文档内容
高二物理
1.本试卷共6页,满分100分,考试用时90分钟。
2.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。
3,选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米
黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
4.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题
卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、单项选择题
1. 摄影师拍摄池中的游鱼,为减弱反射光使水下的景象清晰,需要在照相机镜头前安装偏振滤光片,偏振
片的透振方向与水面反射光的偏振方向的夹角应为( )
A. 0° B. 30° C. 45° D. 90°
【答案】D
【解析】
【详解】光的偏振方向与偏振片的透振方向垂直时,光不能通过偏振滤光片,以减少反射光的干扰,故选
D。
2. 如图所示,面积为S的平面处于匀强磁场中,磁场方向与平面成 角,磁感应强度大小为B,通过平面
的磁通量为( )
A. 0 B. BS
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据磁通量的定义可知,通过平面的磁通量为
故选C。
3. 如图所示,把一个小球套在光滑水平细杆上,小球与轻弹簧相连组成弹簧振子。小球以O点为平衡位置,
在M、N两点间做简谐运动,下列说法正确的是( )
A. 小球在M、N两点的位移相同B. 小球在M、N两点的加速度相同
C. 从M到N,小球的动能先增大后减小
D. 从M到N,小球先做匀加速运动后做匀减速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球在M、N两点的位移大小相等,方向相反,故A错误;
B.小球在M、N两点的加速度大小相等,方向相反,故B错误;
C.小球经过平衡位置O的速度最大,从M到N,小球的速度先增大后减小,小球的动能先增大后减小,
故C正确;
D.小球经过平衡位置O的加速度为0,从M到N,小球的加速度先减小后增大;从M到N,小球先做加
速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,故D错误。
故选C。
4. 某一时刻两相干波源 、 在水槽中形成的水波如图所示,实线表示波峰,虚线表示波谷。已知两列
波的振幅均为A,周期均为T,关于图中的a、b、c、d四个质点的振动情况,下列说法正确的是( )
A. 质点b始终静止不动
B. 图示时刻,c、d两质点的竖直高度差为2A
C. 从图示时刻经过 ,a质点运动路程为2A
D. 随着时间的推移,c处的质点将向d处移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.质点b处为波峰与波谷相遇,为减弱点,且两列波的振幅均为A,故质点b始终静止不动,A
正确;
B.c质点处为波峰与波峰相遇,为加强点,振幅为2A,此刻在波峰,d质点处为波谷与波谷相遇,为加强
点,振幅也为2A,此刻在波谷,所以c、d两质点的竖直高度差为4A,B错误;
C.a质点处为波谷与波谷相遇,为加强点,振幅为2A,此刻在波谷,再经过 ,a质点运动到波峰,故
路程为4A,C错误;D.质点只在平衡位置附近往复运动,并不随波迁移,D错误。
故选A。
5. 如图所示,用轻质弹簧将处于匀强磁场中的直导线挂于天花板,通以向右的电流。当导线处于静止状态
时,弹簧的伸长量为x。已知磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,弹簧劲度系数为k,直导线质量为
m、长为L,重力加速度为g,则电流大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据平衡条件
解得
故选B。
6. 如图所示,纸面内a、b、c三点构成等边三角形,在a、b两点分别放置电流垂直于纸面向里的长直通
电导线,导线中的电流大小相等。已知a处的导线在c点的磁感应强度大小为B,则c点的磁感应强度(
)
A. 大小为 ,方向水平向右 B. 大小为 ,方向竖直向
C. 大小为 ,方向水平向右 D. 大小为 ,方向竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】如图根据右手螺旋定则画出a处和b处的导线在c点的磁感应强度,大小均为B,方向分别与ac和bc垂直,夹
角为 ,根据磁场叠加原理,可得c点的磁感应强度大小为 ,方向水平向右。
故选C。
7. 如图所示,实线是沿x轴传播的一列简谐波在 时的波形图,虚线是这列波在 时的波形图。已
知波速是7m/s,下列说法正确的是( )
A. 波沿x轴负方向传播 B. 振源的振动周期为4s
C. 与 时的波形图相同 D. 处的质点在0-3s内运动的路程为21cm
【答案】C
【解析】
【详解】B.根据图知波长
波的周期与质点的振动周期相同,根据
解得
故B错误;
A. 到 时间内
根据平移法知,波沿x轴正方向传播,故A错误;
D. 到 时间内波传播的距离又
故 处的质点在0-3s内运动的路程为
故D错误;
C. 与 间的时间间隔为
故 与 时的波形图相同,故C正确。
故选C。
8. 如图所示,直角三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场, , 。两个带电粒子
a、b从AC边的中点垂直AC射入,a恰好未从AB边飞出。已知a、b的质量和电荷量均相等,a带正电、
b带负电,b的速度为a的2倍,则b在磁场中运动轨迹的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据a恰好未从AB边飞出,可作出轨迹图如图
设a的轨道半径为 ,b的轨道半径为 ,根据几何关系可得可得
根据
得
由于b的速度为a的2倍,所以有
如图可知 ,
b在磁场中运动轨迹的长度为
故选B。
二、多项选择题
9. 如图所示,回旋加速器两个D形盒分别和一高频交流电源相接,两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中,
磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q,质量为m,D形盒
的半径为R,下列说法正确的是( )
A. 所加交流电的频率为 B. 所加交流电的频率为
C. 粒子获得的最大动能为 D. 粒子获得的最大动能为
【答案】BC
【解析】【详解】AB.粒子在磁场中做匀速圆周运动,则有 ,
解得 ,
回旋加速器正常工作时,交流电的频率必须等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,则所加交流电的频率为
故A错误,B正确;
CD.结合上述,粒子圆周运动的最大半径为D形盒的半径为R,此时粒子动能最大,则有 ,
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
10. 一条细线下面挂着一个小球,让它自由摆动,它的振动图像如图所示,若重力加速度 ,下列说
法正确的是( )
A. 时,小球的速度为0 B. 时,细绳上的拉力最大
C. 摆长为1m D. 小球摆动的最大偏角约为0.05弧度
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.从振动图像可知, 时,小球位于平衡位置,速度最大,A错误;B. 时,小球位于最低点,速度最大,根据
可得
此时,绳上拉力最大,B正确;
C.从振动图像可知,该单摆的周期为2s,根据单摆的周期公式
可求得
C正确;
D.从图像可知,摆球的振幅为 ,最大偏角为
D正确。
故选BCD。
11. 如图所示,A、B两物块用一轻弹簧连接放在光滑水平面上,弹簧处于原长。某时刻A以初速度 向
右运动,两物块的质量关系为 。在以后的运动过程中,弹簧始终处于弹性限度内,A、B两物块
