2020-2021学年四川省绵阳中学高二下期5月阶段性测试物理试题（Word版）

四川省绵阳中学2020-2021学年高二下期5月阶段性测试

物理试卷

考试时间共100分钟。试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共6页，满分100分。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考号用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卡上。

2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上；非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡的对应框内，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。

3.考试结束后，将答题卡收回。

第Ⅰ卷（选择题共48分）

一、单项选择题（在每小题的四个选项中，只有一个选项正确，每题3分，共24分）

1.2021年春季，绵阳中学开展了高二学生的职业规划和体验活动，同学们都收获颇多。这也激起了同学们对科学和科技发展更大的兴趣。某同学在学习光学时，对神奇的光现象也产生了更加浓厚的兴趣，但有关光现象的理解有一项说法是错误的，请帮他指出（    ）

A.水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了全反射

B.天空中的彩虹和光的色散都是由于发生了全反射

C.光导纤维丝内芯材料的折射率应比外套材料的折射率大

D.海市蜃楼和沙漠蜃景是光在空气中发生折射和全反射形成的光学幻景

2.有关电磁波的说法正确的是（    ）

A.如图所示，将开关S由b扳到a开始，在电流振荡了半个周期时，电路中电容器C里的电场强度最强；此装置能产生电磁波

B.可作为防伪标记的是红外线

C.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在

D.电磁波谱中，波长由长到短的顺序为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，r射线，X射线

3.有关机械振动和机械波的说法正确的是（    ）

A.机械波的传播速度与介质有关，与波源的频率无关

B.机械波的传播方向总是和质点的振动方向垂直

C.单摆摆动到平衡位置时，回复力和加速度都为零

D.驱动力的频率越大，物体的振幅反而越小

4.某横波在介质中沿x轴传播，图甲为时的波形图，图乙为P点（处的质点）的振动图像，那么下列说法正确的是（    ）

A.该波向右传播，波速为

B.质点L与质点N的运动方向可能相同

C.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为

D.若此波遇到一直径为6m的圆形障碍物，不会发生衍射现象

5.直角坐标系的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于处的波源发出的两列机械波a、b同时在Ⅰ、Ⅱ中传播。某时刻只画出了介于和6m之间的波形图，已知此时刻a波刚好传到处，下列说法正确的是（    ）

A.波源的起振方向沿y轴正方向

B.此时刻b波也刚好传到

C.质点Q在某四分之一周期内路程可能为0.5A（A为振幅）

D.平衡位置距处1.5m的两质点P、Q中，质点Q先到达最大位移处

6.如图甲所示，用蓝色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到A处如图乙所示条纹中O的情况，下列说法正确的是（    ）

A.条纹是光在标准板M的上表面反射和N的上表面反射叠加而成的

B.N的上表面A处向上凸起

C.将之间的薄片向右拉出一些，条纹会变密集

D.若改用绿光照射，条纹会变密集

7.某透明材料对红光的折射率为，工厂用这种材料做出一个半径为的透明半球体，其底面内壁涂有吸光材料，O为半球体的球心，在O点正上方有一点光源S，能够朝各个方向发射红光，如图为透明半球体的截面示意图。已知的距离，真空中的光速。（忽略经透明半球体内表面反射后射出的光），则下列说法正确的是（    ）

A.红光到透明半球体的最短时间

B.红光到透明半球体的最长时间

C.透明半球体外表面发光区域在此截面上形成的弧长为

D.透明半球体外表面发光区域为球冠，其面积为

8.在倾角为的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨、，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计.已知重力加速度为g，则（    ）

A.物块c的质量是

B.刚释放物块c时，a棒的加速度大小为

C.b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能

D.b棒放上导轨后，a棒中电流大小是

二、多项选择题（每小题有多个选项正确。全部选对得4分，选不全的得2分，有错选的得0分，共24分）

9.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的革命与创新。下列关于物理学发展的表述正确的是（    ）

A.光的偏振现象说明了光是一种横波，立体电影就用到了这一特点

B.把需要传递的信号加在载波上的过程叫调谐

C.托马斯·杨的双缝干涉实验证明了光具有粒子性

D.爱因斯坦的狭义相对论的两个基本假设之一是光速不变原理

10.在测定玻璃的折射率时，实验室提供的是梯形玻璃砖，如图所示。下列说法正确的是（    ）

A.某小组没有量角器和圆规，仍然可测出玻璃砖的折射率

B.光线从上表面入射后，再从下表面射出，可能在下表面发生全反射

C.图甲法线画得与界面不垂直，测得的折射率比真实值偏小

D.图乙在放置玻璃砖时没有与和重合，测得的折射率比真实值偏大

11.如图所示，质量分别为和的A、B两物块，用劲度系数为k的轻弹簧相连后竖直放在水平面上，今用一向下的F把物块A向下压而使之处于静止状态。现撤去F，当A振动到最高点时，地面对B的弹力恰好为零。题中所用弹簧均没有超出弹性限度，重力加速度，则（    ）

A.

