内容正文:
高二物理
考生注意:
1本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围∶人教版选择性必修第一册,选择性必修第二册。
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,有选错的得0分。
1. 下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 麦克斯韦从理论上预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在
B. 电磁波在真空和介质中的传播速度相同
C. 常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D. 电磁振荡可以产生电磁波,若波源的电磁振荡停止,其发射到空间的电磁波随即消失
【答案】A
【解析】
【详解】A.麦克斯韦从理论上预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故A正确;
B.电磁波在真空和介质中的传播速度不相同,故B错误;
C.常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机,故C错误;
D.电磁振荡可以产生电磁波,若波源的电磁振荡停止,其发射到空间的电磁波不会消失,故D错误。
故选A。
2. 如图所示线圈匀速转动或匀速直线运动,能产生交变电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.该图中当线圈匀速转动时,穿过线圈的磁通量总为零不变,则不会产生感应电流,故A错误;
B.该图中当线圈匀速转动时,穿过线圈的磁通量不断变化,则会产生交变电流,故B正确;
C.该图中当线圈匀速运动时,穿过线圈的磁通量不变,则不会产生感应电流,故C错误;
D.该图中当线圈做匀速直线运动出离磁场时,线圈的后边的边切割磁感线,则会产生不变的感应电流,不是交变电流,故D错误。
故选B。
3. 如图甲、乙所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,闭合开关S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则( )
A. 在电路甲中,断开S后,A将逐渐变暗
B. 在电路甲中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗
C. 在电路乙中,断开S后,A将逐渐变暗
D. 在电路乙中,断开S后,A将直接逐渐变暗
【答案】A
【解析】
【详解】AB.图甲所示电路中,灯A和线圈L串联,电流相同,断开S时,线圈上产生自感电动势,阻碍原电流的减小,通过R、A形成回路,灯A逐渐变暗,故A正确,B错误;
CD.图乙所示电路中,电阻R和灯A串联,灯A电阻大于线圈L的电阻,则灯A的电流小于线圈L中的电流,断开S时,电源不给灯供电,而线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小,通过R、A形成回路,灯A中电流比原来大,A将变得更亮,然后逐渐变暗,故CD错误。
故选A。
4. 在水槽中放置两块挡板,中间留一个狭缝,观察到水波通过狭缝后的传播现象如图所示。现适当减小狭缝宽度,则( )
A. 水波波长变长
B. 水波振幅变大
C. 水波波速变小
D. 衍射现象更明显
【答案】D
【解析】
【详解】AC.适当减小狭缝宽度,水波通过狭缝后,波速与频率不变,根据
波长不变,AC错误;
B.波源不变,适当减小狭缝宽度,则波阵面最前方起振的点减少,能量减少,水波振幅减小,B错误;
D.波发生明显的衍射现象的条件是:当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小,波长不变,适当减小狭缝宽度,衍射现象更明显,D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,轻质弹簧上端固定,下端连接质量为m的小球,构成竖直方向的弹簧振子.取小球平衡位置为x轴原点,竖直向下为x轴正方向,设法让小球在竖直方向振动起来后,小球在一个周期内的振动曲线如图乙所示,若时刻弹簧弹力为0,重力加速度为g,则有( )
A. 弹簧劲度系数为
B. 0时刻弹簧弹力大小为mg
C. 时间段,回复力冲量为0
D. 时间段,小球动能与重力势能之和增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.小球平衡位置为x轴原点,竖直向下为x轴正方向,时刻弹簧弹力为0,位移大小为A,有
可得劲度系数为
故A正确;
B.0时刻在正的最大位移处,弹簧的伸长量为2A,则弹力大小为
故B错误;
C.时间段,小球从平衡位置沿负方向振动再回到平衡位置,回复力一直沿正方向,由
可知,回复力冲量不为0,故C错误;
D.时间段,小球从最高点振动到最低点,根据能量守恒定律可知,弹簧的弹性势能和小球的机械能相互转化,因弹簧的弹性势能一直增大,则小球的动能与重力势能之和减小,故D错误。
故选 A。
6. 如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有的负载电阻,原、副线圈匝数之比为,交流电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 电流表的读数为 B. 电压表的读数约为
C. 原线圈的输入功率为 D. 副线圈输出交流电的周期为
【答案】C
【解析】
【详解】B.原线圈电压有效值为
则副线圈电压有效值为
则电压表读数为110V,故B错误;
A.副线圈电流为
根据
可得原线圈电流为
则电流表读数为5.0A,故A错误;
C.原线圈的输入功率为
故C正确;
D.变压器不会改变交流电的周期和频率,则副线圈输出交流电的周期为
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了θ角。磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】画出电荷运动的轨迹如图所示
