江苏省南通市海安市高级中学2023-2024学年高二上学期10月阶段检测（二）物理试题（含答案）

海安市高级中学2023-2024学年高二上学期10月阶段检测（二）
物 理
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.下列说法正确的是（ ）
A.两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
B.两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
C.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
D.一列波通过小孔发生了衍射，波源频率越大，观察到的衍射现象越明显
2.飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图a。某型号的飞力士棒质量为600g。长度为1.5m。固有频率为4.5Hz。如图b，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法正确的是（ ）
图a 图b
A.使用者用力越大，飞力士棒振动越快
B.无论手振动的频率如何，飞力士棒振动的频率始终为4.5Hz
C.随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大
D.要使飞力士棒产生共振，需要驱动该飞力士棒每分钟振动270次
3.如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离，释放后振子在、间振动。设，振子由到运动时间为0.1s，则下列说法正确的是（ ）
A.振子的振幅为20cm，周期为0.2s
B.振子在、两处受到的回复力分别为与
C.振子在、两处受到的回复力大小都是
D.振子完成一次全振动通过的路程是20cm
4.图（a）为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点；图（b）为质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
（a） （b）
A.在时，质点沿轴正方向运动
B.在时，质点的加速度方向沿轴正方向
C.从到，该波沿轴正方向传播了6 m
D.从到，质点通过的路程为30 cm
5.如图所示，木块静止在光滑水平面上，两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块内，这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度，则下列说法正确的是（ ）
A.子弹A的质量一定比子弹B的质量大
B.入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力大
C.子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长
D.子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能大
6.如图所示，小华发现质量为的水平平板锅盖刚好被水蒸气顶起。假设水分子的质量均为，并均以速度垂直撞击锅盖后以大小为的速度反向弹回，重力加速度为，忽略水分子的重力，则单位时间撞击锅盖的水分子个数为（ ）
A. B. C. D.
7.如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出的两种不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光，圆形区域周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙），设光的折射率为。则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.在水中，光的波长比光小 B.水对光的折射率比光大
C.在水中，光的传播速度比光小 D.复色光圆形区域的面积为
8.电流计等磁电式电表是利用永久磁铁对通电线圈的作用原理制成的，其优点是灵敏度高。构造如图甲所示，圆柱形铁芯固定于U形磁铁两极间，其中磁场是均匀辐向分布，铁芯外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框，铝框的转轴上装有指针和游丝（又称螺旋弹簧）。下列说法中正确的是（ ）
甲 乙
A.图乙中当线圈通以如图所示电流，图中指针往左偏
B.线圈中电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也越大，线圈偏转的角度也越大
C.极靴和铁质圆柱之间磁场是匀强磁场
D.线圈无论转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，所以线圈不受安培力
9.如图所示，一倾角为的光滑绝缘斜面，处于竖直向下的匀强电场中，电场强度。现将一长为的细线（不可伸长）一端固定，另一端系一质量为、电荷量为的带正电小球放在斜面上，小球静止在点。将小球拉开倾角后由静止释放，小球的运动可视为单摆运动，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A.摆球经过平衡位置时合力为零 B.摆球的摆动周期为
C.摆球的摆动周期为 D.摆球刚释放时的回复力大小
10.如图所示，将两个质量分别为、的小球A、B叠放在一起，中间留有小空隙，从初始高度处由静止释放。A球与地面碰撞后立即以原速率反弹，A球与B球碰撞的时间为0.01s，不计空气阻力，取向上为正方向，B球的速度时间图像如图乙所示，取，下列说法中正确的是（ ）
甲 乙
A.B球与A球碰前的速度大小为
B.A、B两球发生的是弹性碰撞
C.若远小于，第一次碰撞后，球上升的最大高度可能大于20m
D.两球碰撞过程中，B球的重力冲量与A对甲B球的冲量大小比值为
