甘肅省武威市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高級中學(xué)2023-2024-2期中試卷高二物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。3.考生作答時，請將〖答案〗答在答題卡上。選擇題每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的〖答案〗無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：選擇性必修第一冊，選擇性必修第二冊第一章。一、選擇題（本題共10小題，共43分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題中只有一項符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.關(guān)于簡諧運動和機械波，下列說法正確的是（）A.物體做受迫振動達到穩(wěn)定時的周期等于外界驅(qū)動力的周期與物體的固有周期之和B.聲波由空氣進入水中時，波長變短C.我們通過判斷飛機發(fā)出聲音的音調(diào)高低而得知飛機在靠近或遠(yuǎn)離，是利用多普勒效應(yīng)D.當(dāng)波的波長小于障礙物的尺寸時就不能發(fā)生衍射〖答案〗C〖解析〗A．做受迫振動的物體的周期等于驅(qū)動力的周期，與固有周期無關(guān)，A錯誤；B．聲波由空氣進入水中，頻率和周期不變，波速變大，故波長變長，B錯誤；C．利用多普勒效應(yīng)可以判斷波源在靠近或遠(yuǎn)離觀察者，觀察者接收的頻率變大則波源靠近觀察者，反之遠(yuǎn)離觀察者，C正確；D．波的波長小于障礙物尺寸時，衍射現(xiàn)象不明顯，但仍能發(fā)生衍射，D錯誤。故選C。2.關(guān)于光的偏振、干涉與衍射、激光，下列說法正確的是（）A.偏振是縱波特有的現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波B.在雙縫干涉現(xiàn)象里，亮條紋和暗條紋的寬度是不等的C.自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光，激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D.泊松亮斑是衍射現(xiàn)象，用白光照射單縫時將得到彩色條紋〖答案〗D〖解析〗A．光的振動方向與傳播方向相垂直，故光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，選項A錯誤；B．在雙縫干涉現(xiàn)象里，亮條紋和暗條紋的寬度是相等的，選項B錯誤；C．激光是用人工方法激發(fā)的一種特殊的光，激光是一種電磁波，只要是波就能發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項C錯誤；D．泊松亮斑是光繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，是衍射現(xiàn)象，用白光照射單縫，將得到彩色的衍射條紋，選項D正確。故選D。3.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧下端系一質(zhì)量為m的書寫式激光筆，組成一彈簧振子，并將其懸掛于教室內(nèi)一體機白板的前方，使彈簧振子沿豎直方向上下自由振動，白板以速率v水平向左勻速運動，激光筆在白板上留下書寫印跡，圖中相鄰豎直虛線的間隔均為（未標(biāo)出），印跡上P、Q兩點的縱坐標(biāo)分別為和。忽略一切阻力，重力加速度為g，則（）A.該彈簧振子的振幅為B.該彈簧振子的振動周期為C.激光筆在留下P、Q兩點時所受的回復(fù)力相同D.激光筆在留下PQ段印跡的過程中，彈簧的彈性勢能增大了〖答案〗D〖解析〗AB．白板做勻速運動，振子振動的周期等于白板運動位移所用的時間，則周期振幅為故AB錯誤；C．加速度是矢量，激光筆在留下兩點時加速度大小相等，方向相反，回復(fù)力大小相同，方向相反，故C錯誤；D．在激光筆留下段印跡的過程中，由機械能守恒可知，重力勢能減小，故彈性勢能增加了，故D正確。4.一高空作業(yè)的工人重為700N，系一條長為的安全帶，若工人不慎跌落時安全帶的緩沖時間（工人最終懸掛在空中），g取，忽略空氣阻力的影響，則緩沖過程中安全帶受的平均作用力是（）A.2100N，豎直向上 B.2100N，豎直向下C.1400N，豎直向上 D.1400N，豎直向下〖答案〗B〖解析〗工人在內(nèi)自由落體運動求得規(guī)定豎直向下正方向，在緩沖時間內(nèi)對工人應(yīng)用動量定理可得求得根據(jù)牛頓第三定律可得安全帶受的平均作用力，豎直向下，B正確。5.如圖所示，一復(fù)合光經(jīng)過半圓形玻璃磚后分成、兩束光，則可知（）A.、兩束光在玻璃磚中的傳播速度B.、兩束光在真空中的傳播速度C.半圓形玻璃磚對、兩束光的折射率D.入射光線由轉(zhuǎn)到，出射光線中最先消失〖答案〗D〖解析〗C．兩束光從玻璃磚射入空氣，入射角相同，光的折射角大，根據(jù)折射定律可知光折射率大，故C錯誤；A．根據(jù)光折射率大，則光在玻璃磚中的傳播速度小于光在玻璃磚中的傳播速度，故A錯誤；B．、兩束光在真空中的傳播速度相等，都為光速，故B錯誤；D．全反射的臨界角滿足光折射率大，光發(fā)生全反射的臨界角小，故入射光線由轉(zhuǎn)到，出射光線中最先消失，故D正確。