湖南省長(zhǎng)郡名校2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期物理開(kāi)學(xué)考試試...

更新時(shí)間：2024-04-03 瀏覽次數(shù)：9 類型：開(kāi)學(xué)考試

一、選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)得4分，有選錯(cuò)得0分）

1. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 以下關(guān)于波的說(shuō)法正確的是（）

A . wifi信號(hào)的傳播需要介質(zhì) B . 聲波可以發(fā)生多普勒效應(yīng) C . 全息照相是光的偏振的應(yīng)用 D . 肥皂膜出現(xiàn)彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象

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2. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 如圖所示，兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b平行且水平放置，a、b中的電流強(qiáng)度均為I，此時(shí)b受到的安培力大小為F。當(dāng)在a、b的上方再放置一根與a、b平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線c后，b受到的安培力大小仍為F，圖中a、b、c三者間距相等，此時(shí)a受到的安培力大小為（）

A . F B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2024高二下·廬江期中) 一位游客在千島湖邊欲乘坐游船，當(dāng)日風(fēng)浪較大，游船上下浮動(dòng)?？砂延未?dòng)簡(jiǎn)化成豎直方向的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為 $\text{[math]}$ ，周期為 $\text{[math]}$ 。當(dāng)船位于最高點(diǎn)時(shí)，甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過(guò) $\text{[math]}$ 時(shí)，游客能舒服地登船。在一個(gè)周期內(nèi)，游客能舒服登船的時(shí)間是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 如圖所示，a、b兩物塊質(zhì)量均為 $\text{[math]}$ ，中間用一長(zhǎng) $\text{[math]}$ 的細(xì)繩連接，靜止在光滑的水平面上（a、b可視為質(zhì)點(diǎn)），開(kāi)始讓a、b挨在一起，現(xiàn)用一水平恒力 $\text{[math]}$ 作用在b上，細(xì)繩可瞬間拉緊且不再松弛，則 $\text{[math]}$ 內(nèi)恒力F做功（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 如圖，光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和外套兩部分組成，內(nèi)芯折射率比外套的大，光在光導(dǎo)纖維中傳播時(shí)，光在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射。假設(shè)外套為空氣，一束紅光由光導(dǎo)纖維的一端射入內(nèi)芯，紅光在內(nèi)芯與空氣的界面上恰好發(fā)生全反射，經(jīng)時(shí)間 $\text{[math]}$ 從另一端射出；另讓一束綠光也從光導(dǎo)纖維的一端射入，綠光在內(nèi)芯與空氣的界面上也恰好發(fā)生全反射，經(jīng)時(shí)間 $\text{[math]}$ 從另一端射出。則內(nèi)芯對(duì)紅光的折射率 $\text{[math]}$ 與對(duì)綠光的折射率 $\text{[math]}$ 之比為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 如圖甲所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，實(shí)線和虛線分別為 $\text{[math]}$ 時(shí)刻和 $\text{[math]}$ 時(shí)刻的波形圖，P、Q分別是平衡位置為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的兩質(zhì)點(diǎn)。如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，則（）
圖甲圖乙

A . 波沿x軸負(fù)方向傳播 B . 波的傳播速度為 $\text{[math]}$ C . 質(zhì)點(diǎn)P從0時(shí)刻到 $\text{[math]}$ 時(shí)刻經(jīng)過(guò)的路程可能為 $\text{[math]}$ D . 質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為 $\text{[math]}$

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二、選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全得3分，有選錯(cuò)或不選得0分）

7. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 如圖所示，理想變壓器原線圈接 $\text{[math]}$ 的交流電源，副線圈接電阻為 $\text{[math]}$ 的電動(dòng)機(jī)和標(biāo)有“ $\text{[math]}$ ”的燈泡。閉合 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，燈泡恰能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作，原線圈中理想電流表示數(shù)為 $\text{[math]}$ 。下列判斷正確的是（）

A . 任一時(shí)刻穿過(guò)原、副線圈的磁通量相同 B . 流過(guò)燈泡的電流方向每秒鐘改變25次 C . 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 $\text{[math]}$ D . 若斷開(kāi) $\text{[math]}$ 電流表的示數(shù)為 $\text{[math]}$