设电荷运动的轨道半径为r,由几何关系可得
洛伦兹力提供电荷在磁场中做匀速圆周运动的向心力,可得
联立可得
故选B。
8. 火车上有一个声源发出频率一定的乐音.当火车静止、观察者也静止时,观察者听到并记住了这个乐音的音调.以下情况中,观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( )
A. 观察者静止,火车向他驶来
B. 观察者静止,火车离他驶去
C. 火车静止,观察者乘汽车向着火车运动
D. 火车静止,观察者乘汽车远离火车运动
【答案】BD
【解析】
【详解】当观察者与声源相向运动时,观察者接收到的声波的个数增多,所以观察者接收的频率升高,听到乐音的音调比原来要高.当观察者与声源背向运动时,观察者接收到的声波的个数减少,所以观察者接收到的频率降低,听到乐音的音调比原来降低了.综上所述,正确选项为BD。
故选BD。
9. 如图甲所示,粗糙水平面上固定一长直导线,其左侧放置一个正方形的金属线框(俯视图),现导线中通以如图乙所示的电流,线框始终保持静止状态,规定导线中电流方向向下为正,在0~2t0时间内,则( )
A. 线框中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B. 线框受到的安培力先向右,后向左
C. 线框中感应电流一直沿顺时针方向
D. 线框受到的安培力方向始终向左
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.在0~t0时间内,电流向下,根据安培定则,线框所在处的磁场方向垂直纸面向里,根据楞次定律,线框中感应电流的方向为顺时针,同理,在t0~2t0时间内,感应电流的方向还是时顺时针方向,A错误,C正确;
BD.根据左手定则,线框受到的安培力先向右,后向左,B正确,D错误。
故选BC。
10. 如图1所示,A、B两物块与一轻弹簧的两端相连接,静止在光滑的水平面上。A物块的质量m=1kg。现使A获得水平向右的瞬时速度,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图2所示,则从图像信息可得( )
A. B物块的质量为3kg
B. 弹簧的弹性势能最大值为18J
C. 时刻弹簧的弹性势能为9J
D. 时刻弹簧处于原长
【答案】CD
【解析】
【详解】A.从开始运动到两者共速由动量守恒定律可得
解得B物块的质量为
mB=2kg
选项A错误;
B.当两者共速时弹簧弹性势能最大,则弹簧的弹性势能最大值为
选项B错误;
C.时刻A的速度为零,则根据
解得B的速度
v1=3m/s
则弹簧弹性势能为
选项C正确;
D.从开始到时刻,B的速度一直增加,则弹簧一直处于压缩状态,在时刻弹簧处于原长,弹力为零,加速度为零,速度最大,选项D正确。
故选CD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸,记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点O。实验时,先调节轨道末端水平,使A球多次从斜轨上位置P静止释放,根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置E。然后,把半径相同的B球静置于水平轨道的末端,再将A球从斜轨上位置P静止释放,与B球相碰后两球均落在水平地面上,多次重复上述A球与B球相碰的过程,根据小球在白纸上多次落点的痕迹(图乙为B球多次落点的痕迹)分别找到碰后两球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF。用天平测得A球的质量为mA,B球的质量为mB
(1)关于实验器材,下列说法正确的是___________;
A.实验轨道必须光滑
B.该实验不需要秒表计时
C.A球的质量应小于B球的质量
(2)关于实验操作,下列说法正确的是___________;
A.实验过程中白纸位置可以随时调整位置
B.A球每次必须从同一位置由静止释放
C.B球的落点并不重合,说明该同学的实验操作出现了错误
(3)若满足关系式___________,则可以认为两球碰撞前后动量守恒(用所测物理量表示)。
【答案】 ①. B ②. B ③.
【解析】
【详解】(1)[1]A.实验只需要使小球从相同位置释放,获得相同速度,轨道不需要光滑,故A错误;
B.小球飞出后做平抛运动,高度相同,飞行时间相同,初速度与水平位移成正比,不需要测量飞行时间,故B正确;
C.为了测量小球A碰后速度,需要小球A碰后速度依然向右,则A球质量要大于B求质量,故C错误。
故选B。
(2)[2]A.实验中需要根据小球落点,求出小球平抛运动的水平位移,故白纸位置不能移动,故A错误;
B.小球每次碰撞前速度要相同,所以释放位置相同,故B正确;
C.由于阻力等各种因素影响,不能保证每次落点完全相同,在误差允许范围内,可以取落点的平均值,故C错误。
故选B。
(3)[3]由于高度相同,小球飞行时间相同,设飞行时间为t,则可得
则需要满足,可认为两球碰撞过程中动量守恒。
12. 用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
(1)将实验仪器按要求安装在光具座上,则在图甲中1、2处分别应该安装的器材是________。
A. 1处为单缝、2处为双缝 B. 1处为单缝、2处为滤光片
C. 1处为滤光片、2处为单缝 D. 1处为双缝、2处为单缝
(2)实验中观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是________。
A. 旋转目镜 B. 调节拨杆 C. 换测量头 D. 换光源
(3)单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺示数也在图乙中给出。
①分划板在图中A位置时游标卡尺的示数为________;
②若双缝间距,双缝到光屏间的距离,该单色光的波长________m(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)A (2)B
(3) ①. 11.1 ②.
