黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2024-2025学年高二下学期开学考试物理试卷

哈师大附中2023级高二下开学考试物理试题 满分：100分 时间：90分 1、 选择题：本题共14小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，每小题3分；第11～14题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．下图能正确表示条形磁铁或通电直导线周围磁感线分布的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，单摆在光滑斜面上做简谐运动，若要使其运动的周期变大，可以（　　） A．减小单摆振幅 B．缩短单摆摆长 C．增大摆球质量 D．减小斜面倾角 3．如图所示，产生机械波的波源从O点开始做匀速运动， 图中圆表示波峰， 已知波源振动的频率为f， 则下列说法正确的是（　　） A．该图表示波源正在向A点移动 B．观察者在B点接收到的波的频率是定值且大于f C．观察者在C点接收到的波的频率是定值且大于f D．观察者在O点接收到的波的频率是定值且大于f 4．如图，质量为的小球A沿光滑水平面以速度向右运动，与质量为的静止小球B发生碰撞，碰撞后小球A以速率（为待定系数）弹回，然后与固定挡板P发生弹性碰撞，要使A球能与B球再次发生碰撞，则k的取值范围应满足（    ）． A． B． C．或 D． 5．如图甲所示，竖直圆盘转动时，可带动固定在圆盘上的T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球，共同组成一个振动系统．当圆盘静止时，小球可稳定振动．现使圆盘匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定．改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图乙所示，则（　　） A．圆盘匀速转动时，振动小球的频率与圆盘转动的频率无关 B．此振动小球的固有频率约为3Hz C．若圆盘匀速转动的周期增大，振动小球的振幅减小 D．若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向右移动 6．如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q、质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是（　　） A．板间电场强度大小为 B．板间电场强度大小为 C．质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等 D．质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间 7．如图平行板电容器通过导线与二极管，直流电源相连，电容器上下极板分别是板，板，且下极板接地。是极板中间的某一点，位置不发生改变。以下说法正确的是（　　） A．板上移一点，两板之间电势差不变，点电势升高 B．板上移一点，两板之间电场强度增大，点电势降低 C．板下移一点，两板之间电场强度增大，点电势不变 D．板下移一点，两板之间电势差变大，点电势不变 8．台风对沿海地区的破坏力非常巨大，12级台风登陆时中心附近最大风力约为35m/s。已知小明站立时，在垂直于风速方向的受力面积约为0.5m2，空气的密度约为1.29kg/m3。假设空气吹到人身体上后速度减为零，则小明站在12级台风中心附近，所受的风力大小约为（    ） A．790N B．79N C．230N D．23N 9．如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过xOy平面，与xOy平面的交点形成边长为2a的正方形且关于x轴和y轴对称，各导线中电流方向已标出。下列说法正确的是（　　） A．在O点的磁感应强度方向沿x轴正方向 B．x轴正半轴的磁感应强度方向沿x轴正方向 C．直导线1、3之间的相互作用力为排斥力 D．直导线1、2、3对导线4的作用力的合力为零 10．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电粒子（可认为初速度为零），从狭缝进入电压为U的加速电场区加速后，再通过狭缝从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外半径为R的圆形匀强磁场，现在MN上的F点（图中未画出）接收到该粒子，且，则该粒子的比荷为（粒子的重力忽略不计）（　　） A． B． C． D． 11．用电压表和电流表测电源电动势和内电阻的实验电路如图甲所示。改变滑动变阻器的阻值，测出多组数据，依据测量数据作出电源路端电压与电流的关系图像如图乙中所示。是上一点，平行于横轴，平行于纵轴。下列说法正确的是（　　） A．比值的大小表示点对应的外电路的总电阻值 B．比值的大小表示电源内阻的阻值 C．矩形的面积大小表示与点对应的电源的总功率 D．梯形的面积大小表示与点对应的电源的输出功率 12．如图甲所示，为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，乙图为处质点P的振动图像，质点M位于处。下列判断正确的是（　　） A．此波在向x轴负方向传播 B．该波的传播速率为 C．经过时间，质点P沿波的传播方向移动 D．质点M从图示位置开始运动路程为时，所需的时间为 13．如图所示，绝缘粗糙细直杆abc在b处弯折为a角，水平bc段足够长，在虚线AB的右侧区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带电圆环（可视为点电荷）从倾斜ab段某处由静止释放，忽略圆环经过弯折处的能量损失且圆环在运动过程中所带电荷量保持不变。下列关于圆环速度v随时间t的变化图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 14．回旋加速器原理如图所示，置于真空中的形金属盒半径为，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略；磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，交流电源电压为，频率为。