内容正文:
宿迁市普通高中2025-2026学年高二上学期期末物理选修练习卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
(考察内容:人教版必修3十一至十三章节+选修1全部+选修2第一章)
评卷人
得分
一、单选题
1.如下图所示的四幅图中能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,图甲为沿轴传播的一列简谐机械波在时刻的波动图像,图乙为质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A.波沿轴负方向传播,波速为
B.质点再经将沿轴正方向移动到处
C.内,点运动的路程为
D.该波与另一列频率为的波相遇时,可能发生干涉
3.某同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.在导体乙的两端加0.2 V的电压时,通过导体乙的电流为2 A
C.当通过导体甲的电流为0.9 A时,导体甲两端的电压为4 V
D.将导体乙连接到电压为5 V的电源上时,通过导体的电流为0.5 A
4.在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框abc,∠a=90°,∠c=37°,磁场方向垂直于线框平面,a、c两点接一直流电源,电流方向如图所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是( )
A.导线bc受到的安培力大于导线ac所受的安培力
B.导线abc受到的安培力的合力大于导线ac受到的安培力
C.导线ab、ac所受安培力的大小之比为3:8
D.导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上
5.一质量为3kg的物体在外力F的作用下竖直向上做直线运动的v-t图像如图所示,规定开始运动的方向为正方向,取,下列说法正确的是( )
A.在内,合外力做负功
B.在内,外力F的冲量为0
C.在内,重力的冲量为
D.在内,合外力的冲量为0
6.如图所示,在竖直平面矩形ABCD区域内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从AD的中点O射入磁场,速度方向与磁场垂直且与AD的夹角=45°,粒子经过磁场偏转后在C点垂直CD穿出。已知矩形ABCD的宽AD为l,粒子电荷量为q,质量为m,重力不计。则下列说法正确的是( )
A.粒子带正电荷 B.粒子速度大小为
C.粒子在磁场中运动的轨道半径为 D.C与D点间距为
7.钓鱼是很多人的爱好,浮漂是必不可少的工具,如图所示是某浮漂静止在静水中的示意图,M、P、O、N为浮漂上的点,此时点O在水面上。用手将浮漂向下压,使点M到达水面后松手,浮漂会上下运动,上升到最高处时,点N恰好到达水面,浮漂的运动可看成简谐运动。从松手开始计时,经0. 1s P点第一次经过水面,再经0. 8s P点第二次经过水面,则( )
A.N点到达水面时,浮漂具有最大速度
B.O点到达水面时,浮漂具有最大加速度
C.浮漂振动周期为0. 5s
D.浮漂振动周期为1. 0s
8.如图所示,实线是沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波形,虚线是这列波在时刻的波形。已知处的质点的振动周期,则下列说法正确的是( )
A.这列波的波速是
B.这列波可能沿轴正方向传播
C.处的质点的振幅为0
D.处的质点在时的速度方向沿轴正方向
9.某同学注意到市场最近流行的主动降噪耳机,开启降噪模式,耳朵立刻就有种世界都安静的体验。主动降噪耳机为了主动地消除噪声,在耳机内设有麦克风,用来收集周围噪声信号,然后通过电子线路产生一个与原噪声相位相反的降噪声波,再与噪声声波叠加相互抵消,从而实现降噪效果。如图是理想情况下的降噪过程,实线对应环境噪声声波,虚线对应降噪系统产生的等幅反相降噪声波。则( )
A.降噪过程应用的是声波的干涉原理,P点振动加强
B.降噪过程应用了声波的衍射原理,使噪声无法从外面进入耳麦
C.降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D.质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