【解析】
【小问1详解】
光先通过单缝获得单一频率的光,再通过双缝获得相干光源,故1处为单缝、2处为双缝。
故选A。
【小问2详解】
使条纹变得清晰,最方便的方式是调节拨杆。
故选B。
【小问3详解】
[1][2]A位置时游标卡尺的示数为
B位置时游标卡尺的示数为
相邻条纹间距为
根据
代入数据得
13. 图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线。经0.5 s后,其波形如图中虚线所示。设该波的周期T大于0.5 s。
(1)如果波是向左传播的,波速是多大?波的周期是多大?
(2)如果波是向右传播的,波速是多大?波的周期是多大?
【答案】(1),;(2),
【解析】
【详解】(1)由图知,该波波长
由于该波的周期T大于0.5s,则波在0.5s内传播的距离小于一个波长。
如果波是向左传播,由图像得到波传播的距离为
故波速为
由得波的周期
(2)如果波是向右传播,由图像得到波传播的距离为
故波速
由得波的周期
14. 如图所示,ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,该种材料折射率n=2,AC为一半径为R的圆弧,D为圆弧面圆心,ABCD构成正方形,在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,从点光源射入圆弧AC的光中,有一部分不能从AB、BC面直接射出,求这部分光照射圆弧AC的弧长。
【答案】
【解析】
【详解】设该种材料的临界角为C,该种材料折射率n=2,则
解得
C=30°
如图所示
若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射,则
∠ADF=30°
同理,若沿DG方向射入的光线刚好在BC面上发生全反射,则
∠CDG=30°
因此
∠FDH=30°
据几何关系可得
15. 如图所示,在平面直角坐标系xOy第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,第一象限有一直角三角形区域OPQ,其中,OP=a,∆OPQ区域内(含OQ)有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q()的带正电粒子从坐标原点O以速度v0沿y轴正方向射入磁场,不计带电粒子的重力。
(1)若该带电粒子经磁场偏转后能进入电场区域,求这种情况下磁感应强度大小的最小值;
(2)如果磁感应强度大小取(1)中的,求该带电粒子在电、磁场中运动的总时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)经分析可知:当磁感应强度大小为时,粒子在磁场中的运动轨迹恰好与PQ相切,如图所示,圆心在x轴上的点,从x轴上M点进入电场,粒子在磁场中的圆轨道半径设为R,由几何关系知
即
由洛伦兹力提供向心力,可得
联立解得
(2)粒子从O点运动到M点的时间设为,则有
粒子进入电场后,沿电场线方向减速至N点,速度是零,设这段时间为,则有
解得
由运动对称性可知:粒子从N点运动到M点的时间也为,且从M点再次进入磁场的速度仍为,即再次进入磁场做匀速圆周运动的半径仍为,由图中几何知识可知,, 因此P点即为粒子再次做圆周运动的圆心,也即粒子将垂直于PQ边离开磁场。设粒子第2次在磁场中运动的时间为,则有
因此粒子在电磁场中运动的总时间t为
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考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围∶人教版选择性必修第一册,选择性必修第二册。
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,有选错的得0分。
1. 下列关于电磁波说法正确的是( )
A. 麦克斯韦从理论上预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在
B. 电磁波在真空和介质中的传播速度相同
C. 常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D. 电磁振荡可以产生电磁波,若波源的电磁振荡停止,其发射到空间的电磁波随即消失
2. 如图所示线圈匀速转动或匀速直线运动,能产生交变电流的是( )
A. B.
C D.
3. 如图甲、乙所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,闭合开关S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则( )
A. 在电路甲中,断开S后,A将逐渐变暗
B. 在电路甲中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗
C. 在电路乙中,断开S后,A将逐渐变暗
D. 在电路乙中,断开S后,A将直接逐渐变暗
4. 在水槽中放置两块挡板,中间留一个狭缝,观察到水波通过狭缝后的传播现象如图所示。现适当减小狭缝宽度,则( )
A. 水波波长变长
B. 水波振幅变大
C. 水波波速变小
D. 衍射现象更明显
5. 如图甲所示,轻质弹簧上端固定,下端连接质量为m的小球,构成竖直方向的弹簧振子.取小球平衡位置为x轴原点,竖直向下为x轴正方向,设法让小球在竖直方向振动起来后,小球在一个周期内的振动曲线如图乙所示,若时刻弹簧弹力为0,重力加速度为g,则有( )
A. 弹簧劲度系数为
B. 0时刻弹簧弹力大小为mg
C. 时间段,回复力冲量为0
D. 时间段,小球动能与重力势能之和增大
6. 如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有的负载电阻,原、副线圈匝数之比为,交流电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 电流表的读数为 B. 电压表的读数约为
C. 原线圈的输入功率为 D. 副线圈输出交流电的周期为
7. 如图所示,一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场,从磁场中射出时速度方向改变了θ角。磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
8. 火车上有一个声源发出频率一定的乐音.当火车静止、观察者也静止时,观察者听到并记住了这个乐音的音调.以下情况中,观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( )
A. 观察者静止,火车向他驶来
B. 观察者静止,火车离他驶去
C. 火车静止,观察者乘汽车向着火车运动
D. 火车静止,观察者乘汽车远离火车运动
9. 如图甲所示,粗糙水平面上固定一长直导线,其左侧放置一个正方形的金属线框(俯视图),现导线中通以如图乙所示的电流,线框始终保持静止状态,规定导线中电流方向向下为正,在0~2t0时间内,则( )
A. 线框中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B. 线框受到的安培力先向右,后向左
C. 线框中感应电流一直沿顺时针方向
D. 线框受到的安培力方向始终向左
10. 如图1所示,A、B两物块与一轻弹簧的两端相连接,静止在光滑的水平面上。A物块的质量m=1kg。现使A获得水平向右的瞬时速度,以此刻为计时起点,两物块的速度随时间变化的规律如图2所示,则从图像信息可得( )
A. B物块的质量为3kg
B. 弹簧的弹性势能最大值为18J
C. 时刻弹簧的弹性势能为9J
D. 时刻弹簧处于原长
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸,记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点O。实验时,先调节轨道末端水平,使A球多次从斜轨上位置P静止释放,根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置E。然后,把半径相同的B球静置于水平轨道的末端,再将A球从斜轨上位置P静止释放,与B球相碰后两球均落在水平地面上,多次重复上述A球与B球相碰的过程,根据小球在白纸上多次落点的痕迹(图乙为B球多次落点的痕迹)分别找到碰后两球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF。用天平测得A球的质量为mA,B球的质量为mB
(1)关于实验器材,下列说法正确的是___________;
A.实验轨道必须光滑
B.该实验不需要秒表计时
C.A球的质量应小于B球的质量
(2)关于实验操作,下列说法正确的是___________;
A.实验过程中白纸位置可以随时调整位置
B.A球每次必须从同一位置由静止释放
C.B球的落点并不重合,说明该同学的实验操作出现了错误
(3)若满足关系式___________,则可以认为两球碰撞前后动量守恒(用所测物理量表示)。
12. 用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
(1)将实验仪器按要求安装在光具座上,则在图甲中1、2处分别应该安装的器材是________。
A. 1处为单缝、2处为双缝 B. 1处为单缝、2处为滤光片
C. 1处为滤光片、2处为单缝 D. 1处为双缝、2处为单缝
(2)实验中观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是________。
A 旋转目镜 B. 调节拨杆 C. 换测量头 D. 换光源
(3)单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺示数也在图乙中给出。
①分划板在图中A位置时游标卡尺示数为________;
②若双缝间距,双缝到光屏间的距离,该单色光的波长________m(结果保留两位有效数字)。
13. 图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线。经0.5 s后,其波形如图中虚线所示。设该波的周期T大于0.5 s。
(1)如果波是向左传播的,波速是多大?波的周期是多大?
(2)如果波是向右传播的,波速是多大?波的周期是多大?
14. 如图所示,ABC为一透明材料做成柱形光学元件的横截面,该种材料折射率n=2,AC为一半径为R的圆弧,D为圆弧面圆心,ABCD构成正方形,在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,从点光源射入圆弧AC的光中,有一部分不能从AB、BC面直接射出,求这部分光照射圆弧AC的弧长。
15. 如图所示,在平面直角坐标系xOy第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,第一象限有一直角三角形区域OPQ,其中,OP=a,∆OPQ区域内(含OQ)有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,一质量为m,电荷量为q()的带正电粒子从坐标原点O以速度v0沿y轴正方向射入磁场,不计带电粒子的重力。
(1)若该带电粒子经磁场偏转后能进入电场区域,求这种情况下磁感应强度大小的最小值;
(2)如果磁感应强度大小取(1)中的,求该带电粒子在电、磁场中运动的总时间。
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