内容正文:
2027届高二上学期第二次阶段考试试题
物 理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1. 宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验:剪小纸人放在需要调整音准的弦上,然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦,同样的拨动力度下,小纸人跳动越明显代表音调越准确,此现象为( )
A. 共振现象 B. 干涉现象 C. 衍射现象 D. 多普勒效应
2. 如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点,ab平行于cd,且ab边长为cd边长的一半。电场线与梯形所在的平面平行。已知a点的电势是3V,b点的电势是5V,c点的电势是7V,则d点的电势为( )
A. 1V B. 2V C. 3V D. 4V
3. 两个电阻的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )
A. 的电阻
B. 当时,的电阻小于的电阻
C. 的电阻随电压的增大而增大
D. 在两端加电压时,每秒通过导体的电荷量是
4. 竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,小球A、B带同种电荷,现用水平向左推力F作用于小球B,两球分别静止在竖直墙面和水平地面上,如图所示,如果将小球B向左推动少许,当两球重新达到平衡时,与原来的平衡状态相比较( )
A. 竖直墙面对小球A的弹力变大
B. 推力F变大
C. 地面对小球B的支持力变大
D. 两小球之间的距离变大
5. 电容器是一种重要的电学元件,它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容表征。如图所示,在研究电容器充、放电的实验中,使开关S掷向1端,电源E对电容器C充电。下列图像中,能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,带电量分别为q1、q2的A、B小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们位于同一水平面上,相距L,线与竖直方向的夹角分别为α、β,且β>α,重力加速度为g,静电力常数为k。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则( )
A.
B.
C. 落地时,B球的水平位移更大
D. 落地时,A球的水平位移更大
7. 研究表明,蜜蜂是通过静电吸附的方式采集花粉。如图是蜜蜂靠近花朵柱头时形成的电场情况(蜜蜂和柱头用正负点电荷代替),不考虑花粉颗粒的重力。则( )
A. 带负电的花粉颗粒在N点由静止开始能够运动到M点
B. 蜜蜂和柱头带电荷量相同
C. 带负电的花粉颗粒在N点的电势能高于在M点的电势能
D. N点处的场强大于M点处场强
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分。
8. 用图装置研究双缝干涉时,关于干涉条纹间距Δx的变化,下列说法正确的是( )
A. 增大屏与双缝间的距离,Δx将变大
B. 将滤光片由红色变为绿色,Δx将变大
C. 将单缝略靠近双缝,Δx将变大
D. 换一个双缝间距更小的双缝,Δx将变大
9. 如图所示为某静电场中轴上各点电势分布图,一个带电粒子在坐标原点由静止释放,仅在电场力作用下沿轴正向运动,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子运动到坐标轴上处电势能最小
C. 粒子从坐标轴上处运动到处,动能先减小后增大
D. 粒子从坐标轴上处运动到处,加速度先增大后减小
10. 绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场,带负电的滑块(可视为质点)在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示,P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动(如图乙),滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数µ=0.1,g取10m/s2,则( )
A. 电场中x=3m处的电势最低 B. 滑块沿x轴正方向运动过程中,速度先增加后减少