10.如图所示,质量均为m的A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧拴接在一起竖直放置在水平地面上,物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量也为m的小球C。现将小球C由静止释放,C与A发生碰撞后立刻粘在一起,弹簧始终在弹性限度内,忽略空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.C与A碰撞后A最大速度的大小为
B.C与A碰撞过程中,A、C组成的系统损失的机械能为
C.C与A碰撞后弹簧的最大弹性势能为
D.要使碰后物体B被拉离地面,h至少为
11.如图所示,光滑水平面上有一质量为M的物块静止放置,物块左侧有一发射装置可以连续向右射出质量均为m的子弹,每颗子弹的初速度大小均为,每颗子弹与物块作用时间极短,子弹在物块中所受作用力大小不变,且全部子弹均停留在物块中,子弹可视为质点,已知 ,下列说法正确的是( )
A.若总共射出5颗子弹,物块稳定时的速度大小为
B.第5颗子弹对物块的冲量大小为
C.每颗子弹与物块作用过程损失的机械能越来越大
D.每颗子弹与物块作用过程损失的机械能不变
评卷人
得分
二、实验题
12.某同学在探究规格为“6V、3W”的小电珠伏安特性曲线实验中,除了一个“6V、3W”的小灯泡,导线和开关外,还有:
A.直流电源(电动势约为6V,内阻可不计)
B.直流电流表(量程0~3A,内阻约为0.1Ω)
C.直流电流表(量程0~600mA,内阻约为5Ω)
D.直流电压表(量程0~6V,内阻约为10kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2A)
F.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)
实验要求小灯泡两端的电压从零开始
(1)实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 (均用序号字母填写);
(2)请按要求将图甲中所示的器材连成实验电路 ;
(3) 该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而 (填“不变”、“增大”或“减小”),根据图线中给出的数据,小灯泡在工作点A的电阻值为 Ω。
评卷人
得分
三、解答题
13.如图所示,ABC为等腰直角三棱镜,直角边AB长为L,D为AB的中点,当入射光线平行于CB射向AC边的E点时,折射光线刚好射向D点,当入射光线垂直AC边射向E点时,刚好在AB边发生全反射,真空中的光速为c,求:
(1)三棱镜对此光的折射率;
(2)光从E点传播到D点所用的时间。
14.我国地震局记录了某次地震过程中的振动图像和波动图像,图1为传播方向上某质点的振动图像,图2为该地震波恰好传到坐标处时的波形图,假设地震简谐横波传播的速度大小不变,求:
(1)波的传播速度大小;
(2)质点P振动7s运动的路程;
(3)求再经过多长时间,处的质点第一次到达波峰。
15.如图所示,光滑水平面上静止放有一辆小车,小车由四分之一光滑圆弧部分和粗糙水平部分组成,部分的长度为2.4m,且两者在点平滑连接。现有一可视为质点的小物块从圆心等高点处静止释放,小物块滑到圆弧最低点时的速度大小为,小车质量是物块质量的2倍,已知重力加速度。
(1)求圆弧的半径;
(2)若小物块刚好不会从小车上滑下,求小物块在部分与车之间的动摩擦因数;
(3)在(2)情景下,求小车和小物块整个过程的位移大小。
16.用下图所示的装置来探究离子源发射离子速度大小和方向的分布情况。x轴上方存在垂直xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。x轴下方的分析器由两块相距为d、足够长的平行金属薄板M和N组成,其中位于x轴的M板中心有一小孔C(孔径忽略不计),N板连接电流表后接地。位于坐标原点O的离子源能发射质量为m,电荷量为q的正离子,其速度方向与y轴夹角最大值为60°;且各个方向均有速度大小连续分布在v0至2v0之间的离子射出。已知速度大小为v0、沿y轴正方向射出的离子经磁场偏转后恰好垂直x轴射入孔C。未能射入孔C的其它离子被分析器的接地外罩屏蔽(图中没有画出)。不计离子的重力,不考虑离子间的碰撞和相互作用。
(1)求孔C所处位置的坐标x0;
(2)求离子在x轴上落点横坐标的范围及离子在磁场中运动的最长时间t;
