80,海南省部分学校2023-2024学年高二上学期学业水平诊断(一)物理试题
展开1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列叙述正确的是( )
A. 若有一小段通电导线,在磁场中某处不受磁场力的作用,则该处磁感应强度一定为零
B. 若有一小段长为L、通有电流I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是
C. 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流
D. 若光子的频率为,普朗克常量为h,光在真空中的速度为c,则光子的能量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.若有一小段通电导线,在磁场中某处不受磁场力的作用,可能是导线方向与磁场方向平行,该处磁感应强度不一定为零,故A错误;
B.有一小段长为L、通有电流I的导体,只有垂直放置在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小是,故B错误;
C.当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流,故C正确;
D.若光子的频率为,普朗克常量为h,光在真空中的速度为c,则光子的能量为
故D错误。
故选C。
2. 如图所示,一辆小车静止放置在光滑水平地面上,小车左端是一个光滑的圆弧,右端竖直挡板内侧涂有一层粘性胶,小车水平段上表面粗糙且与圆弧在c点相切。从a点自由下落的小物块刚好从圆弧顶端上的b点沿切线进入圆弧,最后在d点与右端竖直挡板粘在一起。下列说法正确的是( )
A. 小物块从b点滑到c点的过程,系统动量守恒
B. 小物块从b点滑到c点的过程,系统水平方向动量守恒
C. 小物块从c点滑到d点的过程(碰前),系统动量不守恒
D. 小物块与右端挡板碰撞瞬间,系统动量不守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A.小物块从b点滑到c点的过程,小球和槽之间的相互作用力对槽做功,合外力不为0,系统动量不守恒。A错误;
B.小物块从b点滑到c点的过程,小球和槽之间的相互作用力对槽做功,小球与槽组成的系统水平方向动量守恒。B正确;
C.小物块从c点滑到d点的过程(碰前),对小物块和小车组成的系统,小物块与小车间的摩擦力为内力,该系统所受的外力为竖直方向上的重力和支持力,它们的合力为零,故该系统的动量守恒。C错误;
D.小物块与右端挡板碰撞瞬间,即使碰撞过程中系统所受合外力不等于零,由于内力远大于外力,作用时间又很短,故外力的作用可忽略,认为系统的动量是守恒的。D错误;
故选B。
3. 下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述中,说法正确的是( )
A. 竖放的肥皂膜,呈现很多水平彩色条纹,属于光的衍射现象
B. 光照射下的刀片,所成的阴影边缘模糊不清,属于光的衍射现象
C. 工件的平整度检测,观察到的明暗相间的条纹,属于光的衍射现象
D. 光通过狭缝,在屏上观察到比狭缝宽得多的明暗相间的条纹,属于光的干涉现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.竖放肥皂膜,呈现很多水平彩色条纹,属于光的干涉现象,选项A错误;
B.光照射下的刀片,所成的阴影边缘模糊不清,属于光的衍射现象,选项B正确;
C.工件的平整度检测,观察到的明暗相间的条纹,属于光的干涉现象,选项C错误;
D.光通过狭缝,在屏上观察到比狭缝宽得多的明暗相间的条纹,属于光的衍射现象,选项D错误。
故选B。
4. 下列有关导体电阻及电阻定律的说法,表述正确的是( )
A. 灯泡的灯丝随温度的升高,其电阻率增大,属于非线性元件
B. 电阻定律仅适用于粗细均匀的金属导体
C. 两段相同的导线串联或并联,电阻加倍或减半,说明电阻率也加倍或减半
D. 由可知,对于一般金属导体,电阻R取决于导体本身的材料、长度和横截面积,与温度高低无关
【答案】A
【解析】
【详解】A.灯泡的灯丝随温度的升高,其电阻率增大,属于非线性元件,故A正确;
B.电阻定律适用于粗细均匀的金属导体,也适用于浓度均匀的电解液,故B错误;
C.电阻的电阻率与导体材料、温度有关,与电阻连接方式无关,两段相同的导线串联或并联,电阻加倍或减半,电阻率不变,故C错误;
D.由可知,对于一般金属导体,电阻R取决于导体电阻率、长度和横截面积。温度越高,一般金属导体的电阻率越大,故一般金属导体的电阻与温度高低有关,故D错误。
故选A。
5. A、B两个电源的路端电压U与干路电流I的关系分别如图中a、b直线所示,将一定值电阻R分别单独串接在A、B两个电源上,定值电阻R的U—I图像如图线c所示,已知三条直线相交在同一点,由此可知( )
A. A、B两个电源电动势之比为3:2,内阻之比为1:3
