秘密★启用前 试卷类型:A
2023 ~ 2024学年度第一学期学科素养诊断试题
高 二 物 理
2024.1
一、选择题：1至8题为单选题，每题3分；9至12题为多选题，每题4分。
1．我们的现代生活越来越离不开电磁波，我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为；家用微波炉所使用的电磁波频率约为；家用Wi-Fi所使用的电磁波频率约为。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．一定不会产生偏振现象
B. Wi-Fi信号比微波更容易发生衍射
C．Wi-Fi信号与北斗导航信号叠加时，不能产生明显的干涉现象
D．Wi-Fi信号从一个房间穿过墙壁进入另一个房间后，波长变短
2．在2023年的双11促销活动中“520 暖手充电宝”集暖手与移动充电两大功能而受热捧，下列表格列出了这种产品的几个主要参数：
产品名称 520 暖手充电宝 重量 285 g
尺寸 74×68.5×33.8(mm) 电池容量 5000 mAh
输入 DC5V/2.5A（最大） 输出 DC5V/2A（最大）
发热温度 52 ℃ 发热功率 2.0W
根据上述信息，下列说法正确的是（ ）
A．5000 mAh的mAh是能量的单位
B．参数“DC 5V”中“DC”指交流电的意思
C．该产品仅用作暖手，理论上可持续工作约12小时
D．以最大电流给手机充电，充电宝最多能连续工作2个小时
3．在一次分组实验探究活动中，甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度”的实验，回来后共同绘制了T2－L图象，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法正确的是（ ）
A．由图甲分析可知，A图线所对应的实验地点重力加速度较大
B．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定
C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，同样可以利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度
D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8 cm
4．在一次物理兴趣小组探讨活动时，有一组学生将教科书中出现的以下四张图片进行综合分析，总结关于波的特性，下列说法正确的是（ ）
A．图1所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于共振引起的
B．图2所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
C．图4所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的
D．图3所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的
5．在物理实验课上，某一小组测得了某个电源路端电压与电流关系的函数图象，把此电源接在图2示的电路中，其中，．则下列正确的是（ ）
A．此电源电动势为3V，内阻为
B．若在C、D间连一个理想电压表，其读数是
C．若在C、D间连一个理想电流表，其读数是
D．若在C、D间连一电容为的电容器，则电容器所带电荷量是
6．在探究通电线圈产生磁场的实验中，有一位同学画出了一组如图所示的小磁针状态，同组的同学发现其中小磁针的N极指向有多处错误，，请帮忙找出小磁针的N极指向正确的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
7．在做几何光学实验时，有一组同学突发奇想摆出了如图所示的装置，A、B、C、D四块完全相同的半圆柱形玻璃砖如图对称放置玻璃的折射率为n。现在A玻璃砖底边中点S处有一点光源发出一细脉冲激光束，射向B玻璃砖的底边中点P，发现均无光线从底边射出，不计光在传播过程中的能量损失，则下列说法正确的是（ ）
A．半圆柱形玻璃砖的折射率一定等于
B．半圆柱形玻璃砖的折射率可能等于
C．如果该脉冲激光束为红光，当换成紫光时一定不能经历相同传播路径
D．传播过程中，红脉冲光回到S点的时间与紫脉冲光回到S点的时间相同
8．在体育馆训练时，将乒乓球发球机置于地面上方某一合适位置，如图所示，正对竖直墙面水平发射乒乓球。现有两个质量相同乒乓球a和b以不同速度水平射出，碰到墙面时下落的高度之比为4：9，不计阻力，则乒乓球a和b（ ）
A．初速度之比为3：2 B．重力对两乒乓球的冲量大小之比为3：4
C．重力对两乒乓球做功之比为2：3 D．碰墙前运动时间之比为3：4
9．在物理学中，常用比值法来定义物理量，例如用E=定义电场强度。下列也采用比值法定义、且定义式正确的物理量是（ ）
A．电流 B．磁感应强度
C．导体的电阻 D．电容器的电容C=
