江西省宜春市宜丰中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题

这是一份江西省宜春市宜丰中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题，共4页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A．位移的方向总是指向平衡位置B．速度的方向总是跟位移的方向相反
C．加速度的方向总是跟位移的方向相同D．回复力的方向总是由振动物体所在位置指向平衡位置
2．关于下列四个场景的说法中，正确的是（ ）
A．图甲中是光的全反射现象
B．图乙中是光的干涉现象
C．图丙中是光的衍射现象
D．图丁中是光的折射现象
3．劲度系数为40 N/cm的水平放置的弹簧振子，它的振动图像如图所示，在图中A点对应的时刻（ ）
A．振子所受的弹力大小为10 N，方向指向x轴的正方向
B．振子的速度方向指向x轴的负方向
C．在0－2s内振子做了0.75次全振动
D．在0－2s内振子通过的路程为2 cm，位移为0
4．如图甲所示，一束单色光a沿半径方向射入半圆形玻璃砖，光线a与直径的夹角为，反射光线b的强度随夹角的变化关系如图乙所示，则该单色光的折射率为（ ）
A．2 B． C．D．
5．如图所示，长直刚性导线MN水平固定放置。在导线MN正下方，矩形线圈abcd被两根轻质绝缘细线静止地悬挂在MN上，线圈的ab、cd两边均呈水平状态，abcd回路中始终通以逆时针方向的恒定电流。开始时，MN中不通电流，此时两细线的拉力大小均为T1；当MN中通以由M指向N的恒定电流时，两细线的拉力大小均MN变为T2。则下列关系正确的是（ ）
A．T2=T1B．T2T1 D．T2有可能等于0
6．如图所示，正方形区域（含边界）存在垂直于纸面向里的匀强磁场，两个粒子以相同的速率均从点沿纸面方向射入磁场区域，经磁场偏转后粒子从点离开磁场，粒子从边的中点离开磁场，不计粒子重力以及粒子之间的相互作用，则粒子与粒子的比荷之比为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，把开关K闭合后，要使Q线圈产生图示方向的电流，下面采用的方法不正确的是（ ）
A．把Q靠近P
B．把P中的铁心从左边抽出
C．把R的滑片右移
D．开关K断开的瞬间
8．如图甲所示，单匝线圈电阻r＝1Ω，线圈内部存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场面积为，有一个阻值为的电阻两端分别与线圈两端a、b相连，电阻的一端b接地。磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则下列说法不正确的是（ ）
A．在时间内，R中有电流从b流向a
B．当时穿过线圈的磁通量为0.06Wb
C．在时间内，通过R的电流大小为0.01A
D．在时间内，ab两端电压
二、多选题（每小题6分，共18分）
9．当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则：（ ）
A．带电粒子速度大小改变B．带电粒子速度方向改变
C．带电粒子速度大小不变D．带电粒子速度方向不变
10．一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，波上有两质点P、Q，P质点的平衡位置坐标为，Q质点的平衡位置坐标为，质点P的振动频率为，则下列说法正确的是（ ）
A．如果此时质点Q正在向y轴负方向振动，这列波的传播方向为x轴正方向，波速为
B．该波能很容易绕过尺寸为的障碍物继续传播
C．如果该波沿x轴正方向传播，在时质点Q到达波峰
D．无论该波向哪个方向传播，平衡位置位于的质点与Q质点的位移始终相同
11．如图所示是一个圆心在O点、半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂直纸面向里。有一个粒子源从圆上的A点沿各个方向不停地发射出不同速率的带正电的粒子，带电粒子的质量均为m，所带电荷量均为q，运动的半径为r，下列说法正确的（ ）
A．若，则粒子在磁场中运动的最长时间为
B．若，则粒子的出射方向均垂直OA
C．若，粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是半个圆周长
D．若，粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是三分之一个圆周长
三、实验题（每空2分，共14分）
12．物理兴趣小组的同学们用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图甲所示。
