江西省贛州市上進聯(lián)考2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期3月第一次階段性考試物理試卷（含答案解析）

2023—2024學(xué)年高二年級第二學(xué)期第一次階段性考試物理試卷試卷共6頁，15小題，滿分100分。考試用時75分鐘。注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場號、座位號、準考證號填寫在答題卡指定位置上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦于凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考生必須保持答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將答題卡交回。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.下列說法正確的是（）A.英國物理學(xué)家湯姆孫提出磁場對運動電荷有作用力的觀點B.洛倫茲力的方向在特殊情況下可能與帶電粒子的速度方向不垂直C.公式說明帶電粒子在勻強磁場中的運動周期與成反比D.帶電粒子在磁場中因受洛倫茲力的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力對粒子不做功【答案】D【解析】【詳解】A．荷蘭物理學(xué)家洛倫茲提出磁場對運動電荷有作用力的觀點，故A錯誤；BD．帶電粒子在磁場中因受洛倫茲力的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力的方向總是帶電粒子的速度方向垂直，所以洛倫茲力對粒子不做功，故B錯誤，D正確；C.．帶電粒子在勻強磁場中運動時，由洛倫茲力提供向心力可得又聯(lián)立可得可知帶電粒子在勻強磁場中的運動周期與沒有關(guān)系，故C錯誤。故選D。2.如圖，寬為的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，質(zhì)量為、長為的金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上?？臻g存在著垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，當(dāng)回路中電流大小為時，金屬桿恰好能靜止，重力加速度大小為。則金屬桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)左手定則可知，金屬桿受到的安培力沿斜面向下，金屬桿恰好能靜止，以金屬桿為對象，根據(jù)受力平衡可得又聯(lián)立解得故選B。3.下列是日常生活中常見的現(xiàn)象，其中屬于波的衍射的是（）A.高速列車迎面駛來時，聽到的聲音越來越尖的現(xiàn)象B.掛在同一水平繩上的幾個單擺，當(dāng)一個振動后，另幾個也跟著一起振動起來C.水波向前傳播時，遇到突出水面的小樹枝不受影響地繼續(xù)向前傳播D.打雷時聽見空中雷聲會轟鳴一段時間【答案】C【解析】【詳解】A．高速列車迎面駛來時，聽到的聲音越來越尖的現(xiàn)象屬于多普勒效應(yīng)，故A錯誤；B．掛在同一個水平繩上的幾個單擺，當(dāng)一個振動后，另幾個也跟著一起振動，這種現(xiàn)象是受迫振動，故B錯誤；C．水波向前傳播時，遇到突出水面的小樹枝不受影響地繼續(xù)向前傳播，屬于衍射現(xiàn)象，故C正確。D．打雷時聽見空中雷聲會轟鳴一段時間，是因為聲音在云層之間來回反射造成的，故D錯誤。故選C。4.如圖，滑塊在、兩點之間做簡諧運動，其平衡位置為點。已知、相距。從小球經(jīng)過點時開始計時，經(jīng)過首次到達點。