海南省海口市农垦中学2023-2024学年高二上学期期中检测物理试题（含答案）

农垦中学2023-2024学年高二上学期期中检测
物理科试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1.下列物理量中不属于矢量的是（ ）
A.动量 B.冲量 C.磁通量 D.磁感应强度
2.下列说法正确的是（ ）
A.单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越大
B.观察者靠近声波声源的过程中，接收到声波的频率小于波源的频率
C.海市蜃楼产生的原因是海面上方上层空气的折射率比下层空气的折射率大
D.水中的潜水员斜向上看岸边的物体时，看到的物体的像比物体所处的实际位置高
3.如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里。一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板。若不计重力，下列四个物理量中只改变哪一个时，粒子运动轨迹不会改变（ ）
A.粒子速度的大小 B.磁感应强度
C.电场强度 D.粒子所带的电荷的电性
4.关于两个简谐运动：和以下说法正确的是（ ）
A.它们的振幅之比是1∶1 B.它们的频率之比是1∶3
C.它们的周期均为 D.它们的相位差大小是
5.一列简谐波沿轴正方向传播，时波形如图所示，已知在0.6s末，点恰第四次（图中为第一次）出现在波峰，则下列说法正确的是（ ）
A.波的周期是0.6s B.波传播到点需要1.5s
C.点在0.35s末第一次出现在波谷 D.点开始振动时速度方向是向上的
6.一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.质点的振动频率为4Hz B.和两时刻，质点的速度相同
B.前20s内，质点通过的路程为40cm D.第9s末，质点的速度为零，加速度为零
7.如图所示，、、是等边三角形的三个顶点，是、连线的中点。以为坐标原点，、连线为轴，、连线为轴，建立坐标系。过、、、四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的电流、方向如图中所示。则过点的通电直导线所受安培力的方向为（ ）
A.沿轴正方向 B.沿轴负方向
C.沿轴正方向 D.沿轴负方向
8.下列说法正确的是（ ）
A.当驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体会发生共振现象
B.弹簧振子的振动周期与弹簧振子的振幅有关
C.做受迫振动的物体的振幅由驱动力的大小决定，与物体的固有频率无关
D.阻尼振动可能是简谐运动
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光由左侧射入水滴，、是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（、是单色光）。下列关于光与光的说法正确的是（ ）
A.水滴对光的折射率大于对光的折射率
B.光在水滴中的传播速度等于光在水滴中的传播速度
C.用同一台双缝干涉仪在相同的实验条件下做光的双缝干涉实验，光相邻的亮条纹间距小于光的相邻亮条纹间距
D.、光在由空气进入水滴后波长要变长
10.如图，质量均为200g的木块、并排放在光滑水平面上，上固定一竖直轻杆，轻杆上端的点系一长为1m的细线，细线另一端系一质量为100g的小球（可以视为质点）。现将小球拉起使细线水平伸直，并由静止释放球。（），下列说法正确的是（ ）
A.球摆到最低点过程，、、组成的系统的总动量守恒
B.球摆到最低点时，速度大小为4m/s
C.球再次摆到右侧某一最高位置时，与木块有共同水平向左的速度
D.球第一次摆到最低点过程中，木块、向右移动的距离为0.4m
11.如图所示，为带正电的小物块，是一不带电的绝缘物块（设、间无电荷转移），、叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力拉物块，使、一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（ ）
A.对的压力不变
B.对的压力变大
C.、物块间的摩擦力变小
D.、物块间的摩擦力变大
12.同一均匀介质中有两个振源、，分别位于轴上的和。取振源开始振动时为时刻，时之间的波形如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.时坐标原点处的质点正在平衡位置向上振动
B.时坐标原点处的质点的位移为
C.稳定时，坐标原点处的质点的振幅为50cm
D.稳定时，振源、之间有16个振动加强点
13.如图所示，和为水平、平行放置的两光滑金属导轨，两导轨相距，导体棒质量为，垂直放在导轨上，导体棒的中点用承受力足够大的轻绳经光滑定滑轮与放在水平面上的物体相连，细绳一部分与导轨共面且平行，另一部分与导轨所在平面垂直，磁场的磁感应强度与时间的关系为，方向竖直向下.现给导体棒通入的恒定电流，使导体棒最终向左运动，重力加速度大小为，下列描述符合事实的是（ ）
A.棒上通入的电流方向为从向
B.在第2s末物体恰好离开地面
C.第4.5s末棒的加速度为
D.棒运动过程中安培力做的功等于导体棒与物体组成系统动能的增加量
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处。
14.（10分）
（1）某学习小组利用图甲所示装置测量某种色光的波长，已知双缝间距离为0.20mm，双缝到屏间的距离为75.0cm。
甲 乙 丙
实验时，移动分划板，第1条明条纹对应的游标卡尺读数如图乙所示，第5条明条纹的游标卡尺读数如图丙所示，丙图中游标卡尺上的读数为______mm，该单色光的波长为______m。
（2）某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，用纸板搭建如图1所示的滑道，使甲、乙滑片可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中为水平段，甲、乙大小相等，质量分别为和，与纸板的动摩擦因数相同。
实验步骤如下：如图1所示，将甲放置在斜面的某一位置，标记此位置为。由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从点到停止处的滑行距离。如图2所示，将乙放置在处，左侧与点重合，将甲放置于点由静止释放，当甲、乙发生碰撞后，分别测量甲、乙从点到停止处的滑行距离和。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到、、的平均值分别为、、。
图1 图2
①在本实验中，______（选填“<”、“=”或“>”）.
