辽宁省铁岭市某校2023-2024学年高二上学期第二次阶段物理试题（Word版附解析）

清河高中2023-2024学年度上学期第二次考试高二物理试题本试卷分三道大题，本试卷满分100分，考试时间75分钟一、选择题（1-7题单选每小题4分，8-10题多选每小题6分，共46分）1.如图所示，开始时矩形线框与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场外。若要使线框中产生感应电流，下列方法中不可行的是（　　）A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动C.以ad边为轴转动（小于60°）D.以bc边为轴转动（小于60°）2.关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（　　）A.红外线和X射线都常用于医学上透视人体B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C.电磁波谱中频率最小的为γ射线D.无线电波的波长比可见光长3.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（　　）A.t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B.t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C.t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D.t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 4.如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A、B、C三个单摆，摆长分别为L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，现将A拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g，对释放A之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（　　）A.C的振幅比B的大B.B和C的振幅相等C.B的周期为2πD.C的周期为2π5.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A该横波沿x轴负方向传播B.质点N该时刻向y轴负方向运动C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同6.如图，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝83°，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用，则玻璃砖的折射率为（　　） A.B.C.D.7.如图所示是研究光双缝干涉的示意图，和为挡板上的两条狭缝，O为、连线中垂线与光屏的交点，当频率为Hz的单色光垂直射向挡板时，光屏上P处是O上方的第2条暗条纹的中心。已知真空中光速，则、到P点的距离之差为（）A.B.C.D.8.如图所示，甲、乙两木块叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，甲木块与乙木块之间的最大静摩擦力为fm，乙木块与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，为使甲木块和乙木块在振动过程中不发生相对滑动，则（　　）A.它们振幅不能大于A＝B.它们的振幅不能大于A＝C.它们的最大加速度不能大于D.它们最大加速度不能大于9.如图所示，利用单色光照射透明标准板来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到现象如图乙所示的条纹中的A和B的情况，这说明（　　） A.N的上表面A处向上凸起B.N的上表面B处向上凸起C.N的上表面A处向下凹陷D.N的上表面B处向下凹陷10.如图所示，一列振幅为10cm的简谐横波，其传播方向上有两个质点P和Q，两者的平衡位置相距3m。某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，再经过0.3s，Q第一次到达波峰。则下列说法正确的是（　　）A.波长可能为2mB.周期可能为0.24sC.波速可能为15m/sD.0.3s内质点P的位移大小为10cm二、填空题：（共14分，每空2分）11.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3 位有效数字）。12.现测定长金属丝的电阻率。（1）某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm。（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100Ω，画出实验电路图，并标明器材代号______。电源E（电动势10V，内阻约为10Ω）电流表A1（量程0~250mA，内阻R1＝5Ω）电流表A2（量程0~300mA，内阻约为5Ω）滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2A）开关S及导线若干（3）某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。三、计算题：（共40分，要求规范答题。写出必要的文字说明，公式，方程，重要的解题步骤，只写结果不给分。）13.图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置，设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图象。根据图象回答：（1）单摆振动的频率是多大？（2）若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个摆的摆长是多少？（结果保留两位有效数字） 14.如图，一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L。一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面，已知该单色光在玻璃砖中的折射率为n=，真空的光速c=3.0108m/s，求：（1）单色光在玻璃砖中的传播速度；（2）半圆柱面上有光线射出的表面积。15.一列简谐横波t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5s。