内容正文:
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青州一中高二 姓名: 学号: 班级:
高二普通部期末考试物理模拟一
使用时间:2025.1.13 签批人:
一、单选题:本题包括8小题,每小题3分,共24分。
1. 在物理学发展的过程中,许多优秀的物理学家做出了卓越的贡献,下列说法正确的是( )
A. 法拉第在一次实验中发现通电直导线能够使小磁针发生偏转,揭示了电磁关系新篇章
B. 奥斯特发现了电流的磁效应,并把这些现象定名为电磁感应
C. 安培提出了“分子电流假说”,磁体受到高温或猛烈撞击时才有磁性
D. 麦克斯韦提出了电磁波理论和假设,赫兹通过实验验证了电磁波的存在
2. 电流计等磁电式电表是利用永久磁铁对通电线圈的作用原理制成的,其优点是灵敏度高。构造如图甲所示,圆柱形铁芯固定于U形磁铁两极间,其中磁场是均匀辐向分布,铁芯外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框,铝框的转轴上装有指针和游丝(又称螺旋弹簧)。下列说法中正确的是( )
A. 图乙中当线圈通以如图所示电流,图中指针往左偏
B. 线圈中电流越大,安培力就越大,螺旋弹簧的形变也越大,线圈偏转的角度也越大
C. 极靴和铁质圆柱之间磁场匀强磁场
D. 线圈无论转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行,所以线圈不受安培力
3. 如图所示,一根质量为m、长为l的金属棒用两根绝缘的软绳P和Q竖直悬挂,并处于垂直于纸面的匀强磁场中。现在金属棒中通以大小为I、方向从a到b的电流,此时两软绳上的拉力均等于金属棒重力的,已知金属棒始终处于静止状态,重力加速度为g,两软绳上的拉力始终相同,则下列说法不正确的是( )
A. 金属棒受到的安培力大小为,方向竖直向上
B. 磁场方向垂直纸面向里
C. 磁场的磁感应强度大小为
D. 若仅改变金属棒中的电流方向,那么两软绳上的拉力大小均变为
4. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播,在时刻刚好传播到处质点P,波形图像如图所示,已知波的传播速度为。下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿y轴正方向
B. 波源振动的频率为
C 时,质点Q第二次处于波峰
D. 从到的时间内,质点Q通过的路程为
5. 如图所示是研究光的双缝干涉的示意图,挡板上有两条狭缝,屏上的O点到两缝的距离相等。用频率为f的单色光垂直照射双缝,在屏上会产生干涉条纹。由O向上数,在光屏的P点出现第4条暗条纹。已知光速为c,则P到双缝的距离之差为( )
A.
B. C. D.
6. 位于坐标原点的波源的振动图像如图所示,形成的简谐波沿着x轴向两侧传播,已知波的传播速度为,则时的波动图像为( )
A. B.
C. D.
7. 回旋加速器两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接,两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的中心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q,质量为m,D形金属盒的半径为R,下列说法正确的是( )
A. 所加交流电的频率为
B. 所加交流电的频率为
C. 粒子加速后获得的最大动能为
D. 粒子加速后获得的最大动能为
8. 如图所示,直角三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,,边长。质量为m、电荷量为q的带负电粒子从O点沿方向射入磁场,从边射出且半径最大,下列说法正确的是( )
A. 粒子的速度大小为
B. 粒子在磁场中的运动时间为
C. 粒子在磁场中运动的圆弧对应的弦长为
D. 粒子离开磁场的位置到Q点的距离为
二、多选题:本题包括4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图是电池盒、开关模块、灯泡模块及导线组成的电路,A、B、C、D、E、F是接线柱编号。当闭合开关时,发现灯泡不发光。现用多用电表检测电路故障,下列说法正确的是( )
A.开关断开,多用电表选欧姆挡,两表笔分别接C、D,可判断除开关以外的电路是否短路
B.开关断开,多用电表选欧姆挡,两表笔分别接D、F,指针不动,则可能是灯泡模块断路
C.开关闭合,多用电表选直流电压2.5V挡,两表笔分别接A、F,指针不动,则电池盒一定断路
D.开关闭合,多用电表选直流电压2.5V挡,两表笔分别接E、F,指针偏转,则B、F间导线一定未断路
10.水面下深h处有一点光源S,发出两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,俯视如图所示,小圆内为由a、b两种单色光构成的复合光区域,环状区域只有a光,小圆和大圆的半径分别为r和R,以下说法中正确的是( )
A.a光在水中的折射率
B.a光和b光在水中传播速度之比
C.用同一套装置做双缝干涉实验,b光条纹间距更大
D.若光源竖直向上运动,两圆半径之差(R−r)逐渐减小
11. 如图所示为滑雪道示意图,可视为质点的运动员从斜坡上M点由静止滑下,经水平轨道由P点飞出,落在斜面上的Q点,不计摩擦和空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 阶段,斜坡对运动员弹力的冲量等于其在N点时的动量
B. 阶段,水平轨道对运动员弹力的冲量与时间成正比
