江苏省盐城市建湖高级中学2023-2024学年高二下学期期初测试（2月）物理 Word版含解析.docx

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2023级高二春学期期初测试（2月）物理试题总分：100分　考试时间：75分钟一、单选题（每题4分，共44分）1.汽车安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为驾驶员提供有效的防撞保护。在碰撞过程中，关于安全气囊的保护作用，下列说法正确的是（　　）A.安全气囊的作用是减小驾驶员的动量变化B.安全气囊的作用是减小驾驶员的动量变化率C.安全气囊的作用是减小驾驶员受到撞击力的冲量D.安全气囊的作用是延长撞击力的作用时间，从而使得动量变化更大2.如图所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，木块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述不正确的是（　　）A.当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒B.当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒C.无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成的系统动量都守恒D.当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量守恒3.一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x与时间，关系的图像是()A.B.C.D.4.位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动，其位移y随时间t 变化的关系式为，则t=T时的波形图为（　　）A.B.C.D.5.主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为）（　　）A.振幅为B.频率为C.波长应为的奇数倍D.在耳膜中产生振动与图中所示的振动同相6.用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（）A.倍B.倍C.2倍D.3倍7.如图所示，通电直导线ab位于两平行导线横截面MN的连线的中垂线上，当平行导线通以同向等值电流时，以下说法中正确的是（　　） Aab顺时针旋转B.ab逆时针旋转C.a端向外，b端向里旋转D.a端向里，b端向外旋转8.电荷量相等的两个带电粒子a、b分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，磁场宽度为d且，两粒子同时由A点射入，同时到达B点，如图所示则（　　）A.a粒子带正电，b粒子带负电B.两粒子的轨道半径之比C.两粒子的速度之比D.两粒子的质量之比9.如图，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射。它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示。若使粒子飞越金属板间的过程中向下板偏移，可以采取下列的正确措施为（　　）A.使入射速度减小B.使粒子电量增大C.使磁感应强度增大D.使电场强度减小10.如图，水平固定的光滑U型金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，导轨间距为L。一金属棒从导轨右端以大小为v的速度滑上导轨，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒的质量为m、长度为L、电阻为R，金属棒与导轨始终接触良好，不计导轨的电阻，则（　　） A.金属棒静止前做匀减速直线运动B.金属棒刚滑上导轨时的加速度最大C.金属棒速度为时消耗的电功率为D.金属棒从滑上导轨到静止的过程中产生的热量为11.如图，一正方形闭合线圈，从静止开始下落一定高度后，穿越一个有界的匀强磁场区域，线圈上、下边始终与磁场边界平行．自线圈开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，线圈中的感应电流I、受到的安培力F及速度v随时间t变化的关系，可能正确的是()AB.C. D三、实验题（每空2分，共10分）12.在“利用单摆测重力加速度”的实验中。（1）以下做法中正确的是_____；A.测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线的长B.测量周期时，从小球到达最大振幅位置开始计时，摆球完成50次全振动时，及时截止，然后求出完成一次全振动的时间C.要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动D.单摆振动时，应注意使它的偏角开始时不能小于5°（2）实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，一位同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径，具体做法如下：第一次量得悬线L1，测得振动周期为T1；第二次量得悬线长L2，测得振动周期为T2，由此可推得重力加速度为_____。（3）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大”。学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中_____。（选填下列字母代号）A．甲的说法正确B．乙的说法正确C．两学生的说法都是错误的13.如图为“探究电磁感应现象”的实验中所用器材的示意图。（1）请用笔画线代替导线，将所缺导线补接完整_____；（2）电路连接完整后，某同学闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时，电流计指针向__偏转（选填“左”或“右”）四、解答题（共46分。