内容正文:
延边第二中学2024—2025学年度第二学期
第一次阶段检测高二物理试卷
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题为只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
1. “中国天眼”(FAST)位于贵州的大山深处,是500m口径的球面射电望远镜,它通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 在真空中,X射线的传播速度比无线电波的传播速度大
B. 电磁波谱中,射线波长最长,穿透能力最强
C. 所有的物体都在不停地辐射红外线,电磁波谱中红外线的热效应最显著
D. 用于安全检查的X射线的穿透本领最强,电磁波谱中X射线的频率最大
2. 图中S为在水面上振动的波源,M、N为在小面上的两块挡板,其中N板可以上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得A处水没有振动。为使A处水也能发生振动,下列方法可行的是( )
A. 向上移动N使狭缝的距离减小
B. 向下移动N使狭缝距离增大
C. 使波源的频率增大
D. 增大波源S的振幅
3. 一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f关系)如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 此单摆的摆长约为0.5m B. 此单摆的固有周期约为0.5s
C. 若增大摆长,则单摆的固有频率减小 D. 若增大摆长,则共振曲线的峰将向右移动
4. 如图,海面上两个浮标A、B相距,一列横波由A向B传播,小米观察到当浮标A处在波谷时,浮标B正在平衡位置向上振动,测得一分钟内浮标A能完成30次全振动,则该横波的波速可能是( )
A. 4m/s B. 6m/s C. 8m/s D. 10m/s
5. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,在升降机中将重物放在压敏电阻上,压敏电阻接在如图甲所示的电路中,电流表示数变化如图乙所示,某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态,下列说法中正确的是( )
A. 时间内,升降机一定匀速运动 B. 时间内,升降机可能匀减速上升
C. 时间内,升降机可能匀速上升 D. 时间内,升降机可能匀加速上升
6. 如图所示为2025年春节假期档爆火的《哪吒之魔童闹海》推出的周边玩偶。这款玩偶是由头部、轻质弹簧和底座构成,已知玩偶头部质量为,弹簧劲度系数为,底座质量则为玩偶头部质量的一半。当把玩偶头部轻压至弹簧弹力为时,将其由静止释放,此后玩偶头部在竖直方向上进行简谐运动。重力加速度记为,不考虑任何阻力,且弹簧始终处于弹性限度内。以下说法正确的是( )
A. 释放玩偶头部的瞬间,其加速度大小为
B. 玩偶头部运动到最高点时,底座对桌面的压力为
C. 弹簧恢复原长时,玩偶头部的速度最大且加速度为0
D. 玩偶头部做简谐运动的振幅为
7. 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t变化的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该振子的振幅为
B. 时,振子的位移为
C. 到的时间内,振子的加速度逐渐增大
D. 到的时间内,振子通过的路程为
8. 一列简谐横波沿x正方向传播,时刻的波形如图所示,质点A、P的平衡位置分别为,时,质点P首次到达波谷。下列说法正确的是( )
A. 时,质点A运动到处
B. 该波的波速大小为
C. 内,的质点运动的路程为
D. 时,质点A的位移为
9. 如甲图所示,在xOy平面内有两个完全相同的点波源S1(-4,0)和S2(4,0),同时沿垂直于xOy平面开始振动,振动图像均如乙图所示,已知波长为8m,下列说法正确的是( )
A. 这两列波的波速为2m/s
B. 这两列波波速为4m/s
C. 两列波在P(4,6)点引起的振动总是相互加强的
D. t=4.5s时Q(1,0)处的质点与平衡位置的距离为2cm
10. 小明在学了单摆知识后想利用单摆来测量当地的重力加速度,他用细线悬挂一个小球组成一个单摆,如图甲所示,其细线长度可以改变。
(1)测摆线长:用刻度尺量出悬挂状态下摆线长。
(2)测周期:让小球在同一竖直面内做小幅度摆动,秒表在小球经过最低点时开始计时,并计数1,以后小球每次经过最低点都计数一次,到小球第次经过最低点时,计时结束,读出秒表读数为,则该单摆周期________。
(3)改变摆线长,重复步骤(1)(2)。
(4)数据处理:以周期为纵坐标,摆线长为横坐标,作出图像如图乙所示。已知图像纵截距为,斜率为,则可求得当地重力加速度大小为________,还可附带求出小球半径为________。(结果均用表示)
(5)误差分析:小红看了小明的方案后,认为该单摆摆长并不等于摆线长,摆长还应加上小球半径。小明细想后认为仍然以摆线长为横坐标会导致当地重力加速度的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
11. 电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻。某物理兴趣小组利用热敏电阻随温度变化的规律,设计制作了一个简易电子体温计,其原理图如图甲所示,所用热敏电阻的阻值随温度t变化的规律如图乙所示。还准备了如下器材:
A.干电池组(电动势,内阻)
B表头G(满偏电流,内阻)
C.电阻箱(最大阻值)
D.电阻箱(最大阻值)
E.开关及导线若干
(1)要将表头G量程扩大为,则电阻箱接入的阻值为____________;现保持电阻箱的阻值不变,如图丙所示,在表头上处标注,则应将电阻箱的阻值调为____________;
(2)按照表头上的刻线标注的温度值是____________(选填“均匀”或“不均匀”)的;若电子体温计使用一段时间后,干电池组电动势不变,内阻增大,则体温的测量值将____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
12. 如图所示,一LC回路的电感L=0.25H,电容C=4μF,在电容开始放电时设为零时刻,上极板带正电,下极板带负电,求:
(1)此LC振荡电路的周期为多少?