C. 阶段,运动员每秒的动量变化量均相同
D. 阶段,合外力的冲量小于运动员的动量变化
12. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,斜面顶端有一固定挡板,与一轻弹簧相连。弹簧下端连接一质量为m的小球,小球沿斜面方向做振幅为A的简谐运动。当小球运动到最高点时,弹簧正好处于原长,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的最大弹性势能为
B. 小球的最大动能一定小于
C. 弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
D. 小球在最低点时弹簧的弹力大小为
三、实验题:
13.(6分)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,做出的光路图及测量的相关角度如图甲所示。
(1)下列说法正确的是( )
A.在插P3和P4时,只需要P4挡住P3即可确定出射光线的光路
B.P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些,可以提高准确度
C.实验中入射角θ适当偏大一点,测量结果越准确
D.实验中大头针P1、P2越靠近法线测量结果越准确
(2)由于实验时忘了携带刻度尺、量角器等工具,该同学利用坐标纸进行数据处理,他利用图乙可以计算出玻璃砖的折射率为 。
(3)“插针法”确定好光路后,另一同学在坐标纸上确定界面的时候,不小心把玻璃砖整体平行上移一小段距离d,如图丙所示,此时他计算出的玻璃砖折射率 。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
14.(8分)如图甲所示,是标称电压为的方形“叠层电池”,具有体积小输出电压高的特点,主要应用于便携式设备,如对讲机、遥控玩具、万用表等,某实验小组利用如图乙所示的电路图来测量从玩具车上换下来的叠层电池的电动势和内阻,可供选择的器材有:
①电流表,量程为,内阻
②电流表,量程为,内阻约为
③滑动变阻器,最大值为
④电阻箱,调节范围
⑤一个开关、导线若干
(1)该实验小组将电流表与电阻箱串联后改装为量程为的电压表,则电阻箱应调至 。
(2)改变滑动变阻器的位置,测得多组实验数据,并作出如图丙所示的关系图线,如果图线与纵轴的交点坐标为,图线的斜率的绝对值为,则通过计算可得电源的电动势为 ,电源内阻 。(结果均保留一位小数)
(3)如图丁所示为某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果三个该型号的灯泡串联起来接在上述电池组上,如图戊所示,则一只灯泡消耗的功率为 W(结果保留两位小数)。
四、计算题:本题共4小题,共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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.
15.(8分)图(一)是我国宇航员王亚平太空授课时“玩水球”,水滴在完全失重环境下成为一透明的球体,当太阳光照射到“水球”上时,光会被折射和反射而形成彩虹。如图(二)为某均匀透明球形液滴的截面图,圆心O在球心上。球半径为R。一束光从空中(看作真空)平行直径AOB射到圆上的C点,入射角i=60°,该光射入球内经过一次反射后从D点再次平行AOB折射向空中。C、D两点到AOB的距离相同。
(1)补充完整液滴内的光路图,求出液滴对该光的折射率n;
(2)该光从C点射入液滴经一次反射从D点射出在液滴内传播的时间t。(光在真空中的传播速度为c)
16.(10分)分别沿x轴正向和负向传播的两列简谐横波P、Q的振动方向相同,振幅均为5cm,波长均为8m,波速均为4m/s。时刻,P波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振动;Q波刚好传到处,该处的质点将自平衡位置向上振动。经过一段时间后,两列波相遇。
(1)在答题卡给出的坐标图上分别画出P、Q两列波在时刻的波形图(P波用虚线,Q波用实线);
(2)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
17.(12分) 如图所示,粗糙轨道在点平滑连接,倾斜轨道与水平轨道倾角,其中为,距离,段足够长。物块与段的动摩擦因数与段动摩擦因数为,与水平段的动摩擦因数为,物块静止放在点,物块从斜面上某位置静止释放,在点和物块发生弹性正碰,碰后物块恰好停在点。已知,,两物体均可以视为质点,,。求:
(1)碰撞后物块的速度为多大;
(2)释放位置到点的距离。
18.(16分) 如图所示,y轴左侧区域存在沿y轴负方向的匀强电场,y轴右侧区域存在匀强磁场,第一象限磁场方向垂直纸面向外,第四象限磁场方向垂直纸面向里,且第四象限磁感应强度大小是第一象限的2倍。光滑固定竖直半圆形轨道与x轴负半轴相切于P点,在第一象限垂直x轴放置粒子吸收屏,该屏距y轴的距离为L。某时刻电荷量为q,质量为m的带正电粒子在P点获得一水平向左的初速度,经半圆轨道运动到最高点(,)后沿x轴正方向射出,恰好从O点进入磁场,一段时间后粒子垂直击中吸收屏。已知场强大小为E,粒子重力不计。
(1)求粒子从A点射出时速度大小;
(2)求粒子在P点获得的初速度大小;
(3)求粒子击中吸收屏的纵坐标的可能值;
(4)若在第一、四象限加上沿z轴负方向的匀强电场,场强大小也为E,且磁场的磁感应强度取最小值,求粒子进入第一象限时的z轴坐标。
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