2023唐山高二上学期期末考试物理含答案

唐山市2022-2023学年度高二年级第一学期学业水平调研考试

物  理

本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。注意事项:

1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

2.解答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。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7个小题,每小题4分,共28分。在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。

1.如图所示,弹簧振子从平衡位置向最右位置运动的过程中,小球做

A.加速度不断减小的加速运动

B.加速度不断增大的减速运动

C.加速度不变的加速运动

D.加速度不断减小的减速运动

2.动量守恒定律和能量守恒定律是现代物理学中的基本守恒定律,下列说法正确的是

A.如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变

B.动量守恒定律的研究对象只适应于宏观、低速领域

C.在某一过程中,初态和末态动量相同,则系统在该过程中动量一定守恒

D.在某个过程中,一个系统的动量守恒,则该系统的机械能也一定守恒

3.如图所示,长为的直导线折成边长相等、夹角为的型,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为。当在导线中通以电流时,该型通电导线受到的安培力为

A.大小为,方向竖直向下

B.大小为,方向竖直向上

C.大小为,方向竖直向下

D.大小为,方向竖直向上

4.在同一地点,甲、乙两个单摆做简谐运动的振动图像如图所示,由图像可知

A.甲、乙两个单摆的振幅之比为

B.甲、乙两个单摆的摆长之比为

C.从起,乙第一次到达最大位移时,甲正在向负向运动

D.从起,甲第一次到达最大位移时,乙正在做加速运动

5.如图所示,用的铁锤钉钉子。打击前铁锤的速度大小为,方向竖直向下打击后铁锤的速度变为0。设打击时间为取,铁锤钉钉子的平均作用力为

A.  B.  C.  D.

6.一列简谐横波在时的波形图如图所示,已知该波正在沿轴正向传播,波速为,质点位于处,下列说法正确的是

A.这列波的波长为,振幅为

B.质点正在沿轴负向运动

C.质点的振动频率为

D.质点做简谐运动的表达式为

7.回旋加速器的原理如图所示,和是两个中空的半径为的半圆金属盒,它们接在电压一定、频率为(频率可调)的交流电源上,位于圆心处的质子源能不断产生质子(初速度可以忽略,重力不计),它们在两盒之间被电场加速,和置于与盒面垂直的磁感应强度为的匀强磁场当中。忽略质子在电场中的运动时间,不考虑相对论效应,假设质子在最后一次被加速后,在磁场中运动了半个圆周被引出装置。下列说法正确的是全科试题免费下载公众号《高中僧课堂》

A.若要增大引出质子的动能,只需增大加速电压即可

B.若要增大引出质子的动能，只需减小D形盒内的磁感应强度的大小

C.若用此装置加速其他带电粒子,粒子在盒中的运动时间与质子的相同

D.若用此装置加速其他带电粒子,那么粒子在盒中的运动时间与质子的不同

二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

8.2009.年,华裔物理学家、香港中文大学前校长高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”作出了突破性成就,获得了诺贝尔物理学奖,高锟被誉为“光纤之父”和“光纤通信之父”,关于光导纤维,下列说法正确的是

A.光纤通信是光折射定律的应用

B.光纤通信用到了光的全反射原理

C.频率越高的光在同种光纤中传播的速度越慢

D.在光纤中内芯的折射率比外套的折射率小

9.如图所示,在光滑的水平面上,质量为的甲物块以速度向右运动,正前方有一静止的、质量为的乙物块,乙物块左侧连有一轻质弹簧,从甲物块与弹簧接触到与弹簧分离过程

A.分离时,甲物块的动量大小可能大于

B.甲、乙两物块组成的系统机械能守恒

C.甲乙共速时,弹簧的弹性势能最大

D.甲与弹簧分离时,乙物块的速度可能为

10.如图所示为一速度选择器,也称为滤速器的原理图。为电子枪(加速电压为),由枪中沿KA方向射出的电子(电荷量大小为,质量为,不计电子重力),速率大小不一,当电子通过方向互相垂直的匀强电场(场强为)和匀强磁场(磁感应强度为B）后,只有一定速率的电子能沿直线前进,并通过小孔,下列说法正确的是

A.磁场方向必须垂直纸面向外

B.只有当加速电压时,才有电子从射出

C.只有带负电的粒子(不计重力)才能通过此速度选择器

D.在相互垂直的电场磁场中,只有电子速度满足时才能通过小孔

三、非选择题:共54分。

11.(6分)用“碰撞实验装置”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。用天平测量两个小球的质量,且;直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过测量相关量,来间接解决这个问题。下面是三个实验小组的实验情况:

(1)实验小组甲的实验装置如图1所示,图中点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时,先让入射球多次从斜轨上位置静止释放,找到它在水平面上的平均落点;然后把被碰小球静置于水平轨道的末端,再将入射小球从斜轨上位置静止释放,与小球相撞,并多次重复,分别找到两球的平均落点,并测量出水平位移的长度。若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为        ；

A.

B.

C.

D.