若质子的质量为、电荷量为，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。下列说法正确的是（　　） A．带电粒子由加速器的中心进入加速器 B．被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 C．质子离开回旋加速器时的最大动能为 D．该加速器加速质量为、电荷量为的粒子时，交流电频率应变为 二．非选择题，本题共5小题，共54分。 15．（1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是( ) A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线的夹角应尽量小些 C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 D．若P1、P2的连线与法线夹角较大时，有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到P1、P2的像 （2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是 。 （3）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n= （用图中线段的字母表示）。 （4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 C 1.5 偏小 不变 16．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、红色滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 （1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、 、A。 （2）本实验的操作步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并注意单缝与双缝的间距为5～10cm，使单缝与双缝相互平行。 ③用米尺测量双缝到屏的距离L=0.800m； ④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。 （3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头；使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数 mm，求得相邻亮纹的间距为 mm。 （4）已知双缝间距离d=0.20mm，用以上测量的数据计算该单色光波长= m。（此空保留2位有效数字） （5）如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的光学元件除了单缝D，还有 （选填字母代号）。 （6）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象很明显。若他对实验装置进行改动后，在毛玻璃上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能会实现这个效果的是 。 A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B．仅将单缝与双缝间距增大少许 C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤光片换成绿色滤光片 【答案】 E、D、B 13.870/13.869/13.871 2.310/2.309/2.311 E D 17．物块A、B中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块A的质量为，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。时对物块A施加水平向右的恒力F，时撤去F，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示，求： (1)B的质量； (2)恒力F的冲量的大小； (3)弹簧伸长量最大时，B的速度大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）时，对物块A根据牛顿第二定律有 时，设弹簧弹力大小为T，对A、B根据牛顿第二定律有 ， 代入题图乙数据，联立解得 （2）恒力F的冲量为 （3）根据动量定理可知撤去恒力时，A、B组成的系统动量为 图线与横轴围成的面积表示速度的变化量，撤去恒力后，根据题图乙易知A的速度大于B的速度，则A、B之间距离还将继续增大，当弹簧伸长量最大时，A、B的速度相同，设为v，则A、B组成的系统动量为 此过程中A、B组成的系统动量守恒，有 联立解得 18．图示为一截面为直角三角形ABC的棱镜，一条光线从D点垂直于BC由真空射向棱镜，已知棱镜材料对入射光的折射率为n＝，∠A＝30°，AB边的长度为8m，D点距离B点1m，真空中的光速为3×108m/s。求： （1）在此截面所在的平面内，光线第一次射出棱镜的出射点的位置； （2）光从D点进入棱镜到第一次射出棱镜所经历的时间。（不考虑光线沿原来路返回的情况，要求画出光路图，结果可用根号表示） 【答案】（1）m；（2） 【详解】（1）光路如图所示 因DE//AC，故 ∠BED=∠A=30° 则E点的入射角 α=60° 根据临界角公式 sinC= 可得棱镜对入射光全反射的临界角 C=45° 因α>C，故光线在E点发生全反射。 F点的入射角β=30°，因β<C，光线从F点第一次射出棱镜 BEsin30°=BD BE=2m，AE=AB-BE=6m 2AFcos30°=AE 解得 AF=m （2）根据光在介质中的传播速度与光速的关系 n= 解得 v=m/s DE=BEcos30°=m EF=AF=m 则光在棱镜中的路程 x路=DE+EF=m 则光从D点进入棱镜到第一次射出棱镜所经历的时间 t== 19．如图所示，空间存在平面直角坐标系，第一象限整个空间都有沿轴负方向的匀强电场，轴下方整个空间都有垂直于纸面向外的匀强磁场，第二象限既没有电场也没有磁场。一个不计重力的质量为、电量为带电粒子，从轴上的A点以初速度平行于轴向轴正方向飞出，A点坐标为，然后从轴上的M点第一次进入磁场，点坐标为，再从轴上的点第一次离开磁场，点坐标为，粒子始终在平面内运动。