(2)当t=4.0×10-3s时,电容器上极板带何种电荷?电量是增加还是减少?电流方向是顺时针还是逆时针?
13. 一列简谐横波的波形如图所示,实线表示时刻的波形图,虚线表示时刻的波形图。该波的周期为。
(1)求该列波的传播速度;
(2)若波速为,求波的传播方向。
14. 将半径为R的透明介质球放置在水平面上的O点处,一束激光垂直水平面入射到介质球上,入射光束与过球心的竖直线距离为,光束进入介质球后恰好照射到O点。已知光在真空中的速度为c,不考虑反射,求:
(1)该介质球对激光的折射率n;
(2)激光束从进入介质球到射到O点所经历的时间t。
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延边第二中学2024—2025学年度第二学期
第一次阶段检测高二物理试卷
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题为只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
1. “中国天眼”(FAST)位于贵州的大山深处,是500m口径的球面射电望远镜,它通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 在真空中,X射线的传播速度比无线电波的传播速度大
B. 电磁波谱中,射线的波长最长,穿透能力最强
C. 所有的物体都在不停地辐射红外线,电磁波谱中红外线的热效应最显著
D. 用于安全检查的X射线的穿透本领最强,电磁波谱中X射线的频率最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.在真空中,X射线的传播速度与无线电波的传播速度一样大,故A错误;
B.电磁波谱中,射线的波长最短,穿透能力最强,故B错误;
C.所有的物体都在不停地辐射红外线,电磁波谱中红外线的热效应最显著,故C正确;
D.X射线可以用来安全检查,但电磁波谱中频率最大、穿透能力最强是射线,故D错误。
故选C。
2. 图中S为在水面上振动的波源,M、N为在小面上的两块挡板,其中N板可以上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得A处水没有振动。为使A处水也能发生振动,下列方法可行的是( )
A. 向上移动N使狭缝的距离减小
B. 向下移动N使狭缝的距离增大
C. 使波源的频率增大
D. 增大波源S的振幅
【答案】A
【解析】
【详解】开始时A处水没有振动,可知水波不能通过狭缝发生明显衍射,要使A处水也能发生振动,则需要水波通过狭缝时发生明显衍射,即使得水波波长比狭缝尺寸大或者差不多,其方法可以减小狭缝宽度,或者增加波波长,减小波的频率,即若向上移动N使狭缝的距离减小,或者使波源的频率减小,而与波源振幅无关。
故选A。
3. 一个单摆在地面上做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力频率f的关系)如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 此单摆的摆长约为0.5m B. 此单摆的固有周期约为0.5s
C. 若增大摆长,则单摆的固有频率减小 D. 若增大摆长,则共振曲线的峰将向右移动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5Hz,固有周期为2s,再单摆的周期公式
代入数据可得
AB错误;
CD.若增大摆长,则单摆的固有周期增大,固有频率减小,共振曲线的峰将向左移动,C正确,D错误。
故选C。
4. 如图,海面上两个浮标A、B相距,一列横波由A向B传播,小米观察到当浮标A处在波谷时,浮标B正在平衡位置向上振动,测得一分钟内浮标A能完成30次全振动,则该横波的波速可能是( )
A. 4m/s B. 6m/s C. 8m/s D. 10m/s
【答案】D
【解析】
【详解】一分钟内浮标A能完成30次全振动,可知周期
当浮标A处在波谷时,浮标B正在平衡位置向上振动,可知
(n=0、1、2、3……)
则波速
当n=1时v=10m/s。
故选D。
5. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,在升降机中将重物放在压敏电阻上,压敏电阻接在如图甲所示的电路中,电流表示数变化如图乙所示,某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态,下列说法中正确的是( )
A. 时间内,升降机一定匀速运动 B. 时间内,升降机可能匀减速上升
C. 时间内,升降机可能匀速上升 D. 时间内,升降机可能匀加速上升
【答案】B
【解析】
