湖南省長郡中學(xué)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期寒假檢測（開學(xué)考試）物理 含解析

湖南長郡中學(xué)2024年高二寒假作業(yè)撿測物理時(shí)量：75分鐘滿分：100分得分第Ⅰ卷選擇題（共44分）一、選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，選對得4分，有選錯(cuò)得0分）1.以下關(guān)于波的說法正確的是（）A.wifi信號的傳播需要介質(zhì) B.聲波可以發(fā)生多普勒效應(yīng)C.全息照相是光的偏振的應(yīng)用 D.肥皂膜出現(xiàn)彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象2.如圖所示，兩根通電長直導(dǎo)線a、b平行且水平放置，a、b中的電流強(qiáng)度均為I，此時(shí)b受到的安培力大小為F。當(dāng)在a、b的上方再放置一根與a、b平行的通電長直導(dǎo)線c后，b受到的安培力大小仍為F，圖中a、b、c三者間距相等，此時(shí)a受到的安培力大小為（）A.F B. C. D.3.一位游客在千島湖邊欲乘坐游船，當(dāng)日風(fēng)浪較大，游船上下浮動?？砂延未雍喕韶Q直方向的簡諧運(yùn)動，振幅為，周期為。當(dāng)船位于最高點(diǎn)時(shí)，甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過時(shí)，游客能舒服地登船。在一個(gè)周期內(nèi)，游客能舒服登船的時(shí)間是（）A. B. C. D.4.如圖所示，a、b兩物塊質(zhì)量均為，中間用一長的細(xì)繩連接，靜止在光滑的水平面上（a、b可視為質(zhì)點(diǎn)），開始讓a、b挨在一起，現(xiàn)用一水平恒力作用在b上，細(xì)繩可瞬間拉緊且不再松弛，則內(nèi)恒力F做功（）A. B. C. D.5.如圖，光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和外套兩部分組成，內(nèi)芯折射率比外套的大，光在光導(dǎo)纖維中傳播時(shí)，光在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射。假設(shè)外套為空氣，一束紅光由光導(dǎo)纖維的一端射入內(nèi)芯，紅光在內(nèi)芯與空氣的界面上恰好發(fā)生全反射，經(jīng)時(shí)間從另一端射出；另讓一束綠光也從光導(dǎo)纖維的一端射入，綠光在內(nèi)芯與空氣的界面上也恰好發(fā)生全反射，經(jīng)時(shí)間從另一端射出。則內(nèi)芯對紅光的折射率與對綠光的折射率之比為（）A. B. C. D.★6.如圖甲所示，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線和虛線分別為時(shí)刻和時(shí)刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為和的兩質(zhì)點(diǎn)。如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像，則（）圖甲圖乙A.波沿x軸負(fù)方向傳播B.波的傳播速度為C.質(zhì)點(diǎn)P從0時(shí)刻到時(shí)刻經(jīng)過的路程可能為D.質(zhì)點(diǎn)P的振動方程為二、選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯(cuò)或不選得0分）7.如圖所示，理想變壓器原線圈接的交流電源，副線圈接電阻為的電動機(jī)和標(biāo)有“”的燈泡。閉合、，燈泡恰能正常發(fā)光，電動機(jī)恰好正常工作，原線圈中理想電流表示數(shù)為。下列判斷正確的是（）A.任一時(shí)刻穿過原、副線圈的磁通量相同 B.流過燈泡的電流方向每秒鐘改變25次C.電動機(jī)的輸出功率為 D.若斷開電流表的示數(shù)為★8.如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，加速電場場強(qiáng)大小恒定，且被限制在板間，虛線中間不需加電場，如圖所示，帶電粒子在處由靜止經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動，對該回旋加速器，下列說法正確的是（）A.帶電粒子每運(yùn)動一周被加速兩次B.加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)C.板間的加速電場方向需要做周期性變化D.右側(cè)相鄰圓弧間距離與的比值為9.如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有（）A.增加線圈的匝數(shù) B.取走線圈中的鐵芯C.將金屬杯換為瓷杯 D.提高交流電源的頻率★10.如圖所示，間距的粗糙傾斜金屬軌道與水平面間的夾角，在其頂端與阻值為的定值電阻相連，間距相同的光滑金屬軌道固定在水平面上，兩軌道都足夠長且在處平滑連接，至間是光滑絕緣帶，保證傾斜軌道與水平軌道間電流不導(dǎo)通。