故選D6.如圖所示，質(zhì)量為m，通電電流為I的金屬棒ab置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與寬為L的水平導(dǎo)軌平面夾角為θ，金屬棒與導(dǎo)軌垂直，磁場方向與金屬棒垂直，金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A.金屬棒受到的安培力大小為B.金屬棒受到的支持力大小為C.金屬棒受到的摩擦力大小為D.金屬棒受到的合力大小為mg〖答案〗C〖解析〗A．由圖可知，金屬棒ab與磁感應(yīng)強度方向垂直，則金屬棒受到的安培力大小為故A錯誤；BC．對金屬棒受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件有解得故B錯誤，C正確；D．由于金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以金屬棒所受合力為零，故D錯誤。7.如圖所示為回旋加速器，兩半徑為R的D形盒間接有周期為T的交流電壓，前電壓為，后電壓為，在垂直于D形盒所在平面加豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小未知，比荷為k的帶電粒子由D形盒邊緣的O點靜止釋放，經(jīng)過一段時間，粒子從回旋加速器的小孔引出，忽略粒子在狹縫間的運動時間以及電場變化產(chǎn)生的磁場。下列說法正確的是（）A.帶電粒子在磁場中的運動周期為B.粒子的最大速度為C.若電壓加倍，則粒子離開回旋加速器時的動能加倍D.若電壓加倍，粒子在回旋加速器中運動的總時間不變〖答案〗B〖解析〗A．忽略粒子在電場中加速時間，則交變電場變化周期等于粒子在磁場中圓周運動周期，即帶電粒子在磁場中的運動周期為T。故A錯誤；B．粒子在磁場中勻速圓周運動可知速度最大時圓周半徑達到最大，等于D形盒半徑R，則粒子被加速最大速度為故B正確；C．由可知，粒子獲得的最大動能與加速電壓無關(guān)。故C錯誤。D．粒子每被加速一次，動能增加qU0，所以粒子被加速的次數(shù)為若電壓加倍，則粒子被加速的次數(shù)會減半，粒子在回旋加速器中運動的總時間也會減半。故D錯誤。8.如圖1所示，彈簧振子以點O為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動。取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示，下列說法正確的是（）A.時，振子經(jīng)過O點向右運動B.時，振子在O點右側(cè)處C.和時，振子的速度不同D.時，振子的加速度最大〖答案〗AB〖解析〗A．如圖2可知，時，振子向正方形運動，即經(jīng)過O點向右運動，故A正確；B．彈簧振子的振動方程時所以振子在O點右側(cè)處，故B正確；C．由圖2可知，1.5s和2.5s時振子關(guān)于O點對稱，且方向都往負(fù)方向運動，故速度相同，故C錯誤；D．根據(jù)周期性特征與2s時相同，2s時振子在平衡位置，加速度為零，故D錯誤。9.一列簡諧橫波沿軸傳播，速度大小為5m/s，在時刻的波形圖如圖中實線所示，經(jīng)0.2s后的波形如圖中虛線所示，下列說法正確的是（）A.經(jīng)0.2s波傳播的距離為1m，波沿軸正方向傳播B.質(zhì)點在時刻沿軸正方向運動C.處的質(zhì)點的位移表達式為D.從時刻開始質(zhì)點經(jīng)1.6s通過的路程為152cm〖答案〗ABD〖解析〗A．由圖可知該波波長經(jīng)0.2s波傳播的距離經(jīng)0.2s波傳播的距離為根據(jù)波形的平移規(guī)則可知，這列波應(yīng)沿x軸正方向傳播，選項A正確；B．根據(jù)波的傳播方向與波動規(guī)律可知，時刻質(zhì)點P沿y軸正方向運動，選項B正確；C．由得則處的質(zhì)點的位移表達式為選項C錯誤；D．從時刻經(jīng)1.6s時，由于所以質(zhì)點通過的路程等于選項D正確。故選ABD。10.如圖所示，一帶電微粒在相互垂直的勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動，勻強電場方向豎直向下，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向外，帶電微粒的質(zhì)量為m，帶電量為q，圓周運動的半徑為R，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.勻強電場的場強為 B.帶電微粒帶正電C.帶電微粒速度大小為 D.帶電微粒做圓周運動的周期為〖答案〗AC〖解析〗AB.帶電微粒在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動，電場力和重力平衡，即有可得電場力方向豎直向上，與電場方向相反，所以粒子帶負(fù)電，故A正確，B錯誤；C.帶電微粒做圓周運動的半徑為R，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得可得故C正確；D.帶電微粒做圓周運動的周期選項D錯誤。故選AC。二、實驗題（本題共2小題，共14分）11.某同學(xué)做《用單擺測定重力加速度》實驗裝置如圖甲所示，請回答下面的問題：（1）在實驗中，為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是____________。（填正確〖答案〗標(biāo)號）A.為了便于測量周期，可適當(dāng)縮短擺線，從而減小測量周期的絕對誤差B.