湖南省永州市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题

这是一份湖南省永州市第一中学2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题，共10页。试卷主要包含了请将全部答案填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
命题人：陈慧 审题人：唐芳煜
温馨提示：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并按规定贴好条形码。
3．请将全部答案填写在答题卡上。
一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置）
1．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。当振子位于A点时弹簧处于原长状态。取竖直向上为正方向，振子的质量为m，重力加速度大小为g。振子的位移x随时间t变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．振子的振动方程为
B．和时，振子的速度相同
C．和时，振子的加速度相同
D．时，振子位于O点下方处
2．如图所示，1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，甲线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，乙线圈与开关S、电流表G组成另一个回路。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
C．闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流
D．闭合开关S，滑动变阻器的滑片向左滑的过程中，电流表G中有的感应电流
3．如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角形导线框，其中，，两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场，磁场宽度为L，导线框边与虚线边界垂直．现让导线框从图示位置开始沿方向匀速穿过磁场区域．设线框中产生顺时针方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场的过程中，产生的感应电流与线框运动距离x的函数关系图象正确的是（ ）
A．B．
C．D．
4．在2023年北京冬奥会短道速滑男子5000米接力赛中，中国队取得冠军，在交接区，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行。待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间的摩擦力，则（ ）
A．甲、乙组成的系统机械能守恒
B．甲对乙的冲量与乙对甲的冲量一定相同
C．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
D．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
5．如图所示，在平面直角坐标系内有半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，圆心与坐标原点重合。在坐标为的M点放置一个粒子源，该粒子源能在纸面内以速率v（未知量）向各个方向发射大量的带正电的粒子，且沿Y轴正方向射入的粒子恰好从圆形磁场的最左端点射出。若粒子进入磁场时的速率变为，则有粒子射出的圆形磁场的弧长为（不计粒子的重力及粒子间的相互作用）（ ）
A．B．C．D．
6．在磁流体发电机燃烧室产生的高温燃气中加入钠盐，电离后的钠盐经喷管加速被高速喷入发电通道，如图所示。若喷入发电通道的离子速度，发电通道处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，发电通道的截面是边长为的正方形，长为，其内导电离子可视为均匀分布，等效电阻率为，在段接上阻值为R的电阻，忽略边缘效应，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻R中的电流方向为从Q到P
B．洛伦兹力对高温粒子做了正功
C．当外接电阻为时，电压表的示数为
D．当外接电阻为时，发电机的输出功率最大
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置）
7．冰壶比赛是冬奥会一个备受关注的项目，运动员需先给冰壶一个初速度，使冰壶沿着冰面达到指定区域，若某次比赛过程冰面可视为光滑，质量为的冰壶（可视为质点）静止于光滑水平面上。从时刻开始，冰壶受到运动员的水平外力F作用，外力F随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．冰壶第末的速度大小为
B．力F前内的冲量大小为
C．冰壶第末速度大小为
D．前内运动员对冰壶做的功为
8．如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是（ ）
A．内a点电势低于b点电势
B．内a、b间的电压为
C．内通过电阻R的电荷量为
D．内电阻R上产生的焦耳热为
9．如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，实线为时刻的波形，虚线为时的波形，下列说法正确的是（ ）
A．该波的周期为
B．时，处的质点正在向y轴负方向运动
C．波速大小可能为
D．内该波上所有质点运动的路程可能为
10．如图所示，水平面上有一质量的小车，其右端固定一水平轻质弹簧，弹簧左端连接一质量的小物块，小物块与小车一起以的速度向右运动，与静止在水平面上质量的小球发生弹性碰撞，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦阻力。则下列说法中正确的是（ ）
A．小车与小球碰撞后小球的速度大小
B．当弹簧被压缩到最短时小车的速度大小为
C．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对小物块的冲量大小为
D．若从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短用时，则小车在这内的位移x与弹簧最大形变量l的关系式为
