辽宁省顶级名校实验中学2023-2024高二上学期第二次月考（12月）物理试题（无答案）

辽宁省实验中学 2023—2024 学年度上学期 高二物理 12 月考试试卷
考试时间：75 分钟 试题满分：100 分
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.甲乙两同学在实验室做薄膜干涉实验。甲将有肥皂膜铁丝圈竖直放置，形成如图甲所示的肥皂膜侧视图， 用黄色光从左侧照射薄膜，会观察到明暗相间的干涉条纹。乙用平行单色光垂直照射透明薄膜，观察到如 图乙所示明暗相间的干涉条纹。关于甲乙两实验下列说法正确的是( )
A. 甲应该从薄膜右侧观察干涉图样
B.任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差相同
C. 乙实验中薄膜层厚度的变化率不随坐标 x 变化而变化
D. 乙实验中薄膜层厚度的变化率随坐标 x 增大而逐渐增大
2.关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是( )
A. 图 1 所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于共振引起的
B. 图 2 所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
C. 图 3 所示泊松亮斑现象是由于光的偏振产生的
D. 图 4 所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的
3.如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁。当注射器在竖直面做小角度内摆 动时，沿着垂直于摆动方向匀速拖动一张硬纸板，注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线。
关于图乙所示的图像，下列说法中正确的( )
A.匀速拖动硬纸板移动距离 L 的时间等于注射器振动的周期
B.拖动硬纸板的速度越大，注射器振动的周期越长
C.拖动硬纸板的速度越大，注射器振动的周期越短
D.可以用 x 轴作为时间坐标轴，可以用y 轴表示注射器振动的位移
4.一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，t = 0.5s 时的波形如图甲所示，x = 5m 处质点的振动图像如图乙所示，
则波速可能是( )
A. 1m/s
B.2m/s
C.3m/s
D.4m/s
5.特高压直流输电是国家重点工程。如图所示，高压输电线上使用“abcd 正方形间隔棒”支撑导线 L1 、 L2 、 L3 、 L4 其目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线 L1 、 L2 、 L3 、 L4 水平且恰好处在正四 棱柱的四条棱上，abcd 的几何中心为 O 点，O 点到导线的距离远小于导线的长度，忽略地磁场，当四根长
直导线通有等大、同向的电流时，则( )
A. O 点的磁感应强度不为零
B. O 点的磁感应强度沿 bd 连线方向
C. L1 对L2 的安培力比 L1 对L3 的安培力小
D. L1 所受安培力的方向为从 L1 指向 L3
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6.如图所示，一带电粒子以速度v0 从O 点沿两极板中线OA 射入平行板电容器，若电容器极板间只有图示磁 感应强度为B 的匀强磁场时，该粒子从上极板右端点N 射出，若电容器极板间只有图示电场强度为E 的匀
强电场时，该粒子从下极板右端点Q 射出，若电容器极板间同时有图示磁感应强度
为B 的匀强磁场和电场强度为E 的匀强电场时，该粒子将（不计粒子重力）( )
A.从 AN 间射出
B.从 AQ 间射出
C.从A 点射出
D.无法直接射出
7.如图所示，在方向竖直向下的匀强磁场中，水平地面上放置一长方体 OACD _ O,A,C,D, 粒子收集装置， 其中 CD = 8L ， CA = 4L ，该装置六个面均为荧光屏，吸收击中荧光屏的粒子时可显示粒子位置。在长方
体中心 P 处的粒子放射源，可在水平面 EFGH 内沿各个方向均匀发射速率为v0 的带正电粒子，发现在一段
时间内，粒子源发射出粒子总数中有 被荧光屏 OO,A,A所吸收。已知这些粒子的比荷均为， 不计粒子
重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 匀强磁场的磁感应强度大小为
B 匀强磁场的磁感应强度大小为 2 mv0
(
.
qL
)C. 荧光屏DD,C,C 上亮线的长度为(2 + )L
D. 荧光屏DD,C,C 上亮线的长度为2(1+ )L
8.（多选）如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的 P 点，电流表和电压表可视为理想电表，
选地面的电势为零，当滑动变阻器R4 的滑片向 b 端移动时，下列说
法正确的是( )
A.油滴带负电，将向下运动
B.P 点的电势能升高
C. 电源的效率变低
D.若电压表、电流表示数变化量为 ΔU 和 ΔI ，则 < r + R1
9.（多选）如图所示为电流天平，可用来测量匀强磁场中的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为 n， 线圈的水平边长为 L，处于虚线方框的被测匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。当线圈中通过如图所示
的电流 I 时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变，这时需要
在左盘中增加质量为 m 的砝码，才能使天平再次平衡。重力加速度为 g 。下列说
法正确的是( )
A.测得的磁感应强度大小为
B.测得的磁感应强度大小为
C.被测匀强磁场方向垂直线圈平面向里
D.被测匀强磁场方向垂直线圈平面向外
10.（多选）如图所示，空间存在沿 x 轴正方向的匀强电场和匀强磁场， 电场强度大小为 E，磁感应强度大 小为 B 。 t = 0时刻，质子以初速度v0 从坐标原点 O 沿y 轴正方向射出， 已知质子质量为 m ，电荷量为 e。
重力不计，则( )
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A.