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8. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 如圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，加速電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小恒定，且被限制在 $\text{[math]}$ 板間，虛線中間不需加電場(chǎng)，如圖所示，帶電粒子在 $\text{[math]}$ 處由靜止經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)該回旋加速器，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速兩次 B . 加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸有關(guān) C . $\text{[math]}$ 板間的加速電場(chǎng)方向需要做周期性變化 D . 右側(cè)相鄰圓弧間距離 $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 的比值為 $\text{[math]}$

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9. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過(guò)了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)。若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有（）

A . 增加線圈的匝數(shù) B . 取走線圈中的鐵芯 C . 將金屬杯換為瓷杯 D . 提高交流電源的頻率

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10. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 如圖所示，間距 $\text{[math]}$ 的粗糙傾斜金屬軌道與水平面間的夾角 $\text{[math]}$ ，在其頂端與阻值為 $\text{[math]}$ 的定值電阻相連，間距相同的光滑金屬軌道固定在水平面上，兩軌道都足夠長(zhǎng)且在 $\text{[math]}$ 處平滑連接， $\text{[math]}$ 至 $\text{[math]}$ 間是光滑絕緣帶，保證傾斜軌道與水平軌道間電流不導(dǎo)通。傾斜軌道處有垂直軌道向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，水平軌道處有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩根導(dǎo)體棒1、2的質(zhì)量均為 $\text{[math]}$ ，兩棒接入電路部分的電阻均為R ，初始時(shí)刻，導(dǎo)體棒1放置在傾斜軌道上，且距離 $\text{[math]}$ 足夠遠(yuǎn)，導(dǎo)體棒2靜置于水平軌道上，已知傾斜軌道與導(dǎo)體棒1間的動(dòng)摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。現(xiàn)將導(dǎo)體棒1由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與導(dǎo)體棒2發(fā)生碰撞。 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，兩棒與軌道始終垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）

A . 導(dǎo)體棒1滑至 $\text{[math]}$ 瞬間的速度大小為 $\text{[math]}$ B . 導(dǎo)體棒1滑至 $\text{[math]}$ 瞬間，導(dǎo)體棒2的加速度大小為 $\text{[math]}$ C . 穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體棒2的速度大小為 $\text{[math]}$ D . 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒2的電荷量為 $\text{[math]}$

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三、填空題（本題共2小題，共15分）

11. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，作出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖所示。
1. （1）此玻璃的折射率計(jì)算式為 $\text{[math]}$ （用圖中的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）。
2. （2）如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度（填“大”或“小”）的玻璃磚來(lái)測(cè)量。
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12. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 某校同學(xué)們分組進(jìn)行碰撞的實(shí)驗(yàn)研究。
1. （1）第一組利用氣墊導(dǎo)軌通過(guò)頻閃照相進(jìn)行探究碰撞中的不變量這一實(shí)驗(yàn)。若要求碰撞動(dòng)能損失最小則應(yīng)選下圖中的（填“甲”或“乙”）（甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥）；
  圖甲圖乙
2. （2）第二組同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”。
  ①圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球 $\text{[math]}$ 多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P ，測(cè)量平拋射程 $\text{[math]}$ ，然后把被碰小球 $\text{[math]}$ 靜置于水平軌道的末端，再將入射球 $\text{[math]}$ 從斜軌上S位置靜止釋放，與小球 $\text{[math]}$ 相碰，并重復(fù)多次。本實(shí)驗(yàn)還需要完成的必要步驟有（填選項(xiàng)前的符號(hào)）。
  A.測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$         B.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
  C.測(cè)量S離水平軌道的高度h        D.測(cè)量平拋射程 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$
  ②若兩球發(fā)生彈性碰撞，則 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之間一定滿足的關(guān)系是（填選項(xiàng)前的符號(hào)）。
  A. $\text{[math]}$         B. $\text{[math]}$         C. $\text{[math]}$
3. （3）第三組利用頻閃照片法去研究。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞，利用頻閃照相的方法連續(xù)4次拍攝得到的照片如圖丙所示。已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為T ，在這4次閃光的過(guò)程中，A、B兩滑塊均在 $\text{[math]}$ 范圍內(nèi)，且第1次閃光時(shí)，滑塊A恰好位于 $\text{[math]}$ 處。若A、B兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間極短，均可忽略不計(jì)，碰后B也做勻速運(yùn)動(dòng)，則A、B兩滑塊質(zhì)量之比 $\text{[math]}$ 。
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四、計(jì)算題（本題共3小題，其中第13題11分，第14題12分，第15題18分，共41分。寫(xiě)出必要的推理過(guò)程，僅有結(jié)果不得分）

13. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 如圖甲是建筑工地將樁料打入泥土中以加固地基的打夯機(jī)示意圖，打夯前先將樁料扶正立于地基上，樁料進(jìn)入泥土的深度忽略不計(jì)。已知夯錘的質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，樁料的質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 。每次打夯都通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引將夯錘提升到距離樁頂 $\text{[math]}$ 處再釋放，讓夯錘自由下落，夯錘砸在樁料上后立刻隨樁料一起向下運(yùn)動(dòng)。樁料進(jìn)入泥土后所受阻力f隨打入深度h的變化關(guān)系如圖乙所示，直線斜率 $\text{[math]}$ 。g取 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）夯錘與樁料第1次碰撞后瞬間的速度；
2. （2）夯錘與樁料第1次碰撞后樁料進(jìn)入泥土的深度。
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14. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 2022年6月，我國(guó)首艘完全自主設(shè)計(jì)建造的航母“福建艦”下水亮相，除了引人注目的電磁彈射系統(tǒng)外，電磁阻攔索也是航母的“核心戰(zhàn)斗力”之一，其原理是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的阻力快速安全地降低艦載機(jī)著艦的速度。如圖所示為電磁阻攔系統(tǒng)的簡(jiǎn)化原理：艦載機(jī)著艦時(shí)關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)，通過(guò)絕緣阻攔索拉住軌道上的一根金屬棒ab，金屬棒ab瞬間與艦載機(jī)共速并與之一起在磁場(chǎng)中減速滑行至停下。已知艦載機(jī)質(zhì)量為M ，金屬棒質(zhì)量為m ，接入導(dǎo)軌間電阻為r ，兩者以共同速度 $\text{[math]}$ 進(jìn)入磁場(chǎng)。軌道端點(diǎn) $\text{[math]}$ 間電阻為R ，不計(jì)其他電阻。平行導(dǎo)軌 $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 間距為L ，軌道間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。除安培力外艦載機(jī)系統(tǒng)所受其他阻力均不計(jì)。求：
1. （1）艦載機(jī)和金屬棒一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度a；
2. （2）艦載機(jī)減速過(guò)程電阻R上產(chǎn)生的熱量；
3. （3）艦載機(jī)減速過(guò)程通過(guò)的位移x的大小。
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15. (2024高二下·湖南開(kāi)學(xué)考) 如圖所示，平面直角坐標(biāo)系 $\text{[math]}$ 內(nèi)，x軸上方有垂直坐標(biāo)系平面向里、半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng) $\text{[math]}$ （大小未知），圓心為 $\text{[math]}$ 。x軸下方有一平行x軸的虛線 $\text{[math]}$ ，在其下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直坐標(biāo)系平面向外、大小為 $\text{[math]}$ 的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上邊界與 $\text{[math]}$ 重合。在 $\text{[math]}$ 與x軸之間有平行于y軸、場(chǎng)強(qiáng)大小為 $\text{[math]}$ 的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），且 $\text{[math]}$ 與x軸相距 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 大小未知）?，F(xiàn)有兩相同帶電粒子a、b以平行x軸的速度 $\text{[math]}$ 分別正對(duì) $\text{[math]}$ 點(diǎn)、A點(diǎn) $\text{[math]}$ 射入圓形磁場(chǎng)，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后都經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入x軸下方電場(chǎng)。已知粒子質(zhì)量為m ，電荷量大小為q ，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用力。
1. （1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度 $\text{[math]}$ 的大??；
2. （2）若電場(chǎng)沿y軸負(fù)方向，欲使帶電粒子a不能到達(dá) $\text{[math]}$ ，求 $\text{[math]}$ 的最小值；
3. （3）若電場(chǎng)沿y軸正方向， $\text{[math]}$ ，欲使帶電粒子b能到達(dá)x軸上且距原點(diǎn)O距離最遠(yuǎn)，求矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。
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