内容正文:
高二物理试卷
(考试形式:闭卷考试时间:75分钟分值100分)
一单项选择题(本题典7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要
求的。)
1.2024年8月,郑软文在巴黎奥运会上拿到女单冠军,为我国夺得该项目的第一块奥运金牌.质量为m的网球
以速度v飞来,以相同速率反向击回,在她击球过程中网球()
A.动量变化量为0
B.动能变化量为mv2
C.所受重力的冲量大小为2mv
D.所受外力的合力冲量大小为2mv
2.对如图所示的图样、示意图或实验装置图,下列判断正确的是()
单自
标准样
厚玻璃板
2
甲
丙
丁
A.甲图是小孔衍射的图样,也被称为“泊松亮斑”
B.乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度,它是光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果
C.丙图是双缝干涉原理图,若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍,则P处是亮纹
D.图丁中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动,绕水平轴在竖直面内顺时针缓慢转动N,从图示位置
开始转动90°的过程中,P上的光亮度保持不变
3.甲、乙两单摆在不同的驱动力作用下振幅A随驱动力频率f变化的图像如图所示,则()
A单摆振动时的频率与固有频率有关,振幅与固有频率无关
B.若两单摆放在同一地点,则甲、乙两单摆的摆长之比为4:1
C.若两单摆摆长相同放在不同的地点,则甲、乙两单摆所处两地的
重力加速度之比为4:1
20
H
D.周期为2s的单摆叫作秒摆,在地面附近,秒摆的摆长约为2m
4.光纤通信有传输容量大、传输衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点,我国的光纤通信起步较早,
现已成为技术先进的几个国家之一,如图甲是光纤的示意图,图乙是光纤简化示意图(内芯简化为长直玻璃丝,
外套简化为真空),玻璃丝长为AC=L,折射率为,AB、CD代表端面,光从AB端面以某一入射角a进入玻璃
丝,在玻璃丝内部恰好发生全反射.已知光在真空中传播速度为c,下列选项正确的是()
A内芯相对于外套是光疏介质
B.sin=1
C,光在玻瑞丝中传播的速度为csin0
D.光在玻璃丝中从AB端面传播到CD端面所用的时间为”L
5.在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示,磁场方向以
竖直向下为正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时,导体环中感应电流随时间变化的图像为()
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4 ts
B0
/o
6.振动方向相同的两波源,频率均为4Hz,振幅均为2m,置于均匀介质中,两波源产生的简谐横波在纸面
内传播。图为相遇时某时刻的情况,实线表示波峰,虚钱表示波谷,P是波峰与波峰
相遇的点,是凸起最高的付置之一。则下列说法正确的是()
A这个凸起最高的位置在向y轴负方向移动
BP质点正在向y轴正方向迁移
C.此刻图中M点是凹下最低的位置
D.由图中时刻经过0.75s后,N点的路程为0
7.如图所示,金属杆αb的质量为m,长为l,通过的电流为山,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与
导轨平面为8角斜向上,结果ab静止于水平导轨上。下列说法正确的是()
A.金属杆ab所受安培力大小为F安=BI儿sin8
B.金属杆ab所受安培力水平向左
C.金属杆ab受到的摩擦力f=BIlsint0,方向水平向左
D.金属杆对导轨的压力大小为N=mg-BIlcost9
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。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8甲图为某一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.5s时刻的波
形图,乙图为参与波动的质点M的振动图象,则下列说法正
y/cm
ylem
确的是()
A.该简谐波的传播速度为4m/s
九.5
B这列波的传播方向沿x轴正方向
C.t=2.0s时M质点的振动速度小于Q质点的振动速度
甲
D.t=2.0s时P质点的位移为2cm
乙
9,如图所示,回旋加速器两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接,两盒放在磁感应强度为B的匀强磁
场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子(初速度不计)电荷量为q,质
量为m,粒子最大回旋半径为R,则()
A粒子在盒内一直做加速圆周运动
B,所加交流电源的周期为需
C.粒子加速后获得的最大动能等于gB
2m
D.若将交流电源电压U减小,粒子在D形盒内运动的时间变长
接交流电源U
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10.如图所示,细线下吊着一个质量为m1的静止沙袋,沙袋到细线上端悬挂点的距离为l。一颗质量为m的子
