黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期期末物理模拟试卷

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一、选择题（共8小题，满分32分，每小题4分。在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。）
1. 下列关于说法正确的是（ ）
A. 声源与观察者互相远离时，观察者接收到的频率会越来越大
B. 机械波和电磁波都需要通过介质才能向周围传播
C. “未见其人，先闻其声”的现象，是声波的衍射产生的
D. 操场上：小范围不同位置听到广播里的声音时大时小，是声波的共鸣现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据多普勒效应，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的声波频率会减小，故A错误；
B．机械波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，故B错误；
C．“闻其声不见其人”是声波绕过障碍物继续传播的现象，是声波的衍射现象，故C正确；
D．小范围内不同位置听到广播里的声音时大时小，是声波的干涉现象，故D错误。
故选C。
2. 有一个单摆，在竖直平面内做小摆角振动，周期为2秒．如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，在秒至秒的过程中，摆球的（ ）
A. 速度向右在增大，加速度向右在减小
B. 速度向左在增大，加速度向左也在增大
C. 速度向左在减小，加速度向右在增大
D. 速度向右减小，加速度向左也在减小
【答案】A
【解析】
【详解】因为单摆周期为2秒，从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，在秒至秒的过程中，摆球从左往右向平衡位置运动，则速度向右逐渐增大，加速度向右在减小。
故选A。
3. 单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都得到明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )
A. 干涉、衍射条纹间距都是均匀的
B. 干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C. 干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀
D. 干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀
【答案】D
【解析】
【详解】根据干涉和衍射现象可知干涉条纹间距相同，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽。
故选D。
4. 如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁正下方固定一水平放置的长直导线，当导线中通以自左向右的电流时，蹄形磁铁的（ ）
A. N、S极同时向外偏转
B. N、S极同时向里偏转
C. N极转向外，S极转向里
D. N极转向里，S极转向外
【答案】C
【解析】
【详解】假设磁体不动，导线运动，根据安培定则可知，通电导线左边的磁场斜向下，右边的磁场斜向上，那么在导线两侧取两小段，根据左手定则可知，左侧一小段所受的安培力方向垂直纸面向里，右边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外，从上往下看，知导线顺时针转动，当转动90°时，导线所受的安培力方向向上，所以导线的运动情况为顺时针转动，同时上升，如今导线不动，磁体运动，根据相对运动，则从上往下看磁体逆时针转动，即N极向纸外转动，S极向纸内转动。
故选C。
5. 如图所示，学生练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍20cm。已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.1kg，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 头部对足球的平均作用力大小为足球重力的4倍
B. 下落到头部刚接触时，足球动量大小为0.4kg·m/s
C. 与头部作用过程中，足球动量变化量大小为0.4kg·m/s
D. 从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的冲量为0
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．足球落到头顶或从头顶弹出的速度均为
由动量定理
解得
F=5mg
选项A错误；
B．下落到头部刚接触时，足球动量大小为
p=mv=0.2kg·m/s
选项B错误；
C．与头部作用过程中，足球动量变化量大小为
∆p=mv-(-mv)=0.4kg·m/s
选项C正确；
D．从最高点下落至重新回到最高点的过程中，用时间为
足球重力的冲量为
I=mgt=0.4N∙s
选项D错误。
故选C。
6. 如图为某同学设计的一个装置，滑块放在气垫导轨上（可看作光滑水平面），滑块的支架上悬挂一小球，滑块上固定一弹簧，小球与弹簧碰撞时机械能损失可忽略不计。该同学用手按住滑块，并使小球从右边较高位置自由摆下，与弹簧反复作周期性碰撞，在此过程的某时刻释放滑块，发现滑块持续向右移动，关于这次实验释放滑块的时间，可能是（ ）
A. 小球开始摆下时释放滑块
B. 在小球摆下过程中释放滑块
C. 小球向左撞击弹簧片的瞬间释放滑块
D. 小球撞击弹簧片向右反弹的瞬间释放滑块
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．当小球从某一位置下摆，到达与弹簧碰撞前，有一个速度，与弹簧碰后，小球与弹簧碰撞时机械能损失可忽略不计，发生弹性碰撞，即小车向左运动，ABC错误；
D．小球撞击弹簧片向右反弹的瞬间释放滑块，小车向右运动，当小球下摆的时候，小车仍有向右的动量，滑块持续向右移动，D正确。
故选D。
7. 一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的平衡位置分别位于和处，时刻，P、Q两质点离开平衡位置的位移相同，质点P比质点Q振动超前，则下列说法正确的是（ ）
A. 波沿x轴负向传播B. 波传播的速度大小为
C. 质点P振动的周期为D. 质点P沿y轴负方向回到平衡位置时，质点Q处于波谷
【答案】C
【解析】
【详解】A．因为质点P比质点Q振动超前，可知振动先传到P点后传到Q点，波沿x轴正向传播，A错误；
B．波的传播速度为
B错误；
C．P、Q两质点的平衡位置相距，由
解得
C正确；
D．波向右传播时，质点P处于平衡位置，质点Q处于波峰，D错误。
故选C。
8. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是（ ）
A. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从cd边射出磁场
B. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ad边射出磁场
C. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从bc边射出磁场
D. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，则它一定从ab边射出磁场
【答案】C
【解析】
【详解】AC．当粒子以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，可知带电粒子的运动轨迹恰好与bc边相切与c点，轨迹为半个圆，则粒子圆周运动的周期为
T=2t0
若该带电粒子在磁场中经历的时间是，由于
则粒子运动轨迹对应的圆心角为
由于粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，若粒子从cd边射出磁场，根据单边有界磁场的对称性可知，其轨迹对应的圆心角为
可知，粒子不可能从cd边射出磁场，过O点作此时速度的垂线，交bc边于e点，由于轨迹对应的圆心角大于，可知，粒子一定从ce之间某一位置射出，即粒子一定从bc边射出磁场，故A错误，C正确；
B．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，由于
则粒子运动轨迹对应的圆心角为
当带电粒子的轨迹与ad边相切时，根据几何关系可知，轨迹对应的圆心角为60°，粒子运动的时间为
在所有从ad边射出的粒子中最长时间为，故若该带电粒子在磁场中经历的时间，则一定不是从ad边射出磁场，故B错误；
D．若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0，根据上述
则轨迹对应的圆心角为，根据几何关系可知，当带电粒子的轨迹与ab边相切时，粒子从ab边射出磁场时轨迹对应的圆心角最大，且等于
60°+90°=150°