求： （1）电场强度的大小 （2）和磁感应强度的大小； （3）粒子第二次进入磁场时的位置及速度的大小和方向； 【答案】（1），（2）；（3），，； 【详解】（1）粒子从A点飞出后做类平抛运动，则有 解得 （2）设第一次进入磁场时速度与x轴的夹角为，速度为，沿y轴方向的速度为 即，在磁场中的第一次沿x轴的侧移量 由题可知 可得 （3）做出粒子运动的大致轨迹，粒子第一次离开磁场时速度与x轴夹角依然为，沿y轴正向运动的位移后到y轴上的点，再做反向的类平抛运动到最高点，可以知道在的正上方，此时与的高度差 由于从最高点开始沿y方向做初速度为0的匀加速直线运动，根据 可知 因此粒子第二次进入磁场时的位置x坐标为第一次类平抛的水平位移和第二次类平抛的水平位移之和，由于 则 即粒子第二次进入磁场的位置坐标为，粒子第二次进入磁场时的速度 速度与水平方向夹角为 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 哈师大附中2023级高二下摸底考试物理试题 时间：90分钟 满分：100分 1、 选择题：本题共14小题，共46分。（在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，每小题3分；第11～14题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1．下图能正确表示条形磁铁或通电直导线周围磁感线分布的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，单摆在光滑斜面上做简谐运动，若要使其运动的周期变大，可以（　　） A．减小单摆振幅 B．缩短单摆摆长 C．增大摆球质量 D．减小斜面倾角 3．如图所示，产生机械波的波源从O点开始做匀速运动， 图中圆表示波峰， 已知波源振动的频率为f， 则下列说法正确的是（　　） A．该图表示波源正在向A点移动 B．观察者在B点接收到的波的频率是定值且大于f C．观察者在C点接收到的波的频率是定值且大于f D．观察者在O点接收到的波的频率是定值且大于f 4．如图，质量为的小球A沿光滑水平面以速度向右运动，与质量为的静止小球B发生碰撞，碰撞后小球A以速率（为待定系数）弹回，然后与固定挡板P发生弹性碰撞，要使A球能与B球再次发生碰撞，则k的取值范围应满足（    ）． A． B． C．或 D． 5．如图甲所示，竖直圆盘转动时，可带动固定在圆盘上的T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球，共同组成一个振动系统．当圆盘静止时，小球可稳定振动．现使圆盘匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定．改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图乙所示，则（　　） A．圆盘匀速转动时，振动小球的频率与圆盘转动的频率无关 B．此振动小球的固有频率约为3Hz C．若圆盘匀速转动的周期增大，振动小球的振幅减小 D．若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向右移动 6．如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q、质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是（　　） A．板间电场强度大小为 B．板间电场强度大小为 C．质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等 D．质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间 7．如图平行板电容器通过导线与二极管，直流电源相连，电容器上下极板分别是板，板，且下极板接地。是极板中间的某一点，位置不发生改变。以下说法正确的是（　　） A．板上移一点，两板之间电势差不变，点电势升高 B．板上移一点，两板之间电场强度增大，点电势降低 C．板下移一点，两板之间电场强度增大，点电势不变 D．板下移一点，两板之间电势差变大，点电势不变 8．台风对沿海地区的破坏力非常巨大，12级台风登陆时中心附近最大风力约为35m/s。已知小明站立时，在垂直于风速方向的受力面积约为0.5m2，空气的密度约为1.29kg/m3。假设空气吹到人身体上后速度减为零，则小明站在12级台风中心附近，所受的风力大小约为（    ） A．790N B．79N C．230N D．23N 9．如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过xOy平面，与xOy平面的交点形成边长为2a的正方形且关于x轴和y轴对称，各导线中电流方向已标出。下列说法正确的是（　　） A．在O点的磁感应强度方向沿x轴正方向 B．x轴正半轴的磁感应强度方向沿x轴正方向 C．直导线1、3之间的相互作用力为排斥力 D．直导线1、2、3对导线4的作用力的合力为零 10．质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具。图中的铅盒A中的放射源放出大量的带正电粒子（可认为初速度为零），从狭缝进入电压为U的加速电场区加速后，再通过狭缝从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为切线、磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外半径为R的圆形匀强磁场，现在MN上的F点（图中未画出）接收到该粒子，且，则该粒子的比荷为（粒子的重力忽略不计）（　　） A． B． C． D． 11．用电压表和电流表测电源电动势和内电阻的实验电路如图甲所示。改变滑动变阻器的阻值，测出多组数据，依据测量数据作出电源路端电压与电流的关系图像如图乙中所示。是上一点，平行于横轴，平行于纵轴。下列说法正确的是（　　） A．比值的大小表示点对应的外电路的总电阻值 B．比值的大小表示电源内阻的阻值 C．矩形的面积大小表示与点对应的电源的总功率 D．梯形的面积大小表示与点对应的电源的输出功率 12．如图甲所示，为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，乙图为处质点P的振动图像，质点M位于处。