广西梧州市2024-2025学年高二下学期开学考试物理含解析

2024-2025学年度高二年级下学期开学考(全卷满分100分，考试时间60分钟)注意事项:一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．2023年5月28日，MU9191航班从上海虹桥国际机场飞往北京首都国际机场，并于12时31分抵达北京首都国际机场，并穿过象征民航最高礼仪的“水门”。关于飞机航行中的冲量与动量，下列说法正确的是A．航行中的飞机动量是矢量，它的方向可能与速度方向相反B．质量一定的飞机，动量变化越大，该飞机的速度变化一定越大C．飞机运动的速度大小不变，飞机的动量也保持不变D．飞机所受合外力的冲量越大，它的动量也越大2．弹簧振子的振动图像如图所示。在1~2s的时间内，振子的动能Ek和势能Ep的变化情况是A．Ek变小，Ep变大B．Ek变大，Ep变小C．Ek、Ep均变小D．Ek、Ep均变大3．B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计筫机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz。下列说法正确的是A．血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为8×102m/sB．质点M开始振动的方向沿y轴负方向-6s时质点M运动到横坐标的N处D．0~1.25×10-7s内质点M的路程为2cm2024-2025学年度高二年级下学期开学考物理第1页共6页4．一列简谐横波沿x轴传播，图甲为该波在t=0时刻的波形图，M是平衡位置为x=10m处的质点，图乙为质点M的振动图像，则A．t=0时刻质点M沿y轴正方向振动，该波沿x轴正方向传播B．波的振幅为28cm，波长λ=10mC．波的周期为1.8s，波的传播速度为12m/sD．t=0时刻，x=0处的质点偏离平衡位置的位移大小为73cm5．某种材料制成的三角形透明砖的截面图如图所示，AB边与AC边的夹角为θ,某种颜色的光在AC边的入射角为45o，折射光线DE在AB面上正好发生全反射，透明砖对此种颜色的光的折射率为2，则θ的值是6．某学习小组的同学在实验室用如图甲所示装置研究单摆的运动规律，O是单摆的平衡位置，单摆在竖直平面内左右摆动，M、N是摆球所能到达的最远位置。取向右为正方向。图乙是单摆的振动图像。已知当地的重力加速度大小g=10m/s2，取π2=10，下列说法中正确的是A．单摆的振幅是0.14m，振动的频率是1HzB．振动的表达式为x=0.07sin（2πt）mC．单摆的摆长为1mD．t=1.5s时摆球在N点2024-2025学年度高二年级下学期开学考物理第2页共6页7．如图所示，光滑水平面上有大小相同、质量均为m=3kg的A、B、C三个小球，小球A以速度v0=4m/s向左运动，与静止不动右端有一轻弹簧的小球B发生对心碰撞，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短，碰撞后小球A与弹簧不粘连，则下列说法正确的是A．弹簧最短时，三个小球共同速度的大小为1m/sB．从开始到弹簧最短的过程中小球C受到的冲量大小为4N·sC．从开始到小球A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为6JD．小球B与小球C碰撞之前，小球A、B共同速度的大小为3m/s二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8．一列简谐横波沿x轴传播，速度大小为5m/s，在t=0时刻的波形图如图中实线所示，经0.2s后的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是A．经0.2s波传播的距离为1m，波沿x轴正方向传播B．质点P在t=0时刻沿y轴正方向运动D．从t=0时刻开始质点P经1.6s通过的路程为152cm9．条形磁铁放在水平面上，在它的上方偏右处有一根固定的垂直纸面的直导线，如图所示，当直导线中通以图示方向的电流时，磁铁仍保持静止。下列结论正确的是A．磁铁对水平面的压力减小B．磁铁对水平面的压力增大C．磁铁对水平面有摩擦力D．磁铁所受的合外力增加10．如图所示，在一个等腰直角三角形区域ABC内（不包括边界），存在方向垂直于纸面向里的。D点在BC边上距B点为a，现有质量为m、电荷量为+q的大量相同粒子以不同的速率既从D点垂直于边界BC又垂直于磁场方向射入匀强磁场，不计粒子间的相互作用及粒子重力，最后粒子都能从AB边射出，则下列说法正确的是A．粒子速度大小可能是vaB．粒子在磁场中的速度偏转角可能是C．粒子在磁场中运动的最短时间是D．粒子在磁场中运动的最长径迹是a2024-2025学年度高二年级下学期开学考物理第3页共6页三、非选择题（本大题共5小题，共54分。