C. 滑块运动至x=3m处,速度大小为2m/s D. 滑块有可能到达x=4m处
三、非选择题:共5题,总分54分。
11. 实验小组的同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。
(1)某同学用游标卡尺测得小球的直径如图2所示,其直径D=________mm。
(2)将小球向外拉开,使细绳与竖直方向成合适角度后由静止释放,小球下端安装有一轻质遮光条,在小球下方的遮光条第一次经过最低点开始遮光时进行计时,测得小球从第1次开始遮光到第n次开始遮光经历的总时间为t,若测得单摆细线的长度为l,则当地的重力加速度g=________(用n、t、l、D表示)。
(3)当遮光条通过光电门时,会遮挡光线,此时计时器开始计时。某同学为了改进实验,将小球下方的遮光条换成相同宽度的金属圆柱体,你认为这样做能否减少误差?________(选填“能”或“不能”),理由是:_________________________________________。
12. 某同学测量图甲所示的长方体金属块(阻值约为)的电阻率。
(1)先用螺旋测微器测量该金属块的厚度,如图乙所示其读数为______。
现有下列器材:
直流电源(电动势3V,内阻不计)
电流表A(,约为0.2Ω)
电压表V(0~3V,约为)
滑动变阻器
滑动变阻器
开关一个,导线若干。
(2)如图丙所示,实验中滑动变阻器应选用_____(选填“R1”或“R2”),电压表右端应连接_____点(选填“M”或“N”)。
(3)请用笔画线代替导线,将图丁所示的实物电路连接补充完整。
(4)测出金属块的长度、宽度、厚度和金属块的阻值,则金属块的电阻率______(用题中字母表式)
(5)考虑到电表内阻的影响,金属丝的电阻率测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
13. 如图所示为某玻璃砖的截面图,截面为圆心角θ=120°的扇形,圆心为O、半径为R,其中∠AOC=90°。一束单色光从D点垂直AO边射入玻璃砖,到达圆弧AC上时恰好发生全反射。已知D点与O点之间的距离为,光在真空中的传播速度为c,不考虑光的多次反射。求:
(1)玻璃砖对该光的折射率;
(2)单色光从入射玻璃砖到从OB边射出玻璃砖所用的时间。
14. 均匀介质中有向x轴负方向传播的机械波,如图所示为t=0时的波形图,P为波源位置,已知t=0.4s时,位于x轴上0.2m处的质点Q第一次振动到达波谷。
(1)求该机械波的波速大小;
(2)写出P点的振动方程;
(3)求0~1.0s原点O处质点的振动路程。
15. 如图甲,一对长为L、板间距离为d的平行金属板水平放置,一正离子源放置在极板间左端中轴线处,离子源能够源源不断地在单位时间内释放相同数目、速度大小相等方向均沿中轴线水平向右、质量为m、电荷量为q的正离子。从时刻起AB板间加一如图乙所示周期为T的变化匀强电场,场强方向由A板指向B板为正方向。若离子的初速度,场强大小,不计离子的重力。
(1)试求离子在电场中运动时加速度大小a;
(2)若离子在电场中运动过程不会撞上极板,试求其穿过电场区的时间t;
(3)计算说明0时刻入射的离子击中极板的位置;
(4)若在运动过程中撞上极板的离子将被极板吸收,则能穿出电场的离子占总离子数的比例为多少?(可用带根号的分数式表达)
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2027届高二上学期第二次阶段考试试题
物 理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1. 宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记录了“古琴正声”实验:剪小纸人放在需要调整音准的弦上,然后拨动另一个音调准确的琴上对应的琴弦,同样的拨动力度下,小纸人跳动越明显代表音调越准确,此现象为( )
A. 共振现象 B. 干涉现象 C. 衍射现象 D. 多普勒效应
【答案】A
【解析】
【详解】A.同样的拨动力度下,小纸人跳动越明显代表音调越准确,小纸人发生了共振现象,故A符合题意;
BCD.该现象不是干涉现象,也不是衍射现象和多普勒现象,故BCD不符合题意;
故选A。
2. 如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个梯形的四个顶点,ab平行于cd,且ab边长为cd边长的一半。电场线与梯形所在的平面平行。已知a点的电势是3V,b点的电势是5V,c点的电势是7V,则d点的电势为( )
A. 1V B. 2V C. 3V D. 4V
【答案】C
【解析】
