文华高中2023-2024学年下学期3月考试
高二物理试题
考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1. 香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖。诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献，评委会指出：高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作，成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石。下列关于“光纤”及原理的说法中，正确的是（ ）
A. 光纤通信具有传输容量小、衰减大、抗干扰性弱。
B. 光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C. 实用光导纤维是由内芯和外套两层组成。内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
D. 当今社会，在信号的传输领域中，光纤电缆（“光线”）已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已连接到普通社区
【答案】D
【解析】
【详解】A．光纤利用全反射现象进行通信，具有容量大、衰减小、抗干扰性强的特点，A错误；
B．全息照相利用了光的干涉，数码相机利用了光电传感器，B错误；
C．全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角大于临界角，故内芯的折射率比外套大，C错误；
D．光导纤维利用全发射原理，信号损耗小，而且造价低，光纤电缆（“光线”）已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已连接到普通社区，D正确。
故选D。
2. 下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中正确的是( )
A. 用点电荷来代替带电体的研究方法叫微元法
B. 利用v-t图像推导匀变速直线运动位移公式的方法是理想模型法
C. 伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律
D. 法拉第发现电流的磁效应与他坚信电和磁之间一定存在联系的哲学思想是分不开的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．用点电荷来代替带电体的研究方法叫理想模型法，选项A错误；
B．利用v-t图像推导匀变速直线运动位移公式的方法是微元法，选项B错误；
C．伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律，选项C正确；
D．奥斯特发现电流的磁效应与他坚信电和磁之间一定存在联系的哲学思想是分不开的，选项D错误。
故选C。
3. 手机通信是靠电磁波传播信息的。从理论上预言电磁波存在和第一次用实验证实电磁波存在的物理学家分别是（ ）
A. 安培 法拉第 B. 麦克斯韦 法拉第
C. 法拉第 赫兹 D. 麦克斯韦 赫兹
【答案】D
【解析】
【详解】从理论上预言电磁波存在的物理学家是麦克斯韦，第一次用实验证实电磁波存在的物理学家是赫兹，故选D。
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 合外力的冲量是物体动量变化的原因
B. 若合外力对物体不做功，则物体的动量一定不变
C. 作用在物体上的合外力越小，物体的动量变化越小
D. 发生相互作用的物体，如果不受合外力作用，则每个物体的动量保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．合外力的冲量是物体动量变化的原因，A正确；
B．动量是矢量，匀速圆周运动合外力对物体不做功，物体的动量变化，B错误；
C．根据动量定理可知，物体动量变化看冲量的大小不仅与合外力大小有关，还与作用时间长短有关，合外力越小，但作用时间很长，物体动量变化可以很大，C错误；
D．发生相互作用的物体，如果不受合外力作用，则两个物体组成的系统动量不变，而每个物体的动量变化，D错误。
故选A。
5. 智能手机安装适当的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度．如图所示，小廈同学在首门市某公园测量地磁场，将手机水平放置后建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面，屏幕朝上且轴正向指向北方．若忽略其他磁场的干扰，则所测得地磁场的磁感应强度可能为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】地磁场的方向由地理南极指向地理北极，首门市位于北半球，则屏幕朝上且轴正向指向北方时，=0，>0，<0。
故选A。
6. 如图所示，M、N两点有两根互相平行的长直导线，与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，a点在MN的中垂线上。已知平行纸面方向还存在着匀强磁场，a点的磁感应强度为0，则该匀强磁场的方向为（ ）
A. 垂直于MN向上 B. 垂直于MN向下
C. 平行于MN向右 D. 平行于MN向左