问：(1)这列波的传播速度是多少？(2)若波向左传播，且3T<Δt<4T，波速是多大？(3)若波速等于68m/s，则波向哪个方向传播？ 清河高中2023-2024学年度上学期第二次考试高二物理试题本试卷分三道大题，本试卷满分100分，考试时间75分钟一、选择题（1-7题单选每小题4分，8-10题多选每小题6分，共46分）1.如图所示，开始时矩形线框与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场外。若要使线框中产生感应电流，下列方法中不可行的是（　　）A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动C.以ad边为轴转动（小于60°）D.以bc边为轴转动（小于60°）【答案】D【解析】【详解】A．将线框向左拉出磁场的过程中，线框的bc部分做切割磁感线的运动，或者说穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流，故A不符合题意；B．当线框以ab边为轴转动时，穿过线框的磁通量减少，所以线框中将产生感应电流，故B不符合题意；C．当线框以ad边为轴转动（小于60°）时，穿过线框的磁通量减少，所以在这个过程中，线框中会产生感应电流，故C不符合题意；D．当线框以bc边为轴转动时，如果转动角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变，线框中不产生感应电流，故D符合题意。故选D。2.关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（　　）A.红外线和X射线都常用于医学上透视人体B.过强紫外线照射有利于人的皮肤健康C.电磁波谱中频率最小的为γ射线D.无线电波的波长比可见光长 【答案】D【解析】【详解】A．X射线有很高的穿透本领，常用于医学透视人体，红外线没有，A错误；B．过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；C．电磁波中频率最大的是γ射线，C错误；D．无线电波的波长比可见光长，故D正确。故选D。3.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（　　）A.t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B.t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C.t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D.t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【答案】A【解析】【详解】AC．由题图可知，t=1s和t=3s时振子在最大位移处，速度为零，加速度分别为负向最大值、正向最大值，故A正确，B错误；BD．由题图可知，t=2s和t=4s时振子在平衡位置，加速度为零，而速度分别为负向最大值和正向最大值，故BD错误。故选A。4.如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A、B、C三个单摆，摆长分别为L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，现将A拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g，对释放A之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（　　） A.C的振幅比B的大B.B和C的振幅相等C.B的周期为2πD.C的周期为2π【答案】D【解析】【详解】CD．将A拉起一较小角度后释放，则B、C做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关，故B、C单摆的周期均为T=2π，C错误，D正确。AB．当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅最大，固有频率越接近驱动力的频率，振幅越大，故B比C的振幅大，AB错误。故选D。5.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A.该横波沿x轴负方向传播B.质点N该时刻向y轴负方向运动C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同【答案】B【解析】【详解】A．结合波形图和质点L的振动图像可知，该时刻质点L在平衡位置向上振动，可知该横波沿x轴正方向传播，选项A错误；B．由于该横波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”，可知质点N该时刻向y轴负方向运动，选项B正确；C．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项C错误；D．该时刻质点K与M的速度均为零、加速度大小相同，方向相反，选项D错误。故选B。6.如图，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ＝83°，今有一束单色光线在横截面内从OA 的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用，则玻璃砖的折射率为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】如图所示因E点为OA的中点，所以入射角α＝30°β＝θ＝83°临界角C＝180°－2α－β＝37°OB面恰好发生全反射，则解得故BCD错误。故选A。7.如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，和为挡板上的两条狭缝，O为、 连线中垂线与光屏的交点，当频率为Hz的单色光垂直射向挡板时，光屏上P处是O上方的第2条暗条纹的中心。已知真空中光速，则、到P点的距离之差为（）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】由解得光波长当光程差是半波长的3倍时，出现第二条暗纹，则、到P点的距离之差为故选C。8.如图所示，甲、乙两木块叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，甲木块与乙木块之间的最大静摩擦力为fm，乙木块与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，为使甲木块和乙木块在振动过程中不发生相对滑动，则（　　）A.它们的振幅不能大于A＝B.它们的振幅不能大于A＝ C.