内容正文:
重庆市巴蜀中学教育集团高 2027 届高二 (上) 期中考试
物理试卷
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2. 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,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3. 考试结束后,请将答题卡交回,试卷自行保存。满分100分,考试用时90分钟。
第 I 卷 (选择题 共49分)
一、选择题(本题共 15 个小题,1-11 题为单选题,每题 3 分,共 33 分;12-15 题为多选 题, 每题 4 分, 共 16 分, 多选题全部选对得 4 分, 选对但不全得 2 分, 有选错或不答的 得 0 分)
1. 人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁烧红, 令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼(鱼头指南)。下列判断正确的是( )
A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围真实存在磁感线
C. 指南鱼的腹部磁性最强 D. 标注指南鱼的磁极,鱼头应标注“S”
2. 以下四幅图有关光学现象描述正确的是( )
A. 图甲中,水中的气泡看上去特别明亮,主要原因是光的衍射。
B. 图乙中, 增加单缝的宽度, 则屏上的中央亮条纹宽度变宽
C. 图丙中,若两板间的薄片向左移动少许,则干涉条纹的间距减小
D. 图丁中,通过 3D 眼镜看电脑显示屏的照片,两侧镜片为透振方向相同的偏振片
3. 在天文学上, 通过对比某些元素在地球上的发光频率和地球上接收到某一星系发出的光的频率可以判断该星系相对于地球的位置变化。现观测到某星系所发出的光谱呈现“红移”,即接收到的光的波长增大。下列说法正确的是( )
A. 该星系发出光的频率减小
B. 该星系发出光的波长增大
C. 该星系正在远离观察者
D. 该星系正在靠近观察者
4. 摆球从 位置静止释放,经最低点 时改变摆长,到达 位置。此过程频闪照片记录如图所示,摆角小于 ,分析可知下列叙述正确的是( )
A. 摆球的机械能减小 B. 摆球经过 点瞬间角速度保持不变
C. 摆球运动到 点时,摆球加速度为零 D. 点左右两侧摆长之比 16:9
5. 如图所示为生活中我们常用高压水枪,水枪出水口直径为 ,水流以速度 从枪口喷出近距离垂直喷射到车身,假设水流撞击车身后速度为零。分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力,已知水的密度为 ,则()
A. 单位时间从出水口喷出的水流的质量为
B. 水枪喷水的平均功率为
C. 水流对车身的平均冲击力约为
D. 水流对车身的压强约为
6. 如图, 为一半径为 的 圆弧, 为圆弧的圆心, 构成等腰直角三角形, 图中阴影部分 为某种透明材料的横截面。在圆心 处有一束激光 垂直照射在 圆弧上,并以一定的角速度从 开始逆时针转过 ,激光在真空中的波长为 ,在材料中的波长为 ,不考虑光线的多次反射。透明材料对该激光的折射率为 ,光束在旋转过程中, 截面上没有光线直接射出部分的长度为 ,则( )
A. B.
C. D.
7. 如图甲所示,水槽中放有一个挡板,挡板前后水的深度相同。挡板上开有小孔 、 。 两点距波源 的距离分别 。在挡板前方 处的水面上有一点 , 直线 与挡板垂直。 时刻,波源 开始振动,振动图像如图乙所示。已知在波源一侧水波的波长 (不考虑波的反射)。则()
A. 挡板前后波速为
B. 、 两点振动始终相同
C. 干涉图样关于 的垂直平分线左右对称 D. 点振动一定减弱
8. 如图,质量均为 的木块 和 ,并排放在光滑水平面上, 上固定一竖直轻杆, 轻杆上端的 点系一长为 的轻细线,细线另一端系一质量为 的球 ,现将 球拉起使细线水平伸直,并由静止释放 球, 球在空中摆动过程中,线不可伸长, 球不与轻杆相撞。取 ,下列说法中正确的是( )
A. 到达最低点时,速度大小为
B. C 球摆动到最低点时,绳子的拉力为
C. C 由静止释放到最低点的过程中,木块 A 移动的距离为
D. 由静止释放到最低点的过程中, 对 的冲量大小为
9. 在如图所示的直角坐标系中, 轴为介质 和 的分界面,机械波在介质 和 传播的速度比为 1:3。振幅为 的波源 在 处,振幅为 的波源 在 处,振动频率相同。 时刻两波源同时开始沿 轴方向振动,在 与原点 之间存在点 ,点 处质点的振动图像如图乙所示,下列说法错误的是 ( )