【详解】设e为cd中点,连接b、e,如图所示
在匀强电场中,沿任意平行方向的相等的长度上,电势降落相等,有
可得d点的电势,选项C正确。
故选C。
3. 两个电阻的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )
A. 的电阻
B. 当时,的电阻小于的电阻
C. 的电阻随电压的增大而增大
D. 在两端加电压时,每秒通过导体的电荷量是
【答案】C
【解析】
【详解】A.的电阻,故A错误;
B.由题图可知,当U=1 V时,通过两个电阻电流相等,故电阻相等,故B错误;
C.I-U图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知R2的电阻随电压的增大而增大,故C正确;
D.在两端加电压时,由题图可知通过R2的电流大于,由可知每秒通过导体的电荷量大于,故D错误。
故选C。
4. 竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,小球A、B带同种电荷,现用水平向左推力F作用于小球B,两球分别静止在竖直墙面和水平地面上,如图所示,如果将小球B向左推动少许,当两球重新达到平衡时,与原来的平衡状态相比较( )
A. 竖直墙面对小球A的弹力变大
B. 推力F变大
C. 地面对小球B的支持力变大
D. 两小球之间的距离变大
【答案】D
【解析】
【详解】AD.以A球为研究对象,分析受力,如图1所示
设B对A的库仑力与墙壁的夹角为,由平衡条件可得竖直墙面对小球A的弹力
将小球B向左推动少许时,减小,则竖直墙面对小球A的弹力减小;
库仑力
减小,增大,减小,根据库仑定律分析可知,两球之间的距离增大,故A错误,D正确;
BC.再以AB整体为研究对象,分析受力如图2所示
由平衡条件可得,
由上述分析可知,减小,则F减小,而地面对小球B的支持力一定不变,故BC错误。
故选D。
5. 电容器是一种重要的电学元件,它能够储存电荷。电容器储存电荷的特性用电容表征。如图所示,在研究电容器充、放电的实验中,使开关S掷向1端,电源E对电容器C充电。下列图像中,能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.充电过程中随着电容器电荷量的增加,充电电流越来越小,充满以后电流为零,故A正确,B错误;
CD.根据可知,电容器的电容大小不变,则图象是一条过原点的直线,故CD错误。
故选A。
6. 如图所示,带电量分别为q1、q2的A、B小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们位于同一水平面上,相距L,线与竖直方向的夹角分别为α、β,且β>α,重力加速度为g,静电力常数为k。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则( )
A.
B.
C. 落地时,B球的水平位移更大
D. 落地时,A球的水平位移更大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.两球之间的库仑力是相互作用力,则总是等大反向;剪断细线前对A球分析可知
同理对B分析可知
因β>α可得,但不能确定q1、q2的关系,AB错误;
CD.剪断细线后,两球在竖直方向均做自由落体运动,则落地时间相等;水平方向做变加速运动,根据,可知B的平均加速度较大,则根据可知,落地时B球的水平位移更大,C正确,D错误。
故选C。
7. 研究表明,蜜蜂是通过静电吸附的方式采集花粉。如图是蜜蜂靠近花朵柱头时形成的电场情况(蜜蜂和柱头用正负点电荷代替),不考虑花粉颗粒的重力。则( )
A. 带负电的花粉颗粒在N点由静止开始能够运动到M点
B. 蜜蜂和柱头带电荷量相同
C. 带负电的花粉颗粒在N点的电势能高于在M点的电势能
D. N点处的场强大于M点处场强
【答案】C
【解析】
【详解】A.带负电的花粉颗粒在N点由静止运动时,将沿在N点的受力方向运动,无法运动到M点,故A错误;
B.根据电场线的疏密程度可知,蜜蜂和柱头带的电荷量不相同,故B错误;
C.根据可知,负电荷在电势低的地方具有的电势能大,在电势高的地方电势能小,由图可知,M点的电势高于N点的电势,因此带负电的花粉颗粒在N点的电势能高于在M点的电势能,故C正确;
D.根据电场线的疏密程度可知,N点的场强小于M点的场强,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选得0分。
8. 用图装置研究双缝干涉时,关于干涉条纹间距Δx的变化,下列说法正确的是( )
A. 增大屏与双缝间的距离,Δx将变大
