精品解析：广东省珠海市第二中学2024-2025学年高二上学期第一次段考物理试卷

珠海市第二中学2024—2025学年第一学期第一阶段考试 高二年级 物理学科试题 考试时间75分钟，总分100分， 命题人： 审题人： 注意事项： 解答计算题要写清简要的文字说明和规范的物理方程，评卷时将按答题步骤给分。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动当振子从平衡位置O向a运动过程中 A. 加速度和速度均不断减小 B. 加速度和速度均不断增大 C 加速度不断增大，速度不断减小 D. 加速度不断减小，速度不断增大 2. 一简谐横波在t=0时的波形如图所示，介质中的质点P做简谐运动的表达式为 ，下列说法正确的是（　　） A. 该波的振幅为8cm B. 该波的波速为10m/s C. 该波沿x轴负方向传播 D. 质点P在一个周期内沿x轴正方向迁移了4m 3. 不带电的金属导体A与带正电的金属导体B接触之后也带正电，原因是（　　） A. B有部分正电荷转移到A上 B. A有部分正电荷转移到B上 C. A有部分电子转移到B上 D. B有部分电子转移到A上 4. 小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面平静。现在S处以某一频率拍打水面，树叶A未发生明显振动。要使树叶A发生明显振动，可以采用的方法是（　　） A. 提高拍打水面的频率 B. 降低拍打水面的频率 C. 提高拍打水面力度 D. 无论怎样拍打，A都不会振动起来 5. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（　　） A. 此单摆的固有周期约为0.5s B. 此单摆的摆长约为1m C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动 6. 质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知（　　） A. 振幅为4 cm，频率为0.25 Hz B. t＝1 s时速度零，但质点所受合外力最大 C. t＝2 s时质点具有正方向最大加速度 D. 该质点的振动方程为x＝2sin t（cm） 7. 如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qAq00，qBq0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（　　） A. B. 弹簧伸长量为 C. A球受到的库仑力大小为2Mg D. 相邻两小球间距为 二、多项选择题（本大题共 3小题，每小题 6分，共18 分。全对得6分，选对不全得3分，有错选不得分） 8. 如图所示，电荷量为Q₁、Q₂的两个正点电荷分别置于A 点和B点，两点相距L。在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球+q（视为点电荷），在P点平衡，PA 与AB的夹角为α。不计小球的重力，则（　　） A. B. C. D. 9. 两列频率相同、振幅分别为5cm和7cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于、、三点的下列说法中正确的是（　　） A. 质点的振幅为2cm B. 质点为振动减弱的点 C. 由图中时刻再经过周期时，质点的位移为零 D. 由于发生干涉现象，所以质点M始终处于波峰 10. 明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸则光成一条，有数棱则必有一面五色”，这描述的是光的色散现象。如图，半圆是一宝石的横截面，是其直径，是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自点射入宝石，折射为、两束单色光。下列说法正确的是（ ） A. 宝石对光的折射率比对光的折射率大 B. 在宝石中光的传播速度比光的传播速度小 C. 若仅增大光在P点的入射角，光可能在上发生全反射 D. 用同一双缝干涉装置做实验，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距大 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，共18分） 11. 如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。 ①实验时，应首先调节_____和_____的中心均位于遮光筒的轴线上，并使单缝和双缝竖直且互相平行。 ②在滤光片插座上分别插入红色和绿色滤光片，看到的红色条纹间距_____（选填“等于”“大于”或“小于”）绿色条纹间距。 ③若要增大双缝干涉条纹间距，下列正确的操作有_____。 A．减小双缝与光源间的距离 B.增大双缝与光源间的距离 C.增大滤光片与单缝间的距离 D.增大双缝与屏间的距离 12. 可以利用单摆实验测定当地重力加速度，则： （1）用摆长 L和周期T计算重力加速度公式是 g=_____。 （2）如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图所示，那么单摆摆长是_____ cm。 （3）如果测定了 40 次全振动的时间如图中秒表所示，那么秒表读数是_____ s，此单摆的摆动周期是_____ s。 （4）如果测得的g值偏小，可能的原因是（　　） A. 测摆长时，忘记了摆球的半径 B. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C. 开始计时时，停表过早按下 D. 实验中误将40 次全振动次数记为41 次 （5）某同学在实验中，测量6种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下。 l/m 0.4 05 0.8 0.9 1.0 1.2 T/s 1.26 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20 T²/s² 1.59 2.02 3.20 3.61 4.0 4.84 以l为横坐标、T²为纵坐标，作出T²-l图线如图，根据此图线求重力加速度g=_____。 四、计算题（本大题共3小题，共36分） 13. 光纤通讯已成为现代主要的有线通信方式。现有一长为1km，直径为的长直光纤，一束单色平行光从该光纤一端沿光纤方向射入，经过在光纤另端接收到该光束。求： （1）光纤的折射率； （2）如图所示该光纤绕圆柱转弯，若平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，求该圆柱体半径R的最小值。 14. 如图所示，把一带电量为的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为 C的小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成 角，取， 且A、B两小球均可视为点电荷，求： （1）A、B两球间的库仑力的大小； （2）A球的质量。 （3）某同学不小心用手触摸了一下小球B，求绝缘丝线受到的最大拉力是多少? 15. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形图，虚线是在t2=0.2s时刻的波形图。 （1）求此列波传播速度的可能值； （2）若波速为55m/s，求x=5m处的质点M在t1时刻的振动方向： （3）在t1到t2时间内，x=5m处的质点M通过的路程为1.8m，求波的传播速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 珠海市第二中学2024—2025学年第一学期第一阶段考试 高二年级 物理学科试题 考试时间75分钟，总分100分， 命题人： 审题人： 注意事项： 解答计算题要写清简要的文字说明和规范的物理方程，评卷时将按答题步骤给分。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动当振子从平衡位置O向a运动过程中 A. 加速度和速度均不断减小 B. 加速度和速度均不断增大 C. 加速度不断增大，速度不断减小 D. 加速度不断减小，速度不断增大 【答案】C 【解析】 【分析】弹簧振子的振动规律. 【详解】当振子从平衡位置O向a运动过程中，位移逐渐增大，恢复力逐渐增大，加速度逐渐增大，因为速度和加速度方向相反，故速度逐渐减小，选项C正确. 2. 一简谐横波在t=0时的波形如图所示，介质中的质点P做简谐运动的表达式为 ，下列说法正确的是（　　） A. 该波的振幅为8cm B. 该波的波速为10m/s C. 该波沿x轴负方向传播 D. 质点P在一个周期内沿x轴正方向迁移了4m 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，该波的振幅为4cm，故A错误； B．周期为 rad/s=0.4rad/s 所以波速为 m/s=10m/s 故B正确； C．根据质点P的振动方程可知，t=0时刻，质点P处于平衡位置，且沿y轴正方向运动，结合波形图，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴正方向传播，故C错误； D．介质中的质点沿y轴上下振动，而不会随波迁移，故D错误。 故选B。 3. 不带电的金属导体A与带正电的金属导体B接触之后也带正电，原因是（　　） A. B有部分正电荷转移到A上 B. A有部分正电荷转移到B上 C. A有部分电子转移到B上 D. B有部分电子转移到A上 【答案】C 【解析】 【详解】原来金属导体A不带电，对外显电中性，当金属导体A与带正电的金属导体B接触时，带正电的金属导体B夺得电子的本领大于不带电的金属导体A，带正电的的金属导体B夺得电子，故金属导体A失去电子带正电。 故选C。 4. 小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面平静。现在S处以某一频率拍打水面，树叶A未发生明显振动。要使树叶A发生明显振动，可以采用的方法是（　　） A. 提高拍打水面的频率 B. 降低拍打水面的频率 C. 提高拍打水面的力度 D. 无论怎样拍打，A都不会振动起来 【答案】B 【解析】 【详解】拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，根据 可知波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之降低频率，波长增大，衍射现象更明显，故ACD错误，B正确。 故选B。 5. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（　　） A. 此单摆的固有周期约为0.5s B. 此单摆的摆长约为1m C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动 【答案】B 【解析】 【详解】A.驱动力频率为0.5Hz时共振，所以固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，故A错误； B由单摆周期公式 得摆长约为1m，故B正确； C摆长变大，由单摆周期公式知固有周期变大，从而固有频率变小，故C错误； D.由C项分析知，若摆长增大，则固有频率变小，所以共振曲线峰值向左移动，故D错误； 故选B。 6. 质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知（　　） A. 振幅为4 cm，频率为0.25 Hz B. t＝1 s时速度零，但质点所受合外力最大 C. t＝2 s时质点具有正方向最大加速度 D. 该质点的振动方程为x＝2sin t（cm） 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．振幅为2cm，周期为4s，则频率为0.25 Hz，选项A错误； B．t＝1 s时速度最大，但质点所受合外力为零，选项B错误； C．t＝2 s时质点位移为负向最大，此时具有正方向最大加速度，选项C正确； D．因为 可知该质点的振动方程为 x＝2cos t（cm） 选项D错误。 故选C。 7. 如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qAq00，qBq0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（　　） A. B. 弹簧伸长量为 C. A球受到的库仑力大小为2Mg D. 相邻两小球间距为 【答案】A 【解析】 【详解】A．对C球进行受力分析可得，它受到2个方向相反的库仑力、重力、支持力，由于A与B、B与C间距相等，由库仑定律可得，B对C的库仑力是A对C库仑力的4倍，因此C球应为正电荷才能受力平衡。设A、B间距为l，对B进行受力分析，由平衡条件可得 对C进行受力分析，由平衡条件可得 联立解得 故A正确； B．把A、B、C三小球看作整体，设弹簧伸长量为x，由平衡条件可知 解得 故B错误； C．对A进行受力分析，设A球受到的库仑力大小为F，由平衡条件可知 解得 故C错误； D．由 可得 故D错误。 故选A。 二、多项选择题（本大题共 3小题，每小题 6分，共18 分。全对得6分，选对不全得3分，有错选不得分） 8. 如图所示，电荷量为Q₁、Q₂的两个正点电荷分别置于A 点和B点，两点相距L。在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球+q（视为点电荷），在P点平衡，PA 与AB的夹角为α。不计小球的重力，则（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小球在P点受三个力FA、FB和的作用而处于平衡状态，由几何知识可知AP⊥BP，故FA与FB垂直 由库仑定律可得 又 联立解得 故A正确，B错误； CD．由受力图可知，>，>，所以>，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 两列频率相同、振幅分别为5cm和7cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于、、三点的下列说法中正确的是（　　） A. 质点的振幅为2cm B. 质点为振动减弱的点 C. 由图中时刻再经过周期时，质点的位移为零 D. 由于发生干涉现象，所以质点M始终处于波峰 【答案】AC 【解析】 【详解】A．N点为波谷与波峰的交点，为振动减弱点，振幅为 7cm-5cm=2cm 故A正确； B．K点为波谷与波谷的交点，为振动加强点，故B错误； C．M点为波峰与波峰的交点，为振动加强点，此时位于波峰位置，再经过周期时，质点M的位移为零，故C正确； D．质点M在平衡位置附近振动，故D错误。 故选AC。 10. 明代方以智在《物理小识》中记载：“凡宝石面凸则光成一条，有数棱则必有一面五色”，这描述的是光的色散现象。如图，半圆是一宝石的横截面，是其直径，是圆弧上的一点。在横截面所在的平面，一束光自点射入宝石，折射为、两束单色光。下列说法正确的是（ ） A. 宝石对光的折射率比对光的折射率大 B. 在宝石中光的传播速度比光的传播速度小 C. 若仅增大光在P点的入射角，光可能在上发生全反射 D. 用同一双缝干涉装置做实验，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由光路可知，光线b的偏折程度大于光线a，可知宝石对光的折射率比对光的折射率小，选项A错误； B．根据可知，在宝石中光的传播速度比光的传播速度大，选项B错误； C．因光线a射到MN时的入射角总小于在P点的折射角，则若仅增大光在P点的入射角，光线a射到MN上的入射角不可能达到临界角，则光不可能在上发生全反射，选项C错误； D．a光的折射率较小，则频率较小，波长较长，根据 可知，用同一双缝干涉装置做实验，光的干涉条纹间距比光的干涉条纹间距大，选项D正确。 故选D。