【详解】AB.在时间内,电流恒定,表明压敏电阻的阻值恒定,则重物对压敏电阻的压力恒定,则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动状态,故A错误,B正确;
CD.时间内,电流在增加,表明压敏电阻的阻值在减小,则重物对压敏电阻的压力在增大,重物的加速度是变化的,故不可能做匀速运动或匀加速运动,CD错误。
故选B。
6. 如图所示为2025年春节假期档爆火的《哪吒之魔童闹海》推出的周边玩偶。这款玩偶是由头部、轻质弹簧和底座构成,已知玩偶头部质量为,弹簧劲度系数为,底座质量则为玩偶头部质量的一半。当把玩偶头部轻压至弹簧弹力为时,将其由静止释放,此后玩偶头部在竖直方向上进行简谐运动。重力加速度记为,不考虑任何阻力,且弹簧始终处于弹性限度内。以下说法正确的是( )
A. 释放玩偶头部的瞬间,其加速度大小为
B. 玩偶头部运动到最高点时,底座对桌面压力为
C. 弹簧恢复原长时,玩偶头部的速度最大且加速度为0
D. 玩偶头部做简谐运动的振幅为
【答案】B
【解析】
【详解】A.释放玩偶头部瞬间,对头部进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
故A错误;
B.根据简谐运动的对称性,玩偶头部运动至最高点时,加速度大小与释放玩偶头部瞬间的加速度大小相等,仍然为,方向竖直向下;可知,玩偶头部运动至最高点时,弹簧处于原长,弹力为0,对底座进行分析可知,桌面对底座的支持力为,根据牛顿第三定律可知,底座对桌面的压力为,故B正确;
C.根据上述可知,弹簧恢复原长时,玩偶头部恰好位于最高点,头部速度为0,由于相对于头部平衡位置的位移最大,则此时加速度也最大,故C错误;
D.玩偶头部在最低点,弹簧处于压缩状态,则有
头部在平衡位置时,弹簧处于压缩状态,则有
玩偶头部做简谐运动振幅为
解得
故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在B、C两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t变化的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该振子的振幅为
B. 时,振子的位移为
C. 到的时间内,振子的加速度逐渐增大
D. 到的时间内,振子通过的路程为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,该弹簧振子的振幅为8cm,故A错误;
B.根据图乙可知,该弹簧振子的周期为,则振子振动方程为
可知时,振子的位移为
故B正确;
C.该弹簧振子的周期为,到的时间内,相当于到的时间内,振子从最大位移处向平衡位置运动,回复力逐渐变小,加速度逐渐变小,故C错误;
D.到的时间内,经过了5个周期,振子通过的路程为
故D正确。
故选BD。
8. 一列简谐横波沿x正方向传播,时刻的波形如图所示,质点A、P的平衡位置分别为,时,质点P首次到达波谷。下列说法正确的是( )
A. 时,质点A运动到处
B. 该波的波速大小为
C. 内,的质点运动的路程为
D. 时,质点A的位移为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.质点A只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,A错误;
B.如图所示,可知波长
设波的传播周期为,当时,波传播到质点用时,根据波的迁移,质点P先向下振动,质点P首次到达波谷,振动时间为,因此可得
解得
该列波的传播速度
B正确;
C.内,波传到的质点时间,质点振动的时间为,质点运动的路程为
C错误;
D.时,质点A处在波谷位置,此时位移为
D正确。
故选BD。
9. 如甲图所示,在xOy平面内有两个完全相同的点波源S1(-4,0)和S2(4,0),同时沿垂直于xOy平面开始振动,振动图像均如乙图所示,已知波长为8m,下列说法正确的是( )
A. 这两列波的波速为2m/s
B. 这两列波的波速为4m/s
C. 两列波在P(4,6)点引起的振动总是相互加强的
D. t=4.5s时Q(1,0)处的质点与平衡位置的距离为2cm
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由图可知,周期为4s,所以
故A正确,B错误;
C.由于
所以P(4,6)点引起的振动总是相互减弱的,故C错误;
D.由于Q点到S1的距离为5m,则波源S1处的波传播到Q点所用时间为
Q点到S2的距离为3m,则波源S2处的波传播到Q点所用时间为
所以t=4.5s时波源S1处的波传播到Q点后振动时间为2s,而波源S2处的波传播到Q点后振动时间为3s,根据波的叠加原理可得,此时Q点的位移为-2cm,即Q处的质点与平衡位置的距离为2cm,故D正确。
故选AD。
10. 小明在学了单摆知识后想利用单摆来测量当地的重力加速度,他用细线悬挂一个小球组成一个单摆,如图甲所示,其细线长度可以改变。
(1)测摆线长:用刻度尺量出悬挂状态下摆线长。
(2)测周期:让小球在同一竖直面内做小幅度摆动,秒表在小球经过最低点时开始计时,并计数1,以后小球每次经过最低点都计数一次,到小球第次经过最低点时,计时结束,读出秒表读数为,则该单摆周期________。
(3)改变摆线长,重复步骤(1)(2)。
(4)数据处理:以周期为纵坐标,摆线长为横坐标,作出图像如图乙所示。已知图像纵截距为,斜率为,则可求得当地重力加速度大小为________,还可附带求出小球半径为________。(结果均用表示)
(5)误差分析:小红看了小明的方案后,认为该单摆摆长并不等于摆线长,摆长还应加上小球半径。小明细想后认为仍然以摆线长为横坐标会导致当地重力加速度的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 等于
【解析】
【详解】(2)[1]每经过最低点计数一次且从1开始到总时间为,有
解得
(4)[2][3]设小球半径为,由
可得
结合图像有
解得
(5)[4]在图像中横坐标无论是摆长还是摆线长,图像的斜率不变,所测当地重力加速度不变,因此仍然以摆线长为横坐标,当地重力加速度的测量值等于真实值。
11. 电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻。某物理兴趣小组利用热敏电阻随温度变化的规律,设计制作了一个简易电子体温计,其原理图如图甲所示,所用热敏电阻的阻值随温度t变化的规律如图乙所示。还准备了如下器材:
A.干电池组(电动势,内阻)
B.表头G(满偏电流,内阻)
C.电阻箱(最大阻值)
D.电阻箱(最大阻值)
E.开关及导线若干
(1)要将表头G量程扩大为,则电阻箱接入的阻值为____________;现保持电阻箱的阻值不变,如图丙所示,在表头上处标注,则应将电阻箱的阻值调为____________;
(2)按照表头上的刻线标注的温度值是____________(选填“均匀”或“不均匀”)的;若电子体温计使用一段时间后,干电池组电动势不变,内阻增大,则体温的测量值将____________(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1) ①. 4 ②. 30.2
(2) ①. 不均匀 ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
[1]要将表头G量程扩大为,则
解得电阻箱阻值为
[2]在表头上处标注,此时电路中的电流为I=40mA,Rt=40Ω,根据
其中
解得
【小问2详解】
[1]根据
其中的Rt随温度按曲线规律变化,则按照表头上的刻线标注的温度值是不均匀的;
[2] 若电子体温计使用一段时间后,干电池组电动势不变,内阻增大,根据
可知,Rt的真实值偏小,则温度偏大,所以体温的测量值将小于真实值。
12. 如图所示,一LC回路电感L=0.25H,电容C=4μF,在电容开始放电时设为零时刻,上极板带正电,下极板带负电,求:
(1)此LC振荡电路的周期为多少?
(2)当t=4.0×10-3s时,电容器上极板带何种电荷?电量是增加还是减少?电流方向是顺时针还是逆时针?
【答案】(1);(2)负电,减少,顺时针
【解析】
【详解】(1)根据振荡电路的周期公式可得
(2)当t=4.0×10-3s时,即
分析可得此时电容器经过放电和充电过程后,又处于放电过程,此时上极板带负电,电量减少;电流方向为顺时针。
13. 一列简谐横波的波形如图所示,实线表示时刻的波形图,虚线表示时刻的波形图。该波的周期为。
(1)求该列波的传播速度;
(2)若波速为,求波的传播方向。
【答案】(1)若波沿x轴正方向传播, ;若波沿x轴负方向传播,
(2)波沿x轴负向传播
【解析】
小问1详解】
由图可知,波长,若波沿x轴正方向传播,根据周期性可知
解得
则波速为
若波沿x轴负方向传播,根据周期性可知
解得
则波速为
【小问2详解】
由图像可知波长
在内波传播的距离
则
所以波沿x轴负向传播。
14. 将半径为R的透明介质球放置在水平面上的O点处,一束激光垂直水平面入射到介质球上,入射光束与过球心的竖直线距离为,光束进入介质球后恰好照射到O点。已知光在真空中的速度为c,不考虑反射,求:
(1)该介质球对激光的折射率n;
(2)激光束从进入介质球到射到O点所经历的时间t。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设入射角为,折射角为,光路图如图所示
由几何关系可知,
解得
根据折射率公式有
解得
【小问2详解】
根据几何关系有
折射率
可得
传播时间
解得
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