傾斜軌道處有垂直軌道向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，水平軌道處有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。兩根導(dǎo)體棒1、2的質(zhì)量均為，兩棒接入電路部分的電阻均為R，初始時(shí)刻，導(dǎo)體棒1放置在傾斜軌道上，且距離足夠遠(yuǎn)，導(dǎo)體棒2靜置于水平軌道上，已知傾斜軌道與導(dǎo)體棒1間的動摩擦因數(shù)，?，F(xiàn)將導(dǎo)體棒1由靜止釋放，運(yùn)動過程中未與導(dǎo)體棒2發(fā)生碰撞。，，重力加速度，兩棒與軌道始終垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體棒1滑至瞬間的速度大小為B.導(dǎo)體棒1滑至瞬間，導(dǎo)體棒2的加速度大小為C.穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體棒2的速度大小為D.整個(gè)運(yùn)動過程中通過導(dǎo)體棒2的電荷量為第Ⅱ卷非選擇題（共56分）三、填空題（本題共2小題，共15分）11.（6分）某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示。（1）此玻璃的折射率計(jì)算式為______（用圖中的、表示）。（2）如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度______（填“大”或“小”）的玻璃磚來測量。12.（9分）某校同學(xué)們分組進(jìn)行碰撞的實(shí)驗(yàn)研究。（1）第一組利用氣墊導(dǎo)軌通過頻閃照相進(jìn)行探究碰撞中的不變量這一實(shí)驗(yàn)。若要求碰撞動能損失最小則應(yīng)選下圖中的______（填“甲”或“乙”）（甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥）；圖甲圖乙（2）第二組同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證動量守恒定律”。①圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程，然后把被碰小球靜置于水平軌道的末端，再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放，與小球相碰，并重復(fù)多次。本實(shí)驗(yàn)還需要完成的必要步驟有______（填選項(xiàng)前的符號）。A.測量兩個(gè)小球的質(zhì)量、 B.測量拋出點(diǎn)距地面的高度HC.測量S離水平軌道的高度h D.測量平拋射程、②若兩球發(fā)生彈性碰撞，則、、之間一定滿足的關(guān)系是______（填選項(xiàng)前的符號）。A. B. C.（3）第三組利用頻閃照片法去研究。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運(yùn)動并發(fā)生碰撞，利用頻閃照相的方法連續(xù)4次拍攝得到的照片如圖丙所示。已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為T，在這4次閃光的過程中，A、B兩滑塊均在范圍內(nèi)，且第1次閃光時(shí)，滑塊A恰好位于處。若A、B兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間極短，均可忽略不計(jì)，碰后B也做勻速運(yùn)動，則A、B兩滑塊質(zhì)量之比______。四、計(jì)算題（本題共3小題，其中第13題11分，第14題12分，第15題18分，共41分。寫出必要的推理過程，僅有結(jié)果不得分）13.（11分）如圖甲是建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機(jī)示意圖，打夯前先將樁料扶正立于地基上，樁料進(jìn)入泥土的深度忽略不計(jì)。已知夯錘的質(zhì)量為，樁料的質(zhì)量為。每次打夯都通過卷揚(yáng)機(jī)牽引將夯錘提升到距離樁頂處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運(yùn)動。樁料進(jìn)入泥土后所受阻力f隨打入深度h的變化關(guān)系如圖乙所示，直線斜率。g取，求：（1）夯錘與樁料第1次碰撞后瞬間的速度；（2）夯錘與樁料第1次碰撞后樁料進(jìn)入泥土的深度。★14.（12分）2022年6月，我國首艘完全自主設(shè)計(jì)建造的航母“福建艦”下水亮相，除了引人注目的電磁彈射系統(tǒng)外，電磁阻攔索也是航母的“核心戰(zhàn)斗力”之一，其原理是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的阻力快速安全地降低艦載機(jī)著艦的速度。如圖所示為電磁阻攔系統(tǒng)的簡化原理：艦載機(jī)著艦時(shí)關(guān)閉動力系統(tǒng)，通過絕緣阻攔索拉住軌道上的一根金屬棒ab，金屬棒ab瞬間與艦載機(jī)共速并與之一起在磁場中減速滑行至停下。已知艦載機(jī)質(zhì)量為M，金屬棒質(zhì)量為m，接入導(dǎo)軌間電阻為r，兩者以共同速度進(jìn)入磁場。軌道端點(diǎn)間電阻為R，不計(jì)其他電阻。