内容正文:
高二年级试题物理
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须用0.5毫米黑色墨水的签字笔加黑、加粗。
一、单项选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图所示,矩形线圈位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一平面内,线圈的两条边与导线平行。线圈以速度远离直导线。下列说法中正确的是( )
A. 线圈会产生感应电流
B. 线圈不会产生感应电流
C. 只有线圈速度足够大,线圈才会产生感应电流
D. 只有直导线电流足够大,线圈才会产生感应电流
2. 如图所示为三根平行导线的截面图,若它们的电流大小都相同,方向垂直于纸面向里。如果AB=AC=AD,则A点的磁感应强度的方向是( )
A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右
3. 如图所示,质量为、以的速度飞行的子弹与质量为、以的速度飞行的网球相比( )
A. 子弹的动量较大 B. 网球的动量较大 C. 子弹的动能较大 D. 网球的动能较大
4. 蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一位质量为50kg的运动员从高处自由落下,以8m/s的速度竖直着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为6m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间,重力加速度,那么运动员在与网接触的这段时间内受到网对其平均作用力的大小为( )
A. 500N B. 700N C. 1200N D. 1400N
5. 如图甲所示,一个竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统,小球浸没在水中。当圆盘静止时,让小球在水中振动,其阻尼振动的频率约为0.3Hz。现使圆盘以频率匀速转动,待小球振动达到稳定后记录数据。改变圆盘转动频率,记录小球的振幅A与圆盘的频率之间关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 圆盘的频率只能为0.3Hz
B. 振动系统的固有频率约为0.3Hz
C. 增大圆盘的转动频率,小球的振幅变大
D. 增大圆盘的转动频率,小球的振幅变小
6. 下列说法正确的是( )
A. 泊松亮斑是光的干涉现象
B. 光的偏振现象说明光是横波
C. 阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹是全反射现象
D. 小孔成像是由于光的衍射形成的
7. 如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以
A. 增大S1与S2的间距
B. 减小双缝屏到光屏的距离
C. 将绿光换为红光
D. 将绿光换为紫光
8. “带操”表演中,运动员手持细棒抖动彩带的一端,彩带像波浪般翻卷,这是波在彩带上传播的结果。如图所示为“带操”表演中某时刻的照片,已知细棒在竖直方向抖动,P为彩带上的一个质点,若认为该波是向右传播的机械波,则图示时刻P点的运动方向( )
A. 向右 B. 向左 C. 向上 D. 向下
9. 如图所示,在某一均匀介质中,两波源A、B位于一半径为4m的圆的一条直径上,距离圆心O点都是2m,其简谐运动表达式均为m,圆周上的P点与A、B两波源间的距离分别为5m和3m,波在该介质中传播速度为10m/s。下列说法正确的是( )
A. 圆周上振动加强的点共有8个
B. 两简谐波都传播到P点的时间差为0.1s
C. 两简谐波都传播到P点后,P点振动的频率为10Hz
D. 两简谐波都传播到P点后,P点振动的位移始终为0.2m
10. 如图所示,在光滑水平面上静止放置一个弧形槽,其光滑弧面底部与水平面相切,将一小滑块从弧形槽上的A点由静止释放。已知小滑块与轻弹簧碰撞无能量损失,弧形槽质量大于小滑块质量,则( )
A. 下滑过程中,小滑块的机械能守恒
B. 下滑过程中,小滑块所受重力的功率一直增大
C. 下滑过程中,弧形槽与小滑块组成的系统动量守恒
D. 小滑块能追上弧形槽,但不能到达弧形槽上的A点
11. 如图所示,当滑动变阻器滑片向右滑动一小段距离后,理想电流表、的示数变化量的绝对值分别为、,理想电压表的示数变化量的绝对值为,下列说法中正确的是( )
A. 电压表的示数增大 B. 小于 C. 与比值等于 D. 电源的效率增大
二、非选择题:本题共5小题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
12. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路,由测得的实验数据绘制成的图像如图乙所示。
(1)图甲的电路图为下图中的________(选填“A”或“B”)。
(2)根据图乙得到该电池的电动势________V,内阻________(结果均保留两位有效数字)。
(3)若考虑到电表内阻的影响,对测得的实验数据进行修正,在图乙中重新绘制图线,与原图线比较,新绘制的图线与纵坐标轴交点的数值将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)图丙所示为某型号小灯泡的伏安特性曲线,将该型号的灯泡与的定值电阻串联起来接在上述电池上,如图丁所示,则该灯泡消耗的实际功率约为________W(保留两位有效数字)。
13. 如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,该运动可看成简谐运动。从某次摆球到达平衡位置处开始计时,摆球相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示,取重力加速度大小,,求:
(1)单摆的振幅和周期;
(2)单摆的摆长。
14. 如图所示,实线和虚线分别是沿轴传播的一列简谐横波在和时刻的波形图,波的传播速度。求:
(1)该波的传播方向;
(2)轴上的质点在内通过的路程。
15. 光学反射棱镜被广泛应用于摄像、校准等领域,其中一种棱镜的截面如图,eh边为镀膜反射面,,棱镜的折射率为,光在真空中的传播速度为,若细光束从O点以的入射角从真空射入棱镜,求:
(1)光在上述棱镜中传播速度的大小;
