2023-2024學年湖南省長沙市天心區明德中學高二（下）入學物理試

卷

一、單選題：本大題共6小題，共24分。

1.下列有關光學現象說法正確的是（）

A,荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于水珠將光線會聚而形成的

B.僅將雙縫干涉實驗中的雙縫間距調小，則干涉條紋間距變小

C.肥皂在陽光下呈現彩色條紋是光的衍射現象

D.用加有偏振濾光片的相機拍照，可以拍攝清楚汽車內部的情景

【答案】D

【解析】

【詳解】A.荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于光線從水中射向空氣時，發生光的全反射，導致其特別

“明亮”，并不是水珠將光線會聚而形成的，故A錯誤；

B.根據

L,

AAx=—4

d

可知，如果將雙縫的間距變小，則屏上的干涉條紋的間距將變大，故B錯誤；

C.肥皂泡在陽光下呈現彩色條紋是來自肥皂膜兩個表面的反射光干涉造成的，故C錯誤；

D.用加有偏振濾光片的相機拍照，偏振片可將車窗的反射光減弱，從而可以拍攝清楚汽車內部的情景，

故D正確。

故選D.

2.現在的智能手機大多有“雙MIC降噪技術”，簡單說就是在通話時，輔助麥克風收集背景音，與主麥

克風音質信號相減來降低背景噪音。圖甲是原理簡化圖，圖乙是理想狀態下的降噪過程，實線表示環境噪

聲聲波，虛線表示降噪系統產生的等幅降噪聲波，則下列說法正確的是（）

A,降噪過程應用的是聲波的衍射原理

B.理想狀態下，降噪聲波與環境噪聲聲波的傳播速度大小相等，波長相等

C.P點處的質點經過一個周期振動所產生的路程為4A（A為降噪聲波的振幅）

D.尸點處的質點經過一個周期向外遷移的距離為一個波長

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.由圖可看出，理想狀態下降噪聲波與環境聲波波長相等，波速相等，則頻率相同，疊加時產

生干涉現象，由于兩列聲波等幅反相，所以振動減弱，起到降噪作用，故A錯誤，B正確；

C.圖乙所示，此時介質中的質點P處于平衡位置，但因為兩列聲波等大反向，所以合振幅為零，故質點

P靜止不動，速度為零，故C錯誤；

D.波傳播時，質點不隨波移動，只在平衡位置附近振動，則尸點并不隨波移動，故D錯誤。

故選B。

3.如圖所示，光滑固定導軌M、N水平放置，兩根導體棒p、Q平行放置于導軌上，形成一個閉合回路，一

條形磁鐵從高處下落接近回路時()

AP、Q將相互遠離B.P、Q將相互靠攏

C.磁鐵的加速度等于gD.磁鐵的加速度大于g

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.當一條形磁鐵從高處下落接近回路時，穿過回路的磁通量增加，根據楞次定律可知感應電流

的磁場總是阻礙磁通量的變化，可知，P、Q將互相靠攏，回路的面積減小一點，使穿過回路的磁場減小

一點，起到阻礙原磁通量增加的作用，故A錯誤，B正確；

CD.由于磁鐵受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁鐵的加速度一定小于g,故CD錯誤。

故選B。

4.如圖所示，一足夠大的水池內盛有某種透明液體，液體的深度為在水池的底部放一點光源S,其中

一條光線以4=30°入射角射到液體與空氣的界面上，以折射角仇=45°發生折射。則下列說法正確的是

()

S

A.液體的折射率為上

2

B.從液體到空氣，光的頻率變小

C.光在液體中的傳播速度為走c

2

D.液體表面亮斑的面積為工生

3

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】A.液體的折射率

sin45°仄

n=--------=72

sin30°

A錯誤；

B.從液體到空氣，波長變長，波速變大，但光的頻率保持不變，B錯誤;