弹水平射入沙袋并留在其中,和沙袋一起上摆。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是0。将子弹射入沙袋叫做虹
过程,子弹和沙袋一起上摆叫做过程,则在这两个阶段中,关于子弹和沙袋组成的系统,下列说法中正确的
是()
A.第I、两阶段机械能、动量都守恒
B.第阶段动量守恒,第阶段机械能守恒
C.子弹射入沙袋前的速度为兴/2g1cos0
D.子弹射入沙袋前的速度为m+m1√2g(1-cos可)
m
三、实验题(本题共2小题,共16分。)
11.(6分)某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为m1,被碰小球质量为m2,记录
小球抛出点在地面上的垂直投影点O。
(1)关于实验要点,下列说法正确的是
0
A两球大小可以不同
R两球必须是弹性小球
C斜槽可以不光滑
D.斜槽末端必须水平
(2)不放被碰小球,让入射小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,
把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置P:把被碰小球放在斜槽前端边缘位置,让入射
小球从斜槽上紧靠挡板由静止滚下,使入射球与被碰球碰撞,重复多次,分别标出入射小球与被碰小球落点
的平均位置M、N;用刻度尺分别测量M、P、N离0点的距离分别为L1、L2、L3,若表达式
成立(用m1、m2、L1、L2、L3表示),动量守恒定律得到盼证。若表达式
成立(用L1、L2、g
表示),则说明两球发生的是弹性碰撞。
12.(10分)在“用双缝干涉测量光的波长的实验中
(①)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中(实验装置如图到,下列说法正确的是()
双缝
参
光源
透镜
滤光片单缝
遮光简
四
马
A调节光源高度使光束沿遮光简轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B测量某条干涉亮条纹位置时,应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
C.为了减小测量误差,可用测量头测出n条亮条纹间的距离a,求出相邻两条亮条纹间距4x=号
D.菜同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,可以采用的方法是改用蓝光作为入射光
(2)己知双缝到光屏之间的距离L=500mm,双缝之间的距离d=0.50mm,
单缝到双缝之间的距离s=100mm,某同学在用测量头测量时,调整手轮,
山L
在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心,然后他继续转
510
动,使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心,前后两次游标卡尺的读数如B
A位置读数
位置读数图所示,A位置读数为_一mm,B位置读数为
mm,则
入射光的波长1=m(结果保留两位有效数字)。
510
(3)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法有
B位置读数
A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光
B增大双缝到屏的距离
C增大双缝到单缝的距离
D增大双缝间距
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四、计韩题(3小题,共38分,作答过程要有必要的文字说明和推导过程,)
13.(10分)如图所示,电阻r为0.1n,质量为0.2kg的导体棒ab在外力作用下沿光滑导线框向右做匀速运动,
线框中接有电阻R为0.40。线框放在磁感应强度B为0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面。导体棒ab
的长度1为0.4m,运动的速度v为5m/s。线框的电阻不计,求:
(1)导体棒ab两端的电压:
(②)导体棒ab向右运动时所受外力的大小:
XXX
(3)某时刻撒去外力,导体棒b最终停下来,求这个过程中电阻R上产生的热量。
XXX
××××
6
14.(12分)如图所示,位于真空室内的平面直角坐标系x0y,第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,场强
大小为B=2.0×105V/m,第四象限在平行于x轴的条形区域内存在垂直于坐标平面向外的句强磁场,磁感应
强度为B=0.6T。从y轴正半轴上y=0.05m处的M点有带正电的α粒子以速度po=1.0×105m/s垂直于y轴射
入电场,经x轴上的P点进入磁场:已知a粒子的比荷为品=5.0×10C/kg,不计a粒子的重力。求:
(1)oP的长度d:
(2)粒子经过P点的速度的大小和方向:
(3)若粒子能够再次穿过x轴,求磁场区域的最小宽度Lc·
15.(16分)如图所示,一实验小车静止在光滑水平面上,其上表面有粗糙水平轨道与光滑四分之一圆弧轨
道,圆弧轨道与水平轨道相切于圆弧轨道最低点。一物块静止于小车最左端,一小球用不可伸长的轻质细线
