新泰一中实验部2022级高二上学期第二次阶段性检测
物理试题 2023.12
满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题 共40分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.对于光现象及其应用 , 下列说法正确的是
A. 用偏振片制作的眼镜观看立体电影是利用了光的偏振特性
B. 医学上用激光做“ 光刀 ”切除肿瘤是利用了激光相干性好的特点
C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的衍射现象
D. 泊松亮斑与小孔成像原理相同
2. 图甲为利用发波水槽得到的水面波形图，两起振触头步调一致同时起振。波的图样如图乙，用实线表示波峰，虚线表示波谷，C点为AB连线的中点。下列说法正确的是（ ）
A. 这是波的衍射现象
B. 此时C点振动方向向上
C. B点处于振动的减弱区
D. 此时A点的位移为正向最大
3. 近年来，机器人逐渐走人我们的生活。如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（ ）
A. 电动机消耗的热功率为UI
B. 电源的输出功率为I2R
C. 电源的效率为1－
D. 电动机消耗的总功率为EI
4. 三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（ ）
A. 0 B. B C. 2B D. B
5. 如图为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向由真空从OD面射入玻璃，分别从B、C两点射出，其中从B点射出的为b光，从C点射出的为a光。下列说法正确的是（ ）
A. 玻璃对a光的折射率大
B. 在玻璃砖中b光传播速度大
C. 在玻璃砖中a光和b光传播时间相等
D. 在玻璃砖中a光传播时间长
6. 如图是某电阻R的I—U图像，U=4V时图像的切线交I轴于1A处。将该电阻与电动势E=8V，内阻r=2Ω的电源连成闭合回路，根据图中给出的信息可以得出（ ）
A. 该电阻的电阻率随电压的增大而减小
B. 该闭合回路接通时，电阻的阻值R=4Ω
C. 该闭合回路接通时，电阻的电功率P=16W
D. 该闭合回路接通时，电源的总功率P=16W
7. 在光滑水平面上，有一弹簧振子做周期为T、振幅为A的简谐运动。弹簧的弹性势能表达式。振子运动到平衡位置开始计时，且规定此时运动方向为正，下列关系图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
8. 如图光滑水平面上放置两个相互接触的四分之一圆形光滑曲面A、B，A固定B可自由滑动，小滑块C静置于曲面B最低端，小滑块D由距曲面A最低端高h=0.8m的地方自由滑下，与C发生弹性正碰，已知小滑块C质量m1=0.3kg，小滑块D质量m2=0.1kg，曲面B质量M=0.3kg，重力加速度g=10m/s2。则滑块C、D所能达到的最大高度之比为（ ）
A. 2：1 B. 1：2 C. 3：1 D. 1：3
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异 装 现将精 度很高的标准玻璃板(样板) , 放在被检查工件上面 , 如图甲所示 , 在样板的左端 垫一薄片 , 使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜 , 用平行单色光向下照射 , 检查不同平面时可观察到图乙或图丙的干涉条纹 ，下列说法正确的是( )
A. 干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的
B 当稍向右移动图甲中的薄片时 , 条纹间距会变小
C. 当换用频率更高的单色光照射时 , 条纹间距不变
D. 图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的
10. 如图一列简谐横波中的A、B两质点平衡位置相距0.30m。当A处在波峰处时，B刚好在平衡位置处，则这列波的波长可能是（ ）
A. 1.20m B. 0.60m C. 0.40m D. 0.10m
11. 质量为ma、mb的两个物体在光滑水平面上正碰，碰撞时间不计，其x-t图像如图，下列说法正确的是（ ）
A. ma：mb=13：5
B ma：mb=5：13
C. 两物体的碰撞为弹性碰撞
D. 两物体的碰撞为非弹性碰撞
12. 2022年6月2日，北京正负电子对撞机“撞”出里程碑式新发现。如图是对撞测量区的简化示意图，I区磁感应强度大小为B，磁场边界MN平行于PQ、EF垂直于MN。正负电子分别以相同速率、平行EF且垂直磁场的方向入射，由注入口C、D进入I区，在II区平行于EF方向上进行对撞。已知：注入口C、D到EF的距离均为d，边界MN和PQ的间距为4d，正、负电子的质量均为m，所带电荷量分别为e和，且速率均为，电子重力不计，下列说法正确的是（ ）
A. 正电子由注入口C注入对撞测量区
B. 负电子由注入口C注入对撞测量区
C. II区磁感应强度大小为B
D. 正、负电子在对撞测量区经过时间相撞
第II卷（非选择题 共60分）
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 如图利用冲击摆装置可测量弹簧的弹性势能，扳动弹簧枪的扳机释放弹簧，弹簧的弹性势能转化为弹丸的动能，弹丸离开枪口，击中摆块并陷入其中，打击时间极短，摆块推动指针摆动，重力加速度为，不计空气阻力。实验步骤为：
（1）测出弹丸的质量m和摆块的质量M；
（2）调节摆块静止时高度与枪口保持水平，测出悬点到摆块中心的距离为l；