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分。将答案填在答题卡的指定位置）
11．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。
（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则__________；
A．看不到干涉现象
B．可观察到水平方向的干涉条纹
C．可观察到竖直方向的干涉条纹
（2）下列关于本实验的操作与叙述正确的是__________；
A．若取下红色滤光片，其他实验条件不变可观察到明暗相间的白条纹
B．若取下红色滤光片换上蓝色滤光片，其他条件不变可观察到干涉条纹间距减小
C．换用间距稍大的双缝，干涉条纹间距增大
（3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为__________。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为__________。
（4）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值__________真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”）
12．一种实验用的小型电池的电动势约为，允许最大输出电流为，为了测定这个电池的电动势和内阻，用图甲所示电路进行测量（图甲中电压表内阻很大，可不考虑它对测量的影响），R为电阻箱，阻值范围为，是保护电阻。
（1）实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：
A．，B．，C．，D．，
实验时，应选用__________较好。（选填字母）
（2）在实验中当电阻箱调到图乙所示位置后，读出电阻箱此时的电阻为__________，闭合开关S，读出电压表示数为U，并可计算出流过电池的电流I．
（3）如题（2）方法，重复多次测量，得出多组电压表示数U和流过电池的电流I的数据，作出如图丙所示图象，则该电池的电动势__________V，内阻__________。
四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）
13．（10分）材料是一种新型玻璃，预期用途可用于如摄影镜头、望远镜镜头和激光分束器等，它的光学特性非常重要，因为性能差的摄影镜头会沿着从亮到暗的光强度边界产生彩色条纹。因此，光学玻璃的制造目标必须是从光的传输角度确保特定水平的性能，而其他类型的玻璃没有考虑到这一点。如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，已知真空中的光速为c，求：
①玻璃砖得折射率为多少；
②已知该光在玻璃内只发生一次反射，请问光在玻璃砖内的传播时间为多少？
14．（12分）如图所示，线框由导线组成，、两边竖直放置且相互平行，导体棒水平放置并可沿、无摩擦滑动，导体棒所在处有匀强磁场且，已知长，整个电路总电阻．螺线管匝数，螺线管横截面积．在螺线管内有如图所示方向磁场，若磁场以均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：
（1）通过导体棒的电流大小；
（2）导体棒的质量m大小；
（3）若，导体棒恰沿、匀速下滑，求棒的速度大小．
15．（16分）如图，在平面第一象限有一匀强电场，电场方向平行y轴向下。在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为的直线．磁场方向垂直纸面向外。一质量为m、带电量为q的正粒子从y轴上P点以初速度垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成角进入匀强磁场。已知，不计粒子重力．求：
（1）电场强度的大小；
（2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围；
（3）要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度B的范围．
永州市第一中学2024年上期高二入学考试
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分）
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，选对不全得3分，共20分）
三、填空题（本题共2题，每空2分，共18分）
11．（1）C（2）B（3） 1.11（4）大于
12．（1）B（2）750（3）9.50 50
四、计算题（本题共3小题，共38分）
13．（10分）
解：①光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，
入射角为临界角，（2分）
所以折射率。（3分）
②已知该光在玻璃内只发生一次反射，根据几何关系可知，
通过的路程为，（1分）
传播速度，（2分）
传播时间。（2分）
14．（12分）
（1）螺线管产生的感应电动势：，（2分）
闭合电路欧姆定律，。（2分）
（2）安培力，（2分）
导体棒静止时有，求得。（2分）
（3）切割磁力线所产生的电动势，（1分）
闭合电路欧姆定律：，（1分）
安培力表达式：，（1分）
导体棒静止时有代入数据得：。（1分）
15．（16分）
解：（1）设粒子进入电场时y方向的速度为，则有，（1分）
设粒子在电场中运动时间为t，则有，，，（3分）
联立各式解得。（1分）
（2）粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示，设此时的轨迹半径为，
由几何关系为，（1分）
解得，（1分）
粒子在磁场中的速度为，（1分）
根据牛顿第二定律有，（1分）
解得，
则要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围为。（1分）
（3）要使粒子刚好能第二次进入磁场的轨迹如图
粒子从P到Q的时间为t，则粒子从C到D的时间为，
所以，，（1分）
设此时粒子在磁场中的轨道半径为，
由几何关系有，（1分）
则，（1分）
根据牛顿第二定律有，（1分）
则，（1分）
要使粒子能第二次进磁场，磁感应强度B的范围，
即。（1分）题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
C
A
C
AB
AC
BCD
BD