内容正文:
2024-2025学年第二学期6月月考 高二物理
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分,选对得4分,选错得0分)
1.超声波洁牙机利用超声波激励工作头产生高频振动,使牙结石因振动而松脱。则( )
A.工作头的振动频率小于超声波的频率
B.工作头的振动频率与牙结石固有频率接近时,牙结石更容易脱落
C.工作头的振动频率越大,洁牙效果越好
D.工作头停止振动,牙结石的固有频率逐渐减小
2.(鱼儿)悄悄地听我们愉快歌唱。“我们”唱歌的声波从空气传到水里时,声波的( )
A.频率不变,周期变化 B.周期变化,波长不变
C.频率不变,波速变化 D.波速变化,波长不变
3.平静的湖面上静止着两小船,一列水波从远处传播而来,某时刻形成如图所示波形图,此时两小船分别位于波峰P点和波谷Q点,P点处的小船经5秒第一次到达波谷,则( )
A.这列波是纵波 B.这列波向右传播
C.这列波的波速为6m/s D.两船不可能同时位于平衡位置
4.如图所示是一速度选择器,当粒子速度满足时,粒子沿图中虚线水平射出;若某一粒子以速度射入该速度选择器后,运动轨迹为图中实线,则关于该粒子的说法正确的是( )
A.粒子射入的速度一定是
B.粒子射入的速度可能是
C.粒子射出时的速度一定大于射入速度
D.粒子射出时的速度一定小于射入速度
5.某小组设计了一种呼吸监测方案:在人身上缠绕弹性金属线圈,观察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压,了解人的呼吸状况。如图所示,线圈P的匝数为N,磁场的磁感应强度大小为B,方向与线圈轴线的夹角为θ。若某次吸气时,在t时间内每匝线圈面积增加了S,则线圈P在该时间内的平均感应电动势为( )
A. B.
C. D.
6.要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率,可采用的方法是( )
A.增加线圈的匝数
B.在线圈中插入铁芯
C.增大电容器两极板的板间距离
D.增大电容器两极板的正对面积
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
7.如图所示,是自感系数很大、电阻很小的线圈,P、Q是两个相同的小灯泡,开始时,开关处于闭合状态,灯微亮,Q灯正常发光,断开开关,以下说法正确的是( )
A.P与Q同时熄灭
B.P闪亮后再熄灭
C.P比Q先熄灭
D.断开开关瞬间点的电势低于b点的电势
8.振动和波存在于我们生活的方方面面,下列几幅图片描绘的情境分析正确的是( )
A.图甲救护车向右运动的过程中,A、B两人听到警笛声的频率不同
B.图乙在大山背面的人收听广播,波长越短的信号收听效果越好
C.图丙某些动物会发出次声波,与人体内脏和身躯的固有频率接近,可能引起头痛、恶心、呕吐、胸痛、心悸等身体不适。
D.图丁是干涉型消声器的结构示意图,波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为λ的整数倍
9.以下光学现象正确的是( )
A.如图甲光导纤维中内芯的折射率大于外套
B.如图乙抽去一张纸片,劈尖干涉的条纹间距变小
C.如图丙太阳的反射光中振动方向垂直纸面的光较强
D.如图丁,用两根铅笔之间的缝隙观察衍射条纹,缝隙越窄,观察到的中央衍射条纹越宽
E.如图戊是圆孔衍射所形成的图样
10.在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R1、R2、R3均为固定电阻,,,各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A.所用交流电的频率为2Hz B.电压表的示数为120V
C.电流表的示数为1.0A D.变压器传输的电功率为15.0W
三、实验题(共14分)
11.磁脉冲传感器可以感知磁场脉冲信号实现非接触式测量。某同学利用手机的磁脉冲传感器测量重力加速度,实验装置如图1所示,把细线的一端固定,另一端悬挂一个磁性小球组成单摆,手机靠近小球并水平固定于小球平衡位置的正下方。(6分)
(1)根据图2所示,已知悬点对齐零刻度,测得的摆长 cm;
(2)打开手机磁传感器,记录小球完成第1次至第80次磁感应强度脉冲的时间差为,则单摆周期 (保留三位有效数字);
(3)为减小实验误差,多次改变摆长,测量对应的单摆周期,用多组实验数据绘制得到如图3的图像,由图可知当地重力加速度 (用图中字母表示)。
12.小凯同学家有一个摆件上挂着一个球形透明物,为了弄清这个球形物体的材质是什么,小凯设计了一个实验来测定该球体的折射率。(8分)
