2022-2023學(xué)年江蘇省南通市海安市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二上學(xué)期期中模擬物理試題 解析版

這是一份2022-2023學(xué)年江蘇省南通市海安市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二上學(xué)期期中模擬物理試題 解析版，共16頁。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
一、單項(xiàng)選擇題：共10題，每題4分，共40分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。
1. 物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用，例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航。如圖所示，兩個(gè)可發(fā)射無線電波的天線對(duì)稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè)，它們類似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫。兩天線同時(shí)都發(fā)出波長為λ1和λ2的無線電波。飛機(jī)降落過程中，當(dāng)接收到λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí)，表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是( )
A. 天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強(qiáng)
B. 導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉
C. 兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定
D. 兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合
【答案】C
【解析】
【詳解】由于兩無線電波波源對(duì)稱分布在跑道兩側(cè)，兩種波長的無線電波各自發(fā)生干涉，在跑道處光程差為零，干涉均加強(qiáng)，兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定，但不重合，當(dāng)接收到的和的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí)，表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道。
A．干涉要求兩波源的頻率相同，而強(qiáng)度沒有要求，故A錯(cuò)誤；
B．由于無線電波以光速傳播，根據(jù)知，波長不同，頻率不同，所以兩種無線電波之間不會(huì)發(fā)生干涉，故B錯(cuò)誤；
CD．空間中某點(diǎn)加強(qiáng)與減弱取決于到兩波源的距離差為半波長的奇、偶數(shù)倍。所以兩種電波的波峰與波峰疊加最強(qiáng)分布是固定的，而且λ1≠λ2，所以無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布不重合，不過中垂線都是加強(qiáng)點(diǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 下表記錄了某受迫振動(dòng)的振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率變化的關(guān)系，若該振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f固，則( )
A. f固＝60 HzB. 60 Hz＜f固＜70 Hz
C 50 Hz＜f固≤60 HzD. 以上三個(gè)都不對(duì)
【答案】C
【解析】
【詳解】從如圖所示的共振曲線可判斷出f驅(qū)與f固相差越大，受迫振動(dòng)的振幅越小；f驅(qū)與f固越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大.并可以從中看出f驅(qū)越接近f固，振幅的變化越慢.比較各組數(shù)據(jù)知f驅(qū)在50～60 Hz范圍內(nèi)時(shí)，振幅變化最小，因此50 Hz＜f固≤60 Hz.
A．f固＝60 Hz，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．60 Hz＜f固＜70 Hz，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．50 Hz＜f固≤60 Hz，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；
D．以上三個(gè)都不對(duì)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；
3. 質(zhì)量為的皮球以的速率垂直撞擊天花板，然后以的速率反彈，球與天花板的接觸時(shí)間為，在接觸時(shí)間內(nèi)，小球受到天花板的平均作用力大小為（g取10m/s2）（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】設(shè)小球受到天花板的平均作用力大小為F，規(guī)定v2的方向?yàn)檎较颍瑢?duì)小球根據(jù)動(dòng)量定理有
解得
故選B。
4. 一種“光開關(guān)”的“核心區(qū)”如圖虛框區(qū)域所示，其中1、2是兩個(gè)完全相同的截面為等腰直角三角形的棱鏡，直角邊與虛框平行，兩斜面平行，略拉開一小段距離，在兩棱鏡之間可充入不同介質(zhì)以實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能。單色光a從1的左側(cè)垂直于棱鏡表面射入，若能通過2，則為“開”，否則為“關(guān)”，已知棱鏡對(duì)a的折射率為2，下列說法正確的是（ ）
A. 若不充入介質(zhì)，則能實(shí)現(xiàn)“關(guān)”功能
B. 若充入的介質(zhì)相對(duì)棱鏡是光疏介質(zhì)，則有可能實(shí)現(xiàn)“開”功能
C. 若充入的介質(zhì)相對(duì)棱鏡是光密介質(zhì)，則有可能實(shí)現(xiàn)“關(guān)”功能
D. 單色光a通過“光開關(guān)”后傳播方向一定改變
【答案】AB
【解析】
【詳解】A．若不充入介質(zhì)，單色光a從1的左側(cè)垂直于棱鏡表面射入，在斜邊界面入射角為45°，由全反射的條件可知臨界角為
不充入介質(zhì)，就會(huì)產(chǎn)生全反射，光不能通過2，即不充入介質(zhì)，則能實(shí)現(xiàn)“關(guān)”功能，A正確；
B．若充入的介質(zhì)相對(duì)棱鏡是光疏介質(zhì)，單色光a將向下偏折，則有可能實(shí)現(xiàn)“開”功能，B正確；
C．若充入的介質(zhì)相對(duì)棱鏡是光密介質(zhì)，單色光a將向上偏折，則處于開狀態(tài)，不可能實(shí)現(xiàn)“關(guān)”功能，C錯(cuò)誤；
D．單色光a通過“光開關(guān)”后傳播方向不會(huì)改變，D錯(cuò)誤。
故選AB。
