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2024江苏省海安高级中学高二上学期期中考试物理含答案
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这是一份2024江苏省海安高级中学高二上学期期中考试物理含答案，共10页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意．
1．下列说法正确的是（ ）
A．发生多普勒效应是因为波源的频率发生了变化
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一片偏振滤光片可以减小玻璃表面反射光的强度
C．激光切割金属利用了激光相干性好的特点
D．光学镜头上的增透膜是利用了光的折射现象
2．物体做简谐运动时，下列叙述正确的是（ ）
A．处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态
B．平衡位置就是回复力为零的位置
C．做简谐运动物体受到的合力与位移大小成正比，方向相反
D．单摆的周期与摆球的质量和振幅有关
3．某介质对空气的折射率为，一束光从该介质射向空气，入射角为，下列光路图正确的是（ ）
A．B．C．D．
4．用频率不同的单色光a、b得到的干涉图样分别如图甲、乙所示，下列说法中不正确的是（ ）
A．a光更容易发生明显的衍射现象
B．单色光a在水中的传播速度比b光快
C．a光的频率大于b光的频率
D．从同一种介质射入空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
5．如图所示，垫球是排球运动中通过手臂的迎击动作，使来球从垫击面上反弹出去的一项击球技术，若某次从垫击面上反弹出去竖直向上运动的排球，之后又落回到原位置，设整个运动过程中排球所受阻力大小不变，则（ ）
A．球上升阶段阻力的冲量大小小于下降阶段阻力的冲量大小
B．球从击出到落回的时间内，重的力冲量为零
C．球从击出到落回的时间内，空气阻力的冲量为零
D．球上升阶段动量的变化量等于下降阶段动量的变化量
6．用如图装置可以验证动量守恒定律，也可以研究碰撞过程中的能量问题。在验证动量守恒定律时，下列器材选取或实验操作符合实验要求的是（ ）
A．两小球的质量和尺寸可以不同
B．选用两球的质量应满足
C．需要直接或间接测量小球在平抛运动过程中的时间和射程
D．斜槽轨道越光滑误差越小
7．甲、乙两列横波在同一均匀介质传播，甲波沿x轴正方向，乙波沿x轴负方向，时刻两列波恰好在坐标原点相遇，波形图如图所示，则（ ）
A．两列波不能产生干涉现象
B．两列波叠加后，坐标原点处的质点振动减弱
C．时刻坐标原点处的质点速度为零
D．两列波叠加后，x轴上处的质点振幅为10cm
8．高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的N极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即减速，如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域（虚线区域）朝磁铁方向运动，磁铁右方铝盘的乙区域（虚线区域）朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是（ ）
A．铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场
B．铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
C．磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力，都会使铝盘减速
D．若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘的作用力变大
9．如图所示，用同一个回旋加速器分别加速静止的氕核、氘核与氦核，加速电压大小相等，磁场的磁感应强度大小相等，不考虑粒子在电场中的运动时间以及粒子质量的变化。则下列说法正确的是（ ）
A．离开加速器时的速度最大的是氦核
B．离开加速器时的动能最小的是氕核
C．三种原子核在回旋加速器中运动时间相同
D．加速氘核后再对氦核进行加速，需要重新调整加速电压周期
10．如图将一质量为m的小球，从放置在光滑水平地面上质量为M的光滑半圆形槽的槽口A点由静止释放，下列说法中正确的是（ ）
A．小球运动到圆形槽右侧最高点一定与A点等高。
B．从B运动到C，半圆形槽和小球组成的系统动量守恒
C．从A到B再到C，C点可能是小球运动的最高点
D．从A到B，半圆形槽运动的位移一定大于小球在水平方向上运动的位移
11．如图所示，将一质量为m，带电量为的小球在空间垂直纸面向里的匀强磁场中由静止释放，其运动轨迹为“轮摆线”，为方便分析，可将初始状态的速度（为零）分解为一对水平方向等大反向的速度v，即该运动可以分解为一个匀速直线运动1和一个匀速圆周运动2两个分运动，重力加速度为g，磁感应强度大小为B，为实现上述运动的分解，下列说法正确的是（ ）
A．速度
B．分运动2的半径为
C．小球在轨迹最低点处的曲率半径为
D．小球从释放到最低点的过程中重力势能的减少量为
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（15分）实验课中，同学们用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。
图1 图2 图3 图4
（1）实验过程有两组同学分别用了图2、图3的两种不同方式悬挂小钢球，你认为________（选填“图2”或“图3”）悬挂方式较好。
（2）在实验中，某同学用主尺最小分度为1mm，游标尺上有20个分度的游标卡尺测量金属球的直径，结果如图4所示，读出小球直径为________cm；
（3）实验中，某同学测量5种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图5所示的坐标系中，图中各坐标点分别对应实验中5种不同摆长的情况。画出该同学记录的图线________。由图象可知重力加速度________。（结果保留3位有效数字）
图5 图6
（4）实验中，三位同学作出的图线分别如图6中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线a和c，下列分析正确的是________（填选项前的字母）。
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
13．（6分）如图所示，一个半圆形玻璃砖放在真空中，入射光线AO正对玻璃砖圆心方向入射，当AO与水平方向成角时，光线OC沿与竖直方向成角射出．（已知光速）求：
（1）光在玻璃中传播的速度；
（2）当AO、OB光线的夹角为多大时，OC光线刚好能够完全消失。
14．（8分）如图所示，ㄈ型金属导轨固定在水平桌面上，金属棒ab垂直置于导轨上，方形区域内存在着垂直于桌面向下的匀强磁场，当磁场在驱动力作用下水平向右运动，会驱动金属棒运动。已知导轨间距为d，电阻不计，金属棒质量为m，接入电路中的电阻为R，磁感应强度为B，金属棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：
（1）金属棒ab刚要运动时的磁场速度；
（2）使磁场以第（1）问中速度做匀速运动的驱动力功率P。
15．（12分）如图，质量为2kg、足够长的长木板B静止在光滑水平地面上，在距长木板右端距离为x处有一固定挡板C，质量为1kg的小滑块A从长木板的左端以大小为12m/s的初速度滑上长木板，物块与长木板间的动摩擦因数为0.4，木板B与挡板C的碰撞过程中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略不计，取。求：
（1）若在B与C碰撞前A与B已相对静止，则x至少为多少；
（2）若要使B与C第一次碰撞后，B向左运动的动量大小恰好等于A向右运动的动量大小，则最后AB静止，B不会再与C发生碰撞，求满足如上情况的x取值；
（3）若，则B与C会碰撞几次。
16．（15分）如图平面直角坐标系中，x轴上方区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。原点O处有一粒子源，可在坐标平面内沿各个方向向磁场区发射比荷均为的带负电的粒子。在处垂直于x轴放置一块足够长的粒子收集板PQ，当粒子运动到收集板时即被吸收，不计粒子间相互作用和重力的影响，粒子被吸收的过程中收集板始终不带电。（）
（1）能被收集的粒子速度至少多大？
（2）设某时刻粒子源沿方向射入一系列粒子，速度大小从0到不等，至少经过多长时间有粒子到达收集板？
（3）粒子源沿各个方向均匀地向磁场区发射速度大小均为的粒子，会有两个不同方向入射的粒子在PQ上的同一位置被收集，求PQ上这种位置分布的区域长度。
高二物理期中参考答案
一、选择题
1．B 2．B 3．D 4．C 5．A 6．B 7．D 8．C 9．C 10．A 11．C
二、非选择题
12．（15分）图3 2.240 下图 9.87 B
13．（6分）（1）玻璃的折射率为：
在玻璃中的传播速度为
（2）当光线发生全反射时，入射角满足，求得
根据反射角等于入射角，可得OA、OB光线的夹角为．
14．（8分）（1）根据题意可知，金属棒ab刚要运动时，有
感应电动势为感应电流为
安培力为联立解得
（2）若磁场以第（1）问中速度做匀速运动，由牛顿第三定律可知，磁场受到的安培力大小等于，则驱动力的大小也为，驱动力功率为
15．（12分）（1）A在B上做匀减速运动，B做匀加速运动，设A、B相对静止时，共同速度为，根据动量守恒有
B运动加速度大小
B运动的距离
因此，要使B与C碰撞前A与B已相对静止，则应。
（2）B与C碰撞后，当A向右的动量等于B向右动量时
根据动量守恒有
B运动的距离因此，应。
（3）当时 得
此时，
B与C碰撞后的速度大小为
相邻两次碰撞的时间间隔
此时，
B与C再次碰撞后的速度大小为
相邻两次碰撞的时间间隔
此时，
B与C第三次碰撞后的速度大小为 此后不再碰撞，因此碰撞次数为3次。
16（15分）（1）由题意，粒子运动轨迹如图
临界半径为
在磁场中由洛伦兹力提供向心力，得
联立可得
（2）设速度为的粒子的轨道半径为R，则 解得
如图
设该粒子击中A点，，有
解得，
所有粒子的圆周运动周期均为
速度为的粒子转过圆心角为
粒子到达收集板的最短时间为
（3）临界1：如图
初速度与轴成的粒子轨迹直径与PQ交于M，这是PQ上离P最远的亮点
临界2：如图
初速度与轴成的粒子轨迹与PQ相切于N，有
解得
说明N点与A点重合，可得
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项最符合题意．
1．下列说法正确的是（ ）
A．发生多普勒效应是因为波源的频率发生了变化
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一片偏振滤光片可以减小玻璃表面反射光的强度
C．激光切割金属利用了激光相干性好的特点
D．光学镜头上的增透膜是利用了光的折射现象
2．物体做简谐运动时，下列叙述正确的是（ ）
A．处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态
B．平衡位置就是回复力为零的位置
C．做简谐运动物体受到的合力与位移大小成正比，方向相反
D．单摆的周期与摆球的质量和振幅有关
3．某介质对空气的折射率为，一束光从该介质射向空气，入射角为，下列光路图正确的是（ ）
A．B．C．D．
4．用频率不同的单色光a、b得到的干涉图样分别如图甲、乙所示，下列说法中不正确的是（ ）
A．a光更容易发生明显的衍射现象
B．单色光a在水中的传播速度比b光快
C．a光的频率大于b光的频率
D．从同一种介质射入空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
5．如图所示，垫球是排球运动中通过手臂的迎击动作，使来球从垫击面上反弹出去的一项击球技术，若某次从垫击面上反弹出去竖直向上运动的排球，之后又落回到原位置，设整个运动过程中排球所受阻力大小不变，则（ ）
A．球上升阶段阻力的冲量大小小于下降阶段阻力的冲量大小
B．球从击出到落回的时间内，重的力冲量为零
C．球从击出到落回的时间内，空气阻力的冲量为零
D．球上升阶段动量的变化量等于下降阶段动量的变化量
6．用如图装置可以验证动量守恒定律，也可以研究碰撞过程中的能量问题。在验证动量守恒定律时，下列器材选取或实验操作符合实验要求的是（ ）
A．两小球的质量和尺寸可以不同
B．选用两球的质量应满足
C．需要直接或间接测量小球在平抛运动过程中的时间和射程
D．斜槽轨道越光滑误差越小
7．甲、乙两列横波在同一均匀介质传播，甲波沿x轴正方向，乙波沿x轴负方向，时刻两列波恰好在坐标原点相遇，波形图如图所示，则（ ）
A．两列波不能产生干涉现象
B．两列波叠加后，坐标原点处的质点振动减弱
C．时刻坐标原点处的质点速度为零
D．两列波叠加后，x轴上处的质点振幅为10cm
8．高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的N极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即减速，如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域（虚线区域）朝磁铁方向运动，磁铁右方铝盘的乙区域（虚线区域）朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是（ ）
A．铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场
B．铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
C．磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力，都会使铝盘减速
D．若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘的作用力变大
9．如图所示，用同一个回旋加速器分别加速静止的氕核、氘核与氦核，加速电压大小相等，磁场的磁感应强度大小相等，不考虑粒子在电场中的运动时间以及粒子质量的变化。则下列说法正确的是（ ）
A．离开加速器时的速度最大的是氦核
B．离开加速器时的动能最小的是氕核
C．三种原子核在回旋加速器中运动时间相同
D．加速氘核后再对氦核进行加速，需要重新调整加速电压周期
10．如图将一质量为m的小球，从放置在光滑水平地面上质量为M的光滑半圆形槽的槽口A点由静止释放，下列说法中正确的是（ ）
A．小球运动到圆形槽右侧最高点一定与A点等高。
B．从B运动到C，半圆形槽和小球组成的系统动量守恒
C．从A到B再到C，C点可能是小球运动的最高点
D．从A到B，半圆形槽运动的位移一定大于小球在水平方向上运动的位移
11．如图所示，将一质量为m，带电量为的小球在空间垂直纸面向里的匀强磁场中由静止释放，其运动轨迹为“轮摆线”，为方便分析，可将初始状态的速度（为零）分解为一对水平方向等大反向的速度v，即该运动可以分解为一个匀速直线运动1和一个匀速圆周运动2两个分运动，重力加速度为g，磁感应强度大小为B，为实现上述运动的分解，下列说法正确的是（ ）
A．速度
B．分运动2的半径为
C．小球在轨迹最低点处的曲率半径为
D．小球从释放到最低点的过程中重力势能的减少量为
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（15分）实验课中，同学们用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。
图1 图2 图3 图4
（1）实验过程有两组同学分别用了图2、图3的两种不同方式悬挂小钢球，你认为________（选填“图2”或“图3”）悬挂方式较好。
（2）在实验中，某同学用主尺最小分度为1mm，游标尺上有20个分度的游标卡尺测量金属球的直径，结果如图4所示，读出小球直径为________cm；
（3）实验中，某同学测量5种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图5所示的坐标系中，图中各坐标点分别对应实验中5种不同摆长的情况。画出该同学记录的图线________。由图象可知重力加速度________。（结果保留3位有效数字）
图5 图6
（4）实验中，三位同学作出的图线分别如图6中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线a和c，下列分析正确的是________（填选项前的字母）。
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
13．（6分）如图所示，一个半圆形玻璃砖放在真空中，入射光线AO正对玻璃砖圆心方向入射，当AO与水平方向成角时，光线OC沿与竖直方向成角射出．（已知光速）求：
（1）光在玻璃中传播的速度；
（2）当AO、OB光线的夹角为多大时，OC光线刚好能够完全消失。
14．（8分）如图所示，ㄈ型金属导轨固定在水平桌面上，金属棒ab垂直置于导轨上，方形区域内存在着垂直于桌面向下的匀强磁场，当磁场在驱动力作用下水平向右运动，会驱动金属棒运动。已知导轨间距为d，电阻不计，金属棒质量为m，接入电路中的电阻为R，磁感应强度为B，金属棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：
（1）金属棒ab刚要运动时的磁场速度；
（2）使磁场以第（1）问中速度做匀速运动的驱动力功率P。
15．（12分）如图，质量为2kg、足够长的长木板B静止在光滑水平地面上，在距长木板右端距离为x处有一固定挡板C，质量为1kg的小滑块A从长木板的左端以大小为12m/s的初速度滑上长木板，物块与长木板间的动摩擦因数为0.4，木板B与挡板C的碰撞过程中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略不计，取。求：
（1）若在B与C碰撞前A与B已相对静止，则x至少为多少；
（2）若要使B与C第一次碰撞后，B向左运动的动量大小恰好等于A向右运动的动量大小，则最后AB静止，B不会再与C发生碰撞，求满足如上情况的x取值；
（3）若，则B与C会碰撞几次。
16．（15分）如图平面直角坐标系中，x轴上方区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。原点O处有一粒子源，可在坐标平面内沿各个方向向磁场区发射比荷均为的带负电的粒子。在处垂直于x轴放置一块足够长的粒子收集板PQ，当粒子运动到收集板时即被吸收，不计粒子间相互作用和重力的影响，粒子被吸收的过程中收集板始终不带电。（）
（1）能被收集的粒子速度至少多大？
（2）设某时刻粒子源沿方向射入一系列粒子，速度大小从0到不等，至少经过多长时间有粒子到达收集板？
（3）粒子源沿各个方向均匀地向磁场区发射速度大小均为的粒子，会有两个不同方向入射的粒子在PQ上的同一位置被收集，求PQ上这种位置分布的区域长度。
高二物理期中参考答案
一、选择题
1．B 2．B 3．D 4．C 5．A 6．B 7．D 8．C 9．C 10．A 11．C
二、非选择题
12．（15分）图3 2.240 下图 9.87 B
13．（6分）（1）玻璃的折射率为：
在玻璃中的传播速度为
（2）当光线发生全反射时，入射角满足，求得
根据反射角等于入射角，可得OA、OB光线的夹角为．
14．（8分）（1）根据题意可知，金属棒ab刚要运动时，有
感应电动势为感应电流为
安培力为联立解得
（2）若磁场以第（1）问中速度做匀速运动，由牛顿第三定律可知，磁场受到的安培力大小等于，则驱动力的大小也为，驱动力功率为
15．（12分）（1）A在B上做匀减速运动，B做匀加速运动，设A、B相对静止时，共同速度为，根据动量守恒有
B运动加速度大小
B运动的距离
因此，要使B与C碰撞前A与B已相对静止，则应。
（2）B与C碰撞后，当A向右的动量等于B向右动量时
根据动量守恒有
B运动的距离因此，应。
（3）当时 得
此时，
B与C碰撞后的速度大小为
相邻两次碰撞的时间间隔
此时，
B与C再次碰撞后的速度大小为
相邻两次碰撞的时间间隔
此时，
B与C第三次碰撞后的速度大小为 此后不再碰撞，因此碰撞次数为3次。
16（15分）（1）由题意，粒子运动轨迹如图
临界半径为
在磁场中由洛伦兹力提供向心力，得
联立可得
（2）设速度为的粒子的轨道半径为R，则 解得
如图
设该粒子击中A点，，有
解得，
所有粒子的圆周运动周期均为
速度为的粒子转过圆心角为
粒子到达收集板的最短时间为
（3）临界1：如图
初速度与轴成的粒子轨迹直径与PQ交于M，这是PQ上离P最远的亮点
临界2：如图
初速度与轴成的粒子轨迹与PQ相切于N，有
解得
说明N点与A点重合，可得
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