【答案】A
【解析】
【详解】通电导线周围的磁场分布是以直导线为圆心的同心圆，所以两个导线在a点产生的磁场方向如图所示
由于a点在MN的中垂线上，所以M和N导线在a点产生的合磁场方向向下，要使a点的磁感应强度为0，则该匀强磁场的方向垂直于MN向上。
故选A。
7. 如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等。时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图像为甲，B的振动图像为乙。若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在时恰好相遇，则下列判断正确的是（ ）
A. 两列波在A、B间的传播速度大小均为10m/s
B. 两列波的波长都是4m
C. 在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点
D. 时刻B点经过平衡位置且振动方向向下
【答案】A
【解析】
【详解】A．两波在均匀介质中传播波速相同，设为v，则有
即
故A正确；
B．由题图可知，两列波的周期T都为0.2s，则两列波的波长都为
故B错误；
C．当A波峰（或波谷）传到C时，恰好B的波谷（或波峰）传到C点，即C点的振动始终减弱，故C错误；
D．时，由于波源只振动一个周期，因此B波源已经停止振动，A波传到B点的时间为
因此A波还能振动的时间为
由图可知，此时在波谷，故D错误。
故选A。
二、多选题
8. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 可见光的波长比紫外线的长
B. 卫星是用X射线来传输信号的
C. 在电磁波谱中，频率最高的是射线
D. 医用消毒灯利用的是紫光具有消毒作用的特性
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A．可见光中紫光的频率最高而波长最短，而紫外线的频率比紫光更高，波长比紫光更短，故A正确；
B．卫星是利用微波来传输信号的，故B错误；
C．在电磁波谱中，频率最高的是射线，故C正确；
D．紫外线可以消毒，常应用于消毒灯，能起到杀菌、净化空气的作用，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播。已知两波源分别位于x=-0.2m和x=1.0m处，振幅均为A=0.5cm，波速均为v=0.1m/s。t=0时刻，平衡位置处于x=0.2m和x=0.6m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.4m处，以下说法正确的是（ ）
A. t=4s时，x=0.5m处质点的位移为-1cm
B. t=0时，质点P振动方向向上，质点Q振动方向向下
C. 两列波相遇分开后，各自的振幅、周期均保持不变
D. t=3s时，平衡位置处于0.3~0.5m之间的质点位移均为0
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．两列波的周期为
T==s=4s
t=4s时，两列波各自向前传播一个波长，由波的叠加原理可知，x=0.5m处质点的位移为-1cm，故A正确；
B．由“同侧法”可知，t=0时，质点P振动方向向下，质点Q振动方向向上，故B错误；
C．根据波的独立传播原理可知，两列波相遇分开后，各自的振幅、周期均保持不变，故C正确；
D．t=3s时，两列波各自向前传播个波长，则根据波的叠加原理可知，平衡位置处于0.3~0.5m之间的质点位移均为0，故D正确。
故选ACD。
10. 质量相等的高铁列车与普通列车分别受到恒定动力F1、F2的作用从静止开始做匀加速运动，在t0和4t0时刻的速度分别达到2v0和v0时，撤去F1和F2，此后两列车继续做匀减速运动直至停止，两列车运动速度随时间变化的图线如图所示，设两次摩擦力的冲量分别为If1、If2，摩擦力做的功分别为Wf1、Wf2，F1和F2的冲量分别为I1和I2，F1和F2做的功分别为W1、W2。下列结论正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据撤去动力后列车的运动情况可知，两列车受到的摩擦力相等，两列车全程的时间之比
故
A正确；
B．因v-t图线与t轴围成的面积表示位移，故两列车全程的位移之比
故
Wf1：Wf2=6：5
B错误；
C．对列车全过程利用动量定理，有
故
C正确；
D．对列车全过程利用动能定理，有
故
D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题
11. 如图为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图
（1）若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则______
A． B．
C． D．
（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的投影位置为O，经多次释放小球，在记录纸上找到两球的平均落点位置M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为、、，已知入射小球的质量为，被碰小球的质量为，只要验证等式______成立，即表示碰撞中动量守恒。仅用线段、、表示
【答案】 ①. C ②.