它们的最大加速度不能大于D.它们的最大加速度不能大于【答案】BD【解析】【分析】【详解】CD．当甲木块和乙木块在振动过程中恰好不发生相对滑动时，甲、乙两木块间静摩擦力在最大位移处达到最大。以甲木块为研究对象，根据牛顿第二定律，可得最大加速度故C错误，D正确；AB．以甲、乙两木块整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得代入得故A错误，B正确。故选BD。9.如图所示，利用单色光照射透明标准板来检查平面N的上表面的平滑情况，观察到现象如图乙所示的条纹中的A和B的情况，这说明（　　）A.N的上表面A处向上凸起B.N的上表面B处向上凸起C.N的上表面A处向下凹陷D.N的上表面B处向下凹陷【答案】BC【解析】 【详解】AC．A处所在的条纹是同一条纹，若为直线，则说明该处同一水平线，线上各点对应的空气层厚度都相同，但实际上A处条纹向左弯曲，意味着后一级条纹图中白色条纹提前出现，可见平面的上表面的A处所对应的空气层厚度与后一级条纹对应的空气层厚度相同，而后一级条纹本来对应的空气层厚度比前一级大，可见A处向下凹陷，才能实现该处空气层厚度与下一级条纹对应的空气层厚度一样，故A错误，C正确；BD．薄膜干涉是等厚干涉，即同一条明纹处空气膜厚度相同；从弯曲的条纹可知，B处应该在同一条纹上，厚度相同，但现在推迟出现条纹，说明平面的上表面B处向上凸起，故B正确，D错误。故选BC。10.如图所示，一列振幅为10cm的简谐横波，其传播方向上有两个质点P和Q，两者的平衡位置相距3m。某时刻两质点均在平衡位置且二者之间只有一个波谷，再经过0.3s，Q第一次到达波峰。则下列说法正确的是（　　）A.波长可能为2mB.周期可能为0.24sC.波速可能为15m/sD.0.3s内质点P的位移大小为10cm【答案】ACD【解析】【分析】【详解】某时刻P、Q两质点均平衡位置且二者之间只有一个波谷，故存在以下四种情况A．当P、Q之间的波的形式如图c所示时，则有则有λ＝2m A正确；B．由图可知，质点Q第一次到达波峰经历的时间可能为或解得周期可能为1.2s或0.4s，B错误；C．图a、b、c、d的波长分别为λa＝λb＝3mλc＝2mλd＝6m当周期为1.2s时，波速为va＝vb＝2.5m/svc＝m/svd＝5m/s当周期为0.4s时，波速为va′＝vb′＝7.5m/svc′＝5m/svd′＝15m/sC正确；D．经过0.3s，当质点Q到达波峰时，图a、b中质点P到达波峰，图c质点P到达波谷，图d质点P到达波谷，故0.3s内质点P的位移大小为10cm，D正确。故选ACD。二、填空题：（共14分，每空2分）11.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。【答案】①.B②.③.630【解析】【详解】（1）[1]相邻两亮（暗）干涉条纹的Δx=，要增加观察到的条纹数，即Δx越小，需增大d或减小l，因此应将屏向靠近双缝的方向移动，或使用间距更大的双缝，故A、C、D错误，B正确；（2）[2]由得（3）[3]所测单色光的波长12.现测定长金属丝的电阻率。（1）某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm。 （2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为100Ω，画出实验电路图，并标明器材代号______。电源E（电动势10V，内阻约为10Ω）电流表A1（量程0~250mA，内阻R1＝5Ω）电流表A2（量程0~300mA，内阻约为5Ω）滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2A）开关S及导线若干（3）某同学设计方案正确，测量得到电流表A1读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】①.0.200（0.198~0.202均可）②.③.④.相等【解析】【分析】【详解】（1）[1]金属丝直径d＝20.0×0.01mm＝0.200mm（2）[2]本题要测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A1充当电压表，由于电流表A1 的满偏电压UA1＝ImR1＝1.25V比电源电动势小得多，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。（3）[3]当电流表A1、A2读数分别为I1、I2时，通过Rx的电流为I＝I2－I1Rx两端电压U＝I1·R1故不考虑读数误差，从设计原理看，测量值等于真实值。三、计算题：（共40分，要求规范答题。写出必要的文字说明，公式，方程，重要的解题步骤，只写结果不给分。）13.图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置，设摆球向右运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图象。根据图象回答：（1）单摆振动的频率是多大？（2）若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个摆的摆长是多少？（结果保留两位有效数字）【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由图乙可知单摆的周期 单摆振动的频率（2）单摆周期公式整理得带入数据得14.如图，一长方体透明玻璃砖在底部挖去半径为R的半圆柱，玻璃砖长为L。一束单色光垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，且覆盖玻璃砖整个上表面，已知该单色光在玻璃砖中的折射率为n=，真空的光速c=3.0108m/s，求：（1）单色光在玻璃砖中的传播速度；（2）半圆柱面上有光线射出的表面积。【答案】（1）；（2）。【解析】【详解】（1）由得(结果中保留根号也给分）；（2）光线经过玻璃砖上表面到达下方的半圆柱面出射时可能发生全反射，如图， 设恰好发生全反射时的临界角为C，由折射定律得则有光线射出的部分圆柱面的面积为得。15.一列简谐横波t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5s。问：(1)这列波的传播速度是多少？(2)若波向左传播，且3T<Δt<4T，波速是多大？(3)若波速等于68m/s，则波向哪个方向传播？【答案】(1)若波向右传播，＝（16n＋4）m/s（n＝0，1，2，…）；若波向左传播，＝（16n＋12）m/s（n＝0，1，2，…）；(2)60m/s；(3)向右【解析】【详解】(1)由图知波长为8m，若波向右传播，传播距离为又有 若波向左传播，传播距离为又有。(2)因波向左传播，且3T<Δt<4T，则必有，故n＝3，(3)因波速v＝68m/s，所以，故波向右传播。