B.A从最低到最高点过程中，A、B和弹簧系统的总势能一定先减小后增大

C.若换用k小一些的弹簧，仍施加力F，则地面对B的弹力一直不为零

D.若将A、B位置交换，仍施加力F，当B振动到最高点时，地面对A的弹力恰好为零

12.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如下图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，时刻，处的质点正处在波谷，周期，则（    ）

A.波传播的方向沿x轴负方向

B.波传播的速度

C.若从时刻开始，波传播3s后，的质点运动的路程为3m，则该质点的振幅为0.2m

D.时刻，处的质点的位移为（A为振幅）

13.如图所示，一个半径为r的半圆形单匝线圈，直径的左侧有垂直于纸面向里（与垂直）的磁场，M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，则下列说法正确的是（    ）

A.若磁场（），则感应电流由a顺时针方向流向b

B.若磁场（），则电阻R两端的电压为

C.若磁场B不变，线圈以直径为轴匀速转动，从图示位置起转过的时间内通过负载电阻R的电荷量为

D.若磁场B不变，线圈以直径为轴匀速转动，转速为n，交流电流表的示数为

14.如图所示，一质量的“日”字形匀质导线框“”静止在倾角的粗糙斜面上，线框各段长，与斜面底边重合，线框与斜面间的动摩擦因数，、、三段的阻值相等、均为，其余部分电阻不计。斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域，其宽度，长度，，磁场垂直斜面向上，磁感应强度。现用一大小、方向沿斜面向上且垂直于的恒力作用在中点，使线框沿斜面向上运动，进入磁场时线框恰好做匀速运动。若不计导线粗细，重力加速度，，。则（    ）

A.进入磁场前线框运动的加速度大小

B.进入磁场后到出磁场过程，线框均做匀速直线运动

C.在磁场中运动时，外力克服安培力做功的功率

D.线框从开始运动到恰好穿出磁场的过程中，线框中产生的焦耳热与外力F做功的比值Q：

第Ⅱ卷（非选择题共52分）

15.（6分）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。

（1）从左到右依次放置：①光源、②红色滤光片、③______、④______、⑤遮光筒、⑥光屏

（2）下列说法正确的是______.

A.减小双缝之间的距离，可以减小相邻暗条纹间的距离

B.增大双缝到光屏之间的距离，可以减小相邻暗条纹间的距离

C.若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则该红光的波长

D.假若需测量绿色光的波长，则需在②位置安装绿色滤光片

（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距时，最终波长测量值______实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

16.（6分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，部分操作如下：

（1）某实验小组测定了40次全振动的时间如图1中秒表所示，那么秒表读数是______s，单摆的振动周期是______s。

（2）在测量摆球的直径时，发现游标卡尺有锈迹使部分刻度模糊不清，如图2所示。其中甲和乙同学因为无法看清游标尺的零刻度线，故没有测出小球直径。甲同学做完实验后，认为小球半径比线长小得多，就直接用周期公式计算出了重力加速度。但这样计算出的重力加速度与真实值相比______；乙同学做完实验后，以线长l为横坐标、为纵坐标，作出图线，并利用此图线求重力加速度g。这样得出的重力加速度与真实值相比______。（选填“偏大”“不变”或“偏小”）

（3）丙同学发现，虽然游标卡尺前端模糊不清，但游标尺的第6条线与主尺某条线对齐，运用游标卡尺的读数原理，仍可得出小球的直径，再测得摆线长为0.8600m，丙同学仍能计算出的当地的重力加速度，现请帮他得出单摆的摆长，摆长______m。

17.（8分）如图，等腰三角形为真空中竖直面内的棱镜横截面，其底边水平，角B为，，P为过C点的竖直光屏。一束平行于边的光线射到边上D点，然后从边上F点（图中未画出）射出后在屏上产生光点。已知棱镜的折射率,，真空中的光速为c，边只考虑一次反射。求：

（1）F点到A点的距离；

（2）光线由D点传播到光屏P所用的时间。

18.（8分）如图所示，平衡位置位于坐标原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴正方向传播，波的振幅为；波源开始由平衡位置向下振动，经0.75s，第一次振动到波峰位置；此时波刚好传到坐标为的A点。求：

（1）波的传播速度v；

（2）当波刚好传播到坐标为的B点时，以此时刻为计时起点，写出A质点的振动方程。

19.（10分）

某物理兴趣小组在研究交变电流的产生和应用中，设计了以下三种形式，所用匀强磁场磁感应强度均为1.0T，图乙和图丙的轨道均在水平面上，磁场方向竖直向下。

（1）甲方案为：如图甲所示，让一面积为的单匝矩形线圈，在有界匀强磁场中绕中轴以的转速匀速转动，已知为磁场分界线，求线圈从图示位置开始计时产生的交变电流的感应电动势的瞬时表达式；

