内容正文:
高 2028 届高二(上)10 月联合诊断性考试
物理试题
注意事项:
1. 答卷前,请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上;
2. 作答时,务必将答案写在答题卡上,写在本试卷及草稿纸上无效;
3. 考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共 10 小题,共 43 分。
(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 有一项是符合题目要求的。
1. FAST 的馈源舱在支撑结构中引入了弹簧减振系统,减少风振与结构扰动。馈源舱振动的某一小段可视为简谐运动,其振动图像如题 1 图所示,则 ( )
A. 馈源舱的振幅为 2A B. 过程中馈源舱的路程为
C. 过程中馈源舱的回复力减小 D. 过程中馈源舱的速度减小
2. 野外高空作业常使用无人机运送零件。如题 2 图所示,某次运送过程中,将质量为 的零件用轻绳悬挂于无人机下方,无人机水平向左做加速度为 的匀加速直线运动,零件与无人机相对静止,轻绳与竖直方向夹角恒为 ,轻绳拉力大小为 。忽略零件所受空气阻力,则在时间 内( )
A. 拉力 的冲量大小为 B. 零件重力的冲量大小为 0
C. 合力的冲量大小为 D. 零件动量变化量大小为
3. 如题 3 图所示,真空中有一光滑水平足够长绝缘细杆,细杆上套有三个可视为点电荷的带电小球 a、b、 c, 球带电量 , 球带电量 ,其中 球未画出,若 、 、 均处于平衡状态,则( )
A. c 球带负电
B. c 球在 、 球之间
C. c 球带电量大于 球
D. ac 间距离小于 bc
4. 明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”。如题 4 图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 、 。则( )
A. 三棱镜对 光的折射率大于 光
B. a 光的频率大于 光
C. 真空中 光波长小于 光
D. 用同一装置进行双缝干涉实验, 光的条纹间距较大
5. 沿空间某直线建立 轴,该直线上的静电场方向沿 轴,一电荷量为 、带负电的试探电荷在水平外力作用下沿 轴正方向做匀速直线运动,其电势能 随位置 变化的图像如题 5 图所示。则该电荷( )
A. 在 处电势比 处低 B. 在 过程中电场力一直做正功
C. 在 处水平外力向右 D. 在 处电场强度比 处大
6. 如题 6 图所示,真空中有一边长为 的正三角形 点为其几何中心, 分别为 、 的中点。a、b 两点均固定电荷量为 的点电荷,静电力常量为 。则 ( )
A. 点的电势比 点高 B. 点的电势比 点高
C. 点电场强度大小为 D. 点电场强度大小为
7. 如题 7 图所示, 三根相互平行且足够长的光滑水平直轨道固定在竖直平面内, 上、下轨道上分别套有质量相等的小球 、 ,中间轨道套有质量为 的小球 和质量为 的小球 。小球 、 各通过一根劲度系数相同、弹性限度足够大的轻质弹簧与小球 连接。初始时两弹簧均处于原长状态,小球 、 和 在同一条竖直线上。现给小球 以沿轨道方向的初速度 与小球 发生弹性碰撞,若此后每根弹簧能够达到的最大弹性势能为 ,不计空气阻力,则小球 的质量为 ( )
A. B. C. D.
(二) 多项选择题: 本题共 3 小题, 每小题 5 分, 共 15 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 5 分, 选对但不全的得 3 分, 有选错的得 0 分。
8. 如题 8 图所示,实线为某一电场的电场线,虚线为一带电粒子仅在电场力作用下从 点运动到 点的轨迹,则 ( )
A. 点的电场强度比 点的大 B. 点的电势比 点的低
C. 电子在 点的动能比 点的小 D. 电子在 点的电势能比 点的小
9. 如题 9 图甲所示, 、 为 轴上的两个波源, 位于坐标原点, 时两波源同时开始沿 轴方向振动,产生两列沿 轴传播的简谐横波,图乙、图丙分别为 、 的振动图像。已知 时两列波在 中点相遇,则( )
A. 两列波的波速均为 B. 两列波的波长均为
C. 时, 处质点的位移为 D. 经过足够长时间, 处质点为振动减弱点