組裝單擺需選用輕且不易伸長的細(xì)線，密度大而直徑較小的擺球C.測擺長時，擺線應(yīng)接好擺球，使擺球處于自然下垂?fàn)顟B(tài)，擺長是擺線長度和小球半徑之和（2）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得小鋼球的直徑____________。（3）除了已測擺球直徑，還已知細(xì)線長，完成35次全振動的時間是，由這些數(shù)據(jù)計算得出重力加速度大小____________。（取3.14，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）〖答案〗（1）BCD（2）20.2（3）9.86〖解析〗（1）[1]A．由可得適當(dāng)加長擺線，可增加單擺的周期，便于測量周期，從而減小測量周期的相對誤差，故A錯誤；B．為減小實驗誤差，組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線，為減小空氣阻力對實驗的影響，組裝單擺需選用密度大而直徑較小的擺球，故B正確；C．測擺長時，擺線應(yīng)接好擺球，使擺球處于自然下垂?fàn)顟B(tài)，否則，擺長的測量不準(zhǔn)確，擺長是擺線長度和小球半徑之和，故C正確；D．當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過30~50次全振動后停止計時，求出平均周期，故D正確。故選BCD。（2）[2]用游標(biāo)卡尺測得小鋼球的直徑。（3）[3]由單擺的周期公式有。12.某同學(xué)用雙縫干涉測量某種單色光的波長，其實驗裝置如圖甲所示。（1）下列說法正確的是___________.（填選項前的字母）A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，應(yīng)放上單縫和雙縫B.測量某條干涉亮紋位置時，應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊C.為了減小測量誤差，可用測微目鏡測出n條亮紋中心間的距離a，求出相鄰兩條亮紋間距（2）做實驗時，該同學(xué)先將測量頭的分劃板中心刻度線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第一條亮紋，此時手輪上的刻度如圖乙所示，讀數(shù)為____________mm。（3）該同學(xué)接著轉(zhuǎn)動手輪，當(dāng)分劃板中心刻度線與第6條亮紋中心對齊時，讀數(shù)是14.690mm，已知裝置中雙縫間距為0.2mm，雙縫到屏的距離是1.0m，則測得此單色光的波長為__________m（保留兩位有效數(shù)字）（4）在其他條件不變的情況下，僅將光換成波長較長的光做實驗，則光屏上相鄰兩亮條紋的中心間距_____（選填“變大”“變小”或“不變”）?！即鸢浮剑?）BC或CB（2）2.188或2.199或2.190或2.191或2.192（3）（4）變大〖解析〗（1）[1]A．調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，不需放單縫和雙縫，故A錯誤；B．測量某條干涉亮紋位置時，應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊，故B正確；C．n條亮紋之間有個間距，相鄰條紋的間距為故C正確。故選BC。（2）[2]手輪上的刻度讀數(shù)為（3）[3]相鄰兩條亮紋間距為其中解得（4）[4]根據(jù)在其他條件不變的情況下，光的波長增大，相鄰兩亮條紋的中心間距變大。三、計算題（本題共3小題，共計43分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后〖答案〗的不能得分。有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.圖為真空中半徑為R的半圓柱體玻璃磚的橫截面，O為圓心，A、B為直徑邊兩端，足夠長的直屏緊靠B點并與AB邊垂直。一單色細(xì)光束對準(zhǔn)圓心O從圓弧邊入射，當(dāng)光束與AO夾角為時，在屏上形成上、下兩個光斑P和Q（圖中未畫出）；當(dāng)光束逆時針轉(zhuǎn)動至與AO夾角為時，屏上恰好只有一個光斑，光在真空中傳播的速率為c。求：（1）光束從玻璃磚表面入射至到達Q點所需時間；（2）屏上P、Q兩光斑之間的距離d?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）已知光束逆時針轉(zhuǎn)動至與AO夾角為時，恰好只有一個光斑，即光在界面AB恰好發(fā)生全反射，此時入射角等于全反射臨界角為，所以折射率為設(shè)OQ光束折射角為，則解得得故時間（2）當(dāng)光束與AO夾角為時，有兩個光斑，即同時發(fā)生反射與折射，反射光線形成的光斑P與B之間的距離為折射光線形成的光斑Q與B之間的距離為屏上P和Q之間的距離為14.如圖，在足夠長的光滑水平面上靜止著一個質(zhì)量的滑板，滑板左端固定有豎直擋板，右端是由半徑的光滑圓弧面和粗糙水平面在點平滑對接構(gòu)成。緊挨著滑板的右側(cè)放著一個質(zhì)量為的方形木塊（與滑板不連接）?，F(xiàn)將一質(zhì)量的滑塊（可視為質(zhì)點）從圓弧上端無初速釋放，與擋板僅發(fā)生一次彈性碰撞后，與滑板相對靜止于點。已知與滑板間的動摩擦因數(shù)。重力加速度。求：（1）方形木塊與滑板分離時的速度大小和方