（2）乙方案为：如图乙所示，金属导轨与金属直导轨分别在O点和A点接一阻值为和体积可忽略的定值电阻，导轨的曲线方程为（m），金属棒平行于y轴，长为1.5m。在外力作用下以速度水平向右匀速运动（b点始终在轴上），金属棒与导轨接触良好，摩擦不计，整个电路中除了电阻和外，其余电阻均不计。求：金属棒在导轨上从到的运动过程中，外力做的功。

（3）丙方案为：如图丙所示，匝数的理想变压器原线圈与水平放置的间距的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，副线圈接阻值的电阻，与导轨接触良好的电阻的导体棒在外力的作用下做简谐振动，其速度（）。求电阻R实际消耗的功率。

20.（14分）

如图所示，和为间距为L的两光滑平行固定轨道，、、、处均为一平滑的小圆弧轨道，和水平放置，和为倾角为的斜面，ffshih2在同一水平面上。和为绝缘轨道（不导电），其余为不计电阻的金属导轨。和之间，和之间有垂直导轨平面向上的匀强磁场（图中没画出），磁感应强度均为B。材料长度均相同的均匀圆柱形金属棒a和b，质量分别为m和4m，垂直轨道方向放置，其中b在导轨之间的电阻为R，且b紧靠竖直固定绝缘立柱1和2。在斜面底端（此处没有磁场），放置有另一材质制成的金属棒J，其质量为6m，在导轨之间的电阻为R，之间接有一电阻，阻值也为R。现让金属棒a瞬间获得一水平向右初速度，大小为5v，当a运动到立柱位置时，b恰好运动到磁场边缘，且速度已达到最大；导体棒a与立柱弹性碰撞后，向左停下来时，b恰好运动到导轨与绝缘轨道分界线。已知重力加速度为g。求：

（1）b运动到磁场边缘时，b的速度大小；

（2）b从静止运动到磁场边缘过程，b产生的热量Q及a停下来时距立柱的距离；

（3）b运动到斜面底端时，与金属棒J发生弹性碰撞；碰后，b在之间，被一其它装置锁定（图中未画出）；金属棒J刚好能冲过斜面最高点；已知J从到，通过电阻J的电荷量为，J从到，通过电阻R的电荷量为，J到时，速度大小刚好和碰后瞬时在时的速度大小相等。求J从到的总时间。

物理参考答案

一、单项选择题（在每小题的四个选项中，只有一个选项正确，每题3分，共24分）

二、多项选择题（每小题有多个选项正确。全部选对得4分，选不全的得2分，有错选的得0分，共24分）

第Ⅱ卷（非选择题共52分）

15.（6分）

（1）单缝、（1分）双缝；（1分）（2）CD；（2分）（3）大于（2分）

16.（6分）

（1）75.2（1分）1.88（1分）（2）偏小（1分）不变（1分）（3）0.8703（2分）

17.（8分）

（ⅰ）光路如答图4，设光在D点的入射角和折射角分别为i和r，在边的反射点为E。

因入射光平行于，故

由折射定律有：（1分）

代入数据得：

因

故三角形为等腰三角形，（1分）

由反射定律可知：，故为平行四边形

有：（1分）

（1分）

（ⅱ）设光点位置在S

光在棱镜中传播的距离为：

光在棱镜中传播的速度为：（1分）

故光在棱镜中传播的时间为：（1分）

在F点光发生折射，易知：入射角

由折射定律有；

可得折射角，即

故：（1分）

故光从F到S的时间为：

解得时间：（1分）

（其他合理解法，参照给分）

18.（8分）

解：（1）（3分）

（2）由题意：，，

，故当波刚好传播到B点时，A质点的位移为，且正向下振动。

时，，或。

A质点向下振动，应舍去

则A质点的振动方程为：（5分）

19.（10分）

（1）（3分）

（2）

所以E按正弦规律变化

∴（3分）

（3）因为，故：求得：

设原线圈两端的电压为U，电流为I；

，则：

，则：

；

联立得：；

；

（4分）

（其它方法正确也同样给分，例如等效法）

因为，故：求得：

电阻R实际消耗的功率为8W（4分）

20.（14分）

解：（1）选水平向右为正方向，对金属棒a和b系统，动量守恒。

（3分）

（2）金属棒a和b是材料长度均相同的均匀圆柱形，质量分别为m和4m

故横截面积之比为1：4；

由得：（1分）

由导体棒a和b系统，能量守恒。

（1分）

由得：

求得：（1分）

对导体棒a，碰后到停下来，由动量定理：

（1分）

（3个公式共1分）

联立得：（1分）

（3）对金属棒b和J系统，动量守恒。

联立得：；（2分）

J从到，由动量定理：

求得：（1分）

由对称性，J从到与到电荷量相同。

故：J从到，由动量定理：

求得：

（2分）