10. 利用光子晶格结构可以制造出折射率为负的材料,光在空气和这种材料的界面折射时遵循折射定律(此时折射角取负值,即折射光线与入射光线在法线同侧)。如题 10 图甲所示,将用该材料制作的柱状物放在水平地面上。其截面为半圆环,内、外半径分别为 和 ,如题 10 图乙所示, 为圆心, 为 间的一点, 、 间距为 。一单色光正对 点竖直向下射到外圆面上,经两次折射后从外圆面上的某点平行于入射光线射出。不考虑所有界面的反射光线,则 ( )
A. 材料对该单色光的折射率为
B. 保持入射点不变,在图乙平面内增大入射角,光在材料中的传播时间变长
C. 保持入射点不变,在图乙平面内改变入射角,从内圆面折射出的光线不可能射到 点右侧
D. 改变光的频率和入射点,若射到外圆面上的光能平行反向射出,材料对光折射率的绝对值最大为
二、非选择题: 本题共 5 小题, 共 57 分。
11. (7 分) 小颜同学在家做“用单摆测量重力加速度”的实验,由于没有带孔的小球,故用家里铁锁代替, 他将不可伸长的轻绳上端固定在桌子边缘,如题 11 图甲所示,把铁锁拉离竖直方向一个很小的角度, 然后由静止释放。记录轻绳长度 ,使用手机里的秒表功能记录铁锁做多次全振动所对应的时间,从而得到铁锁运动周期 。之后再改变轻绳长度 重复试验,获取多组数据,最后作出 图像如题 11 图乙所示。则:
(1)若铁锁做 次全振动所用的时间为 ,则铁锁运动周期 _____;
(2)铁锁由静止释放到最低点的过程中,轻绳上的拉力_____(选填“保持不变”、“增大”、“减小”);
(3)根据图乙可知当地重力加速度为_____ ( 取 9.87,结果保留三位有效数字)。
12. (9 分) 小杨同学利用光的全反射原理测量某透明液体的折射率。如题 12 图甲所示, 容器水平放置且底部铺有白纸,激光竖直射向溶液时,能观察到圆形“暗区”和其外部亮度逐渐减弱的“亮区”,如题 12 图乙所示。
(1)为探究“暗区”形成原因,小杨同学分析认为:由于激光在 点发生漫反射,因此 点可视为一个点光源。该点光源向各个方向射出反射光,光线由液体射向空气界面,入射角 较小时,部分光折射出液面,折射角为 ,光路如题 12 图丙所示。则液体对此种颜色光的折射率为_____;若丙图中入射点 向右移动,则入射角_____(选填“变大”、“变小”或“不变”);最终他发现,入射角小于临界角 时,部分光折射出液面,水槽底部该处接收光少,形成暗区;入射角大于等于临界角时发生全反射,光线返回槽底形成亮区。
(2)实验中小杨发现,测量角度并不容易,但溶液的深度 与圆形“暗区”的直径 易得,所以他将液体对此种颜色光的折射率表示为_____(用 、 表示);
(3)“亮区”光照强度的峰值是恰好发生全反射光线的落点,为暗区真实物理边界,峰值内侧区域亮度虽逐渐上升但整体仍偏暗,人眼会主观把边界识别到峰值外侧。由此可知,小杨得到的折射率比真实值_____(选填 “偏大”“偏小”“不变”)。
13. (10 分) 某匀强电场的方向平行纸面,纸面内 A、B、C 三点的位置如题 13 图所示。已知 , ,电荷量为 的带正电的微粒以一速度从 点出发到达 点的过程中电场力做功为 。求:
(1)带电微粒在 点的电势能;
(2) 点的电势;
(3)匀强电场的电场强度大小。
14. (13 分) “地震预警”是指在地震发生后,抢在地震波传播到受灾地区前,向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报从而实现预警。如题 14 图甲所示,震源 点产生的横波 (可视为简谐横波) 在 水平面内传播。 点第一次出现波峰时记为 时刻,此时 点恰好位于与 点相邻的波谷。已知 点的坐标为 点的坐标为 点的坐标为 。如题 14 图乙所示为图甲中 点的振动图像, 轴垂直于 水平面,求:
(1)该地震波的传播速度大小;
(2) 0 0.12s, 点运动的总路程;
(3)地震波到达 点可能的时刻。
15. (18 分) 一弹射游戏装置竖直截面如题 15 图所示, 为固定的光滑水平直轨道。长为 、质量为 的平板紧靠长为 的固定凹槽 侧壁 放置, 、 、 位于同一水平面上,平板的上表面与 齐平。将一质量为 的小滑块从 端弹射,离开弹簧时速度为 ,经过 轨道后滑上平板并带动平板一起运动,平板到达 即被锁定。已知 , , ,平板与滑块间的动摩擦因数 、与凹槽水平底面 间的动摩擦因数为 。滑块视为质点,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度 。
(1)若 ,求平板加速至与滑块共速过程中因摩擦产生的热量;
(2)若 ,求平板加速至与滑块共速的时间;
(3)若 ,要使滑块能滑上 点,求 的大小范围。
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