(3)从孔C进入板间的离子具有不同的速度,若在N与M板之间加可调电压,求电流表示数刚好为0时的电压U0。
试卷第1页,共2页
试卷第1页,共2页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
C
D
C
D
D
C
D
题号
11
答案
B
1.B
【知识点】探究感应电流产生的条件
【详解】A.线圈不闭合,不能产生感应电流,A错误;
B.闭合线圈的磁通量发生变化,能产生感应电流,B正确;
CD.磁通量都始终等于零,都不能产生感应电流,CD错误。
故选B。
2.D
【知识点】波长、频率和波速的关系、波的图像、振动图像与波形图的结合
【详解】A.根据图乙可知,在时刻质点的沿轴正方向运动,根据图甲,结合同侧法可知,波沿轴正方向传播,波速为
代入得
A错误;
B.机械波传播的是质点的振动形式与能量,质点在其平衡位置振动,质点并不随波迁移,B错误;
C.根据可知内,点运动的路程为
代入得
C错误;
D.根据图乙可知,频率为
代入得
根据干涉的条件可知,该波与另一列频率为的波相遇时,发生干涉现象,D正确;
故选D。
3.D
【知识点】线性元件的伏安特性曲线
【详解】A.根据
可知图像的斜率的倒数表示电阻,可知导体甲的电阻小于导体乙的电阻,故A错误;
B.由图可知在导体乙的两端加0.2 V的电压时,通过导体乙的电流为0.2 A,故B错误;
C.由图可知,导体甲的电阻为
当通过导体甲的电流为0.9 A时,导体甲两端的电压
故C错误;
D.由图可知,导体乙的电阻为
将导体乙连接到电压为5 V的电源上时,通过导体的电流
故D正确。
故选D。
4.C
【知识点】计算非直导线的安培力大小、通电导线在磁场中的作用力方向
【详解】A.设磁感应强度大小为B,ac边长为L,则abc的长度
由题意可知在a、c点接一直流电源后流过abc导线的电流为,流过ac导线的电流为,故导线bc受到的安培力大小为
导线ac所受的安培力大小为
故A错误;
B.导线abc的有效长度为L,受到的安培力大小为
故B错误;
C.ab、ac所受安培力的大小之比
故C正确;
D.根据左手定则,导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向下,故D错误。
故选C。
5.D
【知识点】动量定理的内容、动能定理的初步应用
【详解】A.由图可知,在0~1s内,物体的速度增大,则物体的动能增大,由动能定理可知,合外力做正功,故A错误;
B.由图可知,在0~3s内,物体的动量变化为0,由动量定理可知
故B错误;
C.根据冲量的计算公式可知,在内,重力的冲量为
故C错误;
D.由图可知,在0~3s内,物体的动量变化量为0,由动量定理可知,合外力的冲量为0,故D正确。
故选D。
6.C
【知识点】带电粒子在磁场中做圆周运动的相关计算
【详解】A.粒子进入磁场后沿顺时针方向做圆周运动,由左手定则可知,粒子带负电,A错误;
BC.由题意可知,粒子运动轨迹如图所示
由几何关系可得,粒子做圆周运动的轨道半径为
根据粒子在磁场中运功时,洛伦兹力提供向心力,可得
解得
B错误,C正确;
D.根据几何关系可得
D错误。
故选C。
7.D
【知识点】弹簧振子模型
【详解】A.N点到达水面时,浮漂到达向上的最大的位移处,速度为零,故A错误;
B.O点到达水面时,浮漂位于平衡位置,回复力为零,加速度为零。故B错误;
C D.从松手开始计时,经0. 1s P点第一次经过水面,再经0. 8s P点第二次经过水面。由时间的对称性可知,浮漂振动周期
故C错误,D正确。
故选D。
8.D
【知识点】波的图像
【详解】A.这列波的周期
波长
则波速是
选项A错误;
B.因0.2s内波传播的距离为
结合波形图可知,这列波沿轴负方向传播,选项B错误;
C.时刻处的质点的位移为0,但是振幅不为0,选项C错误;
D.波沿x轴负向传播,根据“同侧法”可知,处的质点在时的速度方向沿轴正方向,选项D正确。
故选D。
9.C
【知识点】生活中常见的波的干涉现象、机械振动和机械波的关系
【详解】AB.降噪过程应用的是声波的干涉原理,由同侧法可知,环境噪声在P点向下振动,降噪声波在P点向上振动,可知P点振动减弱, 故AB错误;
C.同一介质中,声波的传播速度相等,故C正确;
D.点P不会随波迁移,故D错误。
故选C。
10.D
【知识点】完全非弹性碰撞、能量守恒定律的初步应用
【详解】A.C与A碰撞前瞬间,根据自由落体的规律有
C与A碰撞,动量守恒,有
解得
之后,由于AC的总重力大于弹簧的弹力,AC将向下加速,所以A的最大速度将大于,A错误;
B.损失的机械能为
B错误;
C.C与A碰撞后,AC速度减小到零时,弹簧的弹性势能最大,根据能量守恒得
E0为初始的弹性势能,C错误;
D.AC碰后至反弹到最高点,要使碰后物体B被拉离地面,弹簧拉力至少为B的重力,即弹簧形变与碰前的一样,但是弹簧处于拉伸状态,AC的动能转化为重力势能,有
碰前,对A有
解得
D正确。
故选D。
11.B
【知识点】板块/子弹打木块模型、常见力做功与相应的能量转化
【详解】A.物块稳定时的速度大小为,根据动量守恒有
解得
故A错误;
B.设打入第4颗子弹后木块速度为,根据动量守恒有
解得
根据动量定理可知第5颗子弹对物块的冲量大小为
联立解得
故B正确;
CD.由AB选项可知,随着子弹的打入,物块速度越来越大,子弹与物块的相对速度越来越小,可知子弹打入物块后与物块的相对路程越来越小,根据
可知产生的热量越来越少,根据功能关系可知,损失的机械能越来越小,故CD错误。
故选B。
12. C E 增大 10
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线、null、非线性元件的伏安特性曲线
【详解】(1)[1][2]小灯泡的额定电流为
从安全和精度方面分析可得电流表选用量程0~600mA的电流表C;实验要求小灯泡两端的电压从零开始,滑动变阻器选用分压式接法,为了方便实验操作调节电压和电流值,滑动变阻器选用最大阻值10Ω的滑动变阻器E。
(2)[3]小灯泡正常工作的电阻为
电流表内阻约为5Ω,电压表内阻约为10kΩ,可得灯泡电阻远远小于电压表内阻,此时电流表应采用外接法,可得实验电路如下:
(3)[4][5]根据图像可知曲线上点到原点连线的斜率表示灯泡电阻的倒数,所以可得电阻值随工作电压的增大而增大;小灯泡在工作点A的电阻值为
13.(1)
(2)
【知识点】“三棱镜”模型、发生全反射的条件、临界角
【详解】(1)根据题意,折射光在AB边发生全反射的临界角为
则三棱镜对光的折射率
(2)如图所示
当光平行于CB方向入射时,入射角,设折射角为,根据
可得
由几何关系可知
由正弦定理得
解得
根据
可得光在三棱镜中的传播速度
所以光从E点传播到D点所用的时间为
14.(1)
(2)
(3)
【知识点】振动图像与波形图的结合
【详解】(1)由题图可得波长,周期
则波速
解得
(2)由图1可得振幅A=0.2m
质点P在7s内经历了7个周期,则运动的路程
(3)由图2可知,此时处于波峰,且波沿x轴正方向传播,则的质点与的波峰相距
则传播时间
解得
即再经过2s,处的质点第一次到达波峰。
15.(1)1.2m
(2)0.5
(3)1.2m,
【知识点】滑块斜(曲)面模型、人船模型及其变式
【详解】(1)M、m组成的系统水平方向动量守恒,当小物块滑到圆弧最低点B时,小物块和小车速度大小分别为和,则
由系统机械能守恒得
联立解得m
(2)当小物块刚好运动到C点,速度刚好为零,由系统水平动量守恒可知,此时M速度也为零,由能量守恒得
解得
(3)m、M组成的系统水平方向动量守恒,整个过程m、M水平位移大小分别为和,有
位移关系为
解得,
即小物块水平位移大小是2.4m,竖直位移大小是1.2m,所以小物块位移大小为
16.(1)
(2),
(3)
【知识点】粒子由磁场进入电场
【详解】(1)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力,有
解得
所以孔C所处位置的坐标为
(2)速度大小为v′的离子进入磁场后,由洛伦兹力提供向心力,有
解得
当离子速度方向与x轴夹角为150°时,离子打在x轴上最左侧,根据几何关系可知,此时离子打在x轴上的位置坐标为
当离子速度方向沿y轴正方向射出时,离子打在x轴上最右侧,根据几何关系可知,此时离子打在x轴上的位置坐标为
由此可知,离子速度为v0时,左侧最远,离子速度为2v0时,右侧最远,所以离子在x轴上落点横坐标的范围为
离子在磁场中运动周期为
离子以与x轴正方向成150°入射,离子在磁场中运动时间最长,最长时间为
(3)如图所示
若离子能在C点进入板间,由几何关系可得
根据洛伦兹力提供向心力,有
解得不管离子从何角度发射,离子进入电场中竖直方向速度大小为
电流表示数刚好为0时,有,
解得电流表示数刚好为0时的电压为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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