B. 将滤光片由红色变为绿色,Δx将变大
C. 将单缝略靠近双缝,Δx将变大
D. 换一个双缝间距更小的双缝,Δx将变大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据
可知增大屏与双缝间的距离,即l增大,则Δx将变大,故A正确;
B.将滤光片由红色变为绿色,波长变小,Δx将变小,故B错误;
C.将单缝略靠近双缝,不改变d、l、,Δx将不变,故C错误;
D.换一个双缝间距更小的双缝,即d减小,Δx将变大,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示为某静电场中轴上各点电势分布图,一个带电粒子在坐标原点由静止释放,仅在电场力作用下沿轴正向运动,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. 粒子运动到坐标轴上处电势能最小
C. 粒子从坐标轴上处运动到处,动能先减小后增大
D. 粒子从坐标轴上处运动到处,加速度先增大后减小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由于从坐标原点沿x轴正向电势先升高后降低,因此电场方向先向左后向右;由于带电粒子在坐标原点由静止沿x轴正向运动,因此可知粒子带负电,故A正确;
B.由图可知,坐标处的电势最高,由于粒子带负电,因此粒子在处电势能最小,故B正确;
C.负电荷从运动到处,电场力先做正功后做负功,因此电势能先减小后增大,动能先增大后减小,故C错误;
D.由电场强度与电势差关系
可知在图像中,图像的斜率为电场强度的大小,结合图像可知,从处运动到处,图像的斜率逐渐减小,电场强度逐渐减小,因此粒子的加速度逐渐减小,故D错误。
故选AB。
10. 绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场,带负电的滑块(可视为质点)在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示,P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动(如图乙),滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数µ=0.1,g取10m/s2,则( )
A. 电场中x=3m处的电势最低 B. 滑块沿x轴正方向运动过程中,速度先增加后减少
C. 滑块运动至x=3m处,速度大小为2m/s D. 滑块有可能到达x=4m处
【答案】BC
【解析】
【详解】A.滑块在x=3m处电势能最小,由于滑块带负电,可知x=3m处的电势最高,故A错误;
C.滑块从x=1m处运动到x=3m处的过程,根据能量守恒可得
代入数据解得,故C正确;
B.图像斜率的绝对值表示电场力大小,由图可知,从x=1m处到x=3m处,滑块受到的电场力逐渐减小,x=3m处滑块受到的电场力为零,又因滑块从x=1m处运动到x=3m处初末动能相等,则该过程中滑块必然先加速后减速,故B正确;
D.滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等,则滑块从x=1m处到x=4m处,电场力做功为零,该过程需要克服摩擦力做功为
故滑块不可能到达x=4m处,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:共5题,总分54分。
11. 实验小组的同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度。
(1)某同学用游标卡尺测得小球的直径如图2所示,其直径D=________mm。
(2)将小球向外拉开,使细绳与竖直方向成合适角度后由静止释放,小球下端安装有一轻质遮光条,在小球下方的遮光条第一次经过最低点开始遮光时进行计时,测得小球从第1次开始遮光到第n次开始遮光经历的总时间为t,若测得单摆细线的长度为l,则当地的重力加速度g=________(用n、t、l、D表示)。
(3)当遮光条通过光电门时,会遮挡光线,此时计时器开始计时。某同学为了改进实验,将小球下方的遮光条换成相同宽度的金属圆柱体,你认为这样做能否减少误差?________(选填“能”或“不能”),理由是:_________________________________________。
【答案】(1)20.45
(2)
(3) ①. 不能 ②. 某同学为了改进实验,将小球下方的遮光条换成金属圆柱,不能减少误差,因为从轻质遮光条替换成金属圆柱,等效重心位置发生变化,单摆的摆长变大