【解析】
【详解】（1）[1]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球质量应大于被碰球质量；为使两球发生正碰，两球半径应相等。
故选C。
（2）[2]由图1所示可知，P是入射球碰撞前的落点，M是入射球碰撞后的落点，N是被碰球碰撞后的落点，实验需要验证
两边同时乘以小球做平抛运动的时间t，则有
可得
即实验需要验证的表达式是
12. 某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下：
A．安装好实验装置；
B．用游标卡尺测量小球直径d；
C．用米尺测量悬线的长度l；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3……。当数到20时，停止计时，测得时间为t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的t；
G．以t为纵坐标、l为横坐标，作出t-l图线。
结合上述实验，完成下列任务：
（1）用游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图所示，读出小球直径d的值为_______cm。
（2）该同学根据实验数据，利用计算机作出t–l图线如图所示。根据图线拟合得到方程t=404.0l+2.36。由此可以得出当地的重力加速度g=_______m/s。（取π=9.86，结果保留3位有效数字）
（3）从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是________。
A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时
B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数
C．不应作t–l图线，而应作t–l图线
D．不应作t–l图线，而应作图线
【答案】 ① 1.170 ②. 9.76 ③. D
【解析】
【详解】(1)[1]小球直径d的值
(2)[2]根据单摆的振动周期公式
又由题可知
联立得
图象的斜率
解得
(3)[3]A．应该在小球运动到过最低点开始计时，这样可减小由于计时位置不准确而带来误差，A错误；
B．记录小球经过最低点的次数，每两次为一个振动周期，不影响实验结果，B错误；
C．根据单振的振动周期公式，就应做出t–l图线，C错误；
D．线长不等于摆长，摆长应是线长与半径相加，即
忽略了半径，斜率不变，不影响计算加速度，但图象不过坐标原点，因此D正确。
故选D。
四、解答题
13. 若某种电磁波在真空中的频率为，试回答下列问题：
(1)该电磁波的波长为多少？（电磁波在真空中的传播速度为）
(2)该电磁波属于哪个波段？（红外线波长范围为，紫外线的波长范围为5~370nm）
(3)现代科技可以使电磁波在特定介质中的传播速度大大减小。当频率为的电磁波以900m/s的速度传播时，电磁波的波长变为多少？
【答案】(1)；(2)紫外线波段；(3)
【解析】
【分析】
【详解】（1）由波速公式得
（2）该电磁波属于紫外线波段。
（3）由得
14. 如图所示，冰车静止在冰面上，小孩与冰车的总质量。大人用的恒定拉力，使冰车开始沿水平冰面移动，拉力方向与水平面的夹角为。已知冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求：
（1）小孩与冰车受到的支持力的大小；
（2）拉力作用时间内，拉力的冲量的大小；
（3）小孩与冰车的加速度的大小。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）冰车与小孩受力如图所示
竖直方向根据受力平衡可得
解得小孩与冰车受到的支持力大小为
．
（2）根据冲量的公式可得
（3）水平方向根据牛顿第二定律可得
又
联立解得
15. 如图所示，甲图为某一列简谐波t=0时刻的图像，乙图为这列波上P点从这一时刻起的振动图像，求：
（1）波的传播方向和波速大小；
（2）画出经过2.3s后波的图像，并求出t=2.3s时P质点的位移和0~2.3s内P质点运动的路程。
【答案】(1) 沿x轴正方向传播，5m/s；(2)波形图见解析，10cm，230cm
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据振动图像，下一时刻该质点向y轴负方向振动，结合波的图像，该波沿x轴正方向传播。波速为
(2) 经过2.3s即个周期，其波形图为
根据波形图可知，t=2.3s时P质点的位移为
路程为文华高中2023-2024学年下学期3月考试
高二物理试题
考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1. 香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖。诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献，评委会指出：高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作，成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石。下列关于“光纤”及原理的说法中，正确的是（ ）
A. 光纤通信具有传输容量小、衰减大、抗干扰性弱。
B. 光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C. 实用光导纤维是由内芯和外套两层组成。内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
D. 当今社会，在信号的传输领域中，光纤电缆（“光线”）已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已连接到普通社区
2. 下列关于物理学史和物理研究方法的叙述中正确的是( )
A. 用点电荷来代替带电体的研究方法叫微元法
B. 利用v-t图像推导匀变速直线运动位移公式的方法是理想模型法
C. 伽利略借助实验研究和逻辑推理得出了自由落体运动规律
D. 法拉第发现电流的磁效应与他坚信电和磁之间一定存在联系的哲学思想是分不开的
3. 手机通信是靠电磁波传播信息的。从理论上预言电磁波存在和第一次用实验证实电磁波存在的物理学家分别是（ ）
A 安培 法拉第 B. 麦克斯韦 法拉第
C. 法拉第 赫兹 D. 麦克斯韦 赫兹
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 合外力的冲量是物体动量变化的原因
B. 若合外力对物体不做功，则物体的动量一定不变
C. 作用在物体上的合外力越小，物体的动量变化越小
D. 发生相互作用的物体，如果不受合外力作用，则每个物体的动量保持不变
5. 智能手机安装适当的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度．如图所示，小廈同学在首门市某公园测量地磁场，将手机水平放置后建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面，屏幕朝上且轴正向指向北方．若忽略其他磁场的干扰，则所测得地磁场的磁感应强度可能为（ ）
A B.