B. 定值电阻R的阻值为2Ω
C. 两种情况下,定值电阻消耗的功率均为3W
D. 定值电阻R与电源B直接串接在一起,电源的效率为80%
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像数据可得A、B两个电源电动势之比为3:2,由
可得内阻之比为
故A错误;
B.定值电阻R的阻值为
故B错误;
C.两种情况下,电源图线与电阻的图线交点表示定值电阻消耗的功率,即
故C正确;
D.定值电阻R与电源B直接串接在一起,电源的效率为
故D错误。
故选C。
6. 位于坐标原点O处的一个波源,0时刻起振后产生的一列简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻的波形图如图所示,a、b、c、d、e、f是传播路径上的六个质点,此时简谐横波刚好传到f处,则( )
A. 该简谐横波的传播周期为
B. 坐标原点O处质点,经过半个周期刚好运动到c点
C. 从t时刻开始计时,b、e两质点同时回到各自的平衡位置
D. 若c质点的平衡位置在x轴上的坐标用表示,此简谐横波的传播速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意
该简谐横波的传播周期为
故A错误;
B.坐标原点O处的质点,在平衡位置附近上下振动,不会随波迁移,故B错误;
C.从t时刻,b、e两质点位移相等,简谐横波沿x轴正方向传播,根据上下坡法,b质点向上振动,e质点向下振动,e质点先回到平衡位置,故C错误;
D.根据题意,波长为
此简谐横波的传播速度为
故D正确。
故选D。
7. 一列简谐横波沿x轴传播,图1是t=2ms时的波形图,M和N是平衡位置在m和m处的质点,图2是质点M的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 波源振动频率为Hz
B. 简谐横波沿x轴正方向传播,波速为v=1500m/s
C. 在t=2ms时,质点N沿x轴负方向振动
D. 在t=5ms时,坐标原点处的质点相对平衡位置的位移为y=-12cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.波源振动频率为
故A错误;
B.由图乙可知t=2ms时,质点M的正在向y轴正方向振动,由同侧法可知,简谐横波沿x轴负方向传播,波速为
故B错误;
C.根据同侧法可知,在t=2ms时,质点N沿y轴负方向振动,故C错误;
D.t=2ms时,坐标原点处的质点正在向y轴正方向振动,到 t=5ms时,又经过了,可知此质点振动到波谷,此时,坐标原点处的质点相对平衡位置的位移为y=-12cm,故D正确。
故选CD。
8. 由绝缘材料做成的内壁光滑的半球形碗固定在水平面上,处于方向水平向右、电场强度为E的匀强电场中。质量为m的带电小球(视为质点)恰能静止的位置与球心O的连线与竖直方向的夹角为37°,如图所示。已知,,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球带正电B. 小球所受电场力与重力大小之比为4∶3
C. 小球带负电且电荷量为D. 碗内壁对小球的弹力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球受到竖直向下的重力,垂直接触面向上的支持力,水平向左的电场力保持静止,可知小球带负电,故A错误;
B.根据平衡条件可得
故B错误;
C.小球带负电,且电荷量为
故C正确;
D.碗内壁对小球的弹力大小为
故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,质量为m、带电荷量为q的带电粒子,由静止开始经电压为U的电场加速后,水平射入右侧电场强度为E、方向竖直向上的匀强电场中,曲线为粒子在偏转电场中的运动径迹,不计粒子重力,则( )
A. 粒子带正电
B. 粒子带负电
C. 粒子离开加速电场时的速度大小为
D. 粒子离开加速电场时的速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由题图可知,粒子运动轨迹向上偏转,故受到竖直向上的电场力,可判断出粒子带正电。A正确,B错误;
CD.在加速电场中,电场力做正功,动能增加,由动能定理知
解得
C正确,D错误;
故选AC。
10. 如图所示,将一劲度系数k=50N/m的轻弹簧与一质量为m的小圆柱体连接在一起,弹簧左端固定在墙上,保持弹簧水平且整个装置放在光滑的水平面上,小圆柱体刚好静止在O点。用手缓慢拉动小圆柱体到达N点,松开手后小圆柱体一直在MN之间振动,振幅A=20cm。下列说法正确的是( )
A. 小圆柱体振动过程中,弹簧最大弹力为10N
B. 小圆柱体运动到O点时弹簧弹性势能最大
C. 小圆柱体从M→O→N的过程,弹簧弹性势能先减小后增大,动能先增大后减小
D. 小圆柱体从M→O→N的过程,回复力大小先减小后增大,方向先向左后向右
