2021-2022学年山东省泰安市新泰一中（东校区）高二上学期第二次质量检测物理试题 Word版

新泰一中东校2020级高二上学期第二次质量检测

物理试题

（试卷满分100分考试时间90分钟）

注意事项：

1.答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题卡上。

2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试卷上。

第I卷（选择题共40分）

一、单选题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个项符合题目要求。

1.一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间变化规律如图所示，下列说法正确的是（     ）

A．在0~4s时间内，位移先增大后减小

B．在0~4s时间内，动量一直增加

C．在0~8s时间内，F的冲量为0

D．在0~8s时间内，F做的功不为0

2. 在科幻电影《全面回忆》中有一种地心车，无需额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端，不考虑地球自转的影响、车与轨道及空气之间的摩擦，乘客和车的运动为简谐运动，下列说法正确的是（   　　）

A. 乘客做简谐运动的回复力是由车对人的支持力提供的

B. 乘客向地心运动时速度增大、加速度增大

C. 乘客只有在地心处才处于完全失重状态

D. 乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离成正比

3. 如图所示，两平行光滑金属导轨MN、PQ间距为l，与电动势为E、内阻不计的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面的夹角为θ，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加一匀强磁场，其磁感应强度的最小值及方向分别为（　　）

A．，水平向右       

B．，垂直于回路平面向上

C．，竖直向下  

D．，垂直于回路平面向下

4. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管具有单向导电性，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　）

A．S闭合瞬间，A先亮，B逐渐变亮

B．S闭合瞬间，A、B同时亮

C．S断开瞬间，B立即熄灭，A闪亮一下，然后逐渐熄灭

D．S断开瞬间，A立即熄灭，B逐渐熄灭

5、如图所示，一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子（不计重力），从静止开始经电压U加速后，沿水平方向进入一垂直于纸面向外的匀强磁场B中，带电粒子经过半圆到A点，设OA＝y，则能正确反映y与U之间的函数关系的图像是（   ）

A.                     B.

C.                     D.

6. 如图所示,在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势E的正方向,以下四个E-t关系示意图中正确的是     (　　)

7．如图所示，在OA和OC两射线间存在着匀强磁场，∠AOC为30°，正负电子以相同的速度均从M点以垂直于OA的方向垂直射入匀强磁场，下列说法正确的是（      ）

A．若正电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为3∶1

B．若正电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为6∶1

C．若负电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为2∶1

D．若负电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为1∶6

8.如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对       填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（    ）

A. d′<d，该液体的折射率为

B. d′<d，该液体的折射率为

C. d′>d，该液体的折射率为

D. d′>d，该液体的折射率为

二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分。

9.下列说法正确的是（　　）

A. 光的偏振说明光是横波

B. 阳光下肥皂膜上的呈彩色条纹，是光的干涉现象

C. 太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹，是光的衍射现象

D. 眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹，是光的衍射现象

10. 一沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，图中M、N两质点的平衡位置相距3.6m，两质点的位移均为0.02m，且此时质点M正沿y轴正方向运动，t=0.4s时，质点M第一次到达波峰。则下列分析正确的是（　　）

A. 该简谐横波沿x轴负方向传播

B. 该简谐横波的波长为3.6m

C. 该简谐横波的传播速度为1.5m/s

D. 0~0.1s内，质点N通过的路程为0.02m

11．如图所示，S为一离子源，MN为荧光屏，其长度为，S到MN的距离为SP=L，P为MN的中点，MN的左侧区域有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。某时刻离子源S一次性沿平行纸面的各个方向均匀地喷发大量的正离子（此后不再喷发），喷发的离子速率均相等、质量均为m、电荷量均为q。不计粒子重力，不考虑离子之间的相互作用力，下列说法正确的是（　　）

A．若离子在磁场中做匀速圆周运动的半径为2L，则离子喷发时的速率为

B．速率为的离子，一定打不到荧光屏上

C．速率为的离子，能打中荧光屏的最短时间为

D．速率为的离子，能打到荧光屏MN上的范围为

12．如图所示，相距为d的两水平虚线分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m.将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为v0，cd边刚穿出磁场时速度也为v0.从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中(　　)

A．线框一直都有感应电流

B．线框有一阶段的加速度为g

C．线框产生的热量为mg(d＋h＋L)

D．线框做过减速运动

第II卷（非选择题共60分）

三．实验题（本题共2个小题，每个空2分，共16分）

13.某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率（如图所示），实验的主要步骤如下：

A．把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上作出直角坐标系，在白纸上画一条线段AO表示入射光线；

B．把半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点；

C．在AO线段上竖直地插上两枚大头针、；

D．在坐标系的的区域内竖直地插上大头针，并使得从一侧向玻璃砖方向看去，能同时挡住和的像；

E．移开玻璃砖，作连线，用圆规以O点为圆心画一个圆（如图中虚线所示），此圆与AO线交点为B，与连线的交点为C，测出B点到x、y轴的距离分别为、，C点到x、y轴的距离分别为、。

(1)根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离，可知此玻璃折射率测量值的表达式为：________；

(2)若实验中该同学在的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到、像，其原因可能是：________________________。

(3)该同学用平行玻璃砖做实验如图所示。

A．他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图所示，则他测出的折射率将______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；

B．他在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则他测得的折射率________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

14．如图是利用DIS完成“用单摆测定当地重力加速度”实验。实验时，先量出摆球的半径与摆线的长度。单摆摆动后，点击“记录数据”。摆球每经过平衡位置时记数1次，第1次记为“0”，当记数为“50”时，点击“停止记录”，显示时间为t。

(1)则该单摆振动周期为______；

(2)图示摆线上端的悬点处，用两块木片夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将木片夹紧，是为了______；

A．便于测量单摆周期         B．便于测量摆长时拉紧摆线

C．保证摆动过程中摆长不变   D．保证摆球在同一竖直平面内摆动

(3)若某组同学误以摆线的长度L作为纵坐标，以单摆周期的平方T2作为横坐标，作出L-T2的图像。其他操作测量都无误，则作出的图线是上图中的______(选填“1”、“2”或“3”）；

(4)现发现三组同学作出的图线分别是1、2和3，但测出的斜率都为k，是否可以根据斜率求出当地的重力加速度？______(若不可以求出，填“否”；若可以求出，请填重力加速度的表达式）。

四、解答题（共44分）要有必要的文字叙述和解答过程，只有结果不给分。

15.（10分）如图(a)所示，在光滑的水平面上有甲、乙两辆小车，质量为30 kg的小孩乘甲车以5 m/s的速度水平向右匀速运动，甲车的质量为15 kg，乙车静止于甲车滑行的前方，两车碰撞前后的位移随时间变化图象如图(b)所示．求：

(1)乙车的质量；

(2)为了避免甲、乙两车相撞，小孩至少以多大的水平    速度从甲车跳到乙车上？

16．（10分）如图所示，在直角三角形ABC内充满垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB边长度为d，。现垂直AB边射入一束质量均为m、电荷量均为q、速度大小均相等的带正电粒子。已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为（不计重力），求解:

(1)该匀强磁场的磁感应强度大小B

(2)粒子进入磁场时速度大小v

17．(10分)如图所示，质量m1＝0.1 kg，电阻R1＝0.3 Ω，长度l＝0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上．框架质量m2＝0.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；

(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1 J，求该过程ab位移s的大小．

18．（14分）在空间建立直角坐标系xoy，以坐标原点O为圆心作两个半径分别为r和R的同心圆，小圆与两坐标轴分别交于M、P、两点，Q也是小圆上的一点；两圆将空间分隔成三个区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。在区域Ⅰ内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，区域Ⅱ内也存在垂直于坐标平面的匀强磁场，区域Ⅲ内没有磁场。一个不计重力、带电量为+q、质量为m的粒子以速度v0从M点沿－y方向进入磁场，从P点进入区域Ⅱ，又从Q点再次回到区域Ⅰ。已知∠POQ＝60°，求：

（1）求区域Ⅰ和区域Ⅱ内磁场的磁感应强度；

（2）若要使粒子约束在磁场内，求大圆半径R的最小值；

（3）粒子在磁场中运动的周期。

新泰一中东校2020级高二上学期第二次质量检测

物理答案

13.   （每空2分）    确定的光在介面上入射角太大，发生了全反射    不变    偏小

14．（每空2分）       C    3     

15.(1)90 kg　(2)6.7 m/s

16. 根据题意垂直边进入，垂直边飞出，经过四分之一个周期，即

          解得----------------------------------------------------2分

洛伦兹力提供向心力-----------------------------------------------1分

解得

粒子运动的周期-----------------------------------1分

解得磁感应强度---------------------------------------------------------1分

（2）粒子与边相切，运动时间最长，满足，在磁场中转过圆心角，如图

根据几何关系可知--------------------------------------------2分

解得-------------------------------------------------------------------------------1分

根据------------------------------------------------------------2分

17.答案　(1)6 m/s　(2)1.1 m

解析　(1)ab对框架的压力N1＝m1g

框架受水平面的支持力N2＝m2g＋N1

依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力fm＝μN2

ab中的感应电动势E＝Blv

MN中电流I＝-----------------------------------------------------------1分

MN受到的安培力F安＝IlB----------------------------------------------------1分

框架开始运动时F安＝fm----------------------------------------------------------------2分

由上述各式，代入数据解得v＝6 m/s-----------------------------------------------1分

(2)闭合回路中产生的总热量Q总＝Q---------------------------------------2分

由能量守恒定律，得Fs＝m1v2＋Q总----------------------------------------------2分

代入数据解得s＝1.1 m-----------------------------------------------------------------1分

18.【详解】

（1）设在区域Ⅰ内轨迹圆半径为r1=r------------------------------1分

由牛顿第二定律得

----------------------------------------------------------1分

则区域Ⅰ磁场的磁感应强度为

---------------------------------------------------------------1分

垂直纸面向里

设粒子在区域Ⅱ中的轨迹圆半径为r2，部分轨迹如图所示，由几何关系得

----------------------------------------------------------------------1分

由牛顿第二定律得

---------------------------------------------------------------------------1分

所以

＝--------------------------------------------------------1分

方向与B1相反，即垂直xoy平面向外

（2）由几何关系得R＝2r2+r2＝3r2----------------------------------------1分

即R=-----------------------------------------------------------------------------------1分

（3）轨迹从M点到Q点对应圆心角θ=90°+60°=150°，要仍从M点沿y轴负方向射入，需满足：

150n=360m，m、n属于自然数，即取最小整数m=5，n=12，-----------------1分

其中区域Ⅰ做圆周运动周期

T1=--------------------------------------------------------------1分

区域Ⅰ做圆周运动周期

T2=----------------------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------1分

---------------------------------------------------1分

粒子在磁场中运动的周期

T=12（t1+t2)=-------------------------------------------------1分