C. D.
6. 如图所示，M、N两点有两根互相平行的长直导线，与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，a点在MN的中垂线上。已知平行纸面方向还存在着匀强磁场，a点的磁感应强度为0，则该匀强磁场的方向为（ ）
A. 垂直于MN向上 B. 垂直于MN向下
C. 平行于MN向右 D. 平行于MN向左
7. 如图所示，在均匀介质中的一条直线上的两个振源A、B相距6m，振动频率相等。时刻A、B开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，A的振动图像为甲，B的振动图像为乙。若由A向右传播的机械波与由B向左传播的机械波在时恰好相遇，则下列判断正确的是（ ）
A. 两列波在A、B间的传播速度大小均为10m/s
B. 两列波的波长都是4m
C. 在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点
D. 时刻B点经过平衡位置且振动方向向下
二、多选题
8. 关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 可见光的波长比紫外线的长
B. 卫星是用X射线来传输信号的
C. 在电磁波谱中，频率最高的是射线
D. 医用消毒灯利用是紫光具有消毒作用的特性
9. 如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播。已知两波源分别位于x=-0.2m和x=1.0m处，振幅均为A=0.5cm，波速均为v=0.1m/s。t=0时刻，平衡位置处于x=0.2m和x=0.6m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.4m处，以下说法正确的是（ ）
A. t=4s时，x=0.5m处质点的位移为-1cm
B. t=0时，质点P振动方向向上，质点Q振动方向向下
C. 两列波相遇分开后，各自的振幅、周期均保持不变
D. t=3s时，平衡位置处于0.3~0.5m之间的质点位移均为0
10. 质量相等的高铁列车与普通列车分别受到恒定动力F1、F2的作用从静止开始做匀加速运动，在t0和4t0时刻的速度分别达到2v0和v0时，撤去F1和F2，此后两列车继续做匀减速运动直至停止，两列车运动速度随时间变化的图线如图所示，设两次摩擦力的冲量分别为If1、If2，摩擦力做的功分别为Wf1、Wf2，F1和F2的冲量分别为I1和I2，F1和F2做的功分别为W1、W2。下列结论正确的是（ ）
A B.
C. D.
第Ⅱ卷（非选择题）
三、实验题
11. 如图为实验室中验证动量守恒定律实验装置示意图
（1）若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则______
A． B．
C． D．
（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的投影位置为O，经多次释放小球，在记录纸上找到两球的平均落点位置M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为、、，已知入射小球的质量为，被碰小球的质量为，只要验证等式______成立，即表示碰撞中动量守恒。仅用线段、、表示
12. 某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下：
A．安装好实验装置；
B．用游标卡尺测量小球的直径d；
C．用米尺测量悬线的长度l；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3……。当数到20时，停止计时，测得时间为t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的t；
G．以t为纵坐标、l为横坐标，作出t-l图线。
结合上述实验，完成下列任务：
（1）用游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图所示，读出小球直径d的值为_______cm。
（2）该同学根据实验数据，利用计算机作出t–l图线如图所示。根据图线拟合得到方程t=404.0l+2.36。由此可以得出当地的重力加速度g=_______m/s。（取π=9.86，结果保留3位有效数字）
（3）从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是________。
A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时
B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数
C．不应作t–l图线，而应作t–l图线
D．不应作t–l图线，而应作图线
四、解答题
13. 若某种电磁波在真空中的频率为，试回答下列问题：
(1)该电磁波的波长为多少？（电磁波在真空中的传播速度为）
(2)该电磁波属于哪个波段？（红外线波长范围为，紫外线的波长范围为5~370nm）
(3)现代科技可以使电磁波在特定介质中的传播速度大大减小。当频率为的电磁波以900m/s的速度传播时，电磁波的波长变为多少？
14. 如图所示，冰车静止在冰面上，小孩与冰车的总质量。大人用的恒定拉力，使冰车开始沿水平冰面移动，拉力方向与水平面的夹角为。已知冰车与冰面间的动摩擦因数，重力加速度，，。求：
（1）小孩与冰车受到的支持力的大小；
（2）拉力作用时间内，拉力的冲量的大小；
（3）小孩与冰车的加速度的大小。
15. 如图所示，甲图为某一列简谐波t=0时刻的图像，乙图为这列波上P点从这一时刻起的振动图像，求：
（1）波的传播方向和波速大小；
（2）画出经过2.3s后波的图像，并求出t=2.3s时P质点的位移和0~2.3s内P质点运动的路程。