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小圆柱体振动过程中,弹簧最大弹力为
故A正确;
BC.小圆柱体运动到O点时,弹簧处于原长,弹簧弹性势能最小,小圆柱体的动能最大;则小圆柱体从M→O→N的过程,弹簧弹性势能先减小后增大,动能先增大后减小,故B错误,C正确;
D.小圆柱体从M→O→N的过程,回复力大小先减小后增大,方向先向右后向左,故D错误。
故选AC。
11. 某足球运动员在一次争顶中不慎受伤,导致脑震荡并紧急送往医院医治,如图所示。若足球水平飞来的速率m/s,与该运动员对撞后,足球以速率m/s反向水平飞出。已知足球质量m=0.42kg,该运动员头部与足球相互作用时间为∆t=0.1s。下列说法正确的是( )
A. 该运动员头部受到的平均撞击力大小为
B. 该运动员头部受到的平均撞击力大小为
C. 若延长或缩短撞击时间∆t,其他条件不变,不会改变该运动员头部受到的平均撞击力
D. 若延长撞击时间为∆t′=0.2s,其他条件不变,平均撞击力大小将减为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.以足球撞击后的速度方向为正方向,根据动量定理
该运动员头部受到的平均撞击力大小为
故A错误,B正确;
C.根据动量定理,若延长撞击时间∆t,其他条件不变,该运动员头部受到的平均撞击力减小,若缩短撞击时间∆t,其他条件不变,该运动员头部受到的平均撞击力增大,故C错误;
D.若延长撞击时间为∆t′=0.2s,其他条件不变,以足球撞击后的速度方向为正方向,根据动量定理
该运动员头部受到的平均撞击力大小为
故D正确。
故选BD。
12. 如图所示的电路中,电源电动势E=3V,内阻r未知,滑动变阻器的阻值范围为0~15Ω,定值电阻。将滑动变阻器的滑片调整到适当位置,闭合开关K,两只理想电流表的示数分别为,。根据题给条件,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻两端电压U=1.6VB. 滑动变阻器此时的阻值
C. 电源的内阻r=0.3ΩD. 电源的输出功率
【答案】CD
【解析】
【详解】A.定值电阻两端电压为
故A错误;
B.滑动变阻器此时的阻值为
故B错误;
C.电源的内阻
C正确;
D.电源的输出功率
故D正确。
故选CD
13. 生活中处处有学问,很多生活现象都可以用物理知识来解释。如图所示,在平静水面的O点正下方,离O点h处有一点光源D,发现水面上有光线射出的区域为一以O点为圆心、半径为R的圆,下列说法正确的是( )
A. 水的折射率为
B. 水的折射率为
C. 如果点光源的深度h变大,则有光线射出区域的半径变大
D. 如果点光源的深度h变大,则有光线射出区域的半径变小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据全反射临界角公式
由图中几何关系可得
联立可得水的折射率为
故A错误,B正确;
CD.如果点光源的深度h变大,由于折射率不变,发生全反射的临界角不变,根据
可知有光线射出区域的半径变大,故C正确,D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
14. (1)周末实践活动课上,学习小组利用手头的单摆测定当地的重力加速度,铁夹、摆线和摆球的连接如图所示。
①有关摆线、摆球的选择合理的是___________(填选项序号)。
A.橡皮条和铁球 B.细丝线和塑料球 C.弹性棉绳和塑料球 D.细丝线和铁球
②有关实验中需要注意的问题,说法正确的是___________(填选项序号)。
A.需要用天平测出摆球的质量,控制摆线的长度在20cm左右为宜
B.测量周期时,计时起点和终点都应选摆球在最高点时,测量一次全振动就行,能节约时间
C.测量周期时,计时起点和终点都应选摆球在最低点时,测量30~50次全振动的总时间,再计算出周期的平均值
D.需要保证摆球在同一竖直面内摆动,单摆摆动的幅度越大越好
(2)科技小组打算验证碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如图1所示的实验装置。左边曲面与实验台桌面刚好相切于实验台最左端的O点,将物块A从曲面上一定高度处静止释放,滑上实验台后最终静止在P点。若将另一物块B放置在O点,仍将物块A从曲面上同样高度处静止释放,两物块相碰后都向右运动,最终分别停在A′点和B′点,如图2所示。已知两物块均可看作质点,且与桌面间的动摩擦因数均为,OP间距离L=40cm,当地重力加速度g取10,则:
①物块A经过O点时的速度大小为___________m/s。
②用刻度尺测得OA′、OB′的距离x1、x2、A、B两物块的质量、应满足___________(填“>”“<”或“=”),验证碰撞中动量守恒的表达式为___________(利用题给的、、x1、x2、L表示)。
【答案】 ①. D ②. C ③. ④. > ⑤.