考生根据要求作答）116分）在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为7.5×10-7m，如果用频率为6.0×1014Hz的黄光照射双缝，该黄光的波长是m；P点出现（填“亮条纹”或“暗条纹”若保持双缝之间的距离以及双缝到屏的距离保持不变，将黄光换成波长为750nm的红光，则光屏上条纹的宽度（填“变大”、“变小”或“不变”）。1210分）如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是入射小球，b是被碰小球，a和b的质量分别为m1和m2，直径分别为d1和d2，轨道末端在水平地面上的投影为O点。实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置P，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a、b的平均落点位置M、N如图乙所示。（1）实验中需要注意的事项，下列说法正确的是（填字母）。A．需要测出小球抛出点距地面的高度HB．需要测出小球做平抛运动的水平射程C．为完成此实验，天平和刻度尺是必需的测量工具D．斜槽轨道末端应该保持水平E．斜槽应尽量光滑（3）实验中对小球的要求是：质量m1（填“>”“=”或“<”）m2，直径d1（填“>”“=”或“<”）d2。（4）在图乙中，用毫米刻度尺测得O点与M、P、N三点的水平方向的距离分别为x1，x2，x3，若关系式成立，则说明该实验碰撞前后动量守恒。2024-2025学年度高二年级下学期开学考物理第4页共6页1310分）两列横波在同种介质中沿x轴方向相向传播，t＝0时刻两列波的波形如图所示，前端刚好传到坐标x＝－1m和x＝－2m的A、B两点，若甲波的波速为v甲＝8m/s。（1）求t＝0时刻，坐标为x＝－8m的质点P已经通过的路程是多少？（2）求从t＝0到t1＝2s的时间内，坐标原点处的质点位移为20cm的时刻。1412分）如图所示，水平放置的平行金属导轨间距为0.5m，两金属导轨间接一定值电阻，质量为1kg、长度为0.5m的金属杆垂直导轨静止放置，在虚线MN右侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为1T。现对金属杆施加水平向右、大小恒为6N的拉力，经过1s时间，金属杆刚好进入磁场并做匀速运动。已知杆与导轨间的动摩擦因数为0.2，杆与导轨始终保持垂直且接触良好，两者电阻均忽略不计，重力加速度g取10m/s2。求：（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势大小；（2）定值电阻的阻值。2024-2025学年度高二年级下学期开学考物理第5页共6页1516分）如图甲，长为L、间距为dL的A、B两金属板水平放置，右侧有一垂直于纸面足够宽的足够宽匀强磁场，两板中心最左侧a处有一粒子源随时间均匀向板间水平发射速度v0的电子。两金属板上加如图乙所示的交变电压，电子穿过极板的时间极短，该过程中板间电压不变．当板间电压UAB时，从a点射出的电子经过磁场偏转后，恰能返回到a点．已知电子质量m，电量e，不计重力及电子间的相互作用。求：（1）当电压UAB时，电子从板间飞出时沿电场方向的侧移量y；（2）磁感应强度的大小B；（3）交变电压的一个周期内发射的电子能再次回到两板间的比例。2024-2025学年度高二年级下学期开学考物理第6页共6页2024-2025学年度高二年级下学期开学考题号123456789答案BAADBCBABDBCAD1．B【难度】0.85【知识点】动量的定义、单位和矢量性、动量定理的内容【详解】A．航行中的飞机动量是矢量，根据p=mv可知它的方向与速度的方向相同，选项A错误；B．质量一定的飞机，动量变化Δp=mΔv，动量变化越大，该飞机的速度变化一定越大，选项B正确；C．动量等于质量与速度的乘积，飞机运动的速度大小不变，飞机的动量大小保持不变，但速度方向可能改变，动量方向可能改变，动量大小不变而方向改变，动量变了，选项C错误；D．根据动量定理，飞机所受合力的冲量等于动量的变化，则冲量的大小一定和动量变化量的大小相同，与瞬时动量无关，选项D错误。故选B。2．A【难度】0.85【知识点】弹簧振子运动时能量的转化【详解】由图可知1~2s位移变大，动能变小，势能变大。故选A。3．A【难度】0.85【知识点】波形图的物理意义及信息读取-57m/s2m/s故A正确；B．由于波向x轴正方向传播，根据波形平移法可知，质点M开始振动的方向沿y轴正方向，故B错误；C．质点M只会在自己的平衡位置周期性振动，不会随波迁移，故C错误；D．因为质点M振动的周期为Ts由于所以质点M在0~1.25×10-7s内运动的路程为smm=2mm故D错误。故选A。4．D【难度】0.65【知识点】振动图像与波形图的结合【详解】A．根据M点的振动图像可知，t=0时刻质点M沿y轴正方向振动，则该波x轴负方可得该波的传播速度v=10m/sC错误；D．波动图像的方程为y=14sin时间，x=0处的质点偏离平衡位置的位移大小为73cm，D正确。故选D。5．B【难度】0.85【知识点】折射和全反射的综合问题【详解】根据折射定律n在AC边发生折射的折射角为Y=30。又sinC临界角6．C【难度】0.65【知识点】单摆的振动图像及其表达式、单摆周期公式的简单应用【详解】A．由题图乙知振幅A=0.07m，周期T=2s，则频率fHzA错误；B．振动的表达式为x=Asin2πft=0.07sinπtm选项B错误；C．由单摆的周期公式T解得lmC正确；D．由题图乙知，t=1.5s时摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以摆球在M点，选项D错误。故选C。7．B【难度】0.65【知识点】利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题【详解】D．根据动量守恒定律，当小球A、B速度相等时，且与小球C碰撞之前A、B的速度均为v1，则mv0=2mv1解得v1=2m/s故D错误；A．从开始到弹簧最短的过程，对A、B、C系统有mv0=3mv2解得Vm/s故A错误；B．从开始到弹簧最短的过程，对小球C，由动量定理有I=mv2=4N.s故B正确；C．B与C相碰的过程mv1=2mv3解得v3=1m/s则从开始到小球A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为mvmvJ故C错误。故选B。8．ABD【难度】0.65【知识点】波形图的物理意义及信息读取、波形图中某质点的速度方向与传播方向的关系【详解】A．由图可知该波波长λ=4m经0.2s波传播的距离x=vt=5×0.2m=1m经0.2s波传播的距离为1m根据波形的平移规则可知，这列波应沿x轴正方向传播，选项A正确；B．根据波的传播方向与波动规律可知，t=0时刻质点P沿得Ts=0.8s则rad/sx=2m处的质点的位移表达式y=—19cos(2选项D正确。故选ABD。9．BC【难度】0.65【知识点】动态平衡问题、通电导线在磁场中的作用力方向【详解】ABC．以导线为研究对象，由题图可知，条形磁铁在通电直导线位置产生的磁场方向是斜向左上方，由左手定则判定，通电直导线所受安培力方向斜向右上方，由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的安培力方向斜向左下方，由力的分解，此安培力有水平向左的分力和竖直向下的分力，水平方向分力使磁铁有向左运动的趋势，磁铁受到水平面向右的静摩擦力，使磁铁对水平面有向左的静摩擦力；竖直向下的分力使磁铁对水平面的压力增大，A错误，BC正确；D．磁铁一直处于静止状态，由平衡条件可知，磁铁所受的合外力是零，D错误。故选BC。10．AD【难度】0.65【知识点】带电粒子在直边界磁场中运动【详解】A．若粒子速度大小为v1时轨迹恰好与AC边相切，如图所示，则其轨道半径Ra根据qv1B解得vav1为从AB边射出的粒子的最大速度；若粒子速度大小为v2时轨迹恰好与AB边相切从B点射出，轨道半径为Ra根据qv2B解得vav2为从AB边射出的粒子的最小速度；所以从AB边射出的粒为兀，B错误；C．粒子在磁场中运动的最短时间是选项C错误；D．粒子在磁场中运动的最长径迹是兀R兀a选项D正确。故选AD。11．5×10一7暗条纹变大【难度】0.65【知识点】更换光的颜色判断条纹间距的变化【详解】[1]由7m黄光的波长为5×10一7m；[2]由于P点是振动的减弱点，P点出现暗条纹。[3]根据在其他条件不变的情况下，随着波长的增大，条纹宽度变大。12．BCD保证小球每次平抛的初速度相同，以找出对应的平均落点位置>=m1x2=m1x1+m2x3【难度】0.65【知识点】验证动量守恒定律的实验步骤和数据处理【详解】（1）[1]ABC．本实验用v代入验证，时间t可以消去，故需要测量小球的水平射程保证小球从斜槽末端段飞出时做平抛运动，应保证斜槽末端水平，D正确；E．斜槽光滑与否对实验结果不影响，只要保证入射小球均从同一高度释放，保证碰撞前入射小球的速度相同即可，E错误。故选BCD。（2）[2]保持入射小球从同一位置释放是为了保证小球每次平抛的初速度相同，以找出对应的平均落点位置；·（3）[3][4]为了保证小球碰撞为对心碰撞，且碰后不反弹，要求m1>m2，d1=d2；（4）[5]碰撞时满足动量守恒有m1v2=m1v1+m2v3两边同时乘以下落时间有m1x2=m1x1+m2x3131）30cm2）0.5s和1.5s【难度】0.65【知识点】机械波相关物理量的计算【详解】（1）由波形图可知，乙波的振幅A＝10cm，t＝0时刻质点P已经振动了个周期，故t＝0时刻质点P通过的路程s=3A=30cm（2）由图可知，λ甲＝4m，则甲波的周期为T甲s因波在同种介质中传播，波速相同，故v乙=8m