江西省赣州市十八县（市）24校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

试卷更新日期：2024-05-06 类型：期中考试

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一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 医学上用“彩超”进行身体检查时，向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血液反射后又被仪器接收，根据接收到的反射波的频率变化，就能知道血流的速度。该技术重点应用了（）

A、共振 B、多普勒效应 C、干涉 D、衍射

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2. 中国第39次南极科学考察队在南极工作时观看到美丽的极光。极光是来自太阳的高能带电粒子与大气分子剧烈碰撞或摩擦而激发大气分子发出的各种颜色的光。如图所示，假设南极观测点附近的磁场方向竖直向上，一带正电的粒子从左向右运动，则粒子此时受到的洛伦兹力的方向（）

A、向左 B、向右 C、向里 D、向外

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3. “舞龙贺新春”巡游活动中，“龙”上下摆动形成的波可看作沿x轴正方向传播的简谐波，某时刻的波形图如图所示，A、B、C、D为波形上的四点，下列说法正确的是（）

A、此刻B、C振动的方向相同 B、B ， C平衡位置间的距离为波长的一半 C、A、B能同时回到平衡位置 D、B的振动比D滞后半个周期

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4. 光刻机是生产芯片的核心设备，浸没式光刻技术是在镜头与光刻胶之间填充液体介质，利用光在液体介质中的波长会改变这一特性来提高分辨率。如图所示，若镜头与光刻胶之间填充的液体介质的折射率为 $\frac{4}{3}$ ，则下列说法正确的是（）

A、光在液体介质中的传播速度变为在真空（空气）中的 $\frac{4}{3}$ 倍 B、光在液体介质中的频率变为在真空（空气）中的 $\frac{3}{4}$ C、光在液体介质中的波长变为在真空（空气）中的 $\frac{3}{4}$ D、光在液体介质中比在真空（空气）中更容易发生衍射

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5. 如图甲所示，一水平弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点间做简谐运动，以向右为x轴正方向，振子的振动图像如图乙所示，已知弹簧的劲度系数为 $40 N / m$ ，下列说法正确的是（）
甲乙

A、 $t = 0.4 s$ 时振子的速度与 $t = 1.0 s$ 时的速度相同 B、振子在 $0 ~ 0.6 s$ 内的平均速度与在 $1.8 s ~ 2.4 s$ 内的平均速度相同 C、 $t_{1} = 1.0 s$ 时振子的回复力指向x轴正方向，大小为 $1.2 N$ D、振子从任意位置开始，随后 $0.6 s$ 内通过的路程均为 $2 \sqrt{3} c m$

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6. 如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，一端夹入三张纸片，从而在两玻璃表面间形成劈形空气薄膜，当红光从上方入射后，从上往下看到明暗相间的等距条纹，下列说法正确的是（）

A、该现象是光的衍射现象 B、若将红光改为蓝光，则条纹间距变宽 C、若再夹入一张纸片，则条纹间距变宽 D、若上方玻璃为标准玻璃，看到某处条纹向左侧弯曲，则下方平板玻璃对应处有凹陷

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7. 如图所示，某空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），一质量为m的带负电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为 $30 °$ ，匀强电场的电场强度大小为E ，重力加速度大小为g ，下列说法正确的是（）

A、匀强磁场的方向垂直纸面向里 B、匀强磁场的磁感应强度大小为 $\frac{E}{v s i n 30 °}$ C、粒子的电荷量为 $\frac{m g t a n 60 °}{E}$ D、若粒子运动过程中，磁场突然消失，则粒子可能做匀减速直线运动

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8. 明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色……”这描述的是光的色散现象。如图所示，一宝石的横截面为半圆，MN是其直径，P是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自P点射入宝石，折射为a、b两束单色光。下列说法正确的是（）

A、宝石对b光的折射率比对a光的折射率大 B、a光的频率比b光的频率大 C、在宝石中，a光的传播速度比b光的传播速度小 D、在真空中，a光的波长比b光的波长长

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9. 2023年12月在我国甘肃临夏州积石山县发生了6.2级地震，地震局记录了该次地震的情况。假设地震中的一组简谐横波在 $t = 0 ． 4 s$ 时刻的波形如图单所示，M是此波上的一个质点，其平衡位置为 $x = 1 ． 5 k m$ ，质点M的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）
甲乙

A、该列波沿x轴正方向传播 B、质点M在 $0 ~ 2 s$ 内通过的路程为 $2 m$ C、该列波的传播速度为 $3 ． 75 k m / s$ D、质点M在 $t = 0 ． 8 s$ 时运动到了 $x = 3 ． 0 k m$ 处