平行導(dǎo)軌與間距為L，軌道間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。除安培力外艦載機(jī)系統(tǒng)所受其他阻力均不計(jì)。求：（1）艦載機(jī)和金屬棒一起運(yùn)動的最大加速度a；（2）艦載機(jī)減速過程電阻R上產(chǎn)生的熱量；（3）艦載機(jī)減速過程通過的位移x的大小。15.（18分）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系內(nèi)，x軸上方有垂直坐標(biāo)系平面向里、半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場（大小未知），圓心為。x軸下方有一平行x軸的虛線，在其下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直坐標(biāo)系平面向外、大小為的矩形勻強(qiáng)磁場，磁場上邊界與重合。在與x軸之間有平行于y軸、場強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），且與x軸相距（大小未知）?，F(xiàn)有兩相同帶電粒子a、b以平行x軸的速度分別正對點(diǎn)、A點(diǎn)射入圓形磁場，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入x軸下方電場。已知粒子質(zhì)量為m，電荷量大小為q，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用力。（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2）若電場沿y軸負(fù)方向，欲使帶電粒子a不能到達(dá)，求的最小值；（3）若電場沿y軸正方向，，欲使帶電粒子b能到達(dá)x軸上且距原點(diǎn)O距離最遠(yuǎn)，求矩形磁場區(qū)域的最小面積。長郡中學(xué)2024年高二寒假作業(yè)撿測物理參考答案一、選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分）題號123456答案BBADCD1.B【解析】wifi信號屬于電磁波，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，A錯(cuò)誤；聲波可以發(fā)生多普勒效應(yīng)，B正確；全息照相和肥皂膜出現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，CD錯(cuò)誤。故選B。2.B【解析】如圖，a、b、c三者間距相等，a，b中電流強(qiáng)度均為I時(shí)，b受到的安培力大小為F，故a受到b對a的安培力大小也為F；當(dāng)在a、b的上方再放置一根與a、b平行的通電長直導(dǎo)線c后，b受到的安培力大小仍為F可知c對b的安培力大小也為F，根據(jù)空間位置關(guān)系電流大小相等，可知c對a的安培力大小也為F；b對a的安培力和c對a的安培力夾角為60°，大小都為F，故此時(shí)a受到的安培力大小為，B正確、ACD錯(cuò)誤。故選B。3.A【解析】把游船浮動簡化成豎直方向的簡諧運(yùn)動，從船上升到最高點(diǎn)時(shí)計(jì)時(shí)，其振動方程為，代入得，當(dāng)時(shí)，可解得：，故在一個(gè)周期內(nèi)，游客能舒服登船的時(shí)間是，故A正確。4.D【解析】細(xì)繩拉直前，只有b運(yùn)動，加速度，運(yùn)動的時(shí)間為，此時(shí)b的速度，細(xì)繩拉緊瞬間a、b系統(tǒng)動量守恒，有，解得，同時(shí)運(yùn)動時(shí)的加速度為，再運(yùn)動的位移，所以力F在內(nèi)做功，故選D。5.C【解析】設(shè)光導(dǎo)纖維長為l，對紅光而言，紅光通過光導(dǎo)纖維路程，紅光的速度為，因此所用時(shí)間，整理得。同理綠光通過光導(dǎo)纖維所用時(shí)間，因此故選C。6.D【解析】由圖乙可知時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q向上振動，根據(jù)上下坡法可知，波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；由圖甲可知，波長為，由圖乙可知，周期為，波的傳播速度為，故B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)P從0時(shí)刻到時(shí)刻有（，1，2，3…），處于平衡位置的質(zhì)點(diǎn)從0時(shí)刻到時(shí)刻經(jīng)過的路程（，1，2，3…），當(dāng)時(shí)，，由于質(zhì)點(diǎn)P不在平衡位置，從0時(shí)刻到時(shí)刻經(jīng)過的路程不可能為，故C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)Q的振動方程為，質(zhì)點(diǎn)P與質(zhì)點(diǎn)Q相位差恒定，為，故質(zhì)點(diǎn)P的振動方程為，故D正確。