10．跑酷是年轻人比较喜欢的运动，其中有一次运动简化如图所示，在光滑平直的路面上静止着两辆完全相同的小车，人从a车跳上b车，又立即从b车跳回a车，并与a车保持相对静止。下列说法正确的是（ ）
A．最终a车的速率小于b车的速率
B．最终a车的速率大于b车的速率
C．全过程中，a车对人的冲量大于b车对人的冲量
D．全过程中，a车对人的冲量小于b车对人的冲量
11．在家用电器修理时，经常使用多用电表的欧姆挡测电路上的电阻大小或好坏，下列操作和说法正确的是（ ）．
A．测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处
B．每一次换挡，都要重新进行一次欧姆调零
C．在测量电阻时，电流从红表笔流经被测电阻再到黑表笔
D．在测量电阻时，若指针偏转很小(靠近∞附近)，应换倍率更大的挡进行测量
12．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，四个电表V1、V2、V3、A的示数分别用、、和I表示，电表示数变化量的绝对值分别用、、和表示。下列判断正确的是（ ）
A．电流表A示数变大
B．大于
C．不变
D．变小
二、实验题：
13．（6分）用如图所示的装置根据平抛运动规律验证两小球碰撞中的动量守恒。使用频闪相机对小球碰撞前后的运动情况进行拍摄。图中背景是放在竖直平面内带方格的纸板，纸板平面与小球运动轨迹所在的平面平行，每个小方格的边长为，取，实验核心步骤如下：
（1）让小球从挡板处由静止释放，从斜槽末端水平抛出后频闪照片如图乙中的A所示。
（2）把小球静置于轨道末端，让小球从挡板处由静止释放，两球在斜槽末端碰撞。碰撞后两小球从斜槽末端水平抛出。抛出后的频闪照片分别如图乙中的B、C所示。
（3）由图乙结合已知数据可计算出频闪相机闪光的周期T= s（结果保留2位有效数字）。
（4）由图乙结合已知数据可计算出碰撞后小球的速度= m/s（结果保留2位有效数字）。
（5）若碰撞过程中动量守恒，则 。
14．（8分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L= cm。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径D= cm。
（3）用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻阻值约为 Ω。
（4）为了测量由两节干电池组的电动势和内阻，某同学设计了如图丁（a）所示的实验电路，其中R为电阻箱，定值电阻R0=3Ω为保护电阻，电压表为理想电表。
①某同学按如图丁（a）所示的电路图连接好电路。
②先断开开关S，将电阻箱的阻值调到最大，再闭合开关S，调节电阻箱，读取并记录电压表的示数及电阻箱的阻值，多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以为纵坐标，为横坐标，画出的关系图线，如图丁（b）所示（该图线为一条直线）。
③根据电路原理图推导和的函数关系，= 。根据图线求得电池组的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位有效数字）
三、解答题
15．（10分）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形透明材料置于水平桌面上，OP之间的距离为，当光线从P点垂直界面入射后，恰好在透明材料圆形表面发生全反射；当入射角为θ时，光线从透明材料圆形表面出射后恰好与入射光平行。求：
（1）透明材料的折射率n
（2）入射角θ的正弦值sinθ
16．（10分）如图所示的电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝0.2 Ω，电动机的电阻R0＝0.5 Ω，电阻R1＝1.8Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1＝3.6 V，求：
（1）流过电动机的电流；
（2）电动机输出的机械功率；
17．（12分）枣庄某一玩具厂家开发设计了一款新型玩具，模型如下．游戏时玩家把压缩的弹簧释放后使得质量m＝0.1kg的小弹丸A获得动能，弹丸A再经过半径R0=0.1m的光滑半圆轨道后水平进入光滑水平平台，与静止的相同的小弹丸B发生碰撞，并在粘性物质作用下合为一体．然后从平台O点水平抛出，落于水平地面上设定的得分区域．已知压缩弹簧的弹性势能范围为J，距离抛出点正下方O'点右方0.4m处的M点为得分最大值处，小弹丸均看作质点．
（1）要使得分最大，玩家释放弹簧时的弹性势能应为多少
（2）得分最大时，小弹丸A经过圆弧最高点时对圆轨道的压力大小．
（3）若半圆轨道半径R可调(平台高度随之调节)弹簧的弹性势能范围为J，玩家要使得落地点离O'点最远，则半径应调为多少 最远距离多大
18．(14分）一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图实线所示，在t1=0.4s时刻的波形如图虚线所示，求：