C.光在液體中的傳播速度

cV2

v=-=—c

n2

C正確；

D.由于

sine=-=—

n2

可得

C=45°

液體表面亮斑的半徑為H,因此亮斑的面積

S=7rR2=7TH2

D錯誤。

故選C。

5.如圖所示，勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中實線所示，。、氏

c、d四點共線，ab=2ac=2ae,*與平行，且ae與ab成60°角。一粒子束在紙面內從c點垂直于改射

入磁場，粒子質量均為機、電荷量均為q（q>0），具有各種不同速率。不計重力和粒子之間的相互作用。

在磁場中運動時間最長的粒子，其運動時間為（）

371m47rm57rm6兀m

A.--B.--C.--D.--

2qB3qB4qB5qB

【答案】B

【解析】

【詳解】粒子在磁場中運動的時間與速度大小無關，由粒子在磁場中運動軌跡對應圓心角決定，即

粒子垂直ac,則圓心必在ac直線上，將粒子的軌跡半徑由零逐漸放大，粒子從ac、bd區域射出，磁場中

的軌跡為半圓，運動時間等于半個周期；根據幾何關系可知，粒子從e點射出，對應圓心角最大，為

4

—不，此時圓周半徑為長度，周期

3

Inm

1=------

Bq

所以在磁場中運動時間最長的粒子，其運動時間為

471m

t=------

3qB

故選B。

6.如圖所示為質譜儀結構圖，該質譜儀由速度選擇器與偏轉磁場兩部分組成，已知速度選擇器中的磁感

應強度大小為穌，電場強度大小為E,熒光屏尸。下方勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為

2線，三個帶電荷量均為q,質量不同的粒子沿豎直方向經速度選擇器由熒光屏上的狹縫。進入偏轉磁場，

最終打在熒光屏上的耳、S-S3處，相對應的三個粒子的質量分別為嗎、加2、7%，忽略粒子的重力以

及粒子間的相互作用。則下列說法正確的是（

A.三個粒子均帶負電

B.打在邑位置的粒子質量最小

C.如果StS3=Ax,貝U—叫=吟聲

E

D.粒子進入偏轉磁場的速度是才

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據左手定則知三種粒子均帶正電，故A錯誤；

BD.三種粒子在速度選擇器中做勻速直線運動，受力平衡，則有

qE=qvB0

解得

叫

E

則粒子進入偏轉磁場的速度為丫=M，粒子進入偏轉磁場中，由洛倫茲力提供向心力得

■

qvx2B0=m—

聯立解得

m=

打在邑位置的粒子半徑最大，則打在取位置的粒子質量最大，故B錯誤，D正確;

C.根據

v2

=m——

r

解得

m^vmiv

【碉，釬甌

又

Si?=及=2丫3-2丫、

聯立解得

q琮Ax

電一叫=---

故C錯誤。

故選D。

二、多選題：本大題共4小題，共20分。

7.一列簡諧橫波沿x軸傳播，波速為v=4m/s。已知坐標原點（尤=0）處質點的振動圖象如圖甲所示,

/=0.45s時部分波形圖如圖乙所示。下列說法正確的是（

A.簡諧橫波的傳播方向沿x軸正方向

B.x=0.5m處的質點比40處的質點振動滯后0.5s

C.x=0處的質點經過0.6s的路程為0.6m

D.仁0.45s時x=0處的質點對應的縱坐標為受m

20

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【詳解】A.由圖可知，x=0處質點在UO.45s時沿y軸正方向振動，則該波沿無軸正方向傳播，故A正

確；

B.簡諧波的周期T=0.4s,x=0.5m處的質點比x=0處的質點振動滯后時間為

—=——s=0.125s

v4

故B錯誤；

C.x=0處的質點經過0.6s的路程

0.6..c/

s=----x4A=0.6m

0.4

故C正確；

D.x=0處的質點的振動方程為

y=0.1sin5/rr(m)

將7=0.45s代入得

故D正確。

故選ACD。

8.A、B兩球沿一直線發生正碰，如圖所示的x-r圖像記錄了兩球碰撞前后的運動情況，圖中的八b分別為

碰撞前A、B兩球的尤圖線。碰撞后兩球粘合在一起,c為碰撞后整體的尤Y圖線。若A球的質量加人=2kg,

B.相碰時，B對A所施沖量大小為3N-S

C.碰撞過程中，A、B兩球組成的系統損失的動能為10J

D.A、B碰撞前總動量為一3kg-m/s

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.圖像的斜率等于速度可知，碰撞前A球的速度

v=-------m/s=-3m/s

A2

B球的速度為

4，一，

vB=—m/s=2m/s

碰撞后A、B兩球的速度相等，為

2-4

=Vg=v=——m/s=-1m/s

對A、B組成的系統，根據動量守恒定律得

WAVA+WBVB=（mA+WB）V

解得

4,

%=jkg

A正確；

B.由動量定理得B對A所施沖量為

I=m^v'A-mAvA=4N-s

B錯誤；

C.過程中，A、B兩球組成的系統損失的動能

=]'〃AVAfnv+777)V-

獗+-BB--(mAB

代入數據解得

雞=10J

C正確；

D.碰撞前總動量為

10,,

P=mAvA+mBvB=—7kg-m/s

D錯誤。

故選AC

9.在水平光滑絕緣桌面上有一邊長為乙的正方形金屬線框"cd,被限制在沿cd方向的水平長直軌道自由

滑動。擊邊右側有一等腰直角三角形勻強磁場區域蠅，直角邊等于L4邊與cd邊在同一直線上，磁場

方向豎直向下，其俯視圖如圖所示。線框在水平拉力廠作用下向右勻速穿過磁場區域，若圖示位置為仁0

時刻，設逆時針方向為電流的正方向，水平向右的拉力為正，磁場穿過線框向里時磁通量為正。則穿過線

框的磁通量①、感應電流i、be間的電勢差3外力尸隨位移尤變化的圖像正確的是（）

X.

XXX

L2LC

L2Lx

L2Lx-/

cL2Lx

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.在的過程中，磁通量

B[L+(￡-%)]%

在L<x<2乙的過程中，磁通量

B(2L—x)

故A錯誤；

B.設線框電阻為R,在尤WL的過程中，由右手定則可知，線框中感應電流的方向是逆時針，為正方向,

電動勢

G=B(L-x)v

6c間的電勢差

_1._Bv

%TT=/出Di=7(L—%)

在L<x<2L的過程中，由右手定則可知，線框中感應電流的方向是順時針，為負方向，電動勢

e2=B(2L-x)v

be間的電勢差為b。、ad、de三條邊電阻的電勢

TT33Bvcr、

Ube=Z取=工—(2L-x)

故BC正確;

D.在xWL的過程中，線框勻速運動，外力大小等于安培力大小為

2

方向向右始終為正，安培力與X的關系圖線為拋物線，故D錯誤。

故選BC。

10.如圖所示，相距L的光滑金屬導軌固定于水平地面上，由豎直放置的半徑為尺的工圓弧部分和水平平直

4

部分組成。MNQP范圍內有方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場。金屬棒ab和cd（長度均為L）

垂直導軌放置且接觸良好，cd靜止在磁場中；ab從圓弧導軌的頂端由靜止釋放，進入磁場后與cd沒有接

觸；cd離開磁場時的速度是此時ab速度的一半。已知ab的質量為，”、電阻為廣，cd的質量為2加、電阻

為2廠。金屬導軌電阻不計，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.cd在磁場中運動時閉合回路感應電流產生磁場與原磁場方向相反

B.“在磁場中運動的速度不斷變大，速度的變化率不斷變小

C.cd在磁場中運動的過程中流過ab橫截面的電荷量q=MgR

2BL

D.從ab由靜止釋放至cd剛離開磁場時，加上產生的焦耳熱為g/ngR

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.cd在磁場中運動時，。次力回路中磁通量減小，根據楞次定律可知，閉合回路感應電流產生磁

場與原磁場方向相同，故A錯誤；

B.當ab進入磁場后回路中產生感應電流，則ab受到向左的安培力而做減速運動，cd受到向右的安培力而

做加速運動，由于兩者的速度差逐漸減小，可知感應電流逐漸減小，安培力逐漸減小，可知cd向右做加速

度減小的加速運動，cd速度的變化率不斷變小，故B正確；

C.。匕從釋放到剛進入磁場過程，由動能定理得

mgR—^mvl

cd在磁場中運動的過程中，對和cd組成的系統，合外力為零，取水平向右為正方向，由動量守恒定律

得

mv0=m-2vcd+2mvcd

解得

對cd,由動量定理得

B1L-A/=2mvcd

其中

q=IX

解得

2BL

故C正確;

D.從ab從圓弧導軌的頂端由靜止釋放，至cd剛離開磁場時由能量關系得:

1919

mgR^-m(2vcd)+-x2mvcd+Q

cd上產生的焦耳熱

Qcd=：Q

解得

Qcd

故D錯誤。

故選BC。

三、實驗題：本大題共2小題，共16分。

11.單擺是能夠產生往復擺動的一種裝置，將無重細桿或不可伸長的細柔繩一端懸于重力場內一定點，另

一端固結一個重小球構成單擺。

（1）某小組利用頻閃照相的方法研究單擺的運動過程（圖），即用在同一張底片上多次曝光的方法，在遠

處從與單擺擺動平面垂直的視角拍攝單擺在擺動過程中的多個位置的照片。從擺球離開左側最高點A時開

始，每隔相同時間曝光一次，得到了一張記錄擺球從A位置由靜止運動到右側最高點B的照片，如圖所

示，其中擺球運動到最低點。時擺線被一把刻度尺擋住。對照片進行分析可知()

A.A和B位置等高，說明擺球在運動過程中機械能守恒

B.擺球在A點的所受合力大小大于在B點的合力

C.擺球經過。點前后瞬間加速度大小不變

D.擺球從A點到。點的過程中重力做功的功率，等于擺球從O點到B點的過程中克服重力做功的功率

(2)甲乙兩位同學利用如圖所示的實驗器材探究單擺擺長與周期的關系。

(i)關于實驗操作，下列說法正確的是；

A.擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能適當長一些

B.擺球盡量選擇質量大些、體積小些的

C.為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺角較大

D.用刻度尺測量擺線的長度/,這就是單擺的擺長

E.釋放擺球，從擺球經過平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間則單擺周期T=50f

(ii)如圖所示，用游標卡尺測量擺球直徑。擺球直徑gcm。

(C

_L

(iii)為了提高實驗精度，在實驗中可改變幾次擺長工并測出相應的周期T,從而得出一組對應的工與T

的數據，并作出L—72圖線，如圖所示，圖線上A、B兩點的坐標分別為（尤1,yi）,（尤2,>2）,則可以得

重力加速度g=;

（iv）同學乙發現計算得到的重力加速度值總是偏大，可能的原因是

A.測擺長時，擺線拉得過緊

B.誤將29次全振動記數為30次

C.將擺線長度當著擺長來計算

D.擺動的擺角偏小

E.擺球的質量偏大

/2%一y

【答案】①.A②.AB##BA③.2.06④.4?'——L⑤.AB##BA

x2-x1

【解析】

【詳解】（1）[1]A.擺球在A和8位置等高，且速度均為零，說明機械能守恒，A正確；

B.設繩與豎直方向夾角為8,則擺球靜止時的合力為

F=mgsin0

由于則擺球在A點繩與豎直夾角小于擺球在B點繩與豎直夾角，則擺球在A點的所受合力大小小于在B點

的合力，B錯誤；

C.擺球經過。點的向心加速度為

2

V

Q-----

r

擺球經過。點前后瞬間運動半徑減小，則加速度變大，C錯誤;

D.根據

T=17l

擺球從A點到。點的過程中擺長較大，則周期較大，運動時間較長，根據

t

則重力做功的功率較大，D錯誤。

故選A?

(2)(i)[2]A.為減小實驗誤差，擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能適當長一些，A正確;

B.為減小空氣阻力的影響，擺球盡量選擇質量大些、體積小些的，B正確；

C.周期與擺角無關，且擺角過大，不可視為簡諧運動，C錯誤；

D.擺線的長度應等于擺線長于擺球半徑之和，D錯誤；

E.單擺周期為

T=—

50

E錯誤。

故選AB?