悬挂于0点正下方,并轻靠在物块左侧。将细线拉直到水平位置,静止释放小球,小球运动到最低点时与物块
发生弹性碰撞。碰撞后,物块沿着小车上的轨道运动。已知细线长L=1.25m,小球质量m=020kg,物块
小车质量均为M=0.30kg,小车上的水平轨道长s=1.0m,圆弧轨道半径R=0,15m。小球、物块均可视为
质点。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球运动到最低点与物块碰撞前,小球所受拉力的大小:
(②)小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小;
(3)为使物块能进入圆弧轨道,且在上升阶段不脱离小车,求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围,
0
高二年级物理试卷
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高二物理参考答案
1.【答案】D【解析】A.击球前后速度反向,动量变化量△p=2mv,不为0,A错误:
B,动能是标量,动能变化量为0,B错误:C、D.根据动量定理,合力冲量/=△p=2mm,时间未知,重力冲量不
可求,C错误D正确,
2.【答案】C【解析】题图甲是小圆板衍射的图样,也被称为“泊松亮斑”,A错误:题图乙中入射光经空气膜上表
面反射后得到第一束光,折射光经空气膜下表面反射,又经上表面折射后得到第二束光,并不是在检测玻璃板的上
下表面反射后叠加,B错误;题图丙是双缝干涉原理图,若P到S、S2的路程差是半波长的偶数倍,则P处是亮纹,
C正确:当M固定不动,缓慢转动N时,从图示位置开始转动90°,M、N的透振方向由平行变为垂直,光屏P上的
光充度变暗,D错误,
3.【答案】B【解析】做受迫振动的物体的振动频率等于驱动中的频率,与物体的固有频率无关,当驱动力的频率
等于物体的固有题享时物体的振幅最大,发生共振,故A错误:由题图可知,甲、乙两个单摆的固有频率之比为
1:2、由7=2m可得1=若两单摆放在同一地点,则甲、乙两单握的摆长之比为←1,若两单摆摆长
相间放在不同的地点,则甲、乙两单摆所处两地的重力加速度之比为1:4,故B正确,C错误:周期为2s的单摆叫
作秒摆,在地面附近,秒摆的摆长约为=紧=1m,故D错误。故选。
F
4.【答案】D【解析】内芯相对于外套是光密介质,A错误:
由题目描述,8不是临界角,所以B错误:如图,临界角为B,设光在玻璃丝
B
中传插速度为p,则n==解得,”=csi,选项C错误:由题描述可知,光进入玻璃丝内部后,在F点恰好发
生全反射,光在玻璃丝中传播的路程为S=品高传播的时间为=号解得t=,D正确。
5.【答案】B【解析】根据题意,由图乙可知0~2s内,磁感应强度均匀变化,由法拉第电磁感应定律可知,线图
中产生恒定的感应电流,由楞次定律可知,线圈中感应电流的方向为顺时针(与正方向相同):同理可知,2~4s内,
线图中同样产生恒定的感应电流,线圈中感应电流的方向为逆时针(与正方向相反),B项正确。
6.【答案】D【解析】凸起最高的位置应向y轴正向运动,故A错误:质点不随波迁移,故B错误:M点处于平衡
位置,故C错误:N点为振动减弱点,其振幅为零,所以经过0.75s后,N点的路程为0,故D正确。
7.【答案】D【解析】解:对金属杆受力分析,如图所示,解析:A金属杆ab所受安
培力大小为P。=B儿,A错误。B根据左手定则,安培力方向垂直B、构成的平面,
剃向左上方:B错误。C,金属杆ab受到的摩擦力f=BIIsint8,方向水平向右,C错
误,D.根据受力平衡,结合牛顺第三定律可知金属杆对导轨的压力大小为N=mg
BIlcos8,D正确,
8.【答案AB【解析】小、由甲图可得:1=4m,由乙图中可得:T=1s,所以该简谐横波的传播速度为:v=产=4m/s,
故A正确.B、由图乙知,【=0.5s时刻质点M正通过平衡位置向上运动,由波形平移法知波的传播方向沿x轴正方
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向.故B正确.C、t=2.0s=2T时M质点正通过平衡位置,速度最大,而质点Q不在平衡位置,所以t=20s时M
质点的振动速度大于Q质点的振动速度,故C错误,D、t=2.0s=2T,则从此时刻起,经过1.5s=1.5T时间,P
质点到达波谷,位移为-2cm,故D错误。
9.【答案】CD【解析】解:A带电粒子在磺场中所受洛伦兹力始终与速度垂直,故做匀速圆周运动,故A错误:
®所加交流电源的周期等于拉子做圆周运动的周期才能正常加滤,故所加文流电源的周期为需故B错讽:
C,根据牛顿第二定律9B=m号根据动能的定义&=mv2联立解得B。=四故C正确:
2m
D.带电粒子最终获得的动能不变,若将交流电源电压U减小,每次加速后粒子增减的动能变少,则粒子加速次数增
多,在D形盒内运动的时间变长,故D正确。故选:CD
10.【答案】BD【解析】AB.子弹射入沙袋过程中系统的内力远大于外力,可知系统动量守恒:由于子弹打入沙袋
过程中有内能产生,则系统的机械能不守恒:而上摆的过程,动量不守恒,但只有重力做功,系统的机械能守恒,
故A错误,B正确:CD.子弹射入沙袋过程动量守恒,有m=(m+m)加
子弹射入沙袋后由机械能守恒定律,有(m+m1)2=(m+m)gl(1一cos8)
联立解得子弹射入沙袋前的速度为,=m√2g(1一cos可放C错误,D正确。故选BD.
11.【答案】每空2分(1)CD:(2)m1L2=m1L1+m2L购:L1+L2=Lg
【解析】(1)A为了能保证水平方向的对心碰撞,两个球的半径必须相同,故A错误:
B两球不一定是弹性的,可以是非弹性的,故B错误:
C斜槽可以不光滑,只要同一实验的前后两次从斜槽上同一位置由静止释放即可,故C正确:
D.斜槽末端必须水平,这样才能保证球从斜槽末端飞出时做平抛运动,故D正确,
(②)由题意可得,小球做平抛运动,所以它们落地时间相等,设为,入射小球的速度为。=名,入射小球碰后的速
度为1=名被碰小球的速度为2=名,根据动量守恒定律得:m1o=m1可1十m22,整理可得:m1L2=m1山1十
m23,即该式成立时,动量守恒定律得到验证:
当两球发生弹性碰撞时,根据能量守恒有:m1听=m1咛+m2吃,整理可得:m1吃=m1好+m2联立解得:
L+2=L3,因此若L1+2=3成立,说明两球发生的是弹性碰撞。
12.【答案】每空2分(1)BC:(2)11.1:15.6:6.4×10-7:(3)AB
【解析】()A调节光源高度使光束沿遮光简轴线照在屏中心同再放上单缝和双继,故A错误:
B.使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐,使得移动过程中测出的条纹间距较为准确,故B正确:
Cn条充条纹间存在n-1个相邻间距,则相邻两条亮条纹间距为4x=局故C正确:D根据4x=宁蓝光被长小
于黄光波长,则改用蓝光作为入射光会使条纹间距减小,故D错误,故选BC:
(2)A位置读数为11mm+0.1mm×1=11.1mm,B位置读数为15mm+0.1mm×6=15.6mm,
第2页,共4页
入期光藏长为1=号=1-型x器m=64×10mm=64X10-7m
0-1
(3)根据△x=导圳大条纹同距,改用波长较长的光(如红光),或者增大双缝到屏的距离,或者藏小双缝间距。
放逝AB、
13.解:(1)导体棒b向右运动时切割磁郁线,产生感应电动势B=Bw,·.1分
代入数据解得:E=0.2V.
根据闭合电路欧端定神,回路中的感应电流为=本
.1分
代入数据解得:1=0.44.
导体棒ab两端的电压为路端电压U。b=IR,
....1分
代入数据解得:0=0.16V,
.1分
(2)当导体棒匀速运动时,水平外力F与安培力F大小相等,即F=FA·
.1分
根据安培力公式FA=BL,
..1分
代入数据解得:F=0.016N.
.1分
(③)撒去外力后,根据能量守恒定律,导体棒的动能全部转化为整个回路产生的焦耳热,
即Q。=m2,
.1分
代入数据解得:Qa=2.5
由于电阻R与r串联,感应电流相等,根据焦耳定律可知产生的热量与电阻值成正比,因此电阻R上产生的热量
Qm=Q。朵
.1分
代入数据解得:QR=2引,
.1分
14.解:(1)粒子在第一象限中做类平抛运动,沿y轴方向有y=三at2,
.1分
由牛顿第二定律得qB=ma
.1分
代入数据解得t=1×10-7s
则oP的长度d=ot,
..1分
代入数据解得d=0.1m…1分
(2)粒子运动到P点时,沿y轴方向的分速度为y=at·…1分
粒子速度大小知=了哈+
.1分
代入数据解得v=√2×10m/s
.1分
设建度方向与懒正方向成c角,则有ama=子-品=1,
..1分
解得a=45°故粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角
.1分
(3)若粒子能够再次穿过x轴,磁场区域最窄时,轨迹与CD相切,如图所示
第3页,共4顶
D
枚子在褪场中;匀迪圆周远动,洛伦截力提供向心力,由牛锡第二定律得qB=m号
...1分
代入数据牌粉=号m
几何关系可传Loc=T4rC0o5a,
…1分
代入数据裤得1c=兴2n
则超场区城的最小直lc=器2m
.1分
15.【答案】航,(Q)对小球携动到最低点的过程中,由动能定理mgk=m哈-0…2分
解相to=5m/5:
在最低点,对小球由牛顺第二定律R,一mg=m,
…1分
解得,小球运动到最低点与物块疆撞前所受拉力的大小为F,=6N:
.1分
(2)小球与物块建撞过程中,由动量守恒定律和机械能守恒定律:
mDo=mp:+Mo2..2分
3m6=2m时+2M号.2分
解得小球与物块盛撞后的瞬间,物块速度的大小为吹=6=4m5…1分
(⑤)若物块恰好运动到圆弧轨道的最低点,此时两者共速,
则对物块与小车整体由水平方向动量守恒M2=2M的1分
由能量守恒定律M时=×2M时+AMgs1分
解得4=0.4,1分
若物块怡好运动到与圆弧圆心等高的位置,此时两者共速,
则对物块与小车整体由水平方向动量守恒M2=2Mv4.1分
由能量守恒定律N时=主x2M时+Mgs+MgR…1分
解得山=0.25,.1分
综上所速物块与水平轨道间的动摩擦因数μ的取值范围为0.25≤4<0.4。.1分
第4页,共4页