精品解析：湖北省鄂州市部分高中教科研协作体2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷

鄂州市部分高中教科研协作体期中联考 高二物理试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色。墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：选择性必修第一册第二、三、四章，选择性必修第二册第三章，选择性必修第三册第一章。 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题中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，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. 下列关于热运动的说法正确的是（　　） A. 水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B. 冰刚熔化成水，分子的平均动能变大 C. 水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 D. 水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子的热运动是内部分子的运动，与宏观水流速度无关，A错误； B．冰熔化的过程温度不变，即冰刚熔化成水温度仍保持不变，即分子平均动能不变，B错误； C．温度越高，分子热运动越剧烈，C正确； D．温度升高，分子的平均动能增大，描述的是大多数分子的行为，但不是每个分子的动能都增大，即并不是每个分子的运动速率都会增大，D错误。 故选C。 2. 关于光现象及其应用，下列说法错误的是（　　） A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象 B. 光的偏振现象说明光是横波 C. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象 D. 光导纤维传输信号是利用光的干涉现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A正确； B．光的偏振现象说明光是横波，故B正确； C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象，故C正确； D．光导纤维传输信号是利用光的全反射，故D错误。 本题选错误的，故选D。 3. 一列简谐横波以的波速沿x轴正方向传播，已知时的波形如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 该简谐横波的周期为 B. 时刻b处质点向y轴正方向运动 C. a处质点在时速度值最小 D. a处质点在时加速度最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知波长为10m，由可得 A错误； B．波向右传播，b处质点由其左边邻近质点（位置比b高）带动，可知b处质点向y轴正方向运动，B正确； CD．1s等于半个周期，0时刻a处质点在平衡位置向下振动，经过1s再次到达平衡位置，向上振动，此时质点速度最大，加速度为零，CD错误。 故选B。 4. 如图所示，一复合光经过半圆形玻璃砖后分成、两束光，则可知（　　） A. 、两束光在玻璃砖中的传播速度 B. 、两束光在真空中的传播速度 C. 半圆形玻璃砖对、两束光的折射率 D. 入射光线由转到，出射光线中最先消失 【答案】D 【解析】 【详解】C．两束光从玻璃砖射入空气，入射角相同，光的折射角大，根据折射定律可知光折射率大，故C错误； A．根据 光折射率大，则光在玻璃砖中的传播速度小于光在玻璃砖中的传播速度，故A错误； B．、两束光在真空中的传播速度相等，都为光速，故B错误； D．全反射的临界角满足 光折射率大，光发生全反射的临界角小，故入射光线由转到，出射光线中最先消失，故D正确。 故选D。 5. 同步振动、频率相同、振幅均为A的两列水波在水面上相遇后，在它们重叠的区域形成如图所示的图样，其中实线代表波峰，虚线代表波谷。在图示时刻，M为波峰与波峰相遇点、N为波谷与波谷相遇点、P为波峰与波谷相遇点。则以下说法正确的是（　　） A. 质点P是振动减弱的点，但其振动并不始终减弱 B. 质点N是振动减弱的点，其位移始终为0 C. 质点M是振动加强的点，其位移大小始终等于2A D. 振动加强和减弱的区域在水面上的位置稳定不变 【答案】D 【解析】 【详解】两列水波同步振动、频率相同、振幅均为A，在叠加的区域会发生干涉现象，形成稳定的干涉图样。M和N是振动加强的点，振幅均为2A，且振动始终加强；质点P是振动减弱的点，其振幅为0，位移也始终为0；振动加强和减弱的区域在水面上的位置稳定不变，ABC错误，D正确。 故选D。 6. 用双缝干涉测量某种单色光的波长的实验装置如图甲所示，光屏上某点到双缝、的路程差为。如图乙所示，已知真空中的光速为，如果用频率为的橙光照射双缝，则下列说法正确的是（　　） A. 该橙光的波长是 B. 点出现亮条纹 C. 仅将橙光换成红光，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距变小 D. 仅将橙光换成紫光，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．橙光的波长为 A正确； B．由于 故点是振动的减弱点，点出现暗条纹，B错误； C．根据，在其他条件不变的情况下，光的波长增大，相邻两亮条纹的中心间距变大，C错误； D．在其他条件不变的情况下，光的波长减小，相邻两亮条纹的中心间距变小，D错误。 故选A。 7. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为。t=0时刻，一小球从距物块高h处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度，取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判断正确的是（　　） A. h=1.6m B. 简谐运动的周期是0.8s C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m D. t=0.4s时，物块与小球运动方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．由振动方程可知，t=0.6s时，物块的位移为 则对小球，有 解得 故A错误； B．简谐运动的周期为 故B正确； C．振幅A=0.1m，由 物块路程为 故C错误； D．根据 可知此时物块在平衡位置向下振动，则物块与小球运动方向相同。 故D错误。 故选B。 8. 关于下列甲、乙、丙三幅图的说法中，正确的是（　　） A. 甲图中，估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理 B. 乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线是它们做布朗运动的轨迹 C. 丙图中，分子间距离为时，分子力为零，此位置时，分子间引力和斥力的合力为零 D. 丙图中，分子间距离为时，分子势能最小，无论是增大分子间距离还是减小分子间距离，分子势能都增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．甲图中，估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理，故A正确； B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线不是它们做布朗运动的轨迹，故B错误； C．丙图中，分子间距离为时，分子间的引力和斥力都存在，只是刚好大小相等，这才表现出分子力为零，故C错误； D．丙图中，分子间距离为时，分子势能最小，分子势能最小，无论是增大分子间距离还是减小分子间距离，分子力都做负功，分子势能都增大，故D正确。 故选AD。 9. 某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为5Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失的功率为输电功率的1%，则发电站需安装一升压变压器将交流电升压，远距离输电后再通过降压变压器降压为220V供用户使用。已知两个变压器均为理想变压器，则对整个送电过程，下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器的匝数比为1∶10 B. 降压变压器的匝数比为10∶1 C. 通过降压变压器副线圈的电流为110A D. 降压变压器的输入电压为4950V 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】由公式 解得 升压变压器的输入电流 所以升压变压器匝数比 升压变压器的输出电压 则降压变压器的输入电压 降压变压器原、副线圈的匝数比 降压变压器的输入功率 解得 故AD正确，BC错误。 故选AD。 10. 图甲表示一列简谐横波在t＝17s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图像，由甲、乙两图中所提供的信息可知，下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长为1.5m B. 该波的振幅为0.1cm C. 该波的传播速度为0.5m/s，方向沿x轴正方向 D. 质点P在t＝4.25s时沿y轴负方向运动 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．由题图甲可知，波长λ＝100cm＝1m，振幅A＝0.1cm，A错误B正确； C．由题图乙可知，周期T＝2s，故波速 t=17s时，质点P在平衡位置向下振动，故波向右传播，C正确； D．根据题图乙可知，质点P在t＝4.25s时位移正，在向上振动，D错误。 故选BC。 二、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 某同学利用“插针法”测定玻璃折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。 （1）此玻璃的折射率计算式为________（用图中的、表示）。 （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 （3）若该同学用他测得的多组入射角与折射角，作出的图像如图乙所示，下列判断正确的是________。 A. 他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象 B. 玻璃的折射率为0.67 C. 玻璃的折射率为1.49 【答案】（1） （2）大 （3）AC 【解析】 【小问1详解】 根据折射定律，此玻璃的折射率计算式为 【小问2详解】 玻璃砖的宽度越大，出射光线的侧移量越大，玻璃砖中折射光线的误差越小，故应选用宽度大的玻璃砖来测量。 【小问3详解】 A．每组实验中，有 则 可知实验中入射角大于折射角，故光是从空气射入玻璃的，故A正确； BC．由图像可知，玻璃的折射率为 故B错误，C正确。 故选AC。 12. 某实验小组用两根等长细线制作了图甲所示的双线摆来测定当地的重力加速度，已知图中细线长度均为，与水平方向夹角均为。 （1）关于本实验，下列说法正确的是________。 A. 摆球应选择质量大些、体积小些的球 B. 摆线要选择细些、伸缩性小些的线，并且尽量短一些 C. 为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆球从摆角较大的位置释放 D. 测量周期时应从摆球到达最高点开始计时，并记录多次全振动所用的总时间 （2）他们用游标卡尺测得摆球的直径如图乙所示，则该摆球的直径为________。 （3）他们将摆球沿垂直纸面向外拉开一个较小角度后释放，然后用秒表测出次全振动的总时间，则双线摆的振动周期为________，当地的重力加速度________。（用题中所给及所测物理量符号表示） （4）该小组改变两根细线的长度，测出多组双线摆的摆长和振动周期，作出图像如图丙所示（图像未过原点），则利用图像的斜率所求重力加速度________（选填准确、偏大或偏小）。 【答案】（1）A （2）1.445 （3） ①. ②. （4）准确 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小空气阻力的影响，实验中摆球应选择质量大些、体积小些的球，故A正确； B．为了减小实验误差，摆线要选择细些的、伸缩性小些的线，并且适当长一些，以减小摆长测量时的误差，故B错误； C．为了确保单摆近似做简谐运动，应使摆球从摆角较小的位置释放，故C错误； D．测量周期时应从摆球到达最低点开始计时，并记录多次全振动所用的总时间，故D错误； 故选A。 【小问2详解】 主尺的最小分度值为1mm，读数为14mm，游标尺的最小分度值为0.05mm，读数为，则该摆球的直径为 【小问3详解】 [1]由于测出次全振动的总时间，则双线摆的振动周期为 根据单摆周期公式有 [2]摆长为 结合上述解得 【小问4详解】 由图像可知，当时，周期不为0，表明摆长的测量值偏小，可能没有考虑摆球的半径，令半径为，则有 变形得 可知，摆球半径是否考虑，不影响图像的斜率，即利用图像所求重力加速度准确，因为图像斜率不变，仍为。 三、计算题（本题共3小题，共计39分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，一半径为的玻璃半球，点是半球的球心，虚线过球心与半球圆形截面垂直。有一束单色光从点垂直界面入射后，恰好在玻璃半球圆形表面发生全反射（图中未画出）；当入射角时，光线从玻璃半球圆形表面出射后恰好与入射光平行。光在真空中的传播速度为。不考虑被半球的内表面反射后的光线，求： （1）光从玻璃到空气的临界角的正弦值； （2）光在玻璃中传播速度的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）作出第二种情况下的光路图，如图所示 设，在处发生全反射，故有 由于出射光平行可知，在处射出，故 由于 联立可得 光从玻璃到空气的临界角的正弦值 （2）由题意可知 得光在玻璃中传播速度的大小 14. 有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿轴正方向传播，波速均为。在时，两列波的波峰正好在处重合，如图所示。求： （1）两列波的周期分别为多少？ （2）当时，横波b的传播使质点P的位移为多少？ （3）时，两列波的波峰重合处所有位置。 【答案】（1），；（2）；（3）（，，，） 【解析】 【详解】（1）从图中可以看出两列波的波长分别为 ， 因此它们的周期分别为 ， （2）根据波形平移法可知，时质点P向下振动，由于 可知当时，横波b传播使质点P的位移为。 （3）两列波波长的最小公倍数为 时，两列波的波峰重合处的所有位置为 （，，，） 15. 如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈的边长，，匝数，线圈的总电阻。线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度。线圈两端通过电刷E、F与阻值的定值电阻连接，A为理想交流电流表。求：（结果可以保留根号） （1）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈中产生的感应电动势的瞬时值的表达式； （2）理想交流电流表A的示数； （3）线圈从图示位置转动半个周期通过电阻的电荷量及电阻产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）线圈中产生的感应电动势的最大值为 图示位置线圈正位于中性面，从该时刻开始计时，线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为 （2）线圈中产生的感应电动势的有效值为 理想交流电流表A的示数为 （3）线圈从图示位置转动半个周期，穿过线圈磁通量的变化量为 通过电阻的电荷量为 电阻产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 鄂州市部分高中教科研协作体期中联考 高二物理试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色。墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：选择性必修第一册第二、三、四章，选择性必修第二册第三章，选择性必修第三册第一章。 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题中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，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. 下列关于热运动的说法正确的是（　　） A. 水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B. 冰刚熔化成水，分子的平均动能变大 C. 水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 D. 水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大 2. 关于光现象及其应用，下列说法错误的是（　　） A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象 B. 光的偏振现象说明光是横波 C. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象 D. 光导纤维传输信号是利用光的干涉现象 3. 一列简谐横波以的波速沿x轴正方向传播，已知时的波形如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 该简谐横波的周期为 B. 时刻b处质点向y轴正方向运动 C. a处质点在时速度值最小 D. a处质点在时加速度最大 4. 如图所示，一复合光经过半圆形玻璃砖后分成、两束光，则可知（　　） A. 、两束光在玻璃砖中传播速度 B. 、两束光在真空中的传播速度 C. 半圆形玻璃砖对、两束光的折射率 D. 入射光线由转到，出射光线中最先消失 5. 同步振动、频率相同、振幅均为A的两列水波在水面上相遇后，在它们重叠的区域形成如图所示的图样，其中实线代表波峰，虚线代表波谷。在图示时刻，M为波峰与波峰相遇点、N为波谷与波谷相遇点、P为波峰与波谷相遇点。则以下说法正确的是（　　） A. 质点P是振动减弱点，但其振动并不始终减弱 B. 质点N是振动减弱的点，其位移始终为0 C. 质点M是振动加强的点，其位移大小始终等于2A D. 振动加强和减弱的区域在水面上的位置稳定不变 6. 用双缝干涉测量某种单色光的波长的实验装置如图甲所示，光屏上某点到双缝、的路程差为。如图乙所示，已知真空中的光速为，如果用频率为的橙光照射双缝，则下列说法正确的是（　　） A. 该橙光的波长是 B 点出现亮条纹 C. 仅将橙光换成红光，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距变小 D. 仅将橙光换成紫光，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距不变 7. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为。t=0时刻，一小球从距物块高h处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度，取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判断正确的是（　　） A. h=1.6m B. 简谐运动的周期是0.8s C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m D. t=0.4s时，物块与小球运动方向相反 8. 关于下列甲、乙、丙三幅图的说法中，正确的是（　　） A. 甲图中，估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理 B. 乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线是它们做布朗运动的轨迹 C. 丙图中，分子间距离为时，分子力为零，此位置时，分子间引力和斥力的合力为零 D. 丙图中，分子间距离为时，分子势能最小，无论是增大分子间距离还是减小分子间距离，分子势能都增大 9. 某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为5Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失的功率为输电功率的1%，则发电站需安装一升压变压器将交流电升压，远距离输电后再通过降压变压器降压为220V供用户使用。已知两个变压器均为理想变压器，则对整个送电过程，下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器的匝数比为1∶10 B. 降压变压器的匝数比为10∶1 C. 通过降压变压器副线圈的电流为110A D. 降压变压器的输入电压为4950V 10. 图甲表示一列简谐横波在t＝17s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图像，由甲、乙两图中所提供的信息可知，下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长为1.5m B. 该波的振幅为0.1cm C. 该波的传播速度为0.5m/s，方向沿x轴正方向 D. 质点P在t＝4.25s时沿y轴负方向运动 二、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。 （1）此玻璃的折射率计算式为________（用图中的、表示）。 （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 （3）若该同学用他测得的多组入射角与折射角，作出的图像如图乙所示，下列判断正确的是________。 A. 他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象 B. 玻璃的折射率为0.67 C. 玻璃的折射率为1.49 12. 某实验小组用两根等长细线制作了图甲所示的双线摆来测定当地的重力加速度，已知图中细线长度均为，与水平方向夹角均为。 （1）关于本实验，下列说法正确是________。 A. 摆球应选择质量大些、体积小些球 B. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的线，并且尽量短一些 C. 为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆球从摆角较大的位置释放 D. 测量周期时应从摆球到达最高点开始计时，并记录多次全振动所用的总时间 （2）他们用游标卡尺测得摆球的直径如图乙所示，则该摆球的直径为________。 （3）他们将摆球沿垂直纸面向外拉开一个较小角度后释放，然后用秒表测出次全振动的总时间，则双线摆的振动周期为________，当地的重力加速度________。（用题中所给及所测物理量符号表示） （4）该小组改变两根细线的长度，测出多组双线摆的摆长和振动周期，作出图像如图丙所示（图像未过原点），则利用图像的斜率所求重力加速度________（选填准确、偏大或偏小）。 三、计算题（本题共3小题，共计39分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，一半径为的玻璃半球，点是半球的球心，虚线过球心与半球圆形截面垂直。有一束单色光从点垂直界面入射后，恰好在玻璃半球圆形表面发生全反射（图中未画出）；当入射角时，光线从玻璃半球圆形表面出射后恰好与入射光平行。光在真空中的传播速度为。不考虑被半球的内表面反射后的光线，求： （1）光从玻璃到空气的临界角的正弦值； （2）光在玻璃中传播速度的大小。 14. 有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿轴正方向传播，波速均为。在时，两列波的波峰正好在处重合，如图所示。求： （1）两列波的周期分别为多少？ （2）当时，横波b的传播使质点P的位移为多少？ （3）时，两列波的波峰重合处所有位置。 15. 如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈的边长，，匝数，线圈的总电阻。线圈在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度。线圈两端通过电刷E、F与阻值的定值电阻连接，A为理想交流电流表。求：（结果可以保留根号） （1）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈中产生的感应电动势的瞬时值的表达式； （2）理想交流电流表A的示数； （3）线圈从图示位置转动半个周期通过电阻的电荷量及电阻产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$