A. 波源 的起振方向沿 轴正方向
B. 机械波在介质 的传播速度为
C. 点 所在的位置坐标是
D. 时间内,点 处质点振动的路程为
10. 如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为 的匀强磁场, 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置 、带电荷量 的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数 ,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左、大小 的恒力, 取 ,则()
A. 滑块始终做匀加速直线运动
B. 滑块匀加速运动的时间
C. 滑块匀加速结束时的速度
D. 滑块最终的速度
11. 如图所示为一半径为 的半圆形玻璃砖, 是其对称轴。现有一束平行单色光 垂直照射到 面,玻璃砖对 的折射率为 ,已知 ,不考虑二次反射,则( )
A. 玻璃砖的 弧面上有光射出的区域弧长为
B. 若在纸面内保持入射光方向不变将玻璃砖绕圆心顺时针旋转 ,有光射出的区域弧长不变
C. 光进入玻璃砖后波长变长
D. 光从 弧上出射后会汇聚于一点
12. 光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度, 下列说法正确的是 ( )
A. 图甲中上板是待检查的光学元件, 下板是标准样板
B. 若换用频率更大的单色光, 其他条件不变, 则图乙中的干涉条纹变窄
C. 若出现图丙中弯曲的干涉条纹,说明被检查的平面在此处出现了凹陷
D. 用单色光垂直照射图丁中的牛顿环, 得到的条纹是等间距的同心圆环
13. 空间中存在竖直向上的匀强磁场,在光滑的半径为 的半圆管中,一根长为 、质量为 的直导体棒静止在最低点,截面图如图所示。当导体棒中通有垂直线面向里的恒定电流 后,导体棒恰好可沿着半圆管运动到与竖直方向夹角为 处,重力加速度为 ,在导体棒运动的过程中下列说法正确的是( )
A. 运动过程中安培力始终垂直于导体棒, 不做功
B. 导体棒在上升的过程中机械能一直增加
C. 匀强磁场磁感应强度
D. 导体棒最大速度为
14. 如图甲,物体 、 之间用弹簧连接放在光滑水平面上, 右侧与竖直固定挡板相接触。 时刻,物体 以一定速度向右运动, 时与物体 相碰(碰撞时间极短), 并立即与 粘连且不再分开。 在前 运动的 图像如图乙所示,已知 、 ,则()
A. 的质量为
B. 1s 到 3s 的时间内,挡板对 的冲量大小为
C. 离开挡板后, 的最大速度为
D. N 离开挡板后,弹簧的最大弹性势能为
15. 一列简谐横波沿 轴正方向传播,此波在某时刻的部分波形图如图甲所示。质点 的平衡位置在 处,质点 的平衡位置在 处。质点 从 时刻开始振动,其振动图像如图乙所示。此波传播到达平衡位置为 处的质点 时,遇到一障碍物 (未画出) 之后传播方向立刻反向, 反射波与原入射波在相遇区域发生干涉, 某时刻两列波部分波形如图丙所示。则下列说法中正确的是 ( )
A. 图甲时刻波刚好传播到 点,波速为
B. 从 到 ,质点 通过的路程等于
C. 时,质点 的位移为
D. 足够长时间后, 、 之间有 5 个振动加强点(不包括 、 两点)
第 II 卷(共 51 分)
二、实验题(本题包括 2 个小题, 共 15 分)
16. (6 分)在“测玻璃的折射率”实验中:
(1)如图 1 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. 为减少测量误差, 的连线与法线 的夹角应尽量小些
B. 为了减小作图误差, 和 的距离应适当取大些
C. 若 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 的像
D. 为了减小误差, 应选用宽度适当大的玻璃砖来测
(2)在白纸上画出光线的径迹,以入射点 为圆心作一半径为 的圆,与入射光线、 折射光线分别交于 点,再过 点作法线 的垂线,垂足分别为 点,如图 2 所示,测得 , ,则玻璃的折射率 _____(计算结果保留 2 位有效数字)
图3
(3)在实验中,甲、乙两位同学在纸上画出的界面 、 与玻璃砖位置的关系如图 3 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。他们的其他操作均正确, 且均以 、 为界面画光路图,则甲同学测得的折射率_____(选填“大于”“小于”或“等于”) 真实值,乙同学测得的折射率_____(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
17. (9 分)某实验小组在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用如图甲所示装置测量某种单色光的波长。
甲
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互_____(选填“垂直”或“平行”)放置。
(2)某同学使用绿色的滤光片,在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。现仅改变一个实验条件,关于实验的操作和光屏上出现的现象的叙述,下列说法正确的是_____。
A. 仅增大单缝到双缝的距离,观察到条纹间距增大
B. 仅换用红色的滤光片, 观察到条纹间距增大
C. 仅换用更长的遮光筒, 观察到条纹间距减小
D. 仅去掉滤光片, 仍能观察到干涉条纹
(3)移动测量头上的手轮,使分划板中心刻线与第 1 条亮条纹中心对齐,图乙为此时 10 分度游标卡尺的读数 _____ ,继续转动手轮,直到分划板中心刻线与第 5 条亮条纹中心对齐,此时游标卡尺的读数为 。已知双缝间距离为 ,双缝到毛玻璃屏间距离为 ,则单色光波长 _____ (结果保留 3 位有效数字)。
(4)某同学观察到如图所示图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上, 若继续移动目镜观察,将会使测量结果出现偏差。若在这种情况下测出干涉条纹的间距 , 则波长的测量值_____(填“大于”“小于”或“等于”)其实际值。
三、计算题(本题包括 3 个小题, 共 36 分, 解答题应写出必要的文字说明、方程式和重 要演算步骤, 只写出最后答案的不能得分, 有数值计算的题, 答案中必须明确写出数值和 单位。)
18.(8 分)某同学设计了简易“电磁秤”如图,两平行光滑金属导轨 、 间距为 , 与电动势为 内阻不计的电源、量程为 的电流表、开关、滑动变阻器 (阻值范围为 ) 相连。质量为 、电阻为 的金属棒 垂直于导轨放置,导轨平面与水平面成 角。垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行,跨过定滑轮后接有秤盘,施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度 。在秤盘中放入待测物体,闭合开关,调节滑动变阻器,当金属棒静止时,通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体且金属棒静止时电流表读数为 。其余电阻不计, ,则:
(1)秤盘的质量 是多少?
(2)求此“电磁秤”称量物体的最大质量及此时滑动变阻器接入电路的阻值。
19. (12 分) 微棱镜增亮膜能有效提升 LCD(液晶显示屏)的亮度。如图甲所示为其工作原理截面图, 从面光源发出的光线通过棱镜膜后, 部分会定向出射到 LCD 上, 部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示,等腰直角 为一微棱镜的横截面, ,紧贴 边上的 点放一点光源, 。已知微棱镜材料的折射率 。只研究从 点发出照射到 边上的光线。
(1)某一光线从 边出射时,方向恰好平行于 边,求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值;
(2)已知光在真空中传播速度为 ,求满足条件(1)的光线经过棱镜的时间;
(3)某一部分光线可以依次在 、 两界面均发生全反射,再返回到 边,求该部分光线在 边上的照射区域长度。
20. (16 分)如图所示,倾角为 的斜面固定于水平地面,斜面上固定有半径 的半圆挡板和长 的直挡板。 为直挡板下端点, 为半圆挡板直径且沿水平方向, 为半圆挡板最高点,两挡板相切于 点, 长 且与 平行。小球乙被锁定在 点。质量为 的小球甲从 点以一定初速度出发,沿挡板运动到 点与质量为 的小球乙发生弹性碰撞,碰撞前瞬间解除对小球乙的锁定,小球乙在此后的运动过程中无其他碰撞。两小球均可视为质点, 不计一切摩擦, 重力加速度大小为
(1)若小球甲出发的初速度为 ,求其从出发到 点所用的时间;
(2)若碰撞后小球乙沿半圆挡板运动后以 的速率从 点离开挡板,求小球甲碰前瞬间受到挡板的弹力大小;
(3)若碰撞后小球乙能穿过线段 ,求小球甲出发时动能的取值范围。
学科网(北京)股份有限公司
$