精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题

高二期中物理 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，mA＝5mB。B球静止，拉起A球，使细线与竖直方向夹角为30°，由静止释放，在最低点A与B发生弹性碰撞．不计空气阻力，则关于碰后两小球的运动，下列说法正确的是(　　) A. A静止，B向右，且偏角小于30° B. A向左，B向右，且偏角等于30° C. A、B均向右，A球偏角小于B球偏角，且都小于30° D. A、B均向右，A球偏角小于B球偏角，且A球偏角小于30°，B球偏角大于30° 【答案】D 【解析】 【详解】设A球到达最低点的速度为v，在最低点A与B发生弹性碰撞后，A球的速度为vA，B球的速度为vB，取向右为正方向，由动量守恒定律可得 mAv＝mAvA＋mBvB 由机械能守恒定律可得 mAv2=mAvA2＋mBvB2 解得 ， 因此A、B均向右，A球偏角小于30°，B球偏角大于30°。 故选D。 2. 如图所示，曲轴上挂着一个弹簧振子，转动摇把曲轴可带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r/min。则下列说法正确的是（　　） A. 当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s B. 当振子稳定振动时，它的振动频率是4Hz C. 当转速为240r/min时，弹簧振子的振幅最大 D. 当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．振动周期为 频率为 故A错误，B正确； C．振子的固有频率为2Hz，提供驱动力的摇把频率为2Hz，即转速为120r/min时，振子发生共振，振幅最大，故C错误； D．当摇把转速增大时，驱动力频率与固有频率相差变大，共振越不明显，振幅越小，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，a、b、c、d是一简谐横波上质点，某时刻a、d位于平衡位置且相距为9m，c在波谷，该波的波速为2m/s。若此时a经平衡位置向上振动，则（　　） A. 此波向右传播 B. b点振动周期3s C. c点运动速度大小为2m/s D. 此波在a、d两点之间传播需3s 【答案】B 【解析】 【详解】A．此时a经平衡位置向上振动，根据“上下坡法”可知，波是向左传播的，故A错误； B．由图可知，这列波的波长为 波的周期为 故B正确； C．c点在波谷，所以此时c点运动速度大小为0，故C错误； D．此波在a、d两点之间传播所需时间 故D错误； 故选B。 4. 某同学用下图实验装置观察光现象：平面镜水平放置，单色线光源S垂直于纸面放置，S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再到光屏上，则（　　） A. 光现象为干涉现象，光屏上的条纹与平面镜垂直 B. 光现象为衍射现象，光屏上的条纹与平面镜平行 C. 将光屏沿水平方向远离平面镜，相邻条纹间距增大 D. 将光源沿竖直方向靠近平面镜，相邻条纹间距减小 【答案】C 【解析】 【详解】如图所示 AB．题目中的装置可等效为上图，为双缝干涉，则该现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面平行，故AB错误； CD．根据双缝干涉条纹间距公式 将光屏沿水平方向远离平面镜，则增大，所以相邻条纹间距增大，将光源沿竖直方向靠近平面镜，则减小，所以相邻条纹间距增大，故C正确，D错误。 故选C。 5. 电磁波的发现使人类进入无线电科学与技术时代，卫星通信、互联网和移动电话都是利用电磁波来传递信息的，从理论上预言电磁波存在和第一次用实验证实电磁波存在的物理学家分别是（　　） A. 安培，法拉第 B. 麦克斯韦，法拉第 C. 法拉第，赫兹 D. 麦克斯韦，赫兹 【答案】D 【解析】 【详解】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。 故选D。 6. 在烤箱中能看见一种淡红色的光，下列关于这种光的说法中正确的是（　　） A. 是电热丝发出的红外线 B. 是电热丝发出的红光 C. 主要是利用这种光为食物加热 D. 给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波 【答案】B 【解析】 【详解】AB．这种光是电热丝发出的红光，红外线看不见，故A错误，B正确； CD．起加热作用的主要是比这种光波长更长的红外线，故CD错误。 故选B。 7. 分析下列物理现象： (1)夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．这些物理现象分别属于波的(　 ) A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉 C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应 【答案】A 【解析】 【详解】雷声轰鸣不绝是因为反射产生了回声；闻其声而不见其人是因为声音发生了衍射，绕过了障碍物；音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是因为声音相遇产生叠加发生干涉现象，有的地方振动加强有的地方振动减弱；听到汽笛声的音调变高是因为接收到的频率逐渐增大发生了多普勒效应 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. 下列有关全反射的说法正确的是（　　） A 光由光疏介质进入光密介质时不可能发生全反射 B. 光导纤维导光利用了全反射原理 C. 光从金刚石射入空气中一定发生全反射 D. 激光在任何条件下都可发生全反射 【答案】AB 【解析】 【详解】A．能发生全反射的条件之一是光从光密介质射向光疏介质，即光由光疏介质进入光密介质时不可能发生全反射，选项A错误； B．光导纤维导光利用了全反射原理，选项B正确； C．光从金刚石射入空气中当入射角大于临界角时才能发生全反射，选项C错误； D．当激光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角时才可发生全反射，选项D错误。 故选AB。 9. 一列绳波在水平方向上传播，现对其频闪照相，拍摄频率为5Hz。在同一底片上多次曝光后形成的照片如图所示，照片与实物比例为1：100。照片中A、B、C、D四点为同一水平线上的四点，且AB = BC = CD = 2cm。以下说法正确的是（ ） A. 该绳波波长为8m B. 该绳波波速可能为100m/s C. 该波可能与周期为0.1s的另一列绳波发生干涉 D. 同一次曝光时，B、D两处质点振动方向相同 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设波长为，且波长为AB中点到CD中点长度的2倍，则有 故A正确； B．设绳波的周期为T，根据题意 波速为 当n = 2时 v = 100m/s 故B正确； C．根据题意可知 得到 周期取值不可能为0.1s，不可能与周期为0.1s的另一列绳波发生干涉，故C错误； D．B、D两处质点相距半个波长，所以一次曝光时两处质点振动方向相反，故D错误。 故选AB 10. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为，矩形线圈abcd的面积为S，共n匝，内阻为r，线圈通过滑环与理想电流表和阻值为R的定值电阻相连，ab边与滑环E相连，cd边与滑环F相连。若线圈正在绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动，图示位置线圈平面恰好与磁感线平行。以下说法正确的是（　　） A. 线圈自图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电量为 B. 线圈在图示位置时，通过电阻R的电流方向为自N流向M C. 线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为 D. 线圈在图示位置时电流表的示数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈自图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电量为 故A错误； B．线圈在图示位置时，由右手定则可知通过电阻R的电流方向为自M流向N，故B错误； C．线圈转动一周的过程中克服安力做的功为 得 故C错误； D．电流表显示的是有效值 故D正确。 故选D。 三、非选择题：共54分。 11. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：500，用注射器和量筒测得1mL上述溶液50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。 （1）本实验中做了三点理想化假设， ①将油酸分子视为球形； ②______； ③油酸分子是紧挨在一起的。 （2）测得油膜的面积约为160cm2，则油酸分子的直径是______m；（结果保留两位有效数字） （3）某同学计算出的结果明显偏大，可能的原因是______。 A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量酒精 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴 【答案】 ①. 油膜看成单分子层 ②. 2.5×10-9 ③. AC 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]本实验中做了三点理想化假设，是油酸分子视为球形；油膜看成单分子层；油酸分子是紧挨在一起的； （2）[2]1滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为 由于形成单分子层油膜，则油酸分子的直径为 （3）[3]A．油酸未完全散开，S偏小，分子直径偏大，故A正确； B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或者溶于水，故B错误； C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，分子直径偏大，故C正确； D．求每滴体积时，1ml的溶液的滴数误多记了几滴，纯油酸的体积将偏小，分子直径偏小，故D错误。 故选AC。 12. 图甲为课堂演示用的手摇发电机，现将此手摇发电机的输出端与电压传感器并联后接入数据采集器，在计算机显示屏上得到如图乙所示的波形电压。 （1）研究此交变电流的波形，发现从屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第16个向上的“尖峰”经历的时间为，则手摇发电机线圈转动的平均角速度为______。 （2）将发电机输出的电流通过整流装置后得到如图丙所示的正弦交变电流图像，此电流的瞬时值表达式为______内电流方向改变______次。 【答案】（1） （2） ① ②. 300 【解析】 【小问1详解】 [1]从屏上出现第一个向上的“尖峰”到出现第16个向上的“尖峰”经历的时间为15个周期，故周期为；线圈转动的平均角速度 【小问2详解】 [1][2]由题图可知 角速度 则交流电的瞬时值表达式为 有150个周期，一个周期内电流方向改变2次，1min内电流方向改变300次。 13. 如图所示，平面直角坐标系第一象限内存在电场强度方向竖直向上，大小为的匀强电场，在第四象限内存在磁感应强度方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带负电的粒子，比荷为，以初速度从y轴上的A点垂直y轴射入电场，，不计粒子的重力。 （1）求粒子第一次经过x轴时的位置到原点O的距离； （2）若要使粒子不能进入第三象限，求磁感应强度大小B的取值范围。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由牛顿第二定律得 设粒子在电场中运动的时间为t，粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为 粒子经过x轴时的位置与原点O的距离为 解得 （2）粒子经过x轴时在电场方向的分速度为 粒子经过x轴时的速度大小为 设速度v与x轴正方向的夹角为 解得 要使粒子恰不进入第三象限，如图所示 设此时粒子做圆周运动的轨道半径为R，则 由洛伦兹力提供向心力，得 解得 14. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一带电荷量为＋q、质量为m的微粒从原点出发，以某一初速度沿与x轴正方向的夹角为45°的方向进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（l，l）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），微粒继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场。不计一切阻力，重力加速度为g，求： （1）电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）微粒在复合场中的运动时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）微粒到达A(l，l)之前做匀速直线运动，对微粒受力分析如图甲 可知 得 . （2）由平衡条件得 电场方向变化后，微粒所受重力与静电力平衡，微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图乙 由几何知识可得 l 联立解得 解得 （3）微粒做匀速直线运动的时间 微粒做匀速圆周运动的时间 微粒在复合场中的运动时间 15. 如图甲所示，在平面内的均匀介质中两波源分别位于轴上处，两波源均从时刻开始沿轴方向做简谐运动，波源的振动图像如图乙所示，波源的振动方程是，质点位于轴上处，在时，质点开始振动。求： （1）这两列波的波长； （2）两列波刚开始相遇的时刻，质点的位移； （3）从开始经，处的质点通过的路程。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）波源离质点较近，波源先传播至质点，两列波在同一均匀介质中传播，波速相等，波速为 波源的周期为，波源的周期为 这两列波的波长为 （2）两列波刚开始相遇的时刻，有 解得 两列波刚开始相遇的时刻，波源未传播至质点，波源已传播至质点，质点振动时间为 此时质点处于波峰位置，质点的位移为 （3）波源、传播至处的质点的时间为 解得 由于波源、起振方向相反，处的质点到波源、的波程差为零，则处的质点为振动减弱点，振幅为 时，处的质点振动时间为 从开始经，处的质点通过的路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二期中物理 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，mA＝5mB。B球静止，拉起A球，使细线与竖直方向夹角为30°，由静止释放，在最低点A与B发生弹性碰撞．不计空气阻力，则关于碰后两小球的运动，下列说法正确的是(　　) A. A静止，B向右，且偏角小于30° B. A向左，B向右，且偏角等于30° C. A、B均向右，A球偏角小于B球偏角，且都小于30° D A、B均向右，A球偏角小于B球偏角，且A球偏角小于30°，B球偏角大于30° 2. 如图所示，曲轴上挂着一个弹簧振子，转动摇把曲轴可带动弹簧振子上下振动，开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r/min。则下列说法正确的是（　　） A. 当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s B. 当振子稳定振动时，它的振动频率是4Hz C. 当转速为240r/min时，弹簧振子的振幅最大 D. 当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 3. 如图所示，a、b、c、d是一简谐横波上的质点，某时刻a、d位于平衡位置且相距为9m，c在波谷，该波的波速为2m/s。若此时a经平衡位置向上振动，则（　　） A. 此波向右传播 B. b点振动周期3s C. c点运动速度大小为2m/s D. 此波在a、d两点之间传播需3s 4. 某同学用下图实验装置观察光现象：平面镜水平放置，单色线光源S垂直于纸面放置，S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再到光屏上，则（　　） A. 光现象为干涉现象，光屏上的条纹与平面镜垂直 B. 光现象为衍射现象，光屏上的条纹与平面镜平行 C. 将光屏沿水平方向远离平面镜，相邻条纹间距增大 D. 将光源沿竖直方向靠近平面镜，相邻条纹间距减小 5. 