B.
t = πm eB
t = πm eB
时刻，质子的速度沿 y 轴的负方向
时刻，质子的坐标为 , 0, _
C. 质子可多次经过 x 轴，且依次经过 x 轴的坐标值之比为 1：4：9… …
D. 质子运动轨迹在yoz平面内的投影是以 O 点为圆心的圆
二、非选择题（11、12 题每空 2 分，共 14 分，13、14、15 为计算题，需写出必要的步骤，13 题 12 分， 14 题 12 分，15 题 16 分）
11.在“测玻璃的折射率”实验中：
（1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是 。
A.必须选用上下表面平行的玻璃砖
B.选择的入射角应尽量小些
C.大头针应垂直地插在纸面上
D.大头针P1 和P2 及P3 和P4 之间的距离适当大些
（2） 甲同学由于没有量角器，在完成了光路图以后， 以 O 点为圆心，10.00cm 长为半径画圆，分别交线段 OA 于 A 点，交 O 和 O′连线延长线于 C 点，过 A 点作法线 NN′ 的垂线 AB 交 NN′于 B 点，过 C 点作法线 NN′ 的垂线 CD 交 NN′于 D 点，如图所示，用刻度尺量得 OB=8.00cm ，CD=4.00cm， 由此可得出玻璃的折射率 n= （结果保留两位有效数字）。
（3） 乙同学作玻璃砖的下侧界面如图乙所示， 以 aa′ 、bb ′为界面画光路图，其它操作均正确。该同学测得 的折射率与真实值相比 （填“偏大” 、“偏小”或“不变”）。
12.某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。
（1）用螺旋测微器量金属丝的直径，示数如图所示，其直径为 mm。
（2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡时，发现指针偏转角度过大，进行一系列正确操作 后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为 Ω。
（3）为了精确地测量金属丝的电阻Rx ，实验室提供了下列器材：
A. 电流表A1 （量程500μA ，内阻 1kΩ)
B. 电流表A2 （量程 0.3A， 内阻约 0.1Ω)
C.滑动变阻器R1（0~5Ω, 额定电流 1.0A）
D.滑动变阻器R2 （0~1Ω, 额定电流 1.0A）
E. 电阻箱 R（阻值范围为 0~9999.9Ω)
F. 电源（电动势 3.0V， 内阻约 0.2Ω)
G.开关 S、导线若干
①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表A1 串联电阻箱 R 改为量程为 3V 的电压表，则电阻箱的阻值调为 Ω。滑动变阻器应选择 （选填“ R1 ”或“ R2 ”）
②正确连接电路后，闭合开关，在方格纸上作出I1 - I2 图像,求出金属丝的电阻率。
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13.（12 分）2022 年 2 月 4 日举办的北京冬奥会开幕式令世界沸腾。在这场感觉、听觉、视觉交织融合的饕 餮盛宴背后，最大的“功臣”非 LED 显示技术莫属。发光二极管（LED）可高效地将电能转化为光能，在照 明、平板显示、医疗器件等领域具有广泛的用途。有一种发光二极管，它由半径为 R 的半球体介质 ABC 和 发光管芯组成，管芯发光区域是半径为 r 的圆面 PQ，其圆心与半球体的球心 O 重合，过球心的横截面如图 所示。图中发光圆面发出的某条光线射向 D 点，入射角为 30°, 折射角为 45°。
（1）求半球体介质对光的折射率及光从该介质射入空气中的临界角；
（2）为使从发光圆面 PQ 射向半球面上所有的光都不会发生全反射，管芯发光区域面积最大值为多少？
14.（12 分）利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，Oxy 平面（纸面）的第一象 限内有足够长且宽度均为 L、边界均平行 x 轴的区域Ⅰ和Ⅱ, 其中区域存在磁感应强度大小为 B1 的匀强磁场， 区域Ⅱ存在磁感应强度大小为 B2 的磁场，方向均垂直纸面向里，区域Ⅱ的下边界与 x 轴重合。位于(0,3L) 处 的离子源能释放出质量为 m、电荷量为 q、速度方向与 x 轴夹角为 60°的正离子束，沿纸面射向磁场区域。
不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。
（1）求离子不进入区域Ⅱ的最大速度 v1 及其在磁场中的运动时间 t；
（2）若B2 = 2B1 ，求能到达y = 处的离子的最小速度 v2；
15.（16 分）如图，一轻弹簧两端连接着物块 A 和 B 直立静止在水平地面上，它们的质量分别为mA = 0.2kg ， mB = 0.2kg 。一个质量为mC = 0.4kg 的物体 C 从 A 的正上方某一高度 h 处由静止释放，C 和 A 碰后立即粘 在一起，在竖直方向做简谐运动，在运动过程中，物体 B 对地面的最小压力恰好为零，弹簧的劲度系数为
k = 100N / m ，弹簧的弹性势能表达式Ep = kx2 （x 为弹簧的形变量），弹簧在运动过程中始终在弹性限度
范围内，忽略空气阻力，重力加速度g = 10m / s2 。求：
（1）物块 A 、C 一起做简谐振动的振幅 A；
（2）规定竖直向下为正方向，推导振子（从 AC 碰后起）的位移与时间的函数关系式。（周期 T 近似取 0.5s）
（3）C 静止释放时距 A 的高度 h 为多少？
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