(1)小凯同学先用游标卡尺测量球体的直径,测量结果如图甲所示,球体直径 cm;
(2)图乙是小凯同学设计的实验原理图,他将该球体固定在水平桌面上,找来一支激光笔,射出一束沿水平方向的红色激光照在球体上,调整水平激光的高度,当看到光线在进出球体时没有发生偏折时,说明激光通过了球体的球心(如图中),在球体上光线出射的位置做一个记号(图中点)。将激光笔竖直向上移动,保持入射光线水平,当光线经球体发生折射后恰好能从点射出时,将激光笔固定,测量得到该过程中光线向上移动的距离为。根据所测数据可求得球体的折射率为 (,计算结果保留两位有效数字);
(3)若实际操作中,小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对点向上偏了一点,他仍按照(2)中原理计算折射率,实验结果将 (填“偏大”、“偏小”或“没有影响");
(4)如果将光线继续上移, (填“能”或“不能”)看到光在球体内发生全反射。
四、解答题(共40分)
13.(11分)如图所示,点光源到水面的距离为,其发出的光照射到水面上点刚好发生全发射,到的距离为,真空中的光速为。求
(1)水的折射率;
(2)光从到传播的时间。(结果可用根式表示)
14.(13分)如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为。M、P两点间接有阻值为的电阻。一根质量为的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab竹沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。
(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图。
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小。
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。
(4)若金属杆的电阻值为,导体下滑距离时达到了最大速度。求导体在下滑至最大速度过程中电阻R上所产生的焦耳热 Q。
15.(16分)如图,在坐标系所在的平面内,第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场,第二象限内有沿轴负方向的匀强电场,场强大小为。一质量为电荷量为的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场,恰好垂直于轴射出磁场进入电场,不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中的运动半径;
(2)磁感应强度的大小;
(3)粒子从点射入到第二次到达轴的时间t。
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《2024-2025学年第二学期6月月考 高二物理》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
B
A
C
BD
AC
ACD
BD
1.B
【详解】ABC.超声波洁牙机利用超声波激励工作头产生高频振动,工作头的振动频率和超声波的频率相等,当工作头的振动频率与牙结石固有频率接近时,发生共振,牙结石更容易脱落,AC错误,B正确。
D.工作头停止振动,牙结石的固有频率不变,D错误。
故选B。
2.C
【详解】声波从空气传到水里时,声波的频率不变,则周期不变;波速发生变化,根据
可知波长发生变化。
故选C。
3.C
【详解】A.这列波上下振动,与波传播方向垂直,故该波为横波,A错误;
B.这列波可能向右传播,也可能向左传播,B错误;
C.波的波长为60m,周期为10s,波速为
C正确;
D.从该时刻起,再经过两船同时到达平衡位置,D错误。
故选C。
4.B
【详解】若粒子带正电,当满足,即时,粒子沿实线运动,洛伦兹力不做功,电场力做负功,则动能减小,粒子射出时的速度小于射入速度;若粒子带负电,当满足,即时,粒子沿实线运动,洛伦兹力不做功,电场力做正功,动能增大,则粒子射出时的速度大于射入速度。
故选B。
5.A
【详解】根据法拉第电磁感应定律有
故选A。
6.C
【详解】LC振荡电路的周期为
频率为
电容器的电容公式
A.若增加线圈的匝数,线圈的自感系数增大,振荡电路周期增大,频率减少,故A错误;
B.在线圈中插入铁芯,线圈的自感系数增大,振荡电路周期增大,频率减少,故B错误;