(2)光束从棱镜中射出的折射角,并完成光路图。
16. 一士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量为,该士兵用自动步枪沿水平方向连续射出发子弹,每发子弹的质量均为,子弹离开枪口时相对步枪的速度为。射击前皮划艇是静止的,不考虑水的阻力。求:
(1)第一次射击后皮划艇的速度大小;
(2)第发子弹射击前后,皮划艇速度改变量的大小;
(3)若,,,,连续射击10发子弹后,皮划艇的速度大小。
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高二年级试题物理
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须用0.5毫米黑色墨水的签字笔加黑、加粗。
一、单项选择题(本题共11小题,每小题4分,共44分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 如图所示,矩形线圈位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一平面内,线圈的两条边与导线平行。线圈以速度远离直导线。下列说法中正确的是( )
A. 线圈会产生感应电流
B. 线圈不会产生感应电流
C. 只有线圈速度足够大,线圈才会产生感应电流
D. 只有直导线电流足够大,线圈才会产生感应电流
【答案】A
【解析】
【详解】通电长直导线周围的磁场是非匀强磁场,离导线越远,磁场越弱。当线圈以速度v远离直导线时,穿过线圈的磁场变弱,因此穿过线圈的磁通量会减小。根据法拉第电磁感应定律,只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,回路中就会产生感应电流,与速度和电流大小无关。
故选A。
2. 如图所示为三根平行导线的截面图,若它们的电流大小都相同,方向垂直于纸面向里。如果AB=AC=AD,则A点的磁感应强度的方向是( )
A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右
【答案】D
【解析】
【详解】根据安培定则,B、C、D三根导线在A点的磁感应强度方向分别为竖直向下、水平向右、竖直向上,因为
AB=AC=AD
所以三根导线在A点的磁感应强度大小相等,则A点的合磁感应强度的方向水平向右。
故选D。
3. 如图所示,质量为、以的速度飞行的子弹与质量为、以的速度飞行的网球相比( )
A. 子弹的动量较大 B. 网球的动量较大 C. 子弹的动能较大 D. 网球的动能较大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.子弹的动量大小为
网球的动量大小为
两者动量大小相等,故AB错误;
CD.子弹的动能为
网球的动能为
所以子弹的动能较大,故C正确,D错误。
故选C。
4. 蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一位质量为50kg的运动员从高处自由落下,以8m/s的速度竖直着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为6m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间,重力加速度,那么运动员在与网接触的这段时间内受到网对其平均作用力的大小为( )
A. 500N B. 700N C. 1200N D. 1400N
【答案】C
【解析】
【详解】设竖直向下为正方向,则运动员的初速度,末速度,根据动量定理有
解得
故选 C。
5. 如图甲所示,一个竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统,小球浸没在水中。当圆盘静止时,让小球在水中振动,其阻尼振动的频率约为0.3Hz。现使圆盘以频率匀速转动,待小球振动达到稳定后记录数据。改变圆盘转动频率,记录小球的振幅A与圆盘的频率之间关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 圆盘的频率只能为0.3Hz
B. 振动系统的固有频率约为0.3Hz
C. 增大圆盘的转动频率,小球的振幅变大
D. 增大圆盘的转动频率,小球的振幅变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.圆盘带动T形支架,为振动系统提供驱动力,其转动频率f是驱动力的频率。根据图乙可知,驱动力频率f是变化的,并非只能为0.3Hz,故A错误;
B.图乙是受迫振动的共振曲线。当驱动力的频率f等于振动系统的固有频率f0时,振幅A最大,发生共振。从图中可以看出,当驱动力的频率约为0.3Hz时,振幅最大,说明振动系统的固有频率约为0.3Hz,故B正确;
C.从图乙中可以看出,当驱动力频率f小于固有频率时,增大圆盘的转动频率,小球的振幅变大;当驱动力频率f大于固有频率时,增大圆盘的转动频率,小球的振幅变小,故C错误;
D.从图乙中可以看出,当驱动力频率f小于固有频率时,增大圆盘的转动频率,小球的振幅变大,故D错误。
故选B。
6. 下列说法正确的是( )
A. 泊松亮斑是光的干涉现象
B. 光的偏振现象说明光是横波
C. 阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹是全反射现象
D. 小孔成像是由于光的衍射形成的
【答案】B
【解析】
【详解】A.泊松亮斑是光通过障碍物边缘时产生的衍射现象,而非干涉现象,故A错误;
B.光的偏振现象中,光波振动方向被限制在特定方向,此特性仅横波具备(纵波振动方向与传播方向平行,无法偏振),故B正确;
C.阳光下的肥皂泡彩色条纹是光在薄膜前后表面反射后发生干涉,而非全反射现象,故C错误;
D.小孔成像是光沿直线传播形成的倒立实像,衍射现象表现为光绕过障碍物产生明暗条纹,故D错误。
故选B。
7. 如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以
A. 增大S1与S2的间距
B. 减小双缝屏到光屏的距离
C. 将绿光换为红光
D. 将绿光换为紫光
【答案】C
【解析】
【详解】据光的干涉产生的条纹间距满足该关系Δx=Lλ/d,由此可知,增加S1与S2的间距,条纹间距减小,A选项错误;减小双缝到屏的距离,条纹间距减小,B选项错误;将绿光换成红光,波长增加,条纹间距增大,C选出正确;绿光换成紫光,波长变小,条纹间距减小,D选项错误.
8. “带操”表演中,运动员手持细棒抖动彩带的一端,彩带像波浪般翻卷,这是波在彩带上传播的结果。如图所示为“带操”表演中某时刻的照片,已知细棒在竖直方向抖动,P为彩带上的一个质点,若认为该波是向右传播的机械波,则图示时刻P点的运动方向( )
A. 向右 B. 向左 C. 向上 D. 向下
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知波向右传播,结合上下坡法可知P点振动方向向上。
故选C。
9. 如图所示,在某一均匀介质中,两波源A、B位于一半径为4m的圆的一条直径上,距离圆心O点都是2m,其简谐运动表达式均为m,圆周上的P点与A、B两波源间的距离分别为5m和3m,波在该介质中传播速度为10m/s。下列说法正确的是( )
A. 圆周上振动加强的点共有8个
B. 两简谐波都传播到P点的时间差为0.1s
C. 两简谐波都传播到P点后,P点振动的频率为10Hz
D. 两简谐波都传播到P点后,P点振动的位移始终为0.2m
【答案】A
【解析】
【详解】简谐运动表达式m可知
周期为
波长为
A.圆周上的P点与A、B两波源间的距离分别为5m和3m,即波程差为2m等于波长的整数倍,即P点为振动加强点,由对称性可知,如图中的、、也为振动加强点,M、N两点分别到两波源的波程差为4m,则M、N两点也为振动加强点,同理有C、D两点分别到两波源的波程差为0,则C、D两点为振动加强点,则圆周上振动加强的点共有8个,故A正确;
B.两简谐波都传播到P点的时间差为
故B错误;
C.由于周期为0.2s,则频率为
故C错误;
D.两简谐波都传播到P点后P为振动加强点,但P点仍然在平衡位置附近振动,则P点的位移不是始终都为0.2m,故D错误。
故选A。
10. 如图所示,在光滑水平面上静止放置一个弧形槽,其光滑弧面底部与水平面相切,将一小滑块从弧形槽上的A点由静止释放。已知小滑块与轻弹簧碰撞无能量损失,弧形槽质量大于小滑块质量,则( )
A. 下滑过程中,小滑块的机械能守恒
B. 下滑过程中,小滑块所受重力的功率一直增大
C. 下滑过程中,弧形槽与小滑块组成的系统动量守恒
D. 小滑块能追上弧形槽,但不能到达弧形槽上的A点
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑块在弧形槽上下滑过程中,由于弧形槽向左滑动,弧形槽对滑块的作用力对滑块做功,小滑块的机械能不守恒,故A错误;
B.滑块在弧形槽上下滑过程中,开始时滑块速度为零,下滑到最低点时滑块的速度水平,竖直方向速度为零,故可知滑块的速度沿竖直方向的分速度先增大后减小,故小滑块所受重力的功率先增大后减小。故B错误;
C.滑块在弧形槽上下滑过程中,滑块和弧形槽构成的系统在水平方向上合外力为零,动量守恒。在竖直方向上滑块具有向下的加速度,系统在竖直方向上动量不守恒,故C错误;
D.当小滑块刚好滑离弧形槽时,水平方向上根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
由于弧形槽的质量M大于小滑块的质量m,故。小滑块与轻弹簧碰撞无能量损失,故小滑块与弹簧分离后,小滑块的速度大小不变,方向相反。故小滑块能追上弧形槽。当小滑块在弧形槽上到达最高点时,水平方向上根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
故可得
即小滑块不能到达弧形槽上的A点。故D正确。
故选D。
11. 如图所示,当滑动变阻器滑片向右滑动一小段距离后,理想电流表、的示数变化量的绝对值分别为、,理想电压表的示数变化量的绝对值为,下列说法中正确的是( )
A. 电压表的示数增大 B. 小于 C. 与比值等于 D. 电源的效率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器滑片向右滑动一小段距离后,滑动变阻器的阻值变小,则电路的总电阻变小,根据欧姆定律可得,总电流变大,即电流表A1的示数变大,根据
可知路端电压变小,即电压表的示数减小,故A错误;
B.由于路端电压变小,可得通过的电流减小,又因为总电流增大,则通过滑动变阻器的电流增大,且因为
可知的增加量比的增加量大,即小于,故B正确;
C.根据欧姆定律可得
可得
故C错误;
D.当电源的效率为
可知外电路电阻减小,则电源的效率减小,故D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位。
12. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路,由测得的实验数据绘制成的图像如图乙所示。
(1)图甲的电路图为下图中的________(选填“A”或“B”)。
(2)根据图乙得到该电池的电动势________V,内阻________(结果均保留两位有效数字)。
(3)若考虑到电表内阻的影响,对测得的实验数据进行修正,在图乙中重新绘制图线,与原图线比较,新绘制的图线与纵坐标轴交点的数值将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)图丙所示为某型号小灯泡的伏安特性曲线,将该型号的灯泡与的定值电阻串联起来接在上述电池上,如图丁所示,则该灯泡消耗的实际功率约为________W(保留两位有效数字)。
【答案】(1)B (2) ①. 1.5 ②. 1.0
(3)变大 (4)0.16
【解析】
【小问1详解】
根据图甲电路图可知,电流表内接,则图甲的电路图为下图中的B。
【小问2详解】
根据,结合图乙得到该电池的电动势,内阻
【小问3详解】
实验的误差来源于电压表的分流作用,根据闭合电路欧姆定律
测量了多组U、I数据,故由于电压表分流,修订电流数据,修订后的
斜率变大,和纵坐标轴交点的数值变大,与横轴的交点不变。
【小问4详解】
设灯泡的额定电压和额定电流分别为U和I,则,即U=1.5-3I,将此函数图像画在灯泡的U-I图像上,交点为电路的工作点,如图
交点I=0.18A,U=0.90V,则功率P=IU≈0.16W
13. 如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,该运动可看成简谐运动。从某次摆球到达平衡位置处开始计时,摆球相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示,取重力加速度大小,,求:
(1)单摆的振幅和周期;
(2)单摆的摆长。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可得振幅
周期
【小问2详解】
由单摆周期公式
可得
14. 如图所示,实线和虚线分别是沿轴传播的一列简谐横波在和时刻的波形图,波的传播速度。求:
(1)该波的传播方向;
(2)轴上的质点在内通过的路程。
【答案】(1)沿x轴正向传播
(2)100cm
【解析】
【小问1详解】
波长为1.2m,在0.15s内波传播的距离为
可知波沿x轴正向传播。
【小问2详解】
波的周期
而,则轴上的质点在内通过的路程
15. 光学反射棱镜被广泛应用于摄像、校准等领域,其中一种棱镜的截面如图,eh边为镀膜反射面,,棱镜的折射率为,光在真空中的传播速度为,若细光束从O点以的入射角从真空射入棱镜,求:
(1)光在上述棱镜中传播速度的大小;
(2)光束从棱镜中射出的折射角,并完成光路图。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)由光的折射定律
可得光在上述棱镜中传播速度的大小为
(2)作出光路图如图所示
由光的折射定律
其中
解得
由图可知
根据可得,临界角为
故光线在处发生全反射,根据几何关系可知,光线垂直射到eh边,根据光路的可逆性,则光线沿着原路返回,故光线在处发生折射,根据几何关系,光束从棱镜中射出的折射角为。
16. 一士兵坐在皮划艇上,他连同装备和皮划艇的总质量为,该士兵用自动步枪沿水平方向连续射出发子弹,每发子弹的质量均为,子弹离开枪口时相对步枪的速度为。射击前皮划艇是静止的,不考虑水的阻力。求:
(1)第一次射击后皮划艇的速度大小;
(2)第发子弹射击前后,皮划艇速度改变量的大小;
(3)若,,,,连续射击10发子弹后,皮划艇的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)0.667 m/s
【解析】
【小问1详解】
第一次射击
解得
【小问2详解】
同理,第二次射击有
解得
从而可得
第三次射击有
解得
…
以此类推
【小问3详解】
连续射击后,有
解得
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