(2)实验小组乙的实验装置如图2所示。在水平槽末端的右侧放置一个竖直屏,竖直屏的点与小球的球心等高。实验时,仍使入射球多次从斜轨上位置由静止释放,找到它在竖直屏上的平均落点;以后重复实验(1)的操作,分别找到两球落在竖直屏上的平均落点,量出的高度。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为           ;

A.

B.

C.

D.

(3)实验小组丙的实验装置如图3所示,将一斜面连接在斜槽末端。实验时,还是使入射球多次从斜轨上位置由静止释放,得到它落到斜面上的平均落点;以后重复实验(1)的操作,分别找到两球落在斜面上的平均落点,量出、的长度。若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为      ； (用上述步骤中测量的量表示)

12.（8分)某学习小组要用双缝干涉测量某种单色光的波长,其实验装置如图所示。

(1)在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时,

观察到较模糊的干涉条纹,可以调节拨杆使单缝和双缝平行,从而使条纹变得清晰。那么,要想增加从目镜中观察到的条纹个数,需将毛玻璃屏向     (填“靠近”或“远离”)双缝的方向移动。

(2)在某次测量中,将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹记为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示,此示数为。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示,则此示数为     ,由此可求得相邻亮纹的间距,进一步用计算式     可求出该单色光的波长(已知双缝间距为,双缝到屏的距离为,相邻亮纹的间距为表示)。

13.(10分)地磁场可以有效抵御宇宙射线的侵入。某物理兴趣小组,为了研究地磁场,设置了如下模型:赤道剖面外地磁场可简化为包围地球厚度为的匀强磁场,方向垂直该剖面,地球半径为。宇宙射线含有一种带电粒子,质量为,带电量为,以速度正对地心射入该磁场区域,轨迹恰好与地面相切,如图所示。(不考虑大气对粒子运动的影响,不计粒子的重力。)

(1)判断带电粒子的电性;

(2)求粒子运动的轨道半径;

(3)求该区域的磁感应强度大小。

14.(12)如图所示,某均匀透明液滴(视为球形)的截面图是圆心在点、半径为的圆。一束红光从空中(看作真空)平行直径射到圆上的点,入射角,射入球内经过一次反射后从点再次平行折射向空中。求:

(1)液滴对红光的折射率;

(2)红光从点射入液滴,经一次反射从点射出,红光在液滴内传播的时间。(光在真空中的传播速度为)

15.（18分)某物理小组通过碰撞后的物块研究过山车的原理,提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为,长为的倾斜轨道,通过微小圆弧与长为的水平轨道相连,竖直光滑圆轨道与水平轨道相切于点,入口与出口均为水平轨道上处,如图所示,圆轨道与倾斜轨道在同一竖直平面内。一水平台面距点高度,物块以初速度从点向右运动,经过位移与静止在台面最右端点的物块发生弹性正碰,碰后物块以一定的初速度水平抛出,到点时物块的速度方向恰沿方向,并沿倾斜轨道滑下。已知物块质量相同,且与间的动摩擦

因数均为取,不计空气阻力。求:

(1)碰撞后瞬间物块的速度;

(2)物块在点的初速度的大小;

(3)要使物块在竖直圆轨道上运动不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径应该满足

什么条件?

唐山市2022～2023学年度高二年级第一学期学业水平调研考试

高二物理参考答案

1．B   2．A  3．B  4．C  5．B  6．D  7．C   8．BC  9．CD   10．BD

11．（每空2分，共6分）

（1）B       （2）A     （3）

12．（每空2分，共8分）  

   （1）靠近      （2）13.870     2.310     

13．（10分）

解：（1）带电粒子在磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由左手定则可知带电粒子带负电。（2分）

（2）设带电粒子在磁场做匀速圆周运动的半径为r，如图依几何关系有

  （2分）

得（2分）

（3）由洛伦兹力提供向心力     （2分）

得   （2分）

14．（12分）

解：（1）根据对称性以及光路可逆性，做出光路如图所示，有

       （2分）

又因为               （2分）

解得                （2分）

（2）由几何关系得

     （2分）

光在液滴中的传播速度

        （2分）

光在液滴中的传播时间

   （2分）

15．（18分）

解：（1）两物块碰撞后，设物块b的速度为，由平抛运动规律可得：

             （1分）

      （1分）

     （1分）

  （1分）

（2）物块a从A到B的过程中： （1分）

a与b碰撞瞬间：         （2分）

                      （1分）

 联立①②③得        （1分）

（3）物块b从水平抛出到E点的过程中，由动能定理得

   （2分）

代入数据解得vE=3 m/s。

物块b刚好能过最高点时:      （2分）

物块b由E点到最高点的过程中：（1分）

代入数据解得R1=1.08 m     

当物块b刚能到达与圆心等高时，有  （1分）

代入数据解得R2=2.7 m     

当圆轨道与CD相切时:   （1分）

代入数据解得R3=1.5m    

综上所述,要使物块b不离开轨道，R应该满足的条件是0<R≤1.08 m（2分）