二、選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分）題號78910答案ACBDADBC7.AC【解析】原、副線圈都繞在同一根鐵芯上，所以磁通量時(shí)刻相同，A正確；根據(jù)題中信息可得交流電的周期為，即，可得電流方向每秒鐘改變50次，B錯(cuò)誤；交流電源的電壓的有效值為，燈泡恰能正常發(fā)光，則有原副線圈匝數(shù)比為，得副線圈中總電流大小為，則此時(shí)流過電動機(jī)的電流大小為，得此時(shí)電動機(jī)的輸出功率為，C正確；若斷開此時(shí)副線圈中的輸出功率為，根據(jù)，得此時(shí)原線圈中電流為，D錯(cuò)誤。故選AC。8.BD【解析】帶電粒子只有經(jīng)過AC板間時(shí)被加速，即帶電粒子每運(yùn)動一周被加速一次。電場的方向沒有改變，只在間加速，AC錯(cuò)誤；當(dāng)粒子從D形全中出來時(shí)，速度最大，根據(jù)，解得，知加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)，B正確；根據(jù)，解得，則，同理，因?yàn)槊哭D(zhuǎn)一圈被加速一次，速度變化量，經(jīng)過相同位移用的時(shí)間根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律，即，D正確。9.AD【解析】當(dāng)線圈中通以交變電流時(shí)，在金屬杯中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢；增加線圈的匝數(shù)使得線圈周圍的磁場變強(qiáng)。感應(yīng)電動勢增大，感應(yīng)電流的功率增大，使杯內(nèi)的水沸騰所需的時(shí)間縮短；提高交流電源的頻率，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率變大，感應(yīng)電動勢變大，感應(yīng)電流的功率增大；故選項(xiàng)A、D正確。取走線圈中的鐵芯則使得線圈周圍的磁場變?nèi)酰鸥袘?yīng)強(qiáng)度變化率減小，感應(yīng)電動勢變小，從而使杯內(nèi)的水沸騰所需的時(shí)間反而延長，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將金屬杯換為瓷杯后，由于陶瓷不是導(dǎo)體，因此瓷杯中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，無法給水加熱，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。10.BC【解析】由于導(dǎo)體棒1釋放點(diǎn)離足夠遠(yuǎn)，導(dǎo)體棒1滑至?xí)r一定達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，由平衡可得，即有，解得，故A錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒1骨至瞬間，導(dǎo)體棒1切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為，回路中的電流為，此時(shí)導(dǎo)體棒2的加速度為，故B正確；導(dǎo)體棒1、2組成的系統(tǒng)由動量守恒可得，得，即穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體棒2的速度大小為，故C正確；對導(dǎo)體棒2由動量定理有，即，電荷量，故D錯(cuò)誤。三、填空題（本題共2小題，共15分）11.（6分，每空3分）（1）[或]（2）大【解析】由圖可知，入射角為，折射角為，由折射定律可得。選擇寬度較大的玻璃磚，可以減小折射角測量的誤差。12.（9分）（1）甲（2分）（2）①AD（2分）②A（2分）（3）（3分）【解析】（1）題圖甲中兩滑塊發(fā)生的碰撞可以看作是彈性碰撞，動能損失較小，題圖乙中兩滑塊發(fā)生完全非彈性碰撞，動能損失最大，故選擇甲。（2）①和離開軌道末端后均做平拋運(yùn)動，根據(jù)①可知兩球做平拋運(yùn)動的時(shí)間相同，由題意可知與碰撞前瞬間的速度大小為②由于與碰撞后瞬間的速度不可能大于碰撞前瞬間的速度，所以碰后瞬間兩球的速度大小分別為③④對碰撞過程根據(jù)動量守恒定律有⑤聯(lián)立②③④⑤可得⑥⑥式就是實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證是否成立的表達(dá)式，所以本實(shí)驗(yàn)需要測量兩個(gè)小球的質(zhì)量、，并測量平拋射程、，故選AD。②若兩球發(fā)生彈性碰撞，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律有⑦即⑧聯(lián)立⑥⑧式可得⑨故選A。（3）由題圖可知A和B碰撞前瞬間A的速度大小為⑩由圖分析可知在第1次閃光后經(jīng)時(shí)間發(fā)生碰撞，且碰后A的速度反向，則碰撞后睡間A、B的速度大小分別為??對碰撞過程根據(jù)動量守恒定律有?聯(lián)立⑩???解得?四、計(jì)算題（本題共3小題，其中第13題11分，第14題12分，第15題18分，共41分。寫出必要的推理過程，僅有結(jié)果不得分）13.（11分）【解析】（1）設(shè)夯錘與樁料碰撞前瞬間的速度為，則……（2分）解得取向下為正方向，設(shè)夯錘與樁料碰撞后僢間的速度為v，由動量守恒定律得……（2分）代入數(shù)據(jù)解得……（1分）（2）由乙圖知，樁料下沉過程中所受的阻力隨距離均勻