陕西省安康中学2024-2025学年高二下学期5月诊断性测试 物理试题（含解析）

陕西省安康中学2024-2025学年高二下学期5月诊断性测试物理试题
一、单选题（每题4分，共28分）
1．有关光学现象的解释，下列说法正确的是（　　）
A．表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光更容易发生衍射
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的衍射现象
2．一只质量为1.4kg的乌贼吸入0.1kg的水，静止在水中。遇到危险时，它在百分之一秒时间内把吸入的水向后全部喷出，以2m/s的速度向前逃窜。以下说法错误的是（　　）
A．该乌贼与喷出的水的动量变化大小相等、方向相反
B．该乌贼喷出的水的速度为28m/s
C．该乌贼在这一次逃窜过程中消耗的能量为39.2J
D．该乌贼喷出水的过程中对水的平均作用力为280N
3．如图所示，两根长直导线平行放置，在两导线间距的中点放上一枚小磁针，当两导线中分别通以同向电流I1、I2（I1>I2）时，小磁针的N极将（　　）
A．垂直纸面向外转动 B．垂直纸面向里转动
C．竖直向上转动 D．竖直向下转动
4．如图所示，倾斜导轨宽为L，与水平面成α角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，金属杆ab水平放在导轨上。当回路电流强度为I时，金属杆ab所受安培力F，斜面的支持力为FN，则（　　）
A．安培力方向垂直ab杆沿斜面向上
B．安培力方向垂直ab杆水平向左
C．FN＝BILcos α
D．
5．某时刻，振荡电路中电流的方向与线圈中磁感线的方向如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．若电容器的上极板带正电，则电容器正在充电
B．若磁场正在减弱，则电容器的上极板带正电
C．减小电容器两极板间距离，振荡周期将变小
D．若在线圈中加一铁芯，则充放电过程会变慢
6．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．该振子的振幅为16cm
B．时，振子的位移为4cm
C．到的时间内，振子的加速度逐渐增大
D．到的时间内，振子通过的路程为1.8m
7．A、B两物体质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．两物体运动的位移之比是
B．两物体受到的摩擦力之比是
C．两物体克服摩擦力做功之比是
D．两物体受到的摩擦力的冲量大小之比是
二、多选题
8．如题图所示，理想变压器的原线圈、副线圈匝数比为n1：n2=2：1，电阻R=10Ω，电压表为理想交流电压表，原线圈的交流电压瞬时值表达式为，下列说法正确的是（　　）
A．电压表的示数为
B．电压表的示数为10V
C．交流电的频率为2.5Hz
D．电阻R的电功率为100W
9．如图甲所示，水平面上、、三点构成三角形，两波源分别位于、两点，时刻两波源开始振动，振动规律均如图乙所示。已知、两波源产生的两列简谐波传到点的时间差是，，，并且，以下说法正确的是（　　）
A．两列波的波长均为
B．质点的起振方向竖直向下
C．到时间内质点通过的路程为
D．、两点之间所在的直线共有4个振动加强点
10．如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向入射磁场，不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）
A．粒子可能从B点射出
B．若粒子垂直于BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为
C．若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为
D．所有从AB边射出的粒子，其在磁场中运动的时间均相等
三、实验题
11．张同学利用力传感器并结合单摆原理测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。
(1)该同学用游标卡尺测量摆球的直径d，游标卡尺示数如图乙所示，则摆球的直径 mm。
