可知，实线波沿x轴正方向传播，则虚线波沿x轴负方向传播，故A正确； B．实线波的频率为，波长为，由于波速由介质决定，所以波速两列波的波速均为 故B正确； C．由于两列波的波长不相等，波速相等，所以两列波的频率不相等，则两列波在相遇区域不会发生干涉现象，故C错误； D．从图示时刻起再过0.025s，两列波传播的距离均为 可知图示时刻位于的实线波的波峰在0.025s时刚好传到处，图示时刻位于的虚线波的波峰在0.025s时刚好传到处，根据叠加原理可知，平衡位置x=1.875m处的质点位移为30cm，故D错误。 故选AB。 8. 如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t。在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转角，根据上述条件可求下列物理量中的哪几个（　　） A. 带电粒子的比荷 B. 带电粒子在磁场中运动的周期 C. 带电粒子在磁场中运动的半径 D. 带电粒子的初速度 【答案】AB 【解析】 【详解】A．无磁场时，带电粒子做匀速直线运动，设圆柱形区域磁场的半径为R0，则 而有磁场时，带电粒子做匀速圆周运动，由半径公式可得 由几何关系得，圆磁场半径R0与圆轨道半径R的关系 联立解得 故A正确； B．粒子在磁场中的运动周期 故B正确； CD．由于不知圆磁场的半径，因此带电粒子的运动半径也无法求出，以及初速度无法求，故CD错误。 故选AB。 三、填空题：（每空2分，共24分）。 9. 如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是这列波在t=0.2s时刻的波形图，图乙为处质点的振动图像。则这列波的传播速度为________；t=0.2s时刻处质点的振动方向为y轴_________（填“正”或“负”）方向。 【答案】 ①. 1 ②. 正 【解析】 【详解】[1]由图甲和图乙可知 ， 则这列波的传播速度为 [2]由于波长为，可知处质点的振动与处质点的振动完全一致；由图乙可知时刻处质点的振动方向为y轴正方向。 10. 如图所示，一小孩在河水清澈的河面上沿直线游泳，已知这条河的深度为，不考虑水面波动对视线的影响。某时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，向前游了3m时他恰好看不到小石块了，则河水的折射率是_______，若光在真空中的速度是，则光在河水中的速度是_______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1][2] 小孩向前游了3m时他恰好看不到小石块了，则知光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角C，如图 根据全反射临界角公式得 则 根据光速与折射率公式有 11. 在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时，已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离l为0.700m，相邻两亮条纹的间距Δx为2.310mm，由计算式λ＝__________，求得所测光波长为__________nm。 【答案】 ①. ②. 495 【解析】 【详解】[1]根据相邻亮条纹间距公式 可得波长计算式为 [2]代入数据可得 12. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图所示。 （1）此玻璃的折射率计算式为n=______（用图中的θ1、θ2表示）； （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量； （3）若该同学用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2做出sinθ1－sinθ2的图像如图所示，下列判断不正确的是______。 A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象 B．玻璃的折射率为0.67 C．玻璃的折射率为1.5 D．玻璃临界角的正弦值为0.67 【答案】 ①. ②. 大 ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]据题意可知入射角为90°－θ1，折射角为90°－θ2，则玻璃的折射率为 （2）[2]玻璃砖越宽，光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量结果越准确。故应选用宽度大的玻璃砖来测量。 （3）[3]A．由sinθ1－sinθ2图像可知 故光是从空气射入玻璃的，入射角为θ1，故A正确，不符合题意； BC．由折射率的定义知n=1.5，B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．由临界角定义知临界角的正弦值 故D正确，不符合题意。 故选B。 13. （1）测量单摆的振动周期，测量时间应从摆球经过______（选填“平衡位置”或“最高点”）时开始计时。 （2）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出图像如图所示，此图线斜率的物理意义是（　　） A. B. C. g D. （3）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度，他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度ΔL，再测出其振动周期T2，则可用该同学测出的物理量来表达重力加速度为g=______。 【答案】（1）平衡位置 （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 测量单摆的振动周期，为了减小测量误差，测量时间应从摆球经过平衡位置时开始计时。 【小问2详解】 根据单摆周期公式 可得 可知图像的斜率为 故选A。 【小问3详解】 设摆线较长的摆长为，则有 把摆线缩短适当的长度ΔL，则有 联立解得重力加速度为 四、计算题：（第14题8分，第15题12分，第16题16分，共36分）。 14. 将长度为50cm、通有1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出图中导线所受安培力的大小和方向。 【答案】0.5N，方向水平向右 【解析】 【详解】导线受到的安培力大小为 F=BIL=0.5N 由左手定则知方向水平向右。 15. 如图所示，在倾角为θ=的斜面上，固定一宽度L=0.25m的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω。一质量m=0.02kg的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，ab中电流大小I=0.5A，此时杆恰好静止在导轨上。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2．求： (1)R的大小； (2)磁感应强度B的大小； (3)若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零，求此时磁感应强度的大小和方向。 【答案】(1)5Ω；(2)0.8T；(3)1.6T，水平向左 【解析】 【分析】 【详解】(1)设滑动变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆定律得 E=I(R+r) 解得 R=5Ω (2)金属杆静止在金属导轨上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡得 F安=mgsin 代入数据得 F安=0.1N 又由F安=BIL，得 B=0.8T (3)当安培力的方向向上时，金属杆对斜面的支持力才可能等于0，由左手定则可知，磁场的方向水平向左；设此时磁感应强度为B′，则 mg=B′IL 代入数据可得 B′=1.6T 16. 一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为＋q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为零。这些离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上，已知放置底片的区域MN＝L，且OM＝L。某次测量发现MN中左侧区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧区域QN仍能正常检测到离子.在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到。 （1）求离子刚进入磁场区域的速度； （2）求原本打在MN中点P的离子的质量m； （3）为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）离子在电场中加速，则有 qU0＝mv2 解得 v= （2）在磁场中做匀速圆周运动，则有 qvB＝ 联立解得 r0＝ 当离子打在P点时，可知 r0＝L 解得 m＝ （3）由动能定理结合洛伦兹力提供向心力有 qU＝mv2，qvB＝ 得 r＝ 故 U＝ 离子打在Q点时，可知 r＝L 解得 U＝ 离子打在N点时，可知 r＝L 解得 U＝ 则电压的调节范围为 ≤U≤ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024 学年下学期六校联盟期中质量检测试卷 高二年物理科 （总分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上. 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题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，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效. 3.考试结束后，将答题卡交回. 一、单项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的.） 1. 简谐运动中反映物体振动快慢的物理量是（　　） A. 周期 B. 回复力 C. 振幅 D. 位移 2. 红光和紫光通过单缝获得衍射图样，如图所示图样中反映红光的衍射图样的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，长为3l的直导线折成三段做成正三角形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的强弱为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该通电导线受到的安培力大小为（　　） A. 2BIl B. C. D. 0 4. 如图所示，扇形透明介质AOB的半径为R，圆心角为45°，单色光沿平行OB方向从C点射介质，C点到OB的距离H=，该介质的折射率n=。光在AB面的入射角的正弦值为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：（本题共4小题，每小题6分，共24分.每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.） 5. 下列说法正确的是（　　） A. 太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹，是光的衍射现象 B. 阳光下肥皂膜上的呈彩色条纹，是光的干涉现象 C. 光的偏振说明光是横波 D. 眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹，是光的干涉现象 6. 如图所示，一单摆（）其摆动周期为，则下列说法正确的是（　　） A. 减小摆球质量，其周期变小 B. 减小最大摆角，其周期变小 C. 增大摆长，其周期变小 D. 摆球由运动时，摆球的势能转化为动能 7. 两列在同一介质传播的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为2.50Hz，图示时刻平衡位置x=3m处的质点正在向上振动。则下列说法正确的是（　　） A. 实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播 B. 两列波的波速均为15m/s C. 两列波在相遇区域发生干涉现象 D. 从图示时刻起再过0.025s，平衡位置x=1.875m处的质点将位于y=15cm处 8. 如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t。在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转角，根据上述条件可求下列物理量中的哪几个（　　） A. 带电粒子的比荷 B. 带电粒子在磁场中运动的周期 C. 带电粒子在磁场中运动的半径 D. 带电粒子的初速度 三、填空题：（每空2分，共24分）。 9. 如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是这列波在t=0.2s时刻的波形图，图乙为处质点的振动图像。则这列波的传播速度为________；t=0.2s时刻处质点的振动方向为y轴_________（填“正”或“负”）方向。 10. 如图所示，一小孩在河水清澈的河面上沿直线游泳，已知这条河的深度为，不考虑水面波动对视线的影响。某时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，向前游了3m时他恰好看不到小石块了，则河水的折射率是_______，若光在真空中的速度是，则光在河水中的速度是_______。 11. 在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时，已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离l为0.700m，相邻两亮条纹的间距Δx为2.310mm，由计算式λ＝__________，求得所测光波长为__________nm。 12. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图所示。 （1）此玻璃的折射率计算式为n=______（用图中的θ1、θ2表示）； （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量； （3）若该同学用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2做出sinθ1－sinθ2的图像如图所示，下列判断不正确的是______。 A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象 B．玻璃的折射率为0.67 C．玻璃的折射率为1.5 D．玻璃临界角的正弦值为0.67 13. （1）测量单摆的振动周期，测量时间应从摆球经过______（选填“平衡位置”或“最高点”）时开始计时。 （2）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出图像如图所示，此图线斜率的物理意义是（　　） A. B. C. g D. （3）该小组的另一同学没有使用游标卡尺也测出了重力加速度，他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期T1，然后把摆线缩短适当的长度ΔL，再测出其振动周期T2，则可用该同学测出的物理量来表达重力加速度为g=______。 四、计算题：（第14题8分，第15题12分，第16题16分，共36分）。 14. 将长度为50cm、通有1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出图中导线所受安培力的大小和方向。 15. 如图所示，在倾角为θ=的斜面上，固定一宽度L=0.25m的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω。一质量m=0.02kg的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，ab中电流大小I=0.5A，此时杆恰好静止在导轨上。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与金属棒的电阻不计，取g=10m/s2．求： (1)R的大小； (2)磁感应强度B的大小； (3)若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零，求此时磁感应强度的大小和方向。 16. 一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为＋q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为零。这些离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上，已知放置底片的区域MN＝L，且OM＝L。某次测量发现MN中左侧区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧区域QN仍能正常检测到离子.在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到。 （1）求离子刚进入磁场区域的速度； （2）求原本打在MN中点P的离子的质量m； （3）为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $