2023-2024学年上海市浦东新区洋泾中学高二（下）期末物理试卷（等级考）.docx

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2023-2024学年上海市浦东新区洋泾中学高二（下）期末物理试卷（等级考）

一、折射率的测定（共11分）

1．（11分）利用插针法，可以测定亚克力砖的折射率。

（1）如图1所示，光线ab从空气入射到亚克力砖表面，经过砖块后出射。

①请画出经过c点以后的光路。

②由此得到玻璃砖对该光束的折射率n＝。

（2）若空气中光速为c，该砖的折射率为n，光在该砖中的传播速度为v，则满足。

A．v

B．v

C．c

D．c

（3）（多选）如图2，在“题1”的条件下，若光线要在亚力克砖中发生全反射，则α可以为。

A．37°

B．45°

C．53°

D．60°

二、波动现象（共16分）

2．（16分）波动现象是物理学中一个重要且广泛的研究领域。

（1）如图1所示，在水槽中产生一列持续的水波后，将一支活动铅芯垂直水面插入水中，发现对水波的传播几乎没有影响。该现象称为波的。

A．反射

B．折射

C．干涉

D．衍射

（2）利用弹簧振子在竖直平面内上下振动拍打水面可以激起水波。

①若振子的振动图像如图2所示，则5s内，振子速度方向始终沿+y方向的时间段为。

A．0～2s

B．1～3s

C．2～4s

D．3～5s

②当弹簧振子振动加快时，水波传播的速度将。

A．增大

B．减小

C．不变

（3）如图3所示，甲、乙两人正以10m/s的速度相向跑动。在两人的连线上，有一发声装置一边发出频率为f0的声音，一边以10m/s的速度向乙运动，甲、乙两人听到的声音频率分别为f甲、f乙，那么。

A．f甲＞f0＞f乙

B．f甲＜f0＜f乙

C．f甲＝f0＞f乙

D．f甲＝f0＜f乙

（4）如图4所示，平静的湖面上漂浮着两个小球A、B，湖面上O点处有一波源，从t＝0时刻起做简谐运动，形成向远处A传播的简谐横波。已知OA＝18m，AB＝24m，从波刚传至A球后的1s内，A比B多做了10次全振动，且在这1s末，波刚好传至B球。则简谐波的波长为m，A球的第一次起振的时刻为t＝s。

三、电磁炮（共17分）

3．（17分）电磁炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器，用强迫储能器代替常规电源，它能在极短时间内释放所储存的电能。如图1所示，光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L＝0.2m。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1T，电磁炮的弹体总质量m＝0.2kg，其能为加速弹体提供恒定电流I＝4A，不计弹体在运动中产生的感应电动势和空气阻力。

（1）在某一次试验发射过程中，弹体所受安培力大小为N；将弹体从静止加速到10m/s，轨道至少要有m。

（2）如图2所示，强迫储能器可以拆解成虚线框内的结构。开关S先接1，使平板电容器充电，电压充到为U0时将开关S接至2，炮弹受安培力作用开始向右加速运动。

①（多选）上述过程中，。

A．电容器的上端为正极

B．电容器的下端为正极

C．平行导轨间距越小，飞机能获得的加速度将越大

D．平行导轨间距越小，飞机能获得的加速度将越小

②若整个充放电过程，计算机记录了流进（和流出）电容器的电流I与时间t变化的图像，如图3。阴影部分的面积分别为A1和A2，则。

A．A1＞A2

B．A1＝A2

C．A1＜A2

③若弹体在轨道间的电阻R＝0.4Ω，强迫储能器的等效内阻r＝0.6Ω，则储能器内部电压U1与弹体两端电压U2之比为。

A．U1：U2＝2：5

B．U1：U2＝3：5

C．U1：U2＝3：2

D．U1：U2＝2：3

（3）若m＝0.2kg的该弹体以v＝6m/s去撞击静止在轨道上M＝0.4kg的刚性物，假设为一维碰撞，且弹体和刚性物均不破裂。碰撞后弹体的速度为v′，刚性物的速度为u′，则下列数据可能的是。

A．v′＝1m/s，u′＝3m/s

B．v′＝3m/s，u′＝1.5m/s

C．v′＝﹣6m/s，u′＝6m/s

D．v′＝2m/s，u′＝2m/s

四、无人机（共24分）

4．（24分）无人机因机动性能好，生存能力强，无人员伤亡风险等优点，被广泛应用在生产生活中。

（1）一无人机的动力装置是由四个多旋翼电机并联组成，设每个电机内阻为r、额定电流和电压分别为I和U。正常工作时无人机的输出功率为。

A．4（UI﹣I2r）

B．4UI

C．4I2r

D．

（2）一质量为m的无人机从地面静止开始竖直向上飞行，该过程中加速度a随上升高度h的变化关系如图1所示。无人机飞至高为2h0处时，空气对其作用力大小为；无人机飞至3h0处时的速度为。（重力加