C.增大电容器两极板的板间距离,电容减少,振荡电路周期减少,频率增大,故C正确;
D.增大电容器两极板的正对面积,电容增大,振荡电路周期增大,频率减少,故D错误。
故选C。
7.BD
【详解】由题知,开始时,开关S闭合时,由于L的电阻很小,Q灯正常发光,P灯微亮,断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流,断开开关时,Q所在电路未闭合,立即熄灭,由于自感,L中产生感应电动势,与P组成闭合回路,故P灯闪亮后再熄灭,电感相当于电源,电流方向沿逆时针方向,则点的电势低于b点的电势。
故选BD。
8.AC
【详解】A.据多普勒效应可知,甲救护车向右运动的过程中,A听到警笛声的频率大于救护车发出的警笛声的频率,B听到警笛声的频率小于救护车发出的警笛声的频率,则A、B两人听到警笛声的频率不同,故A正确;
B.图乙要在大山后面的房舍内收听到广播,发射台发出的信号波长越长效果越好,故B错误;
C.由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近,所以容易使人体器官发生共振,造成伤害,故C正确;
D.根据波的干涉,波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为半波长的奇数倍,故D错误。
故选AC。
9.ACD
【详解】A.甲光导纤维利用全反射原理,所以内芯的折射率大于外套,故A正确;
B.如图乙抽去一张纸片,即空气膜的夹角减小,根据薄膜干涉的原理可知,劈尖干涉的条纹间距变大,故B错误;
C.太阳的反射光中振动方向垂直纸面的光较强,故C正确。
D.根据单缝衍射原理可知,用两根铅笔之间的缝隙观察衍射条纹,缝隙越窄,观察到的中央衍射条纹越宽,故D正确;
E.图戊是不透光的小圆盘形成的衍射行成的图像,故E错误。
故选ACD。
10.BD
【详解】A.交流电的频率为
故A错误;
B.通过电流的有效值为
两端即副线圈两端的电压,根据欧姆定律可知
根据理想变压器的电压规律
可知原线圈的电压
电阻两端分压即为电压表示数,即
故B正确;
C.电流表的示数为
故C错误;
D.副线圈中流过的总电流为
变压器原副线圈传输的功率为
故D正确。
故选BD。
11.(1)
(2)2.00
(3)
【详解】(1)刻度尺的分度值为,测得的摆长
(2)磁性小球每次经过最低点时手机检测到磁脉冲信号,所以磁性小球做单摆运动的周期为
(3)根据单摆周期公式
则有
结合图像可知图像的斜率
解得当地重力加速度
12.(1)5.00
(2)1.8
(3)偏大
(4)不能
【详解】(1)球体直径
(2)如图所示
设光线由A点射入,入射角为,折射角为,则
,
,
则
(3)若实际操作中,小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对点向上偏了一点,则会造成d偏小,即AP偏大,n的测量值偏大。
(4)如果将光线继续上移,由于光线射出球体时的入射角始终等于射入球体时的折射角,而光线射入球体时的入射角小于,所以光线射出球体时的折射角必小于,不能发生全反射。
13.(1)
(2)
【详解】(1)发出的光照射到水面上点刚好发生全发射,则在点入射角等于发生全反射的临界角,根据几何关系可得
解得
根据全反射临界角公式
解得水的折射率
(2)光线在水中的传播速度为
从到传播所需时间
解得
14.(1)图见解析;(2)2A;4m/s2.(3)12m/s(4)32J
【详解】(1)ab杆受三个力:重力mg,竖直向下;支持力N,垂直斜面向上;安培力F,沿斜面向上.受力示意图如图所示.
(2)当ab杆速度为v时,感应电动势:
E=BLv=4V
此时电路中电流:
ab杆受到的安培力:
F=BIL=2N
根据牛顿运动定律得:
mgsinθ-F=ma
解得
a=4m/s2.
(3)达到最大速度时满足:
mgsinθ=F安
而
解得
vm=12m/s
(4)在ab杆从静止开始沿斜面下滑过程中,已知当下滑距离为s=20m时,速度已达到最大值,根据平衡条件知
根据能量守恒知
根据电路特点知R上热量为
联立并带入数据可得:
QR=32J
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)粒子在磁场中的运动情况如图所示
由几何关系得
解得
(2)根据洛伦兹力提供向心力
解得
(3)粒子在磁场做匀速圆周运动
粒子在磁场中运动时间
粒子从轴进入电场至速度为0过程中,可得
解得
粒子从点射入到第二次到达轴的时间
解得
2
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