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10. 2024年我国将加速稳步推进载人登月，未来中国航天员将登上月球。假设航天员分别在地球和月球上用同一装置对同一单摆做受迫振动实验，得到的共振曲线如图所示，图中 $f_{2} = k f_{1}$ （ $f_{1} 、 f_{2} 、 k$ 均为已知量）。地球表面的重力加速度大小为g ，不考虑星球自转的影响，下列说法正确的是（）

A、该单摆在地球上自由摆动的频率为 $f_{2}$ B、实验用单摆在地球上和月球上的固有周期之比为 $k : 1$ C、月球表面的重力加速度大小为 $\frac{g}{k^{2}}$ D、地球和月球的平均密度之比大于 $k^{2} : 1$

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二、非选择题：本题共5小题，共54分

11. “春分”学习小组的同学用一横截面为半圆的透明玻璃砖来测定玻璃的折射率。同学们经过讨论设计的实验装置如图所示。

(1)、将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系 $x O y$ 的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点（坐标原点）和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置；用激光器发出的激光从玻璃砖外壁始终指向O点射入玻璃砖，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。此时没有激光射至挡板上 $y < 0$ 区域的原因是．

(2)、取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ ，用刻度尺测量PQ的长度L和玻璃砖的直径D ，则玻璃砖的折射率 $n =$ （用L和D表示）。

(3)、实验小组的同学后来发现实验过程中使用的刻度尺有瑕疵，实验用尺（由于经历过高温）比标准刻度尺的尺度偏大，但实验用尺的刻度仍然是均匀的，由此测得玻璃砖的折射率将（填“偏大”“偏小”“不变”或“无法确定”）。

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12. 徐同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，就地取材组装了几种实验装置。

(1)、下列最合理的装置是____。

A、 B、 C、 D、

(2)、徐同学用游标卡尺测量小球直径，示数如图甲所示，则摆球的直径 $d =$ $m m$ 。
甲乙

(3)、徐同学用秒表记录单摆振动的周期，为了获得更准确的实验结果，实验中多次改变摆线长度，并测得对应的周期T ，由于马虎，该同学误将摆线长度当成了摆长，作出的周期的平方一摆长（ $T^{2} - l$ ）图像如图乙所示，该图像的斜率为（填“ $\frac{1}{g}$ ”“ $\frac{4 π^{2}}{g}$ ”或“ $\frac{g}{4 π^{2}}$ ”）；根据图乙可以计算得出当地的重力加速度大小 $g =$ $m / s^{2}$ （ $π$ 取3.14，计算结果保留两位小数）。

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13. 某发光二极管由一种透明材料封装而成，为研究其光学属性，某同学找来一个用这种材料制成的半圆柱体，其横截面是半径为R的半圆，O是半圆的圆心，AB为水平直径。如图所示，单色光a以入射角 $θ = 45 °$ 从A点射入半圆柱体，经AB折射后到达弧面上的D点，后从AB面上的B点射出，A、D两点间的距离为R ，真空中的光速为c ，求：

(1)、该材料对单色光a的折射率n；

(2)、单色光a通过半圆柱体的时间t。

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14. 如图所示 ， afe、bcd为两条平行的金属导轨，导轨间距 $l = 0 ． 5 m$ 。ed间连入一电动势 $E = 3 V$ 、内阻 $r = 0 ． 2 Ω$ 的电源，ab间放置一根长度也为 $0 ． 5 m$ 的金属杆，金属杆与导轨接触良好、cf水平且abcf为矩形。空间存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），斜面abcf的倾角为 $θ$ 时、金属杆在导轨上处于静止状态。金属杆的质量 $m = 0.15 k g$ 、电阻 $R = 0 ． 8 Ω$ ，导轨及导线的电阻忽略不计，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n θ = 0 ． 6 ， c o s θ = 0 ． 8$ 。

(1)、若金属杆和导轨均光滑，求磁场的磁感应强度大小 $B_{1}$ ；

(2)、若金属杆和导轨间的动摩擦因数 $μ = 0 ． 2$ ，最大静摩擦力等于动摩擦力，求磁场的磁感应强度的最小值 $B_{m i n}$ 。

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15. “波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述，水波可看成简谐横波。一列沿x轴负方向传播的水波在 $t = 0$ 时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到平衡位置为 $x_{1} = 1.0 c m$ 的P点，Q点是波上平衡位置为 $x_{2} = 6.0 c m$ 的质点，在 $t_{1} = \frac{2}{3} s$ 时刻，Q点（在 $t = 0$ 时刻后）首次位于波峰位置。
求：

(1)、该列波的传播速度v；

(2)、质点Q的振动方程；

(3)、 $t = 0$ 时刻后，质点P和质点Q第三次位移相同的时刻 $t_{x}$ 。

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