取向右為正方向，滑塊的振動圖像可能為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】由題意可知，滑塊做簡諧運動的振幅為從小球經(jīng)過點時開始計時，經(jīng)過首次到達點，若時刻小球經(jīng)過點時的速度方向向右，為正方向，則有可得周期為若時刻小球經(jīng)過點時的速度方向向左，為負方向，則有可得周期為故選C。5.光導(dǎo)纖維又稱光纖，是傳光的細圓玻璃絲，圖甲是光纖導(dǎo)光后的效果?，F(xiàn)讓由、兩種單色光組成的復(fù)合光，從一根直的光纖端面以45°入射角射入，第一次折射后光路如圖乙所示，兩束單色光均在側(cè)面發(fā)生全反射，下列說法正確的是（）A.光在光纖中的傳播時間比光長B.光在光纖中的傳播速度比光大C.光在光纖中的全反射臨界角比光大D.光在光纖中的折射率比光小【答案】A【解析】【詳解】由圖乙可知，復(fù)合光進入光纖中光的偏轉(zhuǎn)程度小于光的偏轉(zhuǎn)程度，則光在光纖中的折射率比光大；根據(jù)可知光在光纖中的傳播速度比光??；根據(jù)可知光在光纖中的全反射臨界角比光??；設(shè)光纖的長度為，復(fù)合光入射時的入射角為，折射角為，則光在光纖中的傳播路程為光在光纖中的傳播時間為又聯(lián)立可得由于，則；由于光的折射角小于光的折射角，則光在光纖中的傳播時間比光長。故選A。6.某同學(xué)用一個表面裹了一層薄吸水海綿的重球做成一個單擺來探究單擺擺動的相關(guān)問題，當(dāng)單擺偏離平衡位置最遠時，正好遇到空中豎直下落的一個雨滴（其它時間沒有雨滴下落），雨滴均勻附著在擺球的表面，不計阻力的影響，重力加速度大小為，下列說法正確的是（）A.擺球經(jīng)過平衡位置時速度要減小，周期減小，振幅增大B擺球經(jīng)過平衡位置時速度要減小，周期不變，振幅減小C.擺球經(jīng)過平衡位置時速度大小不變，周期不變，振幅減小D.擺球經(jīng)過平衡位置時速度要增大，周期不變，振幅增大【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)單擺的振動周期公式可知周期與擺長和重力加速度有關(guān)，而這兩個量均不變，故周期不變；擺經(jīng)過最大位移處，與豎直下落的雨滴相遇，使得單擺在最大位移處有了初速度，根據(jù)機械能守恒定律知，上擺的最大高度變大，即振幅增大，到達最低點（平衡位置）的速度變大。故選D。7.在夏季，青少年在漂流時喜歡用水槍（唧筒）打水仗，唧筒由拉桿和活塞組成，如圖所示。在某次打水仗中，唧筒近距離水平對著某人的后背射出水流，速度為。水射到背部時有的水向四周濺散開，濺起時水平的速度大小為，方向與原來方向相反，其余的水留在人的身上。假設(shè)射出的水流沒有遇到障礙時不散開，水的密度為。則此人背部被水射中部位單位面積受到的平均力的大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)每秒射出的水的質(zhì)量為m，取時間t內(nèi)射到背部的水為研究對象，設(shè)水與背部作用前的速度方向為正方向，由動量定理得可得此人背部被水射中部位單位面積受到的平均力的大小為故選B。8.如圖，兩極板P、Q之間的距離為，極板間所加電壓為，兩極板間有一方向垂直紙面向里的勻強磁場。一電子以速度從左側(cè)兩板邊緣連線的中點沿兩板中心線進入板間區(qū)域，恰好沿直線運動，不計電子重力。下列說法正確的是（）A.P極板接電源的負極B.磁感應(yīng)強度大小為C.若僅將電子的速度減半，則電子在該區(qū)域運動過程中電勢能增加D.若一質(zhì)子（不計重力）以速度從左側(cè)兩板邊緣連線的中點沿虛線進入板間，也沿直線運動【答案】BD【解析】【詳解】AB．電子恰好沿直線運動，根據(jù)左手定則可知，電子受到的洛倫茲力向下，則電子受到的電場力向上，板間場強方向向下，P極板接電源的正極；根據(jù)受力平衡可得解得磁感應(yīng)強度大小為故A錯誤，B正確；C．若僅將電子的速度減半，則洛倫茲力小于電場力，電子向上偏轉(zhuǎn)，電場力對電子做正功，電子的電勢能減少，故C錯誤；D．