(2)轻质细线一端与固定在天花板上的力传感器相连，另一端与摆球相连，使摆球在竖直面内做小角度摆动（摆角小于5°），力传感器记录的细线上的拉力大小F随时间t变化的规律如图丙所示，则单摆运动的周期 （用和表示）。
(3)用毫米刻度尺测量出细线的长度L，根据单摆的周期公式，当地重力加速度的计算式 （用L、d、T表示）。
12．某同学利用下列实验器材设计一个电路来研究某压敏电阻的压阻效应，然后将该压敏电阻改装为压力传感器测量压力。已知该电阻的阻值变化范围为。供选择的实验器材如下：
A．电源E：电动势为，内阻不计
B．电流表：量程为，内阻
C．电流表：量程为，内阻约为
D．电阻箱：阻值范围
E.定值电阻：
F.开关S、导线若干
（1）为了较准确地测量电阻，某同学设计了图甲的实验电路图，根据所设计的电路图，设电流表的示数分别为，电阻箱的电阻为，则的测量值为 。
（2）该同学根据实验测量结果，做出压敏电阻随所加外力F的图像，如图乙所示，则由此图像可知，随压力F的增大，压敏电阻的阻值 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）该同学将这种压敏电阻与一个量程为的理想电压表按如图丙所示电路改装成测量压力的仪表，已知电源，内阻不计，为了使改装后的压力表的量程为，压力为时对应电压表的刻度，则定值电阻R应取 ，电压表刻度对应压力表 N的刻度。
四、解答题
13．如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=，直径AB与屏幕垂直并接触于A点，激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现了两个光斑。
（1）求两个光斑之间的距离；
（2）改变入射角，使屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最长距离。
14．一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时刻波源开始振动，0～4s内波源的振动图像如图甲，t=4s时刻的波形图如图乙。
（1）该波的传播速度；
（2）波源在0～6s内通过的路程；
（3）x=6m处的质点第一次到达波峰的时刻。
15．如图所示，半径为R的光滑的圆弧轨道AP放在竖直平面内，与足够长的粗糙水平轨道BD通过光滑水平轨道AB相连。在光滑水平轨道上，有a、b两物块和一段轻质弹簧。将弹簧压缩后用细线（未画出）将它们拴在一起，物块与弹簧不拴接。将细线烧断后，物块a通过圆弧轨道的最高点C时，对轨道的压力大小等于自身重力的3倍。已知物块a的质量为m，b的质量为2m，物块b与BD面间的动摩擦因数为，物块a到达A点、物块b到达B点前已和弹簧分离，重力加速度为g。求：
（1）物块b沿轨道BD运动的距离x；
（2）烧断细线前弹簧的弹性势能。
参考答案
1．A【详解】A．表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光波长较长，更容易发生衍射，故A正确；
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故B错误；
C．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的色散现象，故C错误；
D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的干涉现象，故D错误。故选A。
2．C【详解】A．乌贼喷水过程，时间较短，内力远大于外力，系统动量守恒，A正确；
B．选取乌贼逃窜的方向为正方向，根据动量守恒定律得解得
B正确；
C．该乌贼在这一次逃串过程中消耗的能量为两者动能之和，即C错误；
D．该乌贼喷出水的过程中对水的平均作用力为D正确；本题选择错误的选项，故选C
3．B【详解】根据右手螺旋定则可知靠近I1右侧的磁场方向为垂直纸面向里，靠近I2左侧的磁感应强度方向为垂直纸面向外，因为I1>I2，所以小磁针的N极垂直纸面向里转动。故选B。
4．D【详解】AB．如图由左手定则判断出安培力方向水平向右，故AB错误；
CD．安培力大小为F＝BIL
由共点力平衡求得斜面的支持力为故C错误，D正确。故选D。
5．D【详解】A．图示电流沿顺时针方向，若电容器的上极板带正电，则电容器上极板的带电荷量减少，电容器正在放电，A错误；
B．若磁场正在减弱，则电流在减小，磁场能减小，电场能增大，则电容器正在充电，电流沿顺时针方向，负电荷向上极板移动，则电容器的上极板带负电，B错误；