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）14.如图所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA 方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射．①将细光束平移到距O点处的C点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率；②若细光束平移到距O点0.5R处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离．15.如图所示，静止于光滑水平面上的光滑圆槽A和小球B，两者质量相等，现使圆槽A以的速度向右运动，槽底端与水平面相切，圆槽半径为，重力加速度为。求（1）小球上升的最大高度；（2）小球获得的最大速度。16.如图，在平面直角坐标系xoy中，y>0在的区域内有沿y轴负方向的匀强电场，在y<0的区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电的粒子（质量为m、电荷量大小为q）从y轴上A（0，h）点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当粒子第一次穿越x轴时，恰好经过x轴上的C（2h，0）点，当粒子第二次穿越x轴时，恰好经过x轴上的D（h，0）点。不计带电粒子的重力。求：（1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小；（3）第二次穿越x轴前在磁场中运动时间t。17.如图所示，某空间中存在竖直方向的匀强磁场（未画出），两条平行的金属导轨afe、bcd 放置其中，导轨cdef部分处于水平面内，当调节斜面abcf的倾角θ时，发现当且仅当θ在37°~90°之间时，长为的金属棒可以在导轨上处于静止状态。已知导轨间距L=0.2m，e、d间连入一电动势为的电源（内阻不计），金属棒的质量为0.1kg，电阻R为，导轨及导线的电阻可忽略，金属棒和导轨间的动摩擦因数为（未知），且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。（1）求磁感应强度B的大小；（2）当时，如果将电源换成开关，开始开关断开，使金属棒从距cdef所在水平面高为处下滑，金属棒滑到cf时突然闭合开关，金属棒的加速度大小是多少？（金属棒经过cf时只改变速度方向，不改变速度大小） 2023级高二春学期期初测试（2月）物理试题总分：100分　考试时间：75分钟一、单选题（每题4分，共44分）1.汽车安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为驾驶员提供有效的防撞保护。在碰撞过程中，关于安全气囊的保护作用，下列说法正确的是（　　）A.安全气囊的作用是减小驾驶员的动量变化B.安全气囊的作用是减小驾驶员的动量变化率C.安全气囊的作用是减小驾驶员受到撞击力的冲量D.安全气囊的作用是延长撞击力的作用时间，从而使得动量变化更大【答案】B【解析】【分析】【详解】在碰撞过程中，人的动量的变化量是一定的，而使用安全气囊后增加了撞击力作用的时间，根据动量定理作用时间增加，驾驶员受到撞击力变小，即减少了驾驶员的动量变化率，故选B。2.如图所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，木块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述不正确的是（　　）A.当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒B.当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒C.无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成的系统动量都守恒D.当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量守恒【答案】A【解析】【分析】【详解】A．当C在A上滑行时，对A、C组成的系统，B对A的作用力为外力，不等于0 ，故系统动量不守恒，故A错误；B．当C在B上滑行时，A、B已分离，对B、C组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，故B正确；CD．若将A、B、C三木块视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，故CD正确。故选A。3.一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x与时间，关系的图像是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】某一时刻作计时起点（），经周期，振子具有正方向最大加速度，则其位移为负方向最大，说明时刻质点经过平衡位置向负方向运动，故A正确，BCD错误．4.位于坐标原点处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=0时波源开始振动，其位移y随时间t变化的关系式为，则t=T时的波形图为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】由于t=0时波源从平衡位置开始振动，由振动方程可知，波源起振方向沿y轴负方向，且t=T 时波的图像应和t=0时的相同，根据“上坡下，下坡上”可知t=T时的波形图为选项C图。故选C。5.主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为）（　　）A.振幅为B.频率为C.波长应为的奇数倍D.在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相【答案】B【解析】【详解】主动降噪耳机是根据波的干涉条件，抵消声波与噪声的振幅、频率相同，相位相反，叠加后才能相互抵消来实现降噪的。A．抵消声波与噪声的振幅相同，也为A，A错误；B．