若一質(zhì)子（不計重力）以速度從左側(cè)兩板邊緣連線中點沿虛線進入板間，質(zhì)子受到的電場力向下，受到洛倫茲力向上，仍滿足受力平衡，能沿直線運動，故D正確。故選BD9.如圖甲，“戰(zhàn)繩”訓(xùn)練是近年健身的一種流行項目?！皯?zhàn)繩”可簡化為圖乙所示的彈性輕繩，繩上有很多標記數(shù)字且處于平衡位置的質(zhì)點，相鄰兩個標記質(zhì)點間距離為，健身者沿豎直方向向上抖動質(zhì)點1，并開始計時，時刻第4個質(zhì)點開始振動，此時質(zhì)點2第一次到達波峰，各質(zhì)點偏離平衡位置的最大距離為，形成的繩波可看作簡諧波，下列說法正確的是（）A.傳播速度為B.波源的振動頻率C.時刻，質(zhì)點3處于平衡位置向上運動D.時刻，質(zhì)點6偏離平衡位置的位移為【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意可知，“戰(zhàn)繩”在t時刻的的波動圖像為由圖可知則該波的的周期為所以波源的振動頻率為該波長為所以該波的傳播速度為故A正確，B錯誤；C．時刻，因為所以質(zhì)點3振動的時間為故此時質(zhì)點3處于平衡位置向下運動，故C錯誤；D．由題意可知，質(zhì)點的振動方程為其中時刻，質(zhì)點6振動的時間為所以此時質(zhì)點6的位置為故時刻，質(zhì)點6偏離平衡位置的位移為，故D正確。故選AD。10.A、B兩小球在光滑水平面上沿同一直線運動，A、B發(fā)生正碰，碰撞時間極短，碰撞前、后兩球的位移—時間圖像如圖所示。若，，經(jīng)過一段時間，根據(jù)以上信息可知（）A.碰撞前是小球A追小球BB.碰撞后小球B的加速度變大C.碰撞前、后A、B兩球的總動量守恒D.碰撞前、后A、B兩球的總動能減少【答案】AC【解析】【詳解】根據(jù)圖像的斜率表示速度，可知碰撞前A、B分別為，可知碰撞前是小球A追小球B；碰撞后A、B分別為，碰撞后B做勻速直線運動，B的加速度仍為0；碰撞前、后A、B兩球的總動量分別為可知碰撞前、后A、B兩球的總動量守恒；；碰撞前、后A、B兩球的總動能分別為可知碰撞前、后A、B兩球的總動能不變。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某實驗小組用如圖甲所示實驗裝置測量所在地的重力加速度，取3.14。（1）將制作好且符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應(yīng)采用圖__________（選填“乙”或“丙”）中所示的固定方式。（2）讓小球在同一豎直平面內(nèi)做小角度擺動，當(dāng)小球經(jīng)過__________（選填“最低點”或“最高點”）時開始計時并從1開始計數(shù)，測得小球第次經(jīng)過此處的時間為，則單擺的周期__________。（用題中所給物理量符號表示）（3）改變擺長，重復(fù)實驗，測量出多組周期與擺長的數(shù)值后，作出圖丁中直線，則重力加速度的大小為__________。（保留三位有效數(shù)字）【答案】（1）丙（2）①.最低點②.（3）9.86【解析】【小問1詳解】為了保證擺動過程中擺長保持不變，懸點也應(yīng)該固定，故應(yīng)該選用圖丙所示的固定方式?！拘?詳解】[1][2]為了減少實驗誤差應(yīng)讓小球在同一豎直平面內(nèi)做小角度擺動，當(dāng)小球經(jīng)過最低點開始計時。由題意可得，小球一次全擺動的周期為【小問3詳解】由周期公式可得得可見圖丁圖線的斜率為得12.在做用“雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，請按要求回答下列問題。（1）如圖甲、乙所示，是光經(jīng)過某個裝置后看到的條紋形狀示意圖，其中屬于干涉圖樣的是圖__________。