（1）若波向x轴正方向传播，求该波的波速
（2）若波向x轴负方向传播，且T（3）若波向x轴负方向传播，且t1一、选择题
1．C 2．C 3．B 4．C 5.B 6.D 7.B 8.A 9．BD 10．AD 11．ABD 12.ABC
二、实验题：
13． 0.10 （2分） 3.0 （2分） 3：1（2分）
1 R r 1
14． 5.035 （1分） 0.4700 （2分） 130 （1分） 0 （2分）
E E R
2.7 （1分） 3.1 （1分）
三、解答题
15．（10分）（1）2；（2 2 5）
5
【详解】作出两种情况下的光路图，如图所示
（1）在 A处发生全反射故有
sinC 1 OP ...............2分
n R
解得
n=2...............2分
（2）由于出射光平行可知，在 B处射出，故有
n sin ...............2分
sin OBP
sin OBP OP 5 ...............2分
OP2 R2 5
解得
sin 2 5 .............2分
5
16．（10分）（1）2A；（2）14W；
{#{QQABDQYQgggAABAAAAgCAwFqCAMQkBAACAoOBEAEIAAASRNABAA=}#}
【详解】(1)电动机正常工作时，总电流为
U
I 1＝ R ＝ 2A................2分1
(2)电动机两端的电压为
U＝E－Ir－U1=(12－2×0.2－3.6) V＝8V................2分
电动机消耗的电功率为
P 电＝UI＝8×2 W＝16 W................2分
电动机的热功率为
P ＝I2R0＝22热 ×0.5W＝2W................2分
电动机输出的机械功率
P 机＝P 电－P 热＝14 W................2分
17．（12分）(1)1J (2) 15N (3) 1.0m，2.0m
【详解】(1)根据机械能守恒定律得：
1 ............1分Ep mv
2 mg 2R
2 1 0
A、B发生碰撞的过程，取向右为正方向，由动量守恒定律有：
mv1=2mv2............1分
2R 1 gt 20 0 ............1分2
x=v2t0............1分
解得：
Ep=1J............1分
(2)小弹丸 A经过圆弧最高点时，由牛顿第二定律得：
v2FN mg m 1R0
解得：
FN=15N............1分
由牛顿第三定律知：
F 压=FN=15N............1分
(3)根据
1 ............1分Ep mv
2
1 mg 2R2 0
{#{QQABDQYQgggAABAAAAgCAwFqCAMQkBAACAoOBEAEIAAASRNABAA=}#}
mv1=2mv2............1分
2R= 12 gt
2，............1分
x=v2t............1分
联立解得：
E
x ( p 2R ) 2R
mg 0 0
其中 Ep最大为 4J，得 R=1.0m时落点离 O′点最远，为：
xm=2.0m............1分
5 15nm/s n 1 2 3 10 18．(14分）（1） 、、 cm；（2）0.02s；（3） y 10sin t ；2 3
【详解】（1）若波向 x轴正方向传播，则有
x3 v3t1 ， x3 1 n 1 3n n 1、2、3 .............2分
解得
v x3 1 3n 5 15n3 m/s n 1、2、3 t 0.4 2 .............2分1
（2）若波向 x轴负方向传播，且 Tx2 v2t1 ，3m= x2 2 6m.............1分
解得
v x2 52= 12.5m/st1 0.4
.............1分
x=2m处的 P质点第一次出现波谷的时刻为
t x 2.25 22 0.02sv 12.5 .............1分2
（3）由图像可知，波长为 =3m，若波向 x轴负方向传播，设波速为 v1，则有
x1 v1t1 ， x1 3m .............1分
解得
v x1 3 11= 5m/st 0.4 .............1分1
则周期为
T 31 0.6sv 5 .............1分1
{#{QQABDQYQgggAABAAAAgCAwFqCAMQkBAACAoOBEAEIAAASRNABAA=}#}
x=1.5m处的质点的振动方程为
y Asin t .............2分
由图可知
A 10cm
= 2 10 .............1分
T 3
联立解得
y 10sin 10 t cm.............1分
3
{#{QQABDQYQgggAABAAAAgCAwFqCAMQkBAACAoOBEAEIAAASRNABAA=}#}