抵消声波与噪声频率相同，由B正确；C．抵消声波与噪声的波速、频率相同，则波长也相同，为C错误；D．抵消声波在耳膜中产生的振动与图中所示的振动反相，D错误。故选B6.用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（） A.倍B.倍C.2倍D.3倍【答案】B【解析】【详解】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有由题图知Dx乙=2Dx甲则故选B。7.如图所示，通电直导线ab位于两平行导线横截面MN的连线的中垂线上，当平行导线通以同向等值电流时，以下说法中正确的是（　　）A.ab顺时针旋转B.ab逆时针旋转C.a端向外，b端向里旋转D.a端向里，b端向外旋转【答案】C【解析】【详解】导线M和N的磁感线都是同心圆。因此对ab上半段，M导线的磁感线指向右下，可以用左手定则判断：a端受到向外的力。N导线的磁感线指向右上，也使a端受向外的力；同理也可以分析出b端受向里的力。从而使得a端转向纸外，b端转向纸里；A．ab顺时针旋转，与结论不相符，选项A错误； B．ab逆时针旋转，与结论不相符，选项B错误；C．a端向外，b端向里旋转，与结论相符，选项C正确；D．a端向里，b端向外旋转，与结论不相符，选项D错误；故选C。8.电荷量相等的两个带电粒子a、b分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，磁场宽度为d且，两粒子同时由A点射入，同时到达B点，如图所示则（　　）A.a粒子带正电，b粒子带负电B.两粒子的轨道半径之比C.两粒子的速度之比D.两粒子的质量之比【答案】D【解析】【详解】A．根据左手定则可判断出，a粒子带负电，b粒子带正电，故A错误；BD．两粒子在磁场中做圆周运动，轨迹如图所示AB连线是两粒子的运动圆弧对应的弦，则弦的中垂线与各自速度方向直线的交点即为各自圆心。结果发现：两圆心的连线与两个半径构成一个角为30°，另一个为60°的直角三角形。所以由几何关系得，两粒子的半径之比为 两粒子的轨迹所对圆心角分别为和，两粒子在磁场中的运动时间相等，即则因为运动周期且两粒子的电荷量相同，在同一磁场中，所以故B错误，D正确；C．由得所以故C错误。故选D。9.如图，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射。它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示。若使粒子飞越金属板间的过程中向下板偏移，可以采取下列的正确措施为（　　）A.使入射速度减小B.使粒子电量增大 C.使磁感应强度增大D.使电场强度减小【答案】A【解析】【详解】A．带正电的粒子能沿水平方向做直线运动，则其受到的向下的电场力和向上的洛伦兹力作用一定满足解得若使入射速度减小，则粒子所受洛伦兹力减小，则粒子会向下板偏移，故A正确；B．根据上述，若使粒子电量增大，电场力与洛伦兹力仍相等，粒子不会发生偏移，故B错误；C．根据上述，若使磁感应强度增大，洛伦兹力增大，则粒子会向上板偏移，故C错误；D．根据上述，若使电场强度减小，电场力减小，则粒子向上板偏移，故D错误。故选A。10.如图，水平固定的光滑U型金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，导轨间距为L。一金属棒从导轨右端以大小为v的速度滑上导轨，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒的质量为m、长度为L、电阻为R，金属棒与导轨始终接触良好，不计导轨的电阻，则（　　）A金属棒静止前做匀减速直线运动B.金属棒刚滑上导轨时的加速度最大C.金属棒速度为时消耗的电功率为D.金属棒从滑上导轨到静止的过程中产生的热量为【答案】BC【解析】【详解】AB．导体棒切割磁感线产生的电动势为 产生的电流为则导体棒通电受水平向右的安培力，产生的加速度为故导体棒做加速度减小且速度减小的变加速直线运动，而金属棒刚滑上轨道时速度最大加速度最大，故A错误，B正确；C．当金属棒的速度为时，电流为则电路消耗的电功率为故C正确；D．金属棒从滑上导轨到静止，仅受安培力做负功，则减少的动能转化为增加的电能，从而消耗在电阻上变为热能，故由能量守恒定律有故D错误。故选BC。11.如图，一正方形闭合线圈，从静止开始下落一定高度后，穿越一个有界匀强磁场区域，线圈上、下边始终与磁场边界平行．自线圈开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，线圈中的感应电流I、受到的安培力F及速度v随时间t变化的关系，可能正确的是() A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】试题分析：如线框刚进入磁场时，安培力等于重力，做匀速直线运动，感应电流I恒定，全部进磁场后做加速运动，出磁场时，安培力大于重力，做减速运动，感应电流减小，做加速度减小的减速．故A正确；若线框进入磁场做匀速直线运动，速度不变，电流不变，上边刚进磁场，下边又出磁场，又继续做匀速直线运动，电流的方向反向．但受到的安培力始终向上，故B错误；线框进入磁场，安培力大于重力，先做减速运动，完全进入磁场做加速运动，出磁场时，安培力大于重力，仍然做减速，应该做加速度减小的减速，CD错误；考点：电磁感应、安培力、牛顿第二定律三、实验题（每空2分，共10分）12.在“利用单摆测重力加速度”的实验中。（1）以下做法中正确是_____；A.测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线的长B.测量周期时，从小球到达最大振幅位置开始计时，摆球完成50 次全振动时，及时截止，然后求出完成一次全振动的时间C.要保证单摆自始至终在同一竖直面内摆动D.单摆振动时，应注意使它的偏角开始时不能小于5°（2）实验中，如果摆球密度不均匀，无法确定重心位置，一位同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径，具体做法如下：第一次量得悬线L1，测得振动周期为T1；第二次量得悬线长L2，测得振动周期为T2，由此可推得重力加速度为_____。