（選填“甲”或“乙”）（2）實驗裝置如圖丙所示，某同學(xué)通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時，發(fā)現(xiàn)分劃板的中心刻線與亮條紋未對齊，如圖丁所示，下列操作中可使中心刻線與亮條紋對齊的是__________。（選填“A”“B”“C”或D”）A.僅轉(zhuǎn)動雙縫B.僅轉(zhuǎn)動手輪C.僅轉(zhuǎn)動測量頭D.僅轉(zhuǎn)動目鏡（3）已知雙縫到光屏之間的距離，雙縫之間的距離。某同學(xué)在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使分劃板中心刻線對準B亮條紋的中心，如圖戊所示，A位置游標卡尺讀數(shù)的讀數(shù)為，B位置游標卡尺的讀數(shù)如圖所示，則B位置讀數(shù)為__________，入射光的波長__________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）甲（2）C（3）①.15.6②.500【解析】【小問1詳解】甲圖中條紋間距相等，是干涉圖樣；乙圖中條紋間距不等，中央亮條紋比兩側(cè)條紋寬，是衍射圖樣，故屬于干涉圖樣是圖甲?！拘?詳解】發(fā)現(xiàn)干涉圖樣里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，若要使兩者對齊，該同學(xué)應(yīng)調(diào)節(jié)測量頭，分劃板豎線隨之旋轉(zhuǎn)，可使分劃板豎線與亮條紋對齊。故選C?！拘?詳解】[1]10分度游標卡尺的精確值為，由圖可知位置讀數(shù)為[2]相鄰條紋間距為根據(jù)可得入射光的波長為13.如圖是帶鋸齒形的光學(xué)透明元件的橫截面圖，，，鋸齒的寬度、高度均為，鋸齒邊界彼此垂直，A點到界面的垂直距離即A點到點的距離也為。一條光線沿圖中A點垂直豎直鋸齒邊射入介質(zhì)中，光線在點所在的邊界恰好發(fā)生全反射，真空中的光速為。，，求：（1）透明介質(zhì)材料的折射率；（2）光在介質(zhì)中傳播的時間（不考慮多次反射）?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，作出光路圖。根據(jù)幾何關(guān)系可得，臨界角為透明介質(zhì)材料的折射率為（2）根據(jù)幾何關(guān)系光在介質(zhì)中傳播速度為光在介質(zhì)中傳播的時間14.如圖，小球A以初速度沿光滑圓管（小球A直徑略小于圓管孔徑）向上運動，小球B靜止在光滑水平直軌道上，其左端固定有輕質(zhì)彈簧。小球A運動到光滑水平直軌道上，并通過彈簧與小球B發(fā)生相互作用，已知小球A在初始位置離水平直軌道的高度為，小球A的質(zhì)量為，小球B的質(zhì)量為，，小球A、B均看作質(zhì)點，光滑圓管與水平直軌道平滑連接。求：（1）小球A、B相互作用過程中，輕質(zhì)彈簧儲存的最大勢能；（2）彈簧恢復(fù)原長時，小球A、B的速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2），【解析】【詳解】（1）設(shè)小球A到達水平直軌道的速度為，根據(jù)機械能守恒可得解得小球A通過彈簧與小球B發(fā)生相互作用過程，系統(tǒng)滿足動量守恒，當(dāng)兩球速度相同時，彈簧具有最大彈性勢能，則有聯(lián)立解得（2）設(shè)彈簧恢復(fù)原長時，小球A、B的速度分別為、，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒和機械能守恒可得聯(lián)立解得，則彈簧恢復(fù)原長時，小球A、B的速度大小分別為，。15.如圖為水平面內(nèi)建立的直角坐標系，在的合適區(qū)域內(nèi)存在垂直水平面的矩形邊界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，在的區(qū)域內(nèi)存在平行于水平面的勻強電場，電場強度的方向與軸正方向的夾角滿足。一帶正電粒子從坐標原點沿軸正方