(ii)[3]擺球直徑為

d=20mm+0.1mmx6=20.6mm=2.06cm

(iii)⑷根據

得

L=-^T2

4/

圖像斜率為

g_%一-

472x2-x1

得

g=4/—L

x2-%

(iv)[5]A.測擺長時，擺線拉得過緊，則擺長的測量值大于真實值，根據

4TT2L

S=-T

則重力加速度值偏大，A正確；

B.誤將29次全振動記數為30次，則周期的測量值偏小，重力加速度值偏大，B正確；

C.擺線長度小于擺長，則重力加速度值偏小，C錯誤；

DE.擺角偏小、質量偏大，不影響實驗結果，DE錯誤。

故選ABo

12.（1）在研究自感現象時，自感系數較大的線圈一般都有直流電阻，某同學利用如圖（1）所示的電路

采用伏安法測定線圈的直流電阻，在實驗測量完畢后，將電路拆去時應

A.先斷開開關SiB.先斷開開關S2

C.先拆去電流表D.先拆去電阻R

（2）圖（2）所示是該同學研究自感現象的實驗電路圖，并用電流傳感器顯示出在U1X10-3s時斷開開關

前后一段時間內各時刻通過線圈工的電流（如圖（3）所示）。己知電源電動勢E=6V,內阻不計，燈泡的

阻值Ri=6。，電阻R的阻值為2。。

①線圈的直流電阻為Q；

②開關斷開時，該同學觀察到的現象是：=

【答案】①.B②.2③.燈泡閃亮一下后逐漸熄滅

【解析】

【分析】

【詳解】（1）口］若先斷開開關Si,或先拆去電流表或先拆去電阻R,由于L的自感作用和電壓表組成回路，

原先L中有較大的電流通過，現在這個電流將通過電壓表，造成電表損壞，所以實驗完畢應先斷開開關

S2,故B正確，ACD錯誤。

故選B；

（2）①⑵斷開開關前，通過線圈的電流為L5A,則

6

R=-------2Q=2Q

L1.5

②［3］由楞次定律可知，斷開開關后，線圈產生的感應電流電流向右，則通過燈泡的電流向左，斷開開關

前，通過線圈的電流為L5A,斷開開關后，通過線圈的最大電流為1.5A,斷開開關前，通過燈泡的最大

電流為

/，A=IA

所以斷開開關后，燈泡閃亮一下后逐漸熄滅。

四、簡答題：本大題共2小題，共26分。

13.如圖甲所示，水平放置的平行金屬板P和。，相距為d,兩板間存在周期性變化的電場或磁場。尸、0

間的電勢差UP。隨時間的變化規律如圖乙所示，磁感應強度8隨時間變化的規律如圖丙所示，磁場方向垂

直紙面向里為正方向。仁。時刻，一質量為機、電荷量為+q的粒子（不讓重力），以初速度W由P板左端

靠近板面的位置，沿平行于板面的方向射入兩板之間，q、m、d、vo>Uo為己知量。

（1）若僅存交變電場，要使電荷飛到。板時，速度方向恰好與。板相切，求交變電場周期T;

（2）若僅存在勻強磁場，且滿足耳=2等，粒子經一段時間恰能垂直打在。板上（不考慮粒子反彈）,

qd

求擊中點到出發點的水平距離。

QB

B。

O

%

甲「「B。

("=1,2,3)；(2)丫=立工

【答案】（1）

2

【解析】

【分析】

【詳解】（1）設經時間/粒子恰好沿切線飛到上板，豎直速度為零，加速度為。，則

md

半個周期內,粒子向上運動的距離為

d-2ny

nT

聯立得

T=("=1,2,3……)

W叫

（2）僅存在磁場時，帶電粒子在勻強磁場中做半徑為〃的勻速圓周運動，則有

2

qvB=m-

0Qr

解得

1,

r=—a

2

要使粒子能垂直打到上板上，在交變磁場的半周期，粒子軌跡的圓心角設為90。+，，如圖所示由幾何關

系得

r+2rsin3=d

解得

sin（9=0.5

則粒子打到上極板的位置距出發點的水平距離為

14.一般的曲線運動，盡管曲線各個位置的彎曲程度不一樣，但在研究時，可以把這條曲線分割為許多很

短的小段，質點在每小段的運動都可以看作是圓周運動的一部分，該一小段圓周的半徑為該點的曲率半

徑。這樣，在分析質點經過曲線上某位置的運動時，就可以采用圓周運動的分析方法來處理了。

張偉設計了如圖所示的過山