二、非选择题：共6题，共60分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11.（6分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率，在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线，并让入射光线过圆心，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针，使挡住、的像，连接，图中为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，、分别是入射光线、折射光线与圆的交点，、均垂直于法线并分别交法线于、点。
（1）设的长度为，的长度，的长度为，的长度为，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为________。
（2）该同学在插大头针前不小心将玻璃砖以为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12.（8分）双缝干涉测光的波长实验中，滤光片为红光滤光片，测量头为螺旋测微器。将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为________mm，求得相邻亮条纹的间距为________mm。已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为0.700 m，由计算式________，求得所测红光波长为________nm。
甲 乙
13.（8分）如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与成角射入后对射出的折射光线的强度进行记录，发现它随着角的变化而变化，变化关系如图乙所示，如图丙所示是这种材料制成的玻璃砖，左侧是半径为的半圆，右侧是长为，宽为的长方形一束单色光从左侧点沿半径方向与长边成45°角射入玻璃砖，求：
甲 乙 丙
（1）该透明材料的折射率；
（2）光线在玻璃砖中运动的总时间。（光在空气中的传播速度为）（结果可保留根号）
14.（10分）如图所示，在平面内有两个点波源、分别位于轴上、处，它们在同一均匀介质中均从开始沿轴正方向做简谐运动，波源开始的振动方程为，波源开始的振动方程为，质点位于轴上处，已知质点在时开始振动，求：
（1）这两列波在介质中的波长；
（2）在至内质点通过的路程。
15.（13分）如图所示，半径为的圆形区域位于正方形的中心，圆形区域内、外有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向相反。一质量为、电荷量为的带正电粒子以速率沿纸面从点平行于边沿半径方向射入圆形磁场，在圆形磁场中转过90°从点射出，且恰好没射出正方形磁场区域，粒子重力不计，求：
（1）磁场的磁感应强度的大小；
（2）正方形区域的边长；
（3）粒子回到点所用的时间。
16.（15分）如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定在地面上，一根轻弹簧套在杆上，下端与地面连接，上端连接带孔的质量为的小球并处于静止状态，质量为的小球A套在杆上，在B球上方某一高度处由静止释放，两球碰撞后粘在一起。当A、B一起上升到最高点时，A、B的加速度大小为，为重力加速度，弹簧的形变总在弹性限度内，已知弹簧的弹性势能表达式为，其中为弹簧的劲度系数、为弹簧的形变量，A，B两球均可视为质点。求：
（1）小球A开始释放的位置离B球的距离；
（2）两球碰撞后，弹簧具有的最大弹性势能；
（3）若将A球换成C球，C球从A球开始静止的位置由静止释放，C、B发生弹性碰撞，磁撞后立即取走C球，此后B球上升的最大高度与A、B一起上升的最大高度相同，则C球的质量多大。
海安市高级中学2023-2024学年高二上学期10月阶段检测（二）
物理答案评分标准
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1.C 2.D 3.C 4.B 5.D 6.A 7.D 8.B 9.C 10.D
二、非选择题：共6题，共60分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11.（6分）（1）和 （2）偏大
12.（8分）13.870、2.310、、660
13.（8分）解：（1）（4分）由图乙可知，，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角，即：，根据全反射临界角公式：，得：；
（2）（4分）因为临界角是45°，光线在玻璃砖中刚好发生5次全反射，光路图如图所示：
则总的光程为：，
光在玻璃砖中的传播时间：，
光在玻璃砖中的传播时间：；
14.（10分）（1）（4分）设这两列波周期为，波长为，波速为，
则：
两波在介质中的波长：
（2）（6分）质点到、的距离之差，所以点是加强点；
波源的振动传到所用的时间
当时，波源的振动传到点，此时波源的振动传到处
故质点在0～0.45s内质点振动了2个周期，则
0.45s～0.7s内的振幅
0.45～0.7s内，的路程为
所以在至内质点通过的总路程
15.（13分）解：（1）（4分）粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，设轨道半径为，
则洛仑兹力充当向心力可知：，
由几何关系可知，，解得：；
（2）（4分）粒子在正方向形磁场中的轨道半径为，
粒子恰好不从边射出则有，解得；
则正方向的边长；
（3）（5分）粒子在圆形磁场中做圆周运动的周期，
在圆形磁场中运动时间，
粒子在圆形以外的区域做圆周运动周期，
在圆形以外的磁场中运动时间：，
则再次回到点的时间。
粒子运动具有周期性，回到点的时间为（1、2、3…）
16.（15分）（1）（6分）开始时，弹簧的压缩量
当A、B一起上升到最高点时，设弹簧的伸长量为，
根据牛顿第二定律，解得
设开始时A、B间的距离为，根据机械能守恒
设A、B碰撞后一瞬间，A、B共同速度大小为，根据动量守恒有
从碰后一瞬间到上升到最高点，根据机械能守恒有
解得
（2）（4分）两球碰撞后，两球运动到最低点时弹簧的弹性势能最大，则从碰撞结束至两球运动到最低点，设小球向下运动的距离为，
根据机械能守恒
得到，解得
则弹簧具有的最大弹性势能
（3）（5分）设C球的质量为，根据动量守恒
根据机械能守恒
解得
根据题意有
解得