C．振荡电路的周期为
根据电容的决定式减小电容器两极板间距离，增大，振荡周期将变大，C错误；
D．若在线圈中加一铁芯，线圈的自感系数L增大，振荡周期增大，充放电过程会变慢，D正确。故选D。
6．B【详解】A．根据图乙可知，该弹簧振子的振幅为8cm，故A错误；
B．根据图乙可知，该弹簧振子的周期振子振动方程为
将代入解得故B正确；
C．到的时间内，振子从最大位移处向平衡位置运动，回复力逐渐变小，加速度逐渐变小，故C错误；
D．到的时间内，经过了5个周期，经过的路程为
故D错误。故选B。
7．B【详解】A．图像的面积表示位移，故有，
则两物体运动的位移之比是，故A错误
B．两物体均受滑动摩擦力做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有
图像的斜率表示加速度，有，
则两物体受到的摩擦力之比是故B正确；
C．物体克服摩擦力做功为
两物体克服摩擦力做功之比是故C错误；
D．摩擦力的冲量为
则两物体受到的摩擦力的冲量大小之比是故D错误；故选B。
8．BC【详解】AB．由可知，原线圈两端电压最大值为V，则有效值为V
根据电压与匝数比关系，有解得副线圈两端的电压为V
因电压表显示的示数是有效值，故电压表的示数为10V，故A错误，B正确；
C．根据解得Hz=2.5Hz故C正确；
D．根据电功率公式有W故D错误；故选BC。
9．AC【详解】A．由图乙可知两列波的周期均为，M、N两波源产生的两列简谐波传到Q点的时间差是1s，则有解得则波长为故A正确；
B．根据波源的振动图像可知波源起振向上，则质点Q的起振方向竖直向上，故B错误；
C．到时间内质点Q振动时间为1s，通过的路程为20cm，故C正确；
D．由几何关系可知，而波长，当M、间的点与两波源的距离差等于波长的整数倍时为振动加强点，有，解得，，，
所以M、N两点所在的直线共有5个点为振动加强点，故D错误。故选AC。
10．CD【详解】A．带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转，由于BC边的限制，粒子不能到达B点，故A错误；
B．粒子垂直于BC边射出，如图甲所示。
则粒子做匀速圆周运动的半径等于D点到BC边的距离，即故B错误；
C．粒子从C点射出，如图乙所示。
根据几何关系有求得，
则粒子在磁场中运动的时间为故C正确；
D．根据可知
若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，轨迹半径越大，如图丙所示。
由几何知识可知，所有粒子从AB边射出时的圆心角均相同，可知其在磁场中运动的时间均相同，故D正确。
故选CD。
11．(1)11.70(2)(3)（或）
【详解】（1）摆球的直径11mm+0.05mm×14=11.70mm。
（2）单摆运动的周期
（3）根据解得
12． 减小 150 50
【详解】（1）的测量值为
（2）由图可知，随压力F的增大，压敏电阻的阻值减小。
（3）由图乙根据欧姆定律
当F=100N时，，此时电压表电压为3V，定值电阻的阻值为
将代入得
13．（1）cm；（2）10cm
【详解】（1）光路图如图所示
设折射角为γ，折射光线交MN于P点，反射光线从玻璃砖射出后交MN于Q点，根据折射定律有n＝
解得γ＝60°
由几何关系可得两个光斑P、Q之间的距离PQ＝PA＋AQ＝Rtan30°＋Rtan60°
解得PQ＝cm
（2）当入射角增大发生全反射时，屏MN上只剩一个光斑，此光斑Q′离A点最远时，恰好发生全反射，入射角等于临界角，即i＝C且sinC＝，Q′A＝代入数据解得O′A＝10cm
14．（1）0.5m/s；（2）24cm；（3）13s
【详解】（1）由图甲可知该波的周期为
由图乙可知该波的波长为
则该波的传播速度为
（2）由图甲可知该波的振幅为
由于则波源在0～6s内通过的路程为
（3）由题图甲、乙知，时波峰在1.5m处，该波峰要传到6m处，需要的时间为
所以处的质点第一次到达波峰的时刻为
15．（1）；（2）
【详解】（1）以水平向左为正方向，弹簧弹开a、b过程，由动量守恒定律得
物块a从A运动到C的过程中，由机械能守恒定律得
在最高点重力与支持力的合力提供物块a所需向心力,则有
又联立可解得；
物块b减速到停下过程中，由动能定理得可解得
（2）弹簧弹开物块a、b的过程，弹性势能转化为动能，可得解得弹性势能