内容正文:
南开中学2025-2026学年度第二学期质量监测(一)
高二物理试卷 考试时间:60分钟
Ⅰ卷(共40分)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分。考试结束后,将答题卡、答题纸与作文纸一并交回。
一、单项选择题(共25分,每题5分)
1、在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,产生的交变电流i-t图象如图所示,则( )
A.t=0时,线圈平面与中性面重合
B.交变电流的瞬时表达式为
C.在t=0.01 s时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D.若发电机线圈电阻为0.4 Ω,则其产生的热功率为5 W
2、如图,ABC为半圆柱体透明介质的横截面,AC为直径,B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质,入射点为A点,折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的是( )
A.入射角小于
B.该介质折射率大于
C.增大入射角,该单色光在BC上可能发生全反射
D.减小入射角,该单色光在AB上可能发生全反射
3、图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.t=0时,弹簧弹力为0
B.t=0.2 s时,手机位于平衡位置上方
C.从t=0至t=0.2 s,手机的动能增大
D.a随t变化的关系式为
4、关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是( )
A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
5、如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图像,则( )
A.用户用电器上交流电的频率是100 Hz
B.发电机输出交流电的电压有效值是500 V
C.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小
D.输电线上的电流为直流电
二、多项选择题(共15分,每小题5分,漏选3分,错选0分)
6、如图所示,沿x轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,则可推出( )
A.再经过0.01 s,图中质点a的速度方向与加速度方向相同
B.图中质点b此时动能正在减小,其加速度正在增大
C.若发生稳定干涉现象,该波所遇到的波的频率为50 Hz
D.若发生明显衍射现象,该波所遇到的障碍物的尺寸必须小于1 m
7、某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象,狭缝S1,S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝,实验中分别在屏上得到了图乙,图丙所示图样。下列描述正确的是( )
A.图乙是光的双缝干涉图样
B.遮住一条狭缝,其他条件不变,图丙中亮条纹中间窄,两边宽
C.照射两条狭缝时,增加L,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D.照射两条狭缝时,若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处一定是暗条纹
8、位于x=0.25 m的波源p从t=0时刻开始振动,形成的简谐横波沿x轴正负方向传播,在t=2.0 s时波源停止振动,t=2.1 s时的部分波形如图所示,其中质点a的平衡位置xa=1.75 m,质点b的平衡位置xb=-0.5 m。下列说法正确的是( )
A.沿x轴正负方向传播的波发生干涉
B.t=0.42 s时,波源的位移为正
C.t=2.25 s时,质点a沿y轴负方向振动
D.在0到2 s内,质点b运动总路程是2.55 m
II卷(共60分)
三、实验题(共12分,每空3分)
9、如图,在“测量玻璃的折射率”的实验中,当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找到跟入射光线AO对应的出射光线,从而确定玻璃中的折射光线。
(1)在图中标记了四个角,分别为、、、,则玻璃的折射率n=________。
(2)下列措施中,能减小实验误差的是________。
A.玻璃砖界面与间的距离越小越好
B.入射角不能太小
C.大头针应竖直地插在纸面上
D.针P1与P2、P3与P4的间距要适当远些
E.针P1与P2、P3与P4的间距要适当近些
10、某学生小组用以下器材测量了校园附近的重力加速度。为了便于携带,该组同学将一单摆固定于某一开口向下的透明塑料杯顶端(单摆的下半部分露于杯外),塑料杯的深度h,如图甲所示。每次实验前,组内同学测出杯子的下端口到小球球心的距离L,并通过改变L而测出对应的摆动周期T。实验开始时,将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,且单摆在摆动过程中悬线不会碰到杯口,最后利用测得的数据,以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图像,如图乙所示。
(1)实验时用10分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图所示,该摆球的直径d=_____ mm。
(2)在正确操作且不考虑偶然误差的情况下,重复实验所得到的T2-L关系图线应是图乙中的a、b、c中的某一条线,由此可得当地的重力加速度g=_____ m/s2(π取3.14,结果保留三位有效数字)
四、计算题(共48分)
11、(本题14分)如图所示,在容器A中有同一种元素的两种同位素正粒子,它们的初速度几乎为0,粒子可从容器A下方的小孔S1飘入加速电场,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中,最后第一种同位素粒子打到照相底片D上的M点,第二种同位素粒子打到照相底片D上的N点。不计同位素粒子的重力及粒子间的相互作用。量出M点、N点到S3的距离分别为x1、x2,求:第一种与第二种同位素粒子在磁场中运动的时间之比。
12、(本题16分)如图所示,AB为半径很大的一段光滑小圆弧轨道,圆心位于B点正上方,最低点B与水平轨道BC平滑连接,圆弧A点距水平面高度h=0.128 m。现从A点由静止开始释放一质量m=2 kg的小滑块(可视为质点),小滑块滑至圆弧最低点B时,测得小滑块对B点的压力为F=20.128 N,滑过B点后,接着在水平面上滑过x=0.26 m时与静止在C点的另一个完全相同的小滑块发生碰撞并粘在一起,碰撞时间极短。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.3,g取10 m/s2。求:
(1)两滑块碰撞中损失的机械能;
(2)小滑块自A点释放到碰撞前经历的时间。
13、(本题18分)如图所示,水平放置的两根平行金属导轨间距l=1 m,右端通过R=3 Ω的电阻相连。导轨间存在垂直纸面向里,磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场。一根质量m=0.8 kg的金属杆垂直放在导轨上并与导轨接触良好,与导轨间动摩擦因数。以金属杆所在位置为坐标原点,沿导轨方向建立x轴。现对杆施加沿x轴正方向的外力,使杆沿x轴正方向在导轨上做a=2 m/s2的匀加速直线运动。当运动到x=9 m时,电阻R上产生的热量Q=4 J,已知除电阻R外其余电阻均不计,g取10 m/s2。求:
(1)金属杆运动到x=9 m处时流过电阻R的电流方向和外力F的大小;
(2)金属杆从x=0到x=9 m过程中外力F做的功和F冲量的大小;
(3)若两金属杆间的磁场沿x轴方向的大小按变化,B的单位为特斯拉,沿杆方向大小相等,且金属杆始终以v=3 m/s做匀速直线运动,计算杆从x=0到x=9 m的过程中电阻R产生的热。
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