（3）发射弹丸，击中摆块，弹丸与摆块摆动推动指针到最高点，指针显示摆角为，解决下列问题（结果用题目所给物理量及测量数据的符号表示）；
①弹丸击中摆块后两者的速度____________，击中摆块前弹丸速度_____________。
②若不计枪筒摩擦力，可测得弹簧枪内弹簧发射弹丸前的弹性势能为________________。
14. 某物理实验兴趣小组测量“水果电池”电动势和内阻。为了尽可能的准确测量，设计电路图如下。各器材规格为：
A.电流表A1（0~2mA，内阻约5Ω）
B.电流表A2（0~0.5mA，内阻为50Ω）
C.定值电阻R1（电阻为950Ω）
D.滑动变阻器R2（0~1500Ω）
E.自制水果电池
F.开关、导线若干
（1）依据该电路图进行实物图连接。（ ）
（2）根据两个电流表的测量数据，描点作出I2—I1图像，由图像计算水果电池的内阻_________Ω，电动势_______ V。（结果均保留1位小数）
（3）利用该实验电路测出电动势和内阻的测量值和真实值相比：E测________E真，r测________r真（填“大于”“小于”或“等于”）。
15. 如图为一块透明材料的横截面，其中∠ABC=60°、∠BCD=90°。现有一细光束从AB边上的F点垂直AB边射入，恰好在BC边上发生全反射。已知FB=5cm，BC=18cm，光在真空中的速度。求：
（1）透明材料的折射率；
（2）光线从射入材料到第一次射出所需的时间（结果保留1位有效数字）。
16. 如图为一列机械波在t=0.3s时的波动图像，M、N、Q三个质点中某点的振动方程为。求：
（1）这列机械波的波速；
（2）从t=0.3s时起，M处的质点经过多长时间第一次回到平衡位置；
（3）在t=0.1s时，x=5m处质点位移。
17. 2022年11月30日5时42分，历时6.5小时，神舟十五号对接在核心舱的前向口，中国两个航天员乘组在中国人自己的“太空家园”里留下了一张足以载入史册的太空合影。我国正进行太阳帆推进器和离子推进器的研究，宇宙飞船上携带面积很大反射率极高的太阳帆，太阳帆推进器利用太阳光作用在太阳帆的压力提供动力，离子推进器利用电场加速后的离子气体的反冲作用加速航天器。由量子理论可知每个光子的动量为，光子的能量为（为光子的频率），调整太阳帆使太阳光垂直照射。已知真空中光速为c，光子的频率，普朗克常量h，太阳帆面积为S，时间t内太阳光垂直照射到太阳帆每平方米面积上的太阳光能为E，宇宙飞船的质量为M，所有光子照射到太阳帆上后全部被等速率反射。
（1）求时间t内作用在太阳帆的光子个数；
（2）求在太阳光压下宇宙飞船的加速度大小；
（3）若该飞船离开太阳系后通过加速电压U，加速N个质量为m的二价氧离子，通过反冲原理使宇宙飞船获得加速，不考虑发射粒子后飞船质量变化，元电荷为e。求发射N个氧离子后飞船的速度大小（以发射氧离子前飞船为参考系）。
如图等边三角形ACD内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；只有一个小孔D的圆形绝缘筒内存在垂直纸面向里的匀强磁场。∠ADC的角平分线GD的延长线正好经过圆筒的圆心O，AD的延长线与圆相交于E点，且AD=2DE=a，现有一质量为m、电荷量为q的粒子（重力不计）以一定速度沿∠CAD的角平分线垂直磁场射入，粒子恰好经过孔D打在圆筒上的E点，经过与圆筒发生几次碰撞后最终离开磁场区域，粒子与圆筒碰撞前后电量不交、速度等大反向。求：
（1）粒子的速度大小；
（2）圆筒半径及其内部磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子在磁场区域内的运动总时间。新泰一中实验部2022级高二上学期第二次阶段性检测
物理答案
一、1、A 2、D 3、C 4、C 5、C 6、D 7、D 8、B 9、BD 10、AC 11、BD 12、BC
13、 ①. ②. ③.
14、 ①. ②. 475.0 ③. 0.7 ④. 小于 ⑤. 小于
15、【详解】（1）画出光路图
根据几何关系可知，临界角
所以折射率
（2）根据几何关系图中
光在宝石中传播速度
光线从射入材料到第一次射出所需的时间
16. 解：（1）根据振动方程为，可得
则周期
则波速
将t=0.3s代入，发现此时该质点的位移为零，故该振动方程为N点的，根据振动方程可知t=0.3s时质点N正在向上振动，则波的传播方向为x轴负方向。
（2）由图发现t=0.3s时M处的质点位于波谷，则再经个周期即0.15s回到平衡位置；
（3） t=0.1s到t=0.3s经过了个周期即波传播了4m，则t=0.1s波动图像与t=0.3s波动图像向x轴正方向平移4m相同，则t=0.1s时，x=5m处质点的位移与t=0.3s时，x=1m处质点的位移相同，即为
17.解：（1）太阳帆面积为S，时间t内太阳光垂直照射到太阳帆每平方米面积上的太阳光能为E，则时间t内作用在太阳帆的能量为
解得时间t内作用在太阳帆的光子个数
（2）光子照射到太阳帆上后全部被等速率反射，对光子根据动量定理有
解得
根据牛顿第三定律可知宇宙飞船受到的力
则在太阳光压下宇宙飞船的加速度大小
（3）对于每个氧离子，在加速电压U的作用下加速，有
解得
在工作过程中，氧离子和飞船组成的系统受合外力为零，则动量守恒，有
解得
18. 解：（1）一质量为m、电荷量为q的粒子（重力不计）以一定速度沿∠CAD的角平分线垂直磁场射入，粒子恰好经过孔D，由几何关系可知圆周运动半径
根据
解得
（2） 因为DE连线与水平夹角为30°，且
所以磁场半径
粒子恰好经过孔D打在圆筒上的E点，根据几何关系知，粒子从D点进入正好沿GD方向，则根据几何关系可知，运动半径
解得
（3）经过与圆筒发生几次碰撞后最终离开磁场区域，因为每次运动对应圆形磁场区域的圆心角为120°，对应轨迹圆心角为60°，一共经过3次碰撞，运动周期为
运动时间