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以
【小问2详解】
根据单摆周期公式
根据题意可知
联立可得
【小问3详解】
[1][2]略。
12. 某同学测量图甲所示的长方体金属块(阻值约为)的电阻率。
(1)先用螺旋测微器测量该金属块的厚度,如图乙所示其读数为______。
现有下列器材:
直流电源(电动势3V,内阻不计)
电流表A(,约为0.2Ω)
电压表V(0~3V,约为)
滑动变阻器
滑动变阻器
开关一个,导线若干。
(2)如图丙所示,实验中滑动变阻器应选用_____(选填“R1”或“R2”),电压表右端应连接_____点(选填“M”或“N”)。
(3)请用笔画线代替导线,将图丁所示的实物电路连接补充完整。
(4)测出金属块的长度、宽度、厚度和金属块的阻值,则金属块的电阻率______(用题中字母表式)
(5)考虑到电表内阻的影响,金属丝的电阻率测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)5.445
(2) ①. ②. M
(3) (4)
(5)小于
【解析】
【小问1详解】
图乙所示其读数为5mm+44.5mm=5.445mm
【小问2详解】
[1]滑动变阻器选用分压式接法,故滑动变阻器应该选用;
[2]待测电阻较小,电流表采用分压式接法,则电压表右端应连接M点。
【小问3详解】
实物图如图
【小问4详解】
根据电阻定律有
解得
【小问5详解】
由于电压表的分流作用可知,金属丝的电阻测量值偏小,则电阻率的测量值小于真实值。
13. 如图所示为某玻璃砖的截面图,截面为圆心角θ=120°的扇形,圆心为O、半径为R,其中∠AOC=90°。一束单色光从D点垂直AO边射入玻璃砖,到达圆弧AC上时恰好发生全反射。已知D点与O点之间的距离为,光在真空中的传播速度为c,不考虑光的多次反射。求:
(1)玻璃砖对该光的折射率;
(2)单色光从入射玻璃砖到从OB边射出玻璃砖所用的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
从AO边界垂直射入的光线,打在弧面上的入射角为,有
此时刚好发生全反射,则有
可解得
【小问2详解】
光线在介质中的传播如图所示
其中四边形ODEF是正方形,边长为
根据几何关系,可知
光在介质中的传播速度为
所以传播的总时间
14. 均匀介质中有向x轴负方向传播的机械波,如图所示为t=0时的波形图,P为波源位置,已知t=0.4s时,位于x轴上0.2m处的质点Q第一次振动到达波谷。
(1)求该机械波的波速大小;
(2)写出P点的振动方程;
(3)求0~1.0s原点O处质点的振动路程。
【答案】(1)2m/s
(2)
(3)60cm
【解析】
【小问1详解】
由图可知,当质点Q第一次振动到达波谷,此时波向左传播0.8m,所以
【小问2详解】
由图可知,振幅为10cm,波长为0.8m,所以
所以P点的振动方程为
根据题意,t=0时,y=0,且质点向y轴负方向振动,则
所以
【小问3详解】
该波传播到O点的时间为
所以O处质点振动时间为0.6s,振动路程为
15. 如图甲,一对长为L、板间距离为d的平行金属板水平放置,一正离子源放置在极板间左端中轴线处,离子源能够源源不断地在单位时间内释放相同数目、速度大小相等方向均沿中轴线水平向右、质量为m、电荷量为q的正离子。从时刻起AB板间加一如图乙所示周期为T的变化匀强电场,场强方向由A板指向B板为正方向。若离子的初速度,场强大小,不计离子的重力。
(1)试求离子在电场中运动时加速度大小a;
(2)若离子在电场中运动过程不会撞上极板,试求其穿过电场区的时间t;
(3)计算说明0时刻入射的离子击中极板的位置;
(4)若在运动过程中撞上极板的离子将被极板吸收,则能穿出电场的离子占总离子数的比例为多少?(可用带根号的分数式表达)
【答案】(1)
(2)
(3)击中极板B的中点
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由牛顿第二定律有
解得离子在电场中运动时加速度大小
【小问2详解】
若离子在电场中运动过程不会撞上极板,由于粒子水平方向做匀速直线运动,则粒子穿过电场区的时间
【小问3详解】
根据题意,设0时刻入射的离子打在板上的时间为,则有
解得
则有
即离子击中极板B的中点。
【小问4详解】
根据题意,设时刻进入的离子恰好打在板上,结合上述分析有
解得
设时刻进入的离子恰好打在板右侧,则有
解得
则能穿出电场的离子占总离子数的比例为
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