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德优网2023陕西省西安市碑林区西工大附中高中物理考试期中高二上

2023-2024学年陕西省西安市西工大附中高二(上)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(14小题共56分)
1. (本题4分) 下列关于光学现象的说法中正确的是(  )

A.用光导纤维束传送图象信息,这是光的衍射的应用

B.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果

C.在照相机镜头前加装滤光片拍摄水下的景物,可使影像更清晰利用了光的偏振

D.通过平行于日光灯的狭缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色条纹,这是由于光的折射而产生的色散现象

2. (本题4分) 德优题库如图甲所示,是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,质点P与原点的距离x1=2m,质点Q与原点的距离x2=4m,此时与原点的距离为x3=6m的质点刚要开始振动。图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象。由此可知(  )
?

A.这列波的波长为λ=2m

B.图乙可能是图甲中质点Q的振动图象

C.这列波的传播速度为v=3m/s

D.这列波的波源起振方向向上

3. (本题4分) 下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F的方向,其中正确的是(  )
A.德优题库
B.德优题库
C.德优题库
D.德优题库
4. (本题4分) 德优题库如图所示,将一阴极射线管置于一通电螺线管的正上方且与线圈轴线处于同一水平面内,则阴极射线将(  )
A.垂直于纸面向里偏转 B.垂直于纸面向外偏转
C.平行于纸面向上偏转 D.平行于纸面向下偏转
5. (本题4分) 第四届中国质量获奖者——福耀集团,其生产的汽车玻璃以超高的品质取得了世界八大汽车厂商的认证。参加社会实践的某高中学生利用所学的光学知识测出了一款汽车玻璃样品的折射率。如图所示,该学生将一束光线以入射角θ=60°从空气射向厚度h=2cm的平行板玻璃,测出下界面出射光线的出射点与上界面入射光线的法线之间的距离d=1cm。则此玻璃的折射率n为(  )

A.       
B.       
C.     
D.
6. (本题4分) 市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处,这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线在薄膜中的波长,用λ0表示此红外线在真空中的波长,则灯泡所镀薄膜的厚度最小应为(  )
A.      
B.     
C.   
D.
7. (本题4分) 德优题库长为4L的直导线等分成四等份,拆成如图所示的图形,其中的V形导线夹角为60°,整个图形置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,当在该导线中通以大小为I的电流时,该V形通电导线受到的安培力大小为(  )
A.BIL
B.2BIL
C.3BIL
D.4BIL
8. (本题4分) 如图所示,c是半径为R的圆周的圆弧形光滑槽,其质量为3m,静置于光滑水平面上,A为与c的圆心等高的点,B为c的最低点,与水平面相切。一可视为质点、质量未知的小球b静止在c右边的水平面上。将另一可视为质点、质量为m的小球a从槽口A点自由释放,到达水平面上与小球b发生弹性正碰。整个过程中,不计一切阻力,重力加速度为g,下列说法不正确的是(  )

A.小球a下滑到B点过程中,小球a和光滑槽c组成的系统机械能守恒,动量不守恒 

B.小球a第一次下滑到B点时,光滑槽c的速率为  

C.小球a第一次下滑到B点时所受支持力大小为   

D.当小球b的质量为3m时,小球a与小球b碰撞后,小球a沿光滑槽c上升最大高度为

9. (本题4分) 德优题库做单缝衍射实验和双缝干涉实验时,用激光比普通光源效果更好,图象更清晰.如图甲所示,如果将感光元件置于光屏上,则不仅能在光屏上看到彩色条纹,还能通过感光元件中的信号转换,在电脑上看到光强的分布情况.下列说法正确的是(  )

A.做单缝实验时,光强分布图如乙所示

B.做单缝实验时,光强分布图如丙所示

C.做双缝实验时,光强分布图如乙所示

D.做双缝实验时,光强分布图如丙所示

10. (本题4分) 德优题库如图所示是一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面,O点为圆心,B、C为圆上两点,一束单色光沿AB方向射入,然后从C点射出,已知∠ABO=127°,∠BOC=120°,真空中光速c=3×108m/s;sin53°=0.8;cos53°=0.6,则(  )

A.光在该有机玻璃中传播速度为1.875×108m/s

B.光在该有机玻璃中的折射率为1.6

C.光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为53°

D.若将该材料做成长300km的光导纤维,此单色光在其中传播的最短时间为1×10-3s

11. (本题4分) 德优题库一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。AB导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动,CD导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止,两棒中点O1O2连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图中箭头所示(A到B、D到C)方向的电流。下列说法中正确的是(  )

A.通电后AB棒将要逆时针转动(俯视)

B.通电后AB棒将要顺时针转动(俯视)

C.通电后瞬间线段O1O2间存在磁感应强度不在水平面内的位置

D.通电后瞬间线段O1O2间不存在磁感应强度为零的位置

12. (本题4分) 德优题库带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹,图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动时,其质量和电荷量不变,而动能逐渐减少。下列说法正确的是(  )

A.粒子先经过a点,再经过b点

B.粒子先经过b点,再经过a点

C.粒子带负电

D.粒子带正电

13. (本题4分) 在足够长的光滑倾斜长直轨道上,先后将甲、乙两个小球分别以相同的初速度在同一位置沿轨道向斜上方弹出,两小球相遇时发生了完全非弹性碰撞,它们运动的v﹣t图像如图所示。已知小球甲的质量为1kg,重力加速度大小g取10m/s2,则下列说法正确的是(  )