②碰撞前，甲到点时速度的大小可表示为______（设甲、乙与纸板间的动摩擦因数为，重力加速度为）.
③在误差允许范围内，若表达式______成立，可验证碰撞过程中动量守恒。
15.（8分）在用“单摆测量重力加速度”的实验中：
①（单选）下面叙述正确的是______（选填选项前的字母）
A.1m和30cm长度不同的同种细线，选用30cm的细线做摆线；
B.直径为1.8cm的塑料球和铁球，选用铁球做摆球；
C.当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，用此时间除以50做为单摆振动的周期
②若测出单摆的周期、摆线长、小球的直径，则当地的重力加速度______（用测出的物理量字母表示）：
③某同学用一个铁锁代替小球做实验。只改变摆线的长度，测量了摆线长度分别为和时单摆的周期和，则可得重力加速度______（用测出的物理量字母表示）；该同学测量了多组实验数据做出了图像，该图像对应下面的______图。
A. B. C. D.
四、计算题：本题共3小题，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16.（10分）如图所示，一玻璃砖的截面由半圆和等腰直角三角形组成，点为圆心，半圆的直径长为，半圆上的点到的距离为，一束光射到点，入射角为60°，折射光线与平行。已知光在真空中的传播速度为。求：
（1）玻璃砖的折射率；
（2）光在玻璃砖中的传播时间。
17.（12分）如图所示，正方形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，甲、乙两带电粒子均从点沿与成30°角的方向垂直射入磁场，甲粒子垂直于边离开磁场，乙粒子从边的中点离开磁场.已知甲粒子的速度大小为，甲、乙两带电粒子的电荷量之比为1∶2，质量之比为1∶2，不计粒子重力.求：
（1）乙粒子的速度大小：
（2）甲、乙两粒子在磁场中运动的时间之比.
18.（16分）如图所示，水平地面点左侧光滑，右侧粗糙且动摩擦因数为，在点左侧某位置放置质量为的长木板，质量为的滑块A置于长木板的左端，A与长木板之间的动摩擦因数也为，在点右侧依次放置质量均为的滑块B、C、D，现使滑块A瞬间获得向右的初速度，当A与长木板刚达到共速时，长木板恰好与滑块B在点发生弹性碰撞，碰后立即将长木板和滑块A撤走，滑块B继续向前滑行并和前方静止的C发生弹性碰撞，B、C碰后C继续向前滑行并与前方静止的D发生弹性碰撞，最终滑块D停在水平面上的点，已知开始时滑块B、D间的距离为，重力加速度为，滑块A、B、C、D均可看成质点且所有弹性碰撞时间极短，求
（1）开始时，长木板右端与滑块B之间的距离.
（2）长木板与B碰后瞬间B的速度
（3）滑块D最终停止的位置与D开始静止时的距离。
农垦中学2023-2024学年高二上学期期中检测
物理科参考答案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8
C D D D C C A A
9 10 11 12 13
AC BC BC AB BC
14.（1）9.6
【详解】由图丙可知，实验中使用的是10分度的游标卡尺，且游标的第⑥个刻度与主尺刻度对齐，因此游标卡尺的读数为
图乙的读数为
由题意知
得
由于
得
14.（2）①.> ② ③
【详解】①在本实验中，甲乙碰撞后没有反弹，可知，
②甲从点到点，根据动能定理
解得
③同理，碰撞后甲的速度和乙的速度分别为，
若动量守恒，则满足
整理得
15.①B ② ③ B
16.【答案】（1）；（2）
【详解】（1）半圆上的点到的距离为.由三角形边角关系可知，折射角为30°，则，玻璃砖的折射率为
（2）光射到边时的入射角为45°.发生全反射的临界角为即
故光在传播到边后发生全反射，光路图如图所示
光在玻璃砖中的路程为
光在玻璃砖中的传播的速度为
故光在玻璃砖中的传播时间
17.【答案】（1） （2）1∶4
【解析】（1）设边界长度为，如图可得，
对于甲和乙两粒子，洛伦兹力提供向心力，可得，因为，
所以，
（2），，如图可得，，所以甲、乙两粒子在磁场中运动的时间之比为1∶4
18.【答案】（1）；（2），（3）
【详解】（1）A在长木板上滑行，当A与长木板刚达到共速时，长木板恰好与滑块B在点发生弹性碰撞，由于点左侧光滑，可知A与长木板组成系统满足动量守恒，则有
解得
以长木板为对象，根据动能定理可得
解得长木板右端与滑块B之间的距离为
（2）长木板与B发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得
解得长木板与B碰后瞬间B的速度为
（3）设B与C碰撞前瞬间的速度为.B与C发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得
解得，
可知发生弹性碰撞后B与C速度发生交换，同理可知发生弹性碰撞后C与D速度发生交换，则根据能量守恒可得
解得