福建省福州第二中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试卷(Word版附答案)
展开命题:陈家钰
审核:高二物理集备组
一、单项选择题:本题共4小题,每题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1、关于下列四幅图片所对应的物理规律,下列说法正确的是( )
A、图1:弹簧振子的周期与振幅有关
B、图2:若把单摆从北京移到赤道上,则单摆的振动频率会增加
C、图3:如图甲为汽车消音器,图乙为其结构简化图,声音从入口进入,经a、b传播后从出口排出,消音原理主要是波的干涉
D、图4:观察者不动,波源S向右运动,相等的时间内,左边观察者接收到波的个数比右边的多
2、潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图甲所示,图乙为质点P的振动图像,则 ( )
A、该超声波的波速为 1.5×10³m/s
B、该超声波沿x轴负方向传播
C、0~1s内, 质点P沿x轴运动了1.5×10³m
D、该超声波遇到1m的障碍物会产生明显的衍射现象
3、如图所示,半圆形玻璃砖OEFG的半径为R,O为圆心,M为直径上的一点,F为半圆的顶点,让一细激光束从M点沿纸面射入,当θ=0°时,光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当θ=60°时,光线从玻璃砖圆形表面的顶点F射出,且射出的光线与从M 点入射的光线平行。已知真空中的光速为C,则 ( )
A、M点到O点的距离为 22R
B、玻璃砖的折射率为 2
C、当θ=60°光在玻璃砖中的传播时间为 2Rc
D、光在玻璃砖中发生全反射的临界角为30°
高二物理第1页, 共6页4、某实验小组用电池、电动机等器材自制风力小车,如图所示,叶片匀速旋转时将空气以速度v向后排开,叶片旋转形成的圆面积为S,空气密度为ρ,下列说法正确的是( )
A、风力小车的原理是将风能转化为小平的动能
B、t时间内叶片排开的空气质量为ρSv
C、叶片匀速旋转时,空气对小车的推力为ρSv²
D、叶片匀速旋转时,单位时间内空气流动的动能为 12ρSv²
二、双项选择题:本题共4小题,每题6分,共24分,在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5、一绳波形成过程的示意图如图所示,软绳上选9个等间距的质点,相邻两个质点间距离为2cm,t=0时刻质点1在外力作用下开始沿竖直方向振动,其余质点在相互作用力的带动下依次振动,从而形成简谐波。当t=0.2s时质点5开始振动,下列说法正确的是、)
A、该绳波的波长为18cm B、绳波上每个质点的振动频率相同
C、质点1 起振方向竖直向下 D、t=1.0s时,质点2加速度方向竖直向下
6、某款手机防窥屏的原理如图所示;在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障,屏障垂直于屏幕,改变某些条件时可实现对像素单元可视角度θ的控制,已知相邻两屏障间距离为L,透明介质折射率为 2,发光像囊单元紧贴防窥屏的下表面,可视为点光源,位于相邻两屏障的正中间,下列说法正确的是( )
A、屏障的高度d越大,可视角度θ越小
B、防窥屏的厚度越大,可视角度θ越大
C、透明介质的折射率越大,可视角度θ越小
D、当可视角度θ=90°时,屏障高度为 32L
高二物理 第2页,共6页7、有一列沿x轴传播的简谐横波,从某时刻开始,介质中位置在 x=0)处的质点a和在 x=6m处的质点b的振动图线分别如图甲图乙所示。则下列说法正确的是( )
A、质点a的振动方程为 y=4sinπ4t+π2cm
B、质点α处在波谷时,质点b一定处在平衡位置且向y轴正方向振动
C、若波沿x轴正方向传播,这列波的最大传播速度为3m/s
D、若波沿x轴负方向传播,这列波的最大波长为24m
8、如图所示为大球和小球叠放在一起、在同一竖直线上进行的超级碰撞实验,它可以使小球弹起并上升到很大高度。某次实验大球(在下)质量是小球(在上)质量的3倍,从距地面高h处由静止释放,h远大于球的半径,两球均可视为质点,不计空气阻力。假设大球和地面、大球与小球的碰撞均为弹性碰撞,且碰撞时间极短。下列说法正确的是 (
A、两球一起下落过程中,小球对大球的弹力大小为mg
B、大球与地面碰撞前的速度大小为 2gℎ
C、大球与小球碰撞后,小球上升的高度为3h
D、若大球的质量增大,小球上升的最大高度会更高
三、非选择题: 共60分, 其中9、10、11题为填空题, 12、13题为实验题, 14-16题为计算题。考生根据要求作答。
9、(3分)在节假日,众多自驾游的游客会来到平潭岛看日出。游客看到的太阳位置比实际位置 (填“高”或“低”),这是太阳光经过大气层发生 (填“反射”或“折射”)现象;若没有大气层,游客将更 (填“早”或“迟”)看到日出。
10、(3分)如图所示,一列简谐横波沿轴正方向传播,实线为t=2s时的波形图,虚线为t=2.5s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波,则该波的波长为 m,该波的波速为 m/s; 位于x=20m处的质点P(图中未画出) 在t=22s时的振动方向沿y轴 (选填“向上”或“向下”)。11、(3 分)甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播,波源位于x=0处的甲波沿x轴正方向传播,波源位于x=12m处的乙波沿x轴负方向传播,t=0时刻两列波的波形图如图所示,已知甲的波速为v=4m/s。则:甲、乙两列波 发生稳定的干涉 (填“能”或“不能”):两列波叠加后,x=3m处为振动的 点(填“减弱”或“加强”); t=1.75s时刻,x=6m处的质点位移为 cm。
12、 (6分)在“测玻璃的折射率”实验中:
(1)如图所示,用插针法测定平行玻璃砖折射率的实验中,下列说法中正确的是 ;
A、若P₁、P₂的距离较大时,通过玻璃砖会看不到P₁、P₂的像
B、为减少测量误差,P₁、P₂的连线与法线 NN'的夹角应尽量小些
C、为了减小作图误差,P₃和P₄的距离应适当取大些
D、若 P₁、P₂的连线与法线 NN'夹角较大时有可能在 bb'面发生全反射,所以在bb'一侧就看不到P₁、P₂的像
(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度 (填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。
(3)在该实验中,光线是由空气射入玻璃砖,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示,从图线可知玻璃砖的折射率是 。
(4)在该实验中,某位同学在纸上画出的界面aa'、bb'与玻璃砖实际位置的关系如图所示。他的其它操作均正确,且以aa'、bb'为界面画光路图。则该同学测得的折射率与真实值相比 。(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
13、 (8分)某同学想用一支新HB 铅笔笔芯(粗细均匀)的电阻来探索石墨的导电性。
(1)先用多用电表直接测量笔芯的电阻,先把选择开关调至欧姆“×10”挡,经过正确的操作后,发现指针偏转角度过大,此时应将选择开关调至欧姆 (填“×1”或“×100”)挡,并重新进行 调零,最终测量结果如图甲所示,则该铅笔笔芯的电阻为 Ω。
(2)该同学想更准确地测出这支铅笔笔芯的电阻,他从实验室找到如下器材:
A、电源E: 电动势约为3.0V;
B、电流表A₁t量程为0~10mA,内阻;r₁=20Ω;
C、电流表 A₂:量程为0~100mA,内阻 l₂=10Ω
D、滑动变阻器R/r 最大阻值为5Ω;
E、电阻箱R₀: 最大阻值为999.9Ω;
F、开关S、导线若干。
为了尽量准确地测量这支铅笔笔芯电阻R.的阻值,根据实验室提供的仪器,他设计图乙所示的电路,其中图中电流表a应选用 ,电流表b则选用另外一只。(填“A₁”或“A₂”)
(3)要将电流表a与电阻箱R₀改装为量程为3V的电压表,则电阻箱的阻值应调至 R₀= 。
(4)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,记录电流表A₁的示数I₁和电流表. A₂的示数I₂,根据测得的多组数据描绘出 I₂−I₁图像,如图丙所示,则笔芯电阻的阻值Rₓ= 。
14、 (10分) 如图,xOy平面内有区域I和II,其中区域I存在以原点 O为圆心的圆形匀强磁场,区域II存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场:电场强度大小为E,方向沿y轴负方向;两区域磁场的磁感应强度大小均为B,方向均垂直坐标中面向里。某带电粒子以速度v₀从M点沿y轴负方向射入区域I,从N点离开区域I并立即进入区域II,之后沿x轴运动。已知 B=0.05T,, M点坐标为 (0, 0.1) , 粒子的比荷 qm=4×106C/kg,不计粒子的重力。
(1)求粒子的速度 v₀;
(2)求电场强度E;
(3)某时刻开始电场强度大小突然变为2E(不考虑电场变化产生的影响),其他条件保持不变,一段时间后,粒子经过P点,P点的纵坐标. y=−0.2m,求粒子经过P点的速度大小 vP。
15、 (12分)如图,粗糙斜面与光滑水平面通过光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角( θ=37°.小滑块(可看作质点)A的质量为mA=1kg,小滑块B的质量为mB=0.5kg,其左端连接一轻质弹簧.若滑块A在斜面上受到F=2N、方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能沿斜面匀速下滑。现撤去F,让滑块A 从距斜面底端L=2.4m处, 由静止开始下滑. 取 g=10m/s²,sin37°=0.6,cs37°=0.8。求:
(1)滑块 A 与斜面间的动摩擦因数;
(2)撤去F后,滑块A 到达斜面底端时的速度大小;
(3)滑块A与弹簧接触后的运动过程中弹簧最大弹性势能。
16、(15分)如图所示,上方的平行金属导轨MM'与NN'间距为 L₁=lm,下方的金属导轨由圆弧导轨FD、F'D'与水平导轨DCPP'、D'C'QQ'平滑连接而成,上方导轨和下方导轨没有连接在一起,圆弧导轨FD与F'D'的圆心角为60°、半径为r=0.9m, DC与D'C'的间距 L₁=lm,PP'与QQ'的间距 L₂=0.5m,MN'与FF'的高度差为 ℎ₁=0.6m。导轨MM'、NN'左端接有R=3Ω的电阻, 导轨MM'与NN'间的圆弧区域内没有磁场,平直部分存在宽度为d、磁感应强度. B₁=2T方向竖直向上的匀强磁场;圆弧导轨FD与F'D'的区域内没有磁场,平直部分DD'右侧存在磁感应强度 B₂=4T方向竖直向上的匀强磁场(图中没有画出),导体棒a质量为 m₁=0.2kg,棒 a接在电路中的电阻. R₁=2Ω;导体棒b质量为 m₂=0.2kg,棒b接在电路中的电阻. R₂=lΩ。导体棒α从距离导轨MM'、NN'平直部分h=1.25m处静止释放,恰好沿圆弧轨道FD与F'D'的上端切线方向落在圆弧轨道上端,接着沿圆弧轨道下滑;导体棒 b 最初静止在水平导轨 PP'与QQ'上。重力加速度: g=10m/s²,不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求:
(1)导体棒a刚进入磁场B₁时电阻R的电流大小和方向;
(2)d 的大小;
(3)导体棒b从静止开始到匀速运动的过程中,导体棒b上产生的焦耳热。(导轨DC与 D'C'、PP'与 QQ'均足够长,导体棒a只在导轨DC与 D'C'上运动)
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