A.小球乙的质量为2kg   

B.两小球碰撞过程中的机械能损失为25J   

C.轨道斜面倾角满足tanθ=0.2  

D.两小球回到出发点时的速度大小为

14. (本题4分) 如图所示,两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上,棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中,磁感应强度大小恒定,方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动,现给导体棒通以图示方向的恒定电流,适当调整磁场方向,可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时,加速度的最大值为;减速时,加速度的最大值为,其中g为重力加速度大小。下列说法正确的是(  )

A.棒与导轨间的动摩擦因数为 

B.棒与导轨间的动摩擦因数为 

C.加速阶段加速度大小最大时,磁场方向斜向下,θ=60°  

D.减速阶段加速度大小最大时,磁场方向斜向上,θ=120°

二、实验题(2小题共14分)
15. (本题6分) 用如图1所示的装置,来完成“验证动量守恒定律”的实验。实验中使用的小球1和2半径相等,用天平测得质量分别为m1、m2且m1>m2,在水平木板上铺一张白纸,白纸上面铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。先不放小球2,使小球1从斜槽上某一点S由静止滚下,落到水平木板P点。再把小球2静置于斜槽轨道末端,重复上述操作,小球1和小球2碰撞后分别落在水平木板上,在白纸上留下各自落点的痕迹。
德优题库
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,可以通过测量小球做平抛运动的水平射程来解决这个问题。确定碰撞前后落点的位置P、M、N,用刻度尺测量出水平射程xP、xM、xN
①本实验必须满足的条件是        
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端必须是水平的
C.小球1每次可以从不同位置由静止释放
②若两球相碰前后的动量守恒,其表达式为:xP=       (用m1、m2、xM、xN表示)。
(2)在上述实验中换用不同材质的小球,其它条件不变,记录下小球的落点位置,如图2三幅图中,可能正确的是        
16. (本题8分) 如图甲所示,是用双缝干涉测量光的波长的实验装置。
德优题库
(1)图中光具座上标注为①②③的仪器依次为        
A.单缝、双缝、凸透镜
B.凸透镜、单缝、双缝
C.单缝、凸透镜、双缝
(2)用图示实验装置观察双缝干涉图样,用的是红色滤光片,在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹;若要增加从目镜中观察到的条纹个数,可以        
A.仅将双缝与光屏之间的距离减小少许
B.仅将单缝与双缝间距增大少许
C.仅将双缝间的距离减小少许
(3)某次实验测得双缝间距d=0.5mm,双缝与光屏间距离L=0.500m,用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图乙,分划板在A位置时游标卡尺读数为11.1mm,B位置时游标卡尺读数如图丙所示,则游标卡尺读数为        mm,单色光的波长为        m(结果保留三位有效数字)。
三、计算题(2小题共30分)
17. (本题14分) 德优题库如图所示,两平行导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,导轨的一端接有电动势E=3V、内阻r=0.5Ω的直流电源,两导轨间的距离L=0.8m,在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T。方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.1kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒的电阻R=1Ω,导体棒恰好刚要滑动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。导轨电阻不计,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)ab棒受到的安培力大小;
(2)ab棒与导轨间的摩擦力大小和动摩擦因数μ。
(3)若磁场的方向变为竖直向上,磁感应强度大小可调,为使ab棒仍然静止在导轨上,则磁感应强度大小的最小值是多少?(结果保留两位有效数字)
18. (本题16分) 如图所示,在竖直面内,一质量m的物块a静置于悬点O正下方的A点,以速度v逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上,AB、MN、CD的长度均为L。圆弧形细管道DE半径为R,EF在竖直直径上,E点高度为H。开始时,质量为3m物块b悬挂于O点,并向左拉开一定的高度h(未过经过Q点的水平面)由静止下摆,细线始终张紧,摆到最低点时恰好与a发生弹性正碰。已知L=1m,R=0.4m,H=0.15m,v=2m/s,物块与MN、CD之间的动摩擦因数μ=0.5,轨道AB和管道DE均光滑,物块a落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙,CD与DE平滑连接,物块可视为质点,取g=10m/s2
(1)若h=0.2m,求a、b碰撞后瞬时物块a的速度v0的大小;
(2)若物块a在DE最高点时对管道作用力为零,求h的大小;
(3)若物块b释放高度0.5m<h<1.6m,求物块a最终静止的位置坐标x值的范围(以A点为坐标原点,水平向右为正,建立x轴,取)。
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  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 光的单缝衍射和小孔衍射,光的偏振现象及原理,
  • 查看
  • 2
  • 波长、频率和波速的关系,振动图像与波形图的结合,
  • 查看
  • 3
  • 左手定则判断安培力的方向,
  • 查看
  • 4
  • 洛伦兹力的概念,阴极射线与阴极射线管的应用,
  • 查看
  • 5
  • 光的折射定律,
  • 查看
  • 6
  • 光的折射定律,
  • 查看
  • 7
  • 安培力的概念,
  • 查看
  • 8
  • 牛顿第二定律的简单应用,机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
  • 查看
  • 9
  • 光的干涉现象,光的单缝衍射和小孔衍射,
  • 查看
  • 10
  • 折射率的波长表达式和速度表达式,光的全反射现象,光的折射与全反射的综合问题,
  • 查看
  • 11
  • 磁感应强度的定义与物理意义,两根通电导线之间的作用力,
  • 查看
  • 12
  • 威尔逊云室,
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  • 13
  • 常见力做功与相应的能量转化,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
  • 查看
  • 14
  • 牛顿第二定律的简单应用,安培力的计算公式及简单应用,
  • 查看
  • 15
  • 验证动量守恒定律,
  • 查看
  • 16
  • 用双缝干涉测量光的波长,
  • 查看
  • 17
  • 用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻,安培力作用下的受力平衡问题,
  • 查看
  • 18
  • 绳球类模型及其临界条件,机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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