【解析】
【详解】(1)①[1]摆动过程中,摆长不变,所以用不可伸长的细丝线,为了减小误差,摆球用密度大体积小的钢球。
故选D;
②[2]A.实验不需要知道摆球质量,无需测量,控制摆线的长度在60cm左右为宜,故A错误;
BC.因为摆球在最低点的速度大,所以测量周期时,计时起点和终点都应选摆球在最低点时,测量30~50次全振动的总时间,再计算出周期的平均值,能减小偶然误差,故B错误,C正确;
D.需要保证摆球在同一竖直面内摆动,单摆摆动时,摆线与竖直方向的摆角最好小于10°,摆动幅度不会太大,故D错误。
故选C;
(2)①[3]由动能定理
可得物块A经过O点时的速度大小为
②[4]为了防止碰撞后A反弹或停在O点,所以A的质量大于B的质量,即;
[5]由动能定理
可得
如果满足
就可以验证动量守恒,代入数值有
15. 物理兴趣小组成员李明为了测定电源的电动势E、内阻r及阻值未知的定值电阻,设计了如图1所示的电路图,电压表为理想电表,操作如下:
(1)李明同学将电阻箱的阻值调为,闭合开关,将开关接通a,电压表读数为,再将开关接通b,电压表读数为,由以上测量结果可知电阻___________(用以上测量的物理量的字母表示)。
(2)定值电阻的阻值仍用表示,为了测量电源的电动势和内阻,闭合开关,将开关接通a,改变电阻箱的阻值R,读出电压表的示数U。现以和为坐标轴,描绘出的图像如图2所示,图中的坐标值为已知量,图线的斜率为k,则该电源的电动势为E=___________,内阻为r=___________(用、k、b字母表示)。
(3)若电压表非理想电表,则(2)中电动势测量值较真实值___________(填“偏大”“偏小”或“相同”)。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 偏小
【解析】
【详解】(1)由电路可知
(2)根据闭合电路的欧姆定律
解得
由题意可知
解得
(3)若电压表非理想电表,则(2)中表达式为
解得
则
解得
即电动势测量值较真实值偏小。
16. 实验室新进一批棱柱形透明材料的光学器件,横截面如图所示,△ABC为直角三角形,其中∠A=30°,BC边长度为d,M、N分别为斜边AB的中点和四等分点。有两束相同的单色光平行于AC边,分别从M、N点射入光学器件,经过M点形成的折射光恰好到达C点。已知光在真空中传播速度为c,求:
(1)光学器件对该单色光的折射率;
(2)从N点射入的光,在器件中传播的时间(不考虑光在BC边的反射)。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)从M点入射的光路图如图
光线平行于AC,所以入射角
由几何关系可知
AM=MC
所以
根据折射定律
(2)从N点入射的光路图如图
由于两束光平行,故角与M点入射光角度相同,由几何关系可得
,,,
因为
所以光线在D点发生全反射,由
从N点射入光,在器件中传播的时间
解得
17. 一列沿x轴方向传播的简谐横波,在时刻的波形如图中实线所示,在时刻的波形如图中虚线所示。若简谐横波的周期T>0.3s,求:
(1)简谐横波的波长及振幅A;
(2)若波沿x轴正方向传播,简谐横波的周期T及传播速度v;
(3)若波沿x轴负方向传播,简谐横波的周期T及传播速度v。
【答案】(1),;(2),;(3),
【解析】
【详解】(1)由图可知简谐横波的波长为
由图可知简谐横波的振幅为
(2)若波沿x轴正方向传播,根据题意有
(n=0,1,2,3…)
简谐横波的周期,可得
,
传播速度为
(3)若波沿x轴负方向传播,根据题意有
(n=0,1,2,3…)
简谐横波的周期,可得
,
传播速度为
18. 如图1所示,光滑水平面上静置有物体C和“L”型长木板A,A的上表面左侧光滑、右侧粗糙,其上表面上放有一质量为mB=1.2kg的物体B,B用轻质水平弹簧与A左侧连接,初始状态弹簧处于原长,B、C均可视为质点。0~3s时间内,一水平向右的恒力F作用于B上,这段时间内A、B的加速度随时间变化的情况如图2所示,在t=3s时撤去外力和轻质弹簧,此时B刚好滑到A的粗糙部分。一段时间后,A、B相对静止后,再与物体C发生弹性正碰,碰后物体C以速度vC=2.88m/s向右匀速运动,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)恒力F的大小及长木板A的质量mA;
(2)3s以后,A、B第一次达到相对静止时,共同速度v共的大小;
(3)物体C的质量mC。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)时刻,对物体B,根据牛顿第二定律,恒力F的大小为
时刻,对整体,根据牛顿第二定律
解得
(2)对整体,根据动量定理有
解得
(3)A与物体C发生弹性正碰,根据动量守恒与能量守恒有
解得
,
海南部分学校2023-2024学年高一上学期学业水平诊断(一)物理试题: 这是一份海南部分学校2023-2024学年高一上学期学业水平诊断(一)物理试题,共8页。
2024海南省高三上学期11月学业水平诊断(一)物理试题含答案: 这是一份2024海南省高三上学期11月学业水平诊断(一)物理试题含答案,共28页。
海南省2023-2024学年高三上学期11月学业水平诊断物理试题(一): 这是一份海南省2023-2024学年高三上学期11月学业水平诊断物理试题(一),共8页。