5. 如圖所示，一根固定在墻上的水平光滑桿，兩端分別固定著相同的輕彈簧，兩彈簧自由端相距。套在桿上的小球從中點(diǎn)以初速度向右運(yùn)動(dòng)，小球?qū)⒆鲋芷跒榈耐鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，則（ ）
A. 小球做簡諧運(yùn)動(dòng)
B. 小球動(dòng)能的變化周期為
C. 兩根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化周期為
D. 小球的初速度為時(shí)，其運(yùn)動(dòng)周期為
【答案】B
【解析】
【詳解】A．物體做簡諧運(yùn)動(dòng)的條件是它在運(yùn)動(dòng)中所受回復(fù)力與位移成正比，且方向總是指向平衡位置，可知小球在桿中點(diǎn)到接觸彈簧過程，所受合力為零，此過程做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故小球不是做簡諧運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；
BC．假設(shè)桿中點(diǎn)為，小球向右壓縮彈簧至最大壓縮量時(shí)位置為，小球向左壓縮彈簧至最大壓縮量時(shí)的位置為，可知小球做周期為的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程為
根據(jù)對(duì)稱性可知小球從與，這兩個(gè)過程的動(dòng)能變化完全一致，兩根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化完全一致，故小球動(dòng)能的變化周期為，兩根彈簧的總彈性勢(shì)能的變化周期為，B正確，C錯(cuò)誤；
D．小球的初速度為時(shí)，可知小球在勻速階段的時(shí)間變?yōu)樵瓉淼谋?，接觸彈簧過程，根據(jù)彈簧振子周期公式
可知接觸彈簧過程所用時(shí)間與速度無關(guān)，即接觸彈簧過程時(shí)間保持不變，故小球的初速度為時(shí)，其運(yùn)動(dòng)周期應(yīng)小于，D錯(cuò)誤；
故選B。
6. 已知通電長直導(dǎo)線周圍激發(fā)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與導(dǎo)線中的電流大小成正比。有四條垂直于紙面的長直固定導(dǎo)線，電流方向如圖所示，其中、、三條導(dǎo)線到導(dǎo)線的距離相等，三條導(dǎo)線與的連線互成角，四條導(dǎo)線中的電流大小都為，其中導(dǎo)線對(duì)導(dǎo)線的安培力大小為。現(xiàn)突然把、導(dǎo)線的電流方向同時(shí)改為垂直于紙面向外，電流大小同時(shí)變?yōu)樵瓉淼?倍，則此時(shí)導(dǎo)線所受安培力的合力（ ）
A. 大小為，方向?yàn)锽. 大小為，方向?yàn)?br>C. 大小為，方向?yàn)镈. 大小為，方向?yàn)?br>【答案】A
【解析】
【詳解】把、導(dǎo)線的電流方向同時(shí)改為垂直于紙面向外，電流大小同時(shí)變?yōu)樵瓉淼?倍，由于三條導(dǎo)線與的連線互成角，導(dǎo)線對(duì)導(dǎo)線的安培力大小為，方向，對(duì)d進(jìn)行受力分析可知，、導(dǎo)線對(duì)的斥力為2F，方向?yàn)?，所以此時(shí)導(dǎo)線所受安培力的合力大小為，方向?yàn)椋珺CD錯(cuò)誤，A正確。
故選A。
7. 如圖所示，在“測(cè)量玻璃折射率”實(shí)驗(yàn)中，小明在AB側(cè)插上大頭針P1P2，在CD側(cè)未觀察到大頭針的像，為了觀察到像，接下來的操作中正確的是（ ）
A. 增大P1P2的距離B. 調(diào)整P1的位置增大入射角
C. 向左平移玻璃磚的位置D. 將玻璃磚AB與CD面互換位置
【答案】D
【解析】
【詳解】A．在CD側(cè)未觀察到大頭針的像，說明P1P2的光線未傳播至CD側(cè)，而是從BC邊折射出去了，增大P1P2的距離，能適當(dāng)提高測(cè)量的精確度，但無法改變光路，任在CD側(cè)觀察不到大頭針的像，A錯(cuò)誤；
B．調(diào)整P1的位置增大入射角，會(huì)使光線更向右偏，依舊在CD側(cè)觀察不到大頭針的像，B錯(cuò)誤；
C．向左平移玻璃磚位置，光線的傳播方向不變，仍然從BC邊傳播出去，在CD側(cè)觀察不到大頭針的像，C錯(cuò)誤；
D．將玻璃磚AB與CD面互換位置，入射光線從CD面射入，可以從AB面射出，故能觀察到大頭針的像，D正確。
故選D。
8. 如圖所示的三維坐標(biāo)系中，一圓形線圈放置在平面內(nèi)，其圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)O，沿著x軸正方向看線圈中有逆時(shí)針方向的電流I，P為x軸正半軸上一點(diǎn)，線圈在P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，M、N為y、z軸與線圈的交點(diǎn)，則（ ）
A. O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0
B. x軸上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的點(diǎn)只有P點(diǎn)
C. O、N間和O、M間各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
D. 通過四分之一圓面和平面的磁通量相同
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)安培定則可知O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿x軸負(fù)方向，不為零，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)對(duì)稱性可知，在x軸負(fù)半軸上，P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的P′點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)安培定則可知 O、N間和O、M間各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均沿x軸負(fù)方向，故C正確；
D．平面在yOz平面的投影面積等于△MON的面積，而△MON的面積小于四分之一圓面OMN的面積，并且越遠(yuǎn)離線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，所以通過四分之一圓面的磁通量一定大于通過平面的磁通量，故D錯(cuò)誤。
故選C。
9. 如圖所示，粗糙木板MN豎直固定在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。t＝0時(shí)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電物塊沿MN以某一初速度豎直向下滑動(dòng)，則物塊運(yùn)動(dòng)的v－t圖像不可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】A．設(shè)初速度為v0，若滿足
mg=f=μN(yùn)
因
N=Bqv0
則
mg=μBqv0
則滑塊向下做勻速運(yùn)動(dòng)，故A正確；
BD．若
mg>μBqv0
則滑塊開始有向下的加速度，加速度大小為
可知隨速度增加，加速度減小，即滑塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到勻速狀態(tài)，故B錯(cuò)誤，D正確；
C．若
mg