（1）图甲中，A是 ，B是 （选填“单缝”或“双缝”）；
（2）当分划板的中心刻线对准某亮条纹中心时示数如图乙所示，其读数为 mm；
（3）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，相邻两亮条纹中心之间的距离为x = ，则单色光的波长λ = 。
13．某同学在家里找到了一块外形不规则的小金属挂件代替摆球做了一个如图所示的单摆，来测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下：
①用刻度尺测量ON间细线的长度l，将挂件拉开一个大约的角度；
②测量单摆的周期T；
③利用公式计算重力加速度。
请完成下列问题：
（1）若该同学正确测量了l和T，代入公式计算出的重力加速度 （填“大于”或“小于”）真实值。
（2）该同学发现所测加速度与真实值明显不符，于是改变细线的长度l进行了多次实验，测得一系列l和T的数据，做出了的图线，则其图线可能是 （填正确答案标号）。
A． B． C．
（3）该同学测量了（2）中图线的斜率为k，则当地的重力加速度为 （用k表示）。
四、解答题
14．（10分）如图所示，间距为的导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接电动势为、内阻为的电源，质量为的金属杆垂直接触导轨，其接入电阻也为，当在导轨所在的平面内加上方向竖直向上，磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场后，金属杆沿着导轨恰好不向下运动，重力加速度取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）金属杆与导轨间的动摩擦因数；
（2）将磁场方向改为向右上方与水平方向夹角为30°，若使金属杆再次平衡，则磁感应强度至少是多大？
15．（10分）如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，求：
①光线从B传播到D所用时间？
②若来自B点的光线射向M点，判断光线能否从M点射出玻璃球？
16．（16分）如图所示，在第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二、三、四象限内存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，一个质子从x轴上的M点以速度v0沿与x轴正方向成60°角斜射入磁场，正好垂直于y轴从N点进入匀强电场，然后从x轴上的P点沿与y轴负方向成角再次进入匀强磁场。已知磁场的范围足够大，，质子的质量为m，电荷量为e，不计重力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）匀强电场的电场强度E的大小；
（3）若质子从P点再次进入磁场中刚好运动到M点，求的值（计算结果保留根号）。
2023-2024（下）高二开学考物理参考答案
1．D【详解】A．简谐运动的位移方向是由平衡位置指向某点，所以位移的方向总是背离平衡位置的，A错误；B．简谐运动速度的方向是物体运动的方向，与位移的方向可能相同也可能相反，B错误；C．简谐运动的物体加速度的方向与回复力的方向相同，即总是指向平衡位置的，位移的方向总是背离平衡位置的，所以加速度的方向总是跟位移的方向相反，C错误；D．简谐运动的物体回复力的方向总是由振动物体所在位置指向平衡位置的，D正确。故选D。
2．B【详解】A．图甲的原理是光的衍射，故A错误；B．图乙的原理是光的干涉，故B正确；C．图丙的原理是光的折射，故C错误；D．图丁的原理是光的偏振，故D错误。故选B。
3．D【详解】A．A点对应的时刻弹簧阵子所受弹力为方向指向平衡位置，即指向x轴的负方向，故A错误；B．A点对应的时刻振子正在向x轴的正方向运动，所以速度方向指向x轴的正方向，故B错误；CD．如图可知，振子的周期为2s，所以在0－2s内振子做了1次全振动，通过的路程为位移为0，故C错误，D正确。故选D。
4．C【详解】当时反射光线b的强度开始减少，即有折射光打出，故该单色光的全反射临界角, 故选C。
5．C【详解】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。由于MN中通以由M指向N的恒定电流，且ab较近，cd较远。则MN对的ab排斥力大于对cd的吸引力，则两绳拉力变大，即T2>T1故选C。
6．C【详解】设正方形边长为，粒子沿方向射入磁场区域，粒子从边的中点离开磁场，则粒子的半径粒子从点离开磁场，由图可知根据洛伦兹力提供向心力有解得粒子的比荷所以粒子与粒子的比荷之比为故选C。
7．A【详解】A．根据右手螺旋定则，线圈P中产生的磁场左侧为N极，右侧为S极，则把Q靠近P时，穿过Q的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，线圈Q中产生与图中相反方向的感应电流，故A错误，符合题意；B．把P中的铁心从左边抽出，则穿过Q的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，线圈Q中产生图中方向的感应电流，故B正确，不符合题意；C．把R的滑片右移，则P中电流减弱，则穿过Q的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，线圈Q中产生图中方向的感应电流，故C正确，不符合题意；D．开关K断开的瞬间，则穿过Q的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，线圈Q中产生图中方向的感应电流，故D正确，不符合题意。故选A。
8．D【详解】ACD．在0～4s时间内，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，R中有电流从b流向a；根据法拉第电磁感应定律可得由闭合电路欧姆定律得R两端电压为故D错误符合题意，AC正确不符合题意；B．由图可知t＝2s时，，则此时穿过线圈的磁通量为
故B正确不符合题意。故选D。
9．CD【详解】由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线，与正粒子的运动方向平行，则正粒子在磁场中不受洛伦兹力，正粒子重力又不计，则粒子做匀速直线运动，故AB错误，CD正确。故选CD。
10．BC【详解】A．根据上下坡法可知当Q正在向y轴负方向振动时这列波的传播方向为x轴负方向，根据频率和周期的关系可知该波的周期为根据波形图可知该波的波长为所以该波传播的速度为故A错误；B．波能绕过障碍物继续传播为波的衍射，是波的特性，故B正确；CD．设该波的波动方程为将，y=8cm代入得所以该波的波动方程为当时时平衡位置位于的质点与Q质点的位移大小相同，方向相反；设质点Q的振动方程为
当时，代入振动方程得则当时
所以在时质点Q到达波峰，故C正确，D错误。故选BC。
11．AB【详解】A. 若r=2R，粒子在磁场中运动的时间最长时，磁场区域的直径是轨迹的一条弦，作出轨迹如图，因为r=2R，圆心角α=60°，粒子在磁场中运动的最长时间故A正确；
B. 若，即粒子的轨迹半径等于圆形磁场的半径，轨迹“磁聚焦”原理逆向分析可知，沿着不同方向射入磁场的粒子，出磁场时的速度方向相同，均垂直于OA方向，如图所示，故B正确；C. 若，粒子沿着各个方向射入磁场，能打在整个圆周上，故C错误； D. 若，粒子打到圆周上的最远位置距离入射点为s=2r=R
该段圆弧所对的圆心角为60°，即能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周长，选项D错误。故选AB。
12． 单缝 双缝 7.870
【详解】（1）[1][2]根据实验原理可知，图甲中，A是单缝，B是双缝。
（2）[3]根据游标卡尺的读数规则有7.5mm＋37.0 × 0.01mm = 7.870mm
（3）[4]由两相邻条纹间距公式，得单色光的波长
13． 小于 C
【详解】（1）[1]设重心在N点下方处，则有即真实值大于测量值；
（2）[2]根据整理可得故选C。
（3）[3]由（2）得
解得
14．（1）0.5；（2）2T
【详解】（1）由平衡关系得金属杆与导轨间压力与安培力等大，则
竖直方向上
同时有
解得
（2）由
，
联立解得
15．①；②不能
【详解】①如图，由几何知识可得入射角i=∠ABD=30°
折射角
r=2∠ABD=60°
则此玻璃的折射率为
BD长度为
s=2Rcs30°=R
光在玻璃球内传播的速度
故光线从B传到D的时间为
②若来自B点的光线射向M点，入射角为
而
所以会发生全反射，不能从M点射出玻璃球。
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）质子从M点进入磁场后做匀速圆周运动，画出运动轨迹如图所示
轨迹圆的圆心在y轴上，设轨迹圆的半径为，由几何关系
根据洛伦兹力提供向心力有
联立解得
（2）质子从N点进入匀强电场后做类平抛运动，根据几何关系有
质子运动到P点时竖直方向的分速度大小为
根据动能定理有
求得
（3）质子从P点再次进入磁场时的速度大小为
设质子再次进入磁场中做圆周运动的半径为，由洛伦兹力提供向心力有
由类平抛运动的知识，速度的反向延长线交于水平位移的中点，则可得
当质子运动的轨迹再次经过M点时有
联立解得