电磁波的发现使人类进入无线电科学与技术时代，卫星通信、互联网和移动电话都是利用电磁波来传递信息的，从理论上预言电磁波存在和第一次用实验证实电磁波存在的物理学家分别是（　　） A 安培，法拉第 B. 麦克斯韦，法拉第 C. 法拉第，赫兹 D. 麦克斯韦，赫兹 6. 在烤箱中能看见一种淡红色的光，下列关于这种光的说法中正确的是（　　） A. 是电热丝发出的红外线 B. 是电热丝发出的红光 C. 主要是利用这种光为食物加热 D. 给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波 7. 分析下列物理现象： (1)夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．这些物理现象分别属于波的(　 ) A. 反射、衍射、干涉、多普勒效应 B. 折射、衍射、多普勒效应、干涉 C. 反射、折射、干涉、多普勒效应 D. 衍射、折射、干涉、多普勒效应 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. 下列有关全反射的说法正确的是（　　） A. 光由光疏介质进入光密介质时不可能发生全反射 B. 光导纤维导光利用了全反射原理 C. 光从金刚石射入空气中一定发生全反射 D. 激光在任何条件下都可发生全反射 9. 一列绳波在水平方向上传播，现对其频闪照相，拍摄频率为5Hz。在同一底片上多次曝光后形成的照片如图所示，照片与实物比例为1：100。照片中A、B、C、D四点为同一水平线上的四点，且AB = BC = CD = 2cm。以下说法正确的是（ ） A. 该绳波波长为8m B. 该绳波波速可能为100m/s C. 该波可能与周期为0.1s的另一列绳波发生干涉 D. 同一次曝光时，B、D两处质点振动方向相同 10. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为，矩形线圈abcd的面积为S，共n匝，内阻为r，线圈通过滑环与理想电流表和阻值为R的定值电阻相连，ab边与滑环E相连，cd边与滑环F相连。若线圈正在绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动，图示位置线圈平面恰好与磁感线平行。以下说法正确的是（　　） A. 线圈自图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电量为 B. 线圈在图示位置时，通过电阻R的电流方向为自N流向M C. 线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为 D. 线圈在图示位置时电流表的示数为 三、非选择题：共54分。 11. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：500，用注射器和量筒测得1mL上述溶液50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。 （1）本实验中做了三点理想化假设， ①将油酸分子视为球形； ②______； ③油酸分子是紧挨在一起的。 （2）测得油膜的面积约为160cm2，则油酸分子的直径是______m；（结果保留两位有效数字） （3）某同学计算出的结果明显偏大，可能的原因是______。 A．油酸未完全散开 B．油酸中含有大量酒精 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了几滴 12. 图甲为课堂演示用的手摇发电机，现将此手摇发电机的输出端与电压传感器并联后接入数据采集器，在计算机显示屏上得到如图乙所示的波形电压。 （1）研究此交变电流的波形，发现从屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第16个向上的“尖峰”经历的时间为，则手摇发电机线圈转动的平均角速度为______。 （2）将发电机输出电流通过整流装置后得到如图丙所示的正弦交变电流图像，此电流的瞬时值表达式为______内电流方向改变______次。 13. 如图所示，平面直角坐标系第一象限内存在电场强度方向竖直向上，大小为的匀强电场，在第四象限内存在磁感应强度方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带负电的粒子，比荷为，以初速度从y轴上的A点垂直y轴射入电场，，不计粒子的重力。 （1）求粒子第一次经过x轴时的位置到原点O的距离； （2）若要使粒子不能进入第三象限，求磁感应强度大小B取值范围。 14. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一带电荷量为＋q、质量为m的微粒从原点出发，以某一初速度沿与x轴正方向的夹角为45°的方向进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（l，l）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），微粒继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场。不计一切阻力，重力加速度为g，求： （1）电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）微粒在复合场中的运动时间。 15. 如图甲所示，在平面内的均匀介质中两波源分别位于轴上处，两波源均从时刻开始沿轴方向做简谐运动，波源的振动图像如图乙所示，波源的振动方程是，质点位于轴上处，在时，质点开始振动。求： （1）这两列波的波长； （2）两列波刚开始相遇的时刻，质点的位移； （3）从开始经，处的质点通过的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $