2022-2023学年江苏省南通市海安市实验中学高二上学期期中物理试题 解析版

这是一份2022-2023学年江苏省南通市海安市实验中学高二上学期期中物理试题 解析版，共16页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年江苏省南通市海安市实验中学高二上学期期中物理试题 解析版一、单项选择题（每题4分，共40分）1. 已知匝数为n的正方形线框，面积为S，垂直于磁场放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，则穿过该线框的磁通量为（　　）A. Φ=nBS B. Φ=BS C.  D. 【答案】B【解析】【详解】穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，且当线圈平面与磁场垂直时，有故选B。2. 在盛沙的漏斗下面放一木板，让漏斗左右摆动起来，同时其中细沙匀速流出，经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，则沙堆的剖面应是下图中的（　　）A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【详解】不考虑空气阻力，漏斗在从最左端向最右端运动和从最右端向最左端运动时，到达最底端运动速度最快，细沙漏到地面上的最少，两端漏斗运动的最慢，细沙漏到地面上的最多，故选项B正确，选项A、C、D错误；故选选项B．3. 如图所示，在光滑水平面上，有一质量M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块都以v=4m/s的初速度相向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.9m/s时，物块的运动情况是（　　）A. 做减速运动 B. 做加速运动C. 做匀速运动 D. 以上运动都有可能【答案】A【解析】【详解】开始阶段，物块向左减速，薄板向右减速，当物块的速度为零时，设此时薄板的速度为v1，规定向右为正方向，根据动量守恒定律得(M－m)v=Mv1解得v1≈2.67m/s<2.9m/s所以物块处于向左减速的过程中。故选A。4. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图1所示，图2为质点的振动图像，则（　　）A. 该波沿轴负方向传播 B. 时间内，质点沿轴运动了C. 该波的波速为 D. 在任意的时间内，质点运动的路程一定是【答案】D【解析】【详解】A. 由图2知时质点位于平衡位置沿y轴正向振动，由图1根据波的平移法知该波沿轴正方向传播，故A错误；B．质点不随波迁移，不沿轴运动，故B错误；C．由图1知该波的波长，由图2知该波的周期，则该波的波速为故C错误；D．由图1知振幅为，在任意的时间内，质点运动的路程故D正确。故选D。5. 用单色激光照射间距不同的双缝和宽度不等的单缝时，得到下图所示的图样。以下判断正确的是（　　）A. 只有甲是双缝干涉图样 B. 形成丙衍射图样的单缝比丁的更窄C. 只有乙、丙是单缝衍射图样 D. 乙是图示中最明显的衍射现象图样【答案】B【解析】【分析】【详解】AD．单缝衍射条纹中间宽、两边窄，呈现不等间距．双缝干涉条纹等宽、等间距，则甲、乙两图是干涉条纹，丙、丁是衍射条纹。故AD错误；BC．丙、丁两图是衍射条纹，而随着缝间距越小，衍射条纹越大，则形成丙衍射图样的单缝比丁的更窄。故B正确，C错误。故选B。6. 如图所示，a、b两根长直导线垂直纸面放置，两导线内通有大小相等、方向相反的电流，O点在纸面与导线平面的交线上且到两导线距离相等，MN是过O点且垂直于导线平面的竖直线，一个带电粒子从M点以速度v沿MN方向运动，粒子重力不计，下列说法正确的是（　　）A. 粒子沿MN方向先做加速运动后做减速运动B. 粒子沿MN方向一直做匀速直线运动C. 粒子偏向MN左侧先做加速运动后做减速运动D. 粒子偏向MN右侧先做减速运动后做加速运动【答案】B【解析】【详解】根据右手螺旋定则和磁场叠加原理可知，两通电直导线在直线MN上所产生的合磁场方向始终沿MN方向，当带电粒子沿MN方向运动时，其运动方向正好与合磁场方向平行，则带电粒子不受洛伦兹力作用，故粒子将一直做匀速直线运动。故选B。7. 在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，图为某时刻这两列波的图像，下列说法正确的是（　　）A. 波1的传播速度比波2的传播速度大B. 相对于同一障碍物，波2比波1的衍射现象更明显C. 在两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象D. 在两列波传播方向上运动的观察者，听到这两列波的频率均与从声源发出的频率相同【答案】C【解析】【详解】A．两列声波在同一空间的空气中沿同一方向传播，波速相同。故A错误；B．由图读出声波1比声波2波长长，波长越长，波动性越强，所以相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象。故B错误；C．由v=λf得到两波频率之比为f1：f2=1：2两列波发生干涉的必要条件是频率相同，所以在这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象。故C正确；D．由于观察者在两列波传播方向上运动，会发生多普勒效应，则听到这两列波的频率均与从声源发出的频率不相同。故D错误。故选C。8. 一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。下列说法中正确的是（   ）A. 玻璃砖对a、b的折射率关系为na < nbB. a、b在玻璃中的传播速度关系为va > vbC. 单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角D. 用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光干涉条纹的间距比b光的宽【答案】C【解析】【分析】详解】A．由折射定律有nasini = sinθa，nbsini = sinθb结合光路图可知na > nbA错误；B．根据波速与折射率的关系可知va < vbB错误；C．当恰好发生全反射时有sinC = 则Ca < CbC正确；D．根据波长与折射率关系有λa < λb由干涉条纹间距公式有x = 则xa < xbD错误。故选C。9. 在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框abc，∠a＝90°，∠c＝37°，磁场方向垂直于线框平面，a、c两点接一直流电源，电流方向如图所示。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法正确的是（　　）A. 导线bc受到的安培力大于导线ac所受的安培力B. 导线abc受到的安培力的合力大于导线ac受到的安培力C. 导线ab、ac所受安培力的大小之比为3：8D. 导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上【答案】C【解析】【详解】A．设磁感应强度大小为B，ac边长为L，则abc的长度由题意可知在a、c点接一直流电源后流过abc导线的电流为，流过ac导线的电流为，故导线bc受到的安培力大小为导线ac所受的安培力大小为故A错误；B．导线abc的有效长度为L，受到的安培力大小为故B错误；C．ab、ac所受安培力的大小之比故C正确；D．根据左手定则，导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向下，故D错误。故选C。10. 如图，光滑水平面上置有质量分别为和的物块A、B，两物块间用劲度系数，两物块间用劲度系数k=200N/m的轻质弹簧相连，其中A紧靠竖直墙壁，弹簧处于原长。已知弹簧振子的周期公式为，其中k为弹簧劲度系数，m为振子质量，现用水平向左的力F缓慢推动物块B，到达某一位置时保持静止，此过程力F做的功为；瞬间撤去推力F，下列说法正确的是（  ）A. 弹簧第一次恢复原长过程中，物块A、B及弹簧组成的系统机械能和动量都守恒B. 弹簧第一次恢复原长过程中，墙壁对物块A的冲量为C. 弹簧第一次恢复原长过程中，弹簧对B的平均作用力大小为D. 在撤去推力F后的运动过程中，物块A的最大速度为【答案】C【解析】【详解】A．弹簧第一恢复原长的过程中，物块A、B及弹簧组成的系统只有弹力做功，则物块A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，A受到墙壁的力，所以系统合外力不为零，则系统动量不守恒，A错误；B．从力F推动B到弹簧第一次恢复原长，设弹簧恢复原长时B的速度为，根据动能定理弹簧第一次恢复原长过程中，物块A静止不动，则墙壁对物块A的冲量大小等于弹簧对A的冲量大小，弹簧对A的力大小等于对B的力大小，所以弹簧对A的冲量大小等于弹簧对B的冲量大小，则B错误；C．弹簧第一次恢复原长过程中，弹簧与B组成系统做简谐运动，B为弹簧振子，则弹簧第一次恢复原长的时间则弹簧对B的平均作用力大小为C正确；D．从弹簧第一次恢复原长到弹簧第二次恢复原长的过程中，弹簧处于伸长状态，对物块A一直做正功，A一直在加速，之后，弹簧处于压缩状态，对物块A做负功，A开始减速，所以，当弹簧第二次恢复原长时A的速度最大。取向右为正方向，根据系统的动量守恒和机械能守恒得解得物块A的最大速度D错误。故选C。二、实验题：（每空2分，共14分）11. 某探究小组探究单摆的装置如图甲所示，细线端拴一个球，另一端连接拉力传感器，固定在天花板上，将球拉开一个很小的角度静止释放，传感器可绘制出球在摆动过程中细线拉力周期性变化的图像，如图乙所示。（1）用游标卡尺测出小球直径d如图丙所示，读数为______mm；（2）现求得该单摆的摆长为L，则当地的重力加速度为______（用题中的字母表示，包括图乙中）；（3）若科学探险队员在珠穆朗玛峰山脚与山顶利用该装置分别作了实验。在山脚处，他作出了单摆图像为如图丁中直线c，当他成功攀登到山顶后，他又重复了在山脚做的实验，则利用山顶实验数据作出的图线可能是图丁中的直线______。【答案】    ①.     ②.     ③. a【解析】【详解】（1）[1]由题图丙所示游标卡尺可知，游标尺是20分度的，游标尺的精度是0.05 mm，游标卡尺示数为（2）[2]摆球经过平衡位置时细线的拉力最大，在一个周期内摆球两次经过平衡位置，由题图乙所示图像求出单摆的周期由单摆周期公式可知，重力加速度（3）[3]由单摆周期公式可得T2—L图像的斜率重力加速度珠穆朗玛峰山顶的重力加速度小于山脚的重力加速度，因此在峰顶做实验时图像斜率较大，在峰顶做实验作出的图线可能是直线a。12. 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图甲、乙、丙所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”或“三种情况都有可能出现”）乙同学测得的折射率与真实值相比___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”或“三种情况都有可能出现”）丙同学测得的折射率与真实值相比___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”或“三种情况都有可能出现”）光线进入玻璃砖内部时，光的速度会___________（填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】    ①. 偏小    ②. 不变    ③. 三种情况都有可能出现    ④. 变小【解析】【详解】[1]甲同学测量的光路图如图甲所示，真实值测量值因，故所以甲同学测得的折射率与真实值相比偏小；[2]乙同学测量的光路图如图乙所示，测量值与真实值相比不变；[3]丙同学的测量可能出现三种可能，光路图如图丙所示，当出射点为c时，测量值与真实值相同，当出射点在c左侧时，测量值小于真实值，当出射点在c点右侧时，测量值大于真实值，故丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏大，可能偏小，可能不变；[4]由光速公式由n>1，知光从空气进入玻璃砖内部，速度变小。三、计算题：（共46分）13. 如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，S1与S2之间相距4 m，若S1、S2振动频率均为5 Hz，两列波的波速均为10 m/s，B点为S1和S2连线的中点，今以B点为圆心，以R＝BS1为半径画圆。求：（1）该波波长为多少？（2）在S1、S2连线上振动加强的点有几个？（3）在该圆周上（S1和S2两波源除外）共有几个振动加强的点？【答案】（1）2 m；（2）3个；（3）6个【解析】【详解】（1）由公式得λ＝m＝2 m（2）在S1、S2连线上任选一点A，则|Δx|＝|S1A－S2A|<4 m＝2λ即－2λ<Δx<2λ由加强的条件Δx＝kλ得－2<k<2故k＝－1、0、1即有3个振动加强点。（3）如图所示，A、B、C三点为振动加强的点，过A、B、C三点作三条加强线（表示三个加强区域）交于圆周上A1、A2、B1、B2、C1、C2六个点，显然这六个点也为振动加强点，故圆周上共有6个振动加强点。14. 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）。现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右上方，如图所示，问：（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？【答案】（1），；（2），方向水平向右【解析】【分析】【详解】从b向a看侧视图如图所示(1)水平方向Ff＝F安sin θ竖直方向FN＋F安cos θ＝mg 又F安＝联立①②③得FN＝mg－，Ff＝(2)要使ab棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上，则有F安′＝mgBmin＝根据左手定则判定磁场方向水平向右．15. 如图甲所示，介质中振源O的振动图象如图乙所示，与O点在同一直线上有P、Q两个质点，P质点距离O点l1＝8m，Q质点距O点l2＝5m，振源振动所形成的机械波在传播过程中两相邻波谷之间的距离为d＝0.8m。求：（1）振源振动方程yt；（2）从振源振动开始计时，P质点第一次到达波谷时所需要的时间t；（3）P质点第一次经过平衡位置向下运动时Q质点的位置。【答案】（1）（m）；（2）4.3s；（3）Q点在正向的最大位移处【解析】【详解】（1）根据简谐振动规律和振动图象得（m）（2）设波速为v，波传到P点用时t1，由题意和波的传播规律有联立解得t=4.3s（3）设质点P从起振到第一次经过平衡位置向下运动为t2，波传到Q点用时t3，Q点振动时间为t4，有联立解得故Q质点在正向的最大位移处。16. 如图所示，在一水平平台上相距处放置两个质量都是的滑块P和Q。现给滑块P一水平瞬时冲量，滑块P沿平台运动到平台右端与滑块Q发生碰撞后，二者黏合后抛出，恰好能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑固定竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧轨道两端点且其连线水平。已知圆弧轨道半径，对应圆心角，光滑竖直圆弧轨道的最高点与平台之间的高度差，滑块P与平台之间的动摩擦因数，取重力加速度大小，，，两滑块均视为质点，不计空气阻力。求：(1)两滑块黏合后平抛的初速度大小和运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力大小；(2)两滑块碰撞过程中损失的机械能和给予滑块P的水平瞬时冲量大小。【答案】(1)5m/s，129N；(2)13.5J，12N·s【解析】【详解】(1)由解得设滑块黏合体平抛的初速度大小为，由于滑块黏合体无碰撞进入圆弧轨道，即落到A点时速度方向沿A点切线方向，则有解得滑块黏合体无碰撞进入圆弧轨道A点时速度大小设滑块黏合体运动到最低点的速度大小为，对滑块由A点到O点的过程，由机械能守恒定律，有在最低点O，根据牛顿第二定律，有解得由牛顿第三定律可知，滑块黏合体对轨道的压力大小为。(2)设滑块P与滑块Q碰撞前的速度大小为，滑块P与滑块Q碰撞，由动量守恒定律得解得两滑块碰撞过程中损失的机械能解得设滑块P获得水平瞬时冲量后的速度大小为，滑块P在平台上运动，由动能定理，有由动量定理，有解得