（3）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大”。学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中_____。（选填下列字母代号）A．甲的说法正确B．乙的说法正确C．两学生的说法都是错误的【答案】12.C13.14.A【解析】【小问1详解】A．单摆的摆长为摆线长与小球半径之和，故A错误；B．测量单摆周期时应从平衡位置开始计时，可以减小偶然误差，故B错误；C．单摆摆动过程中应始终处于同一竖直平面内，故C正确；D．单摆振动时，应使摆角小于5°，故D错误。故选C。【小问2详解】由题可知联立以上两式可解得【小问3详解】由于受到空气浮力的影响，小球的质量不变而相当于小球所受重力减小，即等效重力加速度减小，根据 可得，振动的周期变大，故甲的说法正确。故选A。13.如图为“探究电磁感应现象”的实验中所用器材的示意图。（1）请用笔画线代替导线，将所缺导线补接完整_____；（2）电路连接完整后，某同学闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时，电流计指针向__偏转（选填“左”或“右”）【答案】13.14.右【解析】【小问1详解】（1）将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示【小问2详解】（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向左偏一下；那么合上电键后，将滑线变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将右偏转。四、解答题（共46分。解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）14.如图所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA 方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射．①将细光束平移到距O点处的C点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率；②若细光束平移到距O点0.5R处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离．【答案】①　②【解析】【详解】试题分析：①如图所示，光束由C处水平射入，在B处发生全反射，∠OBC为临界角由临界角公式：①解得：②②如图所示，光束由D点水平射入，在E点发生折射，入射角为∠OED=α，折射角为∠NEF=β，折射率③④由①②解得：，β=60°⑤由几何关系可知：∠FOE=α，⑥∠OFE=β-α=α，⑦则出射光线与OA轴线的交点F与O点的距离为：OF=2Rcos30°=R 考点：光的折射定律【名师点睛】此题是对光的折射定律及全反射问题的考查；透明体左侧恰好不再有光线射出时，光线发生了全反射，画出光路图，由几何关系求解临界角，从而由公式求解折射率．15.如图所示，静止于光滑水平面上的光滑圆槽A和小球B，两者质量相等，现使圆槽A以的速度向右运动，槽底端与水平面相切，圆槽半径为，重力加速度为。求（1）小球上升的最大高度；（2）小球获得的最大速度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）当小球上升到最大高度时具有共同速度v1，水平方向由动量守恒能量关系解得小球上升的最大高度（2）当小球回到水平面时获得的速度最大，设此时小球和圆槽的速度分别为v1′和v2′，则解得，16.如图，在平面直角坐标系xoy中，y>0在的区域内有沿y轴负方向的匀强电场，在y<0的区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电的粒子（质量为m、电荷量大小为q）从y轴上A（0，h）点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当粒子第一次穿越x轴时，恰好经过x轴上的C（2h，0）点，当粒子第二次穿越x轴时，恰好经过x轴上的D（h，0）点。不计带电粒子的重力。求： （1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小；（3）第二次穿越x轴前在磁场中的运动时间t。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）粒子在电场区域内做类平抛运动，设运动时间为t，则水平方向得竖直方向；电场强度（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设粒子进入磁场时的速度大小为v，速度方向与水平方向的夹角为，进入磁场后做圆周运动的半径为r，如图所示 则得由几何关系知由洛伦兹力提供向心力磁感应强度（3）第二次穿越x轴前在磁场中的运动时间17.如图所示，某空间中存在竖直方向的匀强磁场（未画出），两条平行的金属导轨afe、bcd放置其中，导轨cdef部分处于水平面内，当调节斜面abcf的倾角θ时，发现当且仅当θ在37°~90°之间时，长为的金属棒可以在导轨上处于静止状态。已知导轨间距L=0.2m，e、d间连入一电动势为的电源（内阻不计），金属棒的质量为0.1kg，电阻R为，导轨及导线的电阻可忽略，金属棒和导轨间的动摩擦因数为（未知），且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取 10m/s2。（1）求磁感应强度B的大小；（2）当时，如果将电源换成开关，开始开关断开，使金属棒从距cdef所在水平面高为处下滑，金属棒滑到cf时突然闭合开关，金属棒的加速度大小是多少？（金属棒经过cf时只改变速度方向，不改变速度大小）【答案】（1），方向竖直向下；（2）【解析】【详解】（1）由题意可知当时，金属杆处于临界下滑状态有，，当时，金属杆处于临界上滑状态有解得，由闭合电路欧姆定律由安培力公式得方向竖直向下；（2）当时，如果将电源换成开关，开始开关断开，使金属棒从距cdef所在水平面高为处下滑，根据动能定理 解得根据牛顿第二定律根据题意，联立解得