下列判断正确的是（　　） A．此波在向x轴负方向传播 B．该波的传播速率为 C．经过时间，质点P沿波的传播方向移动 D．质点M从图示位置开始运动路程为时，所需的时间为 13．如图所示，绝缘粗糙细直杆abc在b处弯折为a角，水平bc段足够长，在虚线AB的右侧区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带电圆环（可视为点电荷）从倾斜ab段某处由静止释放，忽略圆环经过弯折处的能量损失且圆环在运动过程中所带电荷量保持不变。下列关于圆环速度v随时间t的变化图像可能正确的是（　　） A．B．C． D． 14．回旋加速器原理如图所示，置于真空中的形金属盒半径为，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略；磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，交流电源电压为，频率为。若质子的质量为、电荷量为，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。下列说法正确的是（　　） A．带电粒子由加速器的中心进入加速器 B．被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 C．质子离开回旋加速器时的最大动能为 D．该加速器加速质量为、电荷量为的粒子时，交流电频率应变为 2、 非选择题，本题共5小题，共54分。 15．（1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是( ) A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线的夹角应尽量小些 C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 D．若P1、P2的连线与法线夹角较大时，有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到P1、P2的像 （2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是 。 （3）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n= （用图中线段的字母表示）。 （4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 16．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、红色滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 （1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、 、A。 （2）本实验的操作步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，并注意单缝与双缝的间距为5～10cm，使单缝与双缝相互平行。 ③用米尺测量双缝到屏的距离L=0.800m； ④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。 （3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头；使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数 mm，求得相邻亮纹的间距为 mm。 （4）已知双缝间距离d=0.20mm，用以上测量的数据计算该单色光波长= m。（此空保留2位有效数字） （5）如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的光学元件除了单缝D，还有 （选填字母代号）。 （6）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象很明显。若他对实验装置进行改动后，在毛玻璃上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能会实现这个效果的是 。 A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B．仅将单缝与双缝间距增大少许 C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤光片换成绿色滤光片 17．物块A、B中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块A的质量为，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。时对物块A施加水平向右的恒力F，时撤去F，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示，求： (1)B的质量； (2)恒力F的冲量的大小； (3)弹簧伸长量最大时，B的速度大小。 18．图示为一截面为直角三角形ABC的棱镜，一条光线从D点垂直于BC由真空射向棱镜，已知棱镜材料对入射光的折射率为n＝，∠A＝30°，AB边的长度为8m，D点距离B点1m，真空中的光速为3×108m/s。求： （1）在此截面所在的平面内，光线第一次射出棱镜的出射点的位置； （2）光从D点进入棱镜到第一次射出棱镜所经历的时间。（不考虑光线沿原来路返回的情况，要求画出光路图，结果可用根号表示） 19．如图所示，空间存在平面直角坐标系，第一象限整个空间都有沿轴负方向的匀强电场，轴下方整个空间都有垂直于纸面向外的匀强磁场，第二象限既没有电场也没有磁场。一个不计重力的质量为、电量为带电粒子，从轴上的A点以初速度平行于轴向轴正方向飞出，A点坐标为，然后从轴上的M点第一次进入磁场，点坐标为，再从轴上的点第一次离开磁场，点坐标为，粒子始终在平面内运动。求： （1）电场强度的大小 （2）和磁感应强度的大小； （3）粒子第二次进入磁场时的位置及速度的大小和方向； 第 2 页 共 6 页 第 1 页 共 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $$