江西省赣州市南康区第一中学2024-2025学年高二下学期期中模拟物理试题

赣州市南康区第一中学高二物理期中模拟练习 一、选择题（每题5分，共50分；1-8为单选；9-10为多选，有漏选得3分，有错选得0分) 1.在水平方向上做简谐运动的弹簧振子在某段时间内位移越来越大，则这段时间内() A.小球的动能越来越大B.小球正在靠近平衡位置 C.小球的加速度越来越小D.小球的速度方向与位移方向一定相同 2.频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以山表示声源的速度，v表示声波的速度(<v), f表示接收器接收到的频率，若增大，则() A.f增大，v增大B.f增大，v不变C.f不变，v增大D.f减小，y不变 3.关于光的干涉、衍射、偏振等现象，下列说法正确的是() A.因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象 B.光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑是光的衍射现象 C.白光经过狭窄的单缝得到彩色图样是光的干涉现象 D.利用偏振片可以观察到光的偏振现象，说明光是纵波 4.如图所示，虚线框MNPQ内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。α、b、c是三个质量和电荷量都相等 的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。 M----- N 若不计粒子所受重力，则() B A.粒子a带负电，粒子b、c带正电B.粒子c在磁场中的速度最大 × C.粒子c在磁场中的加速度最大D.粒子c在磁场中运动的时间最长 5.如图所示，匀强电场方向与水平方向成60°角，场强E=2.0×105N/C。带 正电的质量m=0.4kg、电荷量g=2.0×106C的小球与一根轻质、绝缘材料制 60 成的弹簧的右端相连，弹簧劲度系数k=10N/,小球穿在水平光滑绝缘细 杆上，在BC间以O点为平衡位置做简谐运动，己知小球做简谐运动的最大速度为0.3m/s,可以用F-x图 像下的“面积”代表力F所做的功。下列说法正确的是() A.小球到达O点时，弹簧的形变量为4cm B.小球做简谐运动的振幅为6cm C.小球到达B点时的瞬时加速度为0.5m/s2 D.运动过程中小球和弹簧构成的系统机械能守恒 6.位于x-2m和x=14m的两个波源在仁0时 ↑ycm 刻同时开始振动，在同一介质中分别沿x轴正 方向和负方向传播，振幅分别为4cm和2cm, 4567891011121314xm 仁6s时波形如图所示。P、M、Q为x轴上的三 个质点，平衡位置对应的坐标分别为4m、5m、 8m。下列说法正确的是（) A.两波源的起振方向相反 B.两列波在重叠区域将形成稳定的干涉现象 C.仁10s时质点M的位移为2cmD.6~10s,质点P和Q通过的路程相同 7.真空中半径为R的半圆柱体玻璃砖的截面图如图所示，平行于半圆柱体底面固定放 平面镜 置一块平面镜。一束单色光从玻璃砖底面上的P点垂直射入玻璃砖，从玻璃砖侧面上 的Q点射出，经平面镜反射后从玻璃砖侧面再次进入玻璃砖，从M点（图中未画出） ，玻璃砖的折射率n=√反，则平面镜 璃 垂直玻璃砖底面射出。已知O、P间的距离为 砖 与玻璃砖底面间的距离为() A.2R B.3R C.(W2+1)R D.(N3+1)R 8.如图所示，两根相距为d的平行金属导轨与水平方向的夹角为0，两导轨右下端与滑动变阻器、电源、开 关连接成闭合回路，在两导轨间轻放一根质量为m、长为d的导体棒MN,导轨间存在着垂直于导轨平面向 下的匀强磁场，闭合开关S,调节滑动变阻器，当通过导体棒的电流方向相同，大小为I和31时，导体棒MW 均恰好静止。已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则() A.a端为电源的负极 B.当通过导体棒的电流为31时，摩擦力沿斜面向上 C.匀强磁场的磁感应强度B=mgsin0 21d 3 D.导体棒与导轨间的动摩擦因数M=2an日 电源b 9.如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互 正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片 AA2。平板S下方有强度为B。的匀强磁场。下列表述正确的是() 加速比场 速度选择器 A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 十 B.质谱仪是分析同位素的重要工具 A C。能通过狭缝P的带电粒子的速率等于会 ·B0 D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小 10.随着人们生活水平提高，单反相机已进入普通家庭，单反相机是单镜头反光数码照相机，原理是在胶片 平面的前面以45°角安装了一片反光镜，反光镜的上方依次有毛玻璃、五棱镜目镜等，五棱镜将实像光线多 次反射改变光路，将影像送至目镜，使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，这样方便摄影者正确地取 景和对焦。某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和各部分角度如图所示，其中AB=CD=L,8C=,光线 从AB中点P垂直AB射入，依次经过CD、DE和EA面的反射后，最后光线从BC面射出，己知光线恰好能 够在CD面上发生全反射，光在真空中的速度为c。下列说法正确的是（) A.五棱镜的折射率为2 D B.光线在DE面上不会发生全反射 75° 60 C.光线从BC面射出时在BC面上的入射角为30° 60 D.光线从射入五棱镜到射到CD面的时间为3+ 二、实验题（每空2分，共14分) 来lm 11.某同学在做“用单摆测量重力加速度的大小”实 1.2 1.0 验时，用游标卡尺测量小球直径，读数如图甲所示。 0.8 0 2 cm 0.6 0.4 (1)游标卡尺的读数为mm: Tr 0.2 0 510 (2)该同学根据多次测量数据作出单摆长与周期的 0123456T2s2 甲 1一T2图线（如图乙所示），根据图线求出重力加速g=m/s2(保留3位有效数字)。 (3)实验时某同学测得的g值偏大，其可能的原因是 A.摆球的质量太大 B.测摆长时，仅测了线长，未加小球半径 C.测周期时，把n次全振动误记为(n+)次D.摆球上端未固定牢固，振动中出现松动（摆长变长） 12.实验小组设计了一款简易电子秤，其主要结构如图，一根带有指针的轻弹簧下 B 端固定，弹簧处于自由状态时指针指在O点，然后在弹簧上端固定带有支架的矩形 线框abcd,线框中金属线圈匝数为n,ad=bc=L,静止时线框平面在水平面内， 线框上再放上托盘（未画出）。以线框中心线ef为界，空间中，在ef左、右两侧分别 指 加上水平向左、向右的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B、方向垂直于重力 加速度大小为g。 (I)给线圈通入电流，ab边受到的安培力大小为 要使指针重新指在O位置，从上往下看，给线圈通 入电流的方向应为 (选填“顺时针”或逆时针”)。 (2)当线圈中通入大小为1。的电流时，指针重新指在O位置，则线框和托盘的总质量m,= (用给出的 物理量符号表示)。 (3)在第(2)问的条件下，在托盘上放入被称量物体，同时改变线圈中电流的大小，当电流大小为I时，指针 重新指在O位置，则被称量物体的质量为（用给出的物理量符号表示）。 三、解答题（第13题10分，第14题12分，第15题14分，共36分，） 13.(10分)如图所示，水面下深度为h处有一点光源S,光源发出的光能从水面直接射出的区域为一圆形区 域。己知水对该光的折射率为n,光在真空中的传播速度为c。求： (I)圆形区域的半径： (2)从水面直接射出的所有光线中，在水中传播的最长时间t。 14.(12分)如图所示，一个处于光滑水平面的弹簧振子，O点是其平衡位置，振子质量为m,弹簧劲度系 数为k,振子经过O点的速度为v。在O点正上方一质量为m的物体自由下落，当振子经过O点时，物体恰 好落在振子上，并与振子粘在一起振动。（提示：振子的振动周期为T=2πV仁 )求： (1)物体落在振子上后，振子经过O点的速度大小。 (2)物体落在振子上后，以振子向右经过O点为1=0时刻，求振子第3次到达最左端经历的时间。 O 15.(14分)如图所示，真空中的平面直角坐标系xOy第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，其余象限存 在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为-q(9>0)的带电粒子，从y轴上的点P(0,)以速度。平 行于x轴射入第一象限，然后从x轴上的点Q(2α，0)进入第四象限，经第三、二象限后，恰好回到y轴上的P 点，不计粒子受到的重力。求： (1)粒子从P点运动到Q点的时间t; ×××× (2)匀强电场的电场强度大小E: (3)匀强磁场的磁感应强度大小B。 ×××× ××××O引×××× ×××× ×××× ×××× ××XBX ××××××××赣州市南康区第一中学高二物理期中模拟练习参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 8 9 10 答案 0 B 0 B D BC AD 5.B 【详解】A.O点为平衡位置，小球合力为零，则由qE cos(60°=kx,,解得代入数值x,=2cm,故A错误； 3.B点到0点过程，由能量守恒定律有)m2=kP,解得A=6cm,故B正确： 2 C.在B点时，由牛顿第二定律有kA=ma,代入数值解得a=1.5m/s2,故C错误； D.小球运动过程中，电场力对小球做功，所以系统机械能不守恒，故D错误。 6.C 【详解】A.根据同侧法可知，左侧波形的波前P沿y轴正方向运动，右侧波形的波前Q沿y轴正方向运动， 由于波源起振方向与波前振动方向相同，可知，两波源的起振方向相同，故A错误： B.根据6s时的波形可知了=6s，五+2=6，解得五，=4s 两波源振动的周期不相同，即两波源振动的频率不相同，可知，两列波在重叠区域不会形成稳定的干涉现象， 故B错误： C.两列波传播速度相等，均等于V= -2=1m/s 则6s到10s时间间隔内两列波传播的距离△x=vAt=1×(10-6)m=4m 则将6s时的波形沿波传播方向平移4m即可得到10s时的波形，平移后可知，10s时左侧波形在质点M的位 置为平衡位置，右侧波形在质点M的位置为波峰位置，则仁10s时质点M的位移为2cm,故C正确： D.由于质点P、Q平衡位置之间的间距为4m,结合上述可知，6~10s内，右侧波形没有到达P点，左侧波 形没有到达2点，则6~10s内，由于(10-6)s=4s=}T+2,(10-6)s=45=1 2 6 则质点P通过的路程x>2A,=8cm,质点Q通过的路程x2=4A,=8cm 可知，6~10s,质点P和Q通过的路程不相同，故D错误。 7.D 平面镜 【详解】光路图如图所示 结合几何关系有sina=2'n 玻 sina 璃 y=B-a, d三R解得d=5+R 砖 sin B siny 8.C 【详解】A.根据题意可知，导体棒受到沿导轨向上的安培力，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向由 M指向N,则a端为电源的正极，故A错误： B.当通过导体棒的电流为3I时，安培力较大，则摩擦力沿斜面向下，故B错误； 平衡条件可得B1d+∫=mg sin0,3Bd=∫+mg sin6,联立解得B=,故C正确， 21d D.由于f==img cos联立可得u=tan已 2故D错误。 9.BC 【详解】A.带正电荷的粒子进入速度选择器，所受静电力向右，则洛伦兹力必须向左，根据左手定则可判 断速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外。故A错误； E C.能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中做直线运动，受力平衡，则Eq=qvB,所以得v= B ,C正确： BD.粒子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则g8,=mR'V= E B 则得R=mE qBB。 其中E、B、Bo都时定值，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,则粒子的轨道半径R越小，粒子的荷质比 越大。所以质谱仪是分析同位素的重要工具。故B正确，D错误。 10.AD 75° 【详解】A.恰好在CD面发生全反射，由几何关系知入射角α=30° M075°1 60° 刚好全反射时sina=1解得折射率=2，故A正确： E30° 60°△ B.作出光路图，如图所示，根据光的反射定律和几何关系可知光在DE面上的 A B 入射角为75°，大于临界角，则光线在DE面上会发生全反射，故B错误； C.同理在可知光在EA面上的入射角为30°，根据几何关系可得光恰好垂直于BC边射出，则光线从BC面射 出时在BC面上的入射角为O°，故C错误： D.根据几何关系，可得路程Pg=L+Ltan30° 2 2 3+5]上，光在五棱镜中传播速度为=。-号 6 n 2 传播的时间为1=P 2,代入数据解得1= 1 3+5),故D正确。 3 c 11.【答案】(1)9.8(2)9.87(3)C 【详解】(1)10分度的游标卡尺的精度为0.1lmm,游标刻度对准第8个刻度，则读数为9mm+8×0.lmm=9.8mm (2)根据单摆的周期公式知T=2π， ,可得1= 4π2 故1-T图俊的斜率为-品，代入特g=987m 4π21 (3)A.根据公式知g= T2 可知，重力加速度偏大，可能是周期偏小或者摆长偏大，与质量无关，A错误； B.测摆长时，仅测了线长，未加小球半径，摆长测量值偏小，重力加速偏小，B错误： C.把n次全振动误记为（十1）次，导致周期测量值偏小，重力加速度偏大，C正确： D.摆球上端未固定牢固，振动中出现松动，摆长变长，摆长测量值偏小，重力加速度偏小，D错误： 12.【答案】(1)0 顺时针 (22n8 (3) 2nBL(I-I) g g 【详解】(1)[1][2]由于ab边与磁场方向平行，给线圈通入电流，ab边受到的安培力为零，由题意知，要使 指针重新指在O位置，线框ad、bc边受到的安培力必须向上，根据左手定则可得从上往下看，给线圈通入 电流的方向应为顺时针方向： (2)由平衡条件有mg=2nBL1。解得m= 2nBLIo g (3)由平衡条件有(m+mo)g=2nBL1结合mg=2nBL1。 解得m=2nBL(U-1) 13.【答案】0Nn2- 1 n2-1 c Vn2-1 【详解】(1)设圆形区域的半径为R,0为全反射临界角，依题意作出光在 水中传播的光路图如图所示 1 R 水对该光的折射率n= 又sinb= h2+R2 解得R= hvn2-1 sin0 n2-1 (2)在所有从水面直接射出的光线中，光线SA在水中传播时间最长，设为 6光在水中传播的速度v=9 又1=X=Nh2+R2 c x=VF+R,R=N2 解得t=h1 n2-1 c Vn2-1 14.【管案10吃a5买 【详解】(1)设物体落在振子上时二者速度为'共，分析可知，物体落在振子上前后，振子与物体组成的系统 在水平方向动量守恒，有心=2m失解得以=号 (2)题意可知，物体落在振子上后，振子总质量为2m,故振子的振动周期为T=2r 2m 以振子向右经过O点为1=0时刻，分析可知振子第一次到达最左端经历的时间 1=3T=3×2元， 3 2m_32m 474×2√K=2*K 期性可知，振子第3次到达最左端经历的时间。T+2T=12,2m 2a 15.【答案】(1) 2mvo 2mw(3)50 2aq 【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，其水平位移x=2a 水平速度Vx=Vo 故粒子从P点运动到Q点的时间1=上=20 V2 Vo (2)粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，其竖直位移y=a根据匀变速直线运动规律则有y=二at2 2y-2a=6 结合上述结论，解得，子24y2a 对粒子受力分析，根据牛顿第二定律则有qE=ma,解得E=m心 2aq )粒子经过0点时，竖直方向的速度y,=。×三6，故粒子进入磁场中的速度v=2。 方向与x轴的夹角为=45°，作出粒子在磁场中的运动轨迹，如图所示 由几何知识可得0=a=45°，P9=√a2+(2a)2=V5a, 又因为tanB=a=1 2a2 ,an0+anB、1+} 所以tan(B+)=1-tan6-tanF1-1×) 0N-0N=3 2=3,故有N01PO 1 2 解得0N=35 2 a 故粒子圆周运动的半径，-、Q心+NQ_55。,洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有g心-m心 2 联立解得B= 2mvo 5ga