试卷类型:A
高二物理
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,绘图时,可用2B铅笔作答,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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.生活中有许多美妙的光现象,下列对光现象的认识正确的是( )
A.著名的泊松亮斑是光的干涉形成的
B.水中的气泡看上去特别明亮,主要是由于光的折射引起的
C.观看3D立体电影时,观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的
D.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的衍射
2.如图所示,一边长为l的匝正方形导线框abcd,其内部有一边长为的正方形匀强磁场区域,磁感应强度大小为,方向垂直导线框向里。则穿过导线框的磁通量为( )
A. B. C. D.
3.扔铅球是田径运动中的一个投掷项目,一运动员将质量为的铅球以的初速度与水平方向成角斜向上抛出,铅球抛出时距离地面的高度为,取。则铅球从抛出到落地过程( )
A.动量变化量的大小为
B.动量变化量的大小为
C.动量变化量的方向与水平方向夹角为斜向下
D.动量变化量的方向与水平方向夹角为斜向下
4.如图所示,在空间中分布着沿轴正方向、磁感应强度大小为的匀强磁场,将一金属导线制成半径为的圆环放置在平面内。当圆环中通过由到的电流时,圆环受到的安培力大小和方向分别为( )
A.BIr,垂直xOy平而向里 B.Blr,垂直xOy平面向外
C、,垂直平面向外 D.,垂直平面向里
5.如图所示,“用双缝干涉测量光的波长”实验中,双缝间距为,双缝到光屏的距离为l。用激光照射双缝,光屏上出现明暗相间的条纹,处为暗条纹、处为亮条纹,且间还有3条暗纹。测得处条纹中心相距为,则该激光的波长为( )
A. B. c. D.
6.如图所示,菱形中,在三个顶点分别放置三根平行长直导线,导线中均通有大小为、方向垂直纸面向里的电流,此时菱形中心O处的磁感应强度为。已知通电长直导线在周围产生的磁感应强度大小为,K为比例常数,为长直导线中的电流,为场点到导线中心的距离。则顶点处的磁感应强度为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,均匀介质中A、B、C三点构成直角三角形,,B、C处各有一波源,可发出波速均为的机械横波。已知间的距离为,O为的中点,处波源的振动方程分别为,时刻两波源同时起振。下列说法正确的是( )
A.两波的波长均为 B.A点是振动减弱点
C.点是振动加强点 D.内,点通过的路程为
8.2023年4月25日,神州十五号航天员乘组进行了第四次出仓活动,象征着我国的航天科技实力水平的进一步提升。假设某次航天员正执行出仓维修任务时,一维修扳手不慎脱手,脱手后以相对空间站的速度v沿直线向前飞出,航天员发现时,扳手已经飞出一段距离d。航天员立即启动喷气背包,压缩气体从背包喷口持续向后喷出,气体喷出的速度相对空间站恒定,航天员沿与扳手运动同一直线加速追及,经过一段时间t追上扳手。已知喷口的横截面积为S,喷出的压缩气体密度恒为p,航天员连同整套舱外太空服的质量为M,不计喷气过程中航天员和装备总质量的变化。则气体喷出时相对空间站的速度为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.某种质谱仪的工作原理如图所示,氖的同位素和,以几乎为零的初速度从容器下方的小孔飘入加速电场,经过小孔之间的真空区域后,经进入垂直于纸面的匀强磁场,最后分别打在照相底片的处。下列说法正确的是( )
A.匀强磁场方向垂直于纸面向里
B.离开加速电场的速度比小
C.打在处
D.在磁场中的运动时间比短
10.在如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为为定值电阻,为滑动变阻器。现闭合开关S,调整滑动变阻器的触头到某位置,发现此过程中电流表示数增加了,电压表、电流表均为理想电表,则此过程中( )
A.电压表的示数增加 B.电压表的示数减小
C.电阻的功率增加 D.电源的功率增加IE
11.如图甲所示,一可视为质点的小球在光滑圆弧曲面上做简谐运动,圆弧轨道对小球的支持力大小随时间变化的曲线如图乙所示,图中时刻小球从点开始运动,重力加速度为。下列说法正确的是( )
甲 乙
A.时刻小球的动能最小 B.小球在A点所受的合力为零
C.该圆弧轨道的半径为 D.小球的质量为
12.如图所示,栓接在轻质弹簧两端质量分别是的两物体静置于光滑水平地面上,靠在竖直墙壁上。现有一颗质量的子弹以初速度水平射入并留在其中,弹簧压缩到最短时具有的弹性势能为,此后向右运动。下列说法正确的是( )
A.
B.与墙壁作用过程中,墙对的冲量大小为
C.离开墙壁后,能达到的最大速度为
D.离开墙壁后,弹簧具有的最大弹性势能为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)用激光测三棱镜折射率的装置如图甲所示。已知三棱镜的横截面是顶角为的等腰三角形,如图乙所示。
实验过程如下:
(1)激光笔发出的红色激光从棱镜左侧面入射,从另一侧面射出。调整入射角,直至出射光线与入射光线关于三棱镜对称,测出此时的入射角为,则此三棱镜对红色激光的折射率_______.(用表示);
(2)出射光线相对于人射光线转过的角度称作偏向角,本实验中,当入射角时、偏向角_______(用表示);
(3)若换用蓝色激光进行以上实验,获得的偏向角_______选填“>”、“=”、“<”)。
14.(8分)把铜片和锌片相隔约插入一梨中,就制成一个水果电池,铜片为电池的正极,锌片为负极。某实验小组要测此水果电池的电动势E和内阻r,实验器材如下:待测水果电池,数字式多用电表,电阻箱,开关,导线若干。
实验操作如下:
(1)按图甲连接电路,多用电表调到“直流电压档”;
(2)闭合开关,逐次调节电阻箱的阻值,记录每次实验的电阻箱阻值及多用电表示数U;
(3)根据所记录数据描点作图像,如图乙所示。
请完成以下问题:
①不计多用电表内阻对电路的影响,由图乙得水果电池的电动势测_______V内阻*(均保留两位有效数字);
②若考虑多用电表内阻对电路的影响,与仍为一次函数关系,该关系式为_______(用E、U、R、r、表示为“”形式)。与真实值相比,_______,_______(选填“<”、“=”、“>”)。
15.(8分)如图所示,阴影部分ABC为一透明匀质材料制成的柱形光学元件的横截面,AC为一半径为R的四分之一圆弧,D为圆弧面圆心,ABCD构成正方形。在D处有一单色光的点光源,从点光源射人圆弧AC的光恰好全部从AB、BC界面射出(只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线),光在真空中的传播速度为c。求:
(1)此光学元件对该单色光的折射率;
(2)光从D点传播到ABC界面上的最长时间。
16.(10分)彩带舞是一种民间舞蹈艺术,每逢节日,人们跳起彩带舞,营造一种欢乐祥和的氛围。若某次抖动彩带形成的彩带波可看成简谐横波,彩带上有a、b两质点,两质点平衡位置间的距离为1.2m,a、b两质点振动图像分别如图甲、乙所示。求:
(1)该简谐横波的波长;
(2)若该简谐横波的传播速度为6m/s,通过计算判断该波的传播方向。
17.(12分)在芯片制造过程中,离子的注入是其中一道重要的工序,技术上可通过改变区域内电场、磁场实现对离子的靶向控制。如图所示为离子控制设备的原理图,正方体OPMN-CDGH边长为L,分别以OP、OC、ON为x、y、z轴建立坐标系。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以初速度v,沿x轴正方向从O点入射,粒子重力不计,忽略场的边缘效应。
(1)若空间区域内同时存在大小为;沿y轴负方向的匀强电场,和沿z轴方向的匀强磁场,粒子恰好沿直线运动经过P点,求匀强磁场的磁感应强度B的大小及方向;
(2)若保留(1)问中空间区域内的匀强磁场,而撤去匀强电场,试通过计算求粒子射出正方体边界的位置坐标;
(3)若空间区域内同时存在沿y轴负方向的匀强磁场和沿z轴正方向的匀强磁场粒子恰好经过H点,求、的大小。
18.(16分)如图所示,物块放在平台上,长木板静止在水平面上,的上表面与平台齐平、左端紧靠平台,一小球用不可伸长的轻绳悬挂于O点。现将小球向左拉至轻绳水平后由静止释放,小球在最低点与沿水平方向发生弹性碰撞,此后滑过平台并滑上且恰好不滑离。已知的质量分别为,小球的质量为与平台间、与间的动摩擦因数均为与水平面间无摩擦。开始时离平台右端的距离为,B的长度为与小球均可视为质点,不计空气阻力,取。求:
(1)小球与碰撞前瞬间,细线拉力的大小;
(2)小球与碰撞过程,A对小球的冲量;
(3)A从开始运动至到达B右端所用的时间;
(4)其它条件不变,若与水平面间的动摩擦因数为,通过计算判断是否能从右端滑下.