的速度 、 可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】根据动量守恒和能量守恒 ,
则必有A.当 时,根据动量守恒式,解得
此时 ,故A正确;
B.当 时,根据动量守恒式,解得
此时 ,故B错误;
C.当 时,根据动量守恒式,解得
此时 ,此时弹簧处于原长,故C正确;
D.当 时,根据动量守恒式,解得
此时 ,故D错误。
故选AC。
12. 如图所示的电路中,电源电动势 、内阻 ,定值电阻 、 ,滑动变阻
器 的调节范围为 ,忽略导线的电阻。下列说法正确的是( )
A. 消耗的最大功率为1.15W B. 消耗的最大功率为1.44W
的
C. 电源 最大输出功率为4.0W D. 电源的最大输出功率为4.5W
【答案】BD【解析】
【详解】AB.当滑动变阻器接入电阻增大时,外电路总电阻增大,干路电流减小,电源内阻与定值电阻
承担电压减小,并联电路电压增大,可知,当滑动变阻器接入电阻最大时, 消耗达到最大,此时有
并联电路电压
则 消耗的最大功率
故A错误,B正确;
CD.外电路总电阻
由于滑动变阻器 的调节范围为 ,可知,外电路总电阻调节范围为
电源输出功率
根据数学函数规律可知,当外电阻等于电源内阻时,电源输出功率达到最大值,解得
故C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题
13. 如图所示,某实验小组用插针法测量半圆柱体玻璃砖的折射率,实验步骤如下:
a.在白纸上画出玻璃砖的直径AB、圆心O及过圆心的入射光线;
在
b.放上玻璃砖, 入射光线上插入两个大头针 、 ;
c.在另一侧透过玻璃砖看 、 ,插入大头针 ,使 挡住 、 的像,插入大头针 ,使 挡住和 、 的像;
d.移走玻璃砖,做出折射光线和法线,测量入射角 和折射角 。
回答以下问题:
(1)下列说法正确的是______;
A. 、 的间距尽量小些 B. 、 的间距尽量大些
C. 、 应垂直纸面插入 D. 以玻璃砖的界面作为尺子,画出直径AB
(2)玻璃砖的折射率为______(用 和 表示);
(3)实验小组改变入射角度进行多次实验,某次操作中透过玻璃砖观察看不到 、 的像,原因是
______。
【答案】(1)BC (2)
(3)由于入射角大于全反射临界角,发生了全反射。
【解析】
【小问1详解】
AB. 、 及 、 的间距应尽量大些,可以更加精确地确定入射光线和折射光线,A错误;B正确;
C. 、 、 、 均应垂直纸面插入,便于观察,C正确;
D.不可以用玻璃砖的界面作为尺子,以免损坏玻璃砖的光学平面,D错误。
故选BC。
【小问2详解】
根据光的折射定律可知,玻璃砖的折射率为【小问3详解】
观察不到 、 的像,是由于入射角大于全反射临界角,发生了全反射。
14. 某兴趣小组做测量电源电动势和内阻的实验,设计的原理图如图所示,实验室提供的器材如下:
A.待测电源(电动势约4.8V,内阻约 )
B.电压表 (量程为0~15V,内阻约为 )
C.电压表 (量程为0~3V,内阻约为 )
D.电阻箱R( )
E.定值电阻
F.定值电阻
G.开关和导线若干
(1)要准确测量电源的电动势和内阻,电压表应选择______,定值电阻应选择______(选填实验器材前
的序号);
(2)为保证电压表的安全,电阻箱可调节的最大值约为( )
.
A B. C. D.
(3)在实验中多次改变电阻箱的阻值R,记录对应电压表的读数U,作出的 图像如图所示,则可
得该电池的电动势 ______V、内阻 ______ 。【答案】(1) ①. C ②. E
(2)B (3) ①. 5.0##5 ②. 1.2
【解析】
【小问1详解】
[1][2]要准确测量电源的电动势和内阻,电压表应选择量程为3V的C;定值电阻应选择E;
【小问2详解】
电路中的最小电流
电阻箱可调节的最大值约为
故选B。
【小问3详解】
[1][2]根据
可得
可知 ,
解得E=5V,r=1.2Ω
15. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在 时刻的波形图。在 时,质点M恰好第
二次到达波峰,求:
(1)波长、波速;
(2)从 到N点第三次到达波谷,质点M经过的路程。
【答案】(1)4m,20m/s(2)60cm
【解析】
【小问1详解】
根据图像有
解得
根据同侧法可知,0时刻质点M正沿y轴负方向运动,在 时,质点M恰好第二次到达波峰,则
有
解得
则波传播速度
解得
【小问2详解】
从 到N点开始振动经历的时间
根据同侧法可知,N点起振方向沿y轴负方向,N点开始振动到第三次到达波谷经历时间
可知,质点M振动的时间
则质点M经过的路程
解得
16. 用折射率 的透明介质做成的三棱镜横截面如图所示, , , ,
BC面镀有一层反射膜。现有一束光从AC的中点射入玻璃砖,光与AC的夹角为30°。(1)求光在玻璃砖内临界角的正弦值并画出光路图;
(2)求光线射出玻璃砖的位置离A点的距离。
【答案】(1) ,光路图见解析
(2)7.5cm
【解析】
【
小问1详解】
根据全反射临界角的公式,有
如图,根据光的折射定律,有
可得 ,
根据几何关系,可得
由于
所以
光在AB界面发生全反射,根据几何关系有 ,
光在BC面发生反射,且反射光线与AB界面垂直射出,光路如图【小问2详解】
如上光路图可知,O为AC的中点,有几何关系可知, ,可得
由于 ,
可得
则光线射出玻璃砖的位置F离A点的距离为
17. 如图所示,xOy平面内存在一半径为R的圆形有界磁场Ⅰ,点 为圆心,磁场方向垂直平面,磁
感应强度的大小为B,在第四象限圆形磁场区域外存在另一垂直平面的匀强磁场Ⅱ。一质量为m、电量为
的带电粒子1从O点以某一初速度 (未知)沿x轴正方向射入磁场,离开磁场后经过点 。
另一质量为m、电量为q的带电粒子2从圆上的A点以 平行于x轴射入磁场Ⅰ,经两个磁场偏转后,
垂直打在y轴负半轴上。已知A点到x轴的距离为 ,不计粒子重力。(1)判断磁场Ⅰ的方向,并求 的大小;
(2)求粒子2离开磁场Ⅰ时的位置坐标;
(3)求粒子2在磁场Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间。
【答案】(1)垂直平面向外,
(2)坐标为
(3)
【解析】
【小问1详解】
带电粒子1离开磁场后做匀速直线运动,经过点 ,连接 ,则与圆周的交点C即为粒子1
离开磁场的位置,如图
作出粒子1在磁场中的运动轨迹,可判断出磁场Ⅰ的方向为垂直于平面向外,根据几何关系可知,设偏转角
为 ,则
可得
设粒子1的轨道半径为 ,有可得
根据
可得
【小问2详解】
设粒子2的速度为 ,在磁场Ⅰ中的轨道半径为 ,根据
可得
设粒子2从D点射出画出磁场Ⅰ,如图
可知 为菱形, 与x轴垂直,D点坐标为 。
【小问3详解】
根据几何关系可得
可得
粒子2在磁场Ⅰ中运动 的周期为
粒子2在磁场Ⅰ中的运动时间为设粒子在磁场Ⅱ中的轨道半径为 ,根据几何关系有
可得
粒子2在磁场Ⅱ中运动的周期为
粒子2在磁场Ⅱ中的运动时间为
粒子2在磁场Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间为
18. 如图所示,光滑的水平面上放置曲面体A和B,A的高度为2cm,表面光滑,B由光滑圆弧轨道和长
度为8cm的粗糙水平轨道组成,轨道末端固定一弹性轻质挡板,紧靠挡板放置一滑块。一小球以4m/s的
速度冲上A,二者分离后,小球在最高点被捕获,A则以1m/s的速度与B碰撞并粘在一起.已知小球、A
和B的质量均为0.1kg,滑块的质量为0.3kg,滑块与水平轨道的动摩擦因数为0.01,重力加速度取 ,
B的圆弧轨道足够高,滑块不会冲出,滑块与挡板的碰撞为弹性碰撞。求:
(1)小球在A上运动的过程中,合外力对A的冲量;
(2)小球与A分离后,上升的高度;
(3)滑块与挡板碰撞的次数。
【答案】(1)
(2)0.28m (3)3次
【解析】
【小问1详解】
根据动量定理,有合外力对A的冲量为
【小问2详解】小球与A作用到小球到达最高点过程中系统水平方向动量守恒,系统机械能守恒,有 ,
解得
小球与A分离后,上升的高度为
【小问3详解】
A与B碰撞后粘在一起,根据动量守恒定律,有
解得
A、B与滑块最终共速,根据动量守恒定律,有
解得
根据能量守恒有
解得
由于