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，共18分） 11. 如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。 ①实验时，应首先调节_____和_____的中心均位于遮光筒的轴线上，并使单缝和双缝竖直且互相平行。 ②在滤光片插座上分别插入红色和绿色滤光片，看到的红色条纹间距_____（选填“等于”“大于”或“小于”）绿色条纹间距。 ③若要增大双缝干涉条纹间距，下列正确的操作有_____。 A．减小双缝与光源间的距离 B.增大双缝与光源间的距离 C.增大滤光片与单缝间的距离 D.增大双缝与屏间的距离 【答案】 ①. 光源 ②. 滤光片 ③. 大于 ④. D 【解析】 【详解】①[1] [2]用双缝干涉测量光的波长实验首先调节光源和滤光片的中心均位于遮光筒的轴线上，并使单缝和双缝竖直且互相平行，使光源发出的光束沿遮光筒的轴线把屏照亮。 ②[3]根据双缝干涉条纹间距公式 红光的波长比绿光的波长大，可知红色条纹间距大于绿色条纹间距。 ③[4]根据双缝干涉条纹间距公式 可知在同样波长的光照射下，增大双缝到光屏的距离l，或减小双缝的间距d，都可以增大干涉条纹间距。 故选D。 12. 可以利用单摆实验测定当地重力加速度，则： （1）用摆长 L和周期T计算重力加速度的公式是 g=_____。 （2）如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图所示，那么单摆摆长是_____ cm。 （3）如果测定了 40 次全振动的时间如图中秒表所示，那么秒表读数是_____ s，此单摆的摆动周期是_____ s。 （4）如果测得的g值偏小，可能的原因是（　　） A. 测摆长时，忘记了摆球的半径 B. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C. 开始计时时，停表过早按下 D. 实验中误将40 次全振动次数记为41 次 （5）某同学在实验中，测量6种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录表格如下。 l/m 0.4 0.5 0.8 0.9 1.0 1.2 T/s 126 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20 T²/s² 1.59 2.02 3.20 3.61 4.0 4.84 以l为横坐标、T²为纵坐标，作出T²-l图线如图，根据此图线求重力加速度g=_____。 【答案】（1） （2）87.40 （3） ①. 75.2 ②. 1.88 （4）BC （5）9.67 【解析】 【小问1详解】 根据单摆的周期公式有 解得 【小问2详解】 摆长应为悬点到球心的距离，刻度尺读数为 cm 因此摆长 cm 【小问3详解】 [1] 秒表读数为 t=60s+15.2s=75.2s [2]可知振动周期 s 【小问4详解】 根据 A．测摆长时，忘记了减去摆球的半径，使摆长的测量值偏大，导致测得的重力加速度偏大，故A错误； B．摆线松动后，摆长的测量值偏小，因此测得的重力加速度偏小，故B正确； C．秒表过早按下，测得的周期偏大，从而导致重力加速度测量值偏小，故C正确； D．误将40次全振动次数记为41次，致使周期的测量值偏小，从而导致重力加速度测量值偏大，故D错误。 故选BC。 【小问5详解】 根据 可知图线的斜率为 在图线上取两个间距较远的点，可得 因此 四、计算题（本大题共3小题，共36分） 13. 光纤通讯已成为现代主要的有线通信方式。现有一长为1km，直径为的长直光纤，一束单色平行光从该光纤一端沿光纤方向射入，经过在光纤另端接收到该光束。求： （1）光纤的折射率； （2）如图所示该光纤绕圆柱转弯，若平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，求该圆柱体半径R的最小值。 【答案】（1）1.5；（2）0.4mm 【解析】 【详解】（1）光在长直光纤中传输 解得 光纤的折射率 解得 （2）如图所示，当光纤中最下面的光线发生全反射，则平行光在弯曲处全部发生全反射 由几何关系可知 又 解得 14. 如图所示，把一带电量为的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电量为 C的小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成 角，取， 且A、B两小球均可视为点电荷，求： （1）A、B两球间的库仑力的大小； （2）A球的质量。 （3）某同学不小心用手触摸了一下小球B，求绝缘丝线受到的最大拉力是多少? 【答案】（1）0.02N （2）2×10-3kg （3）N 【解析】 【小问1详解】 由库仑定律得 代入数据 =0.02N 故AB两球间的库仑力为0.02N。 【小问2详解】 由牛顿第三定律知，B所受库仑力与A所受库仑力大小相等，对A受力分析如下图所示 根据物体平衡得 代入数据 m=2×10-3kg 【小问3详解】 设绳长为l，用手触摸了一下小球B，小球A做圆周运动，根据动能定理有 最低点，根据牛顿第二定律有 解得 N 15. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形图，虚线是在t2=0.2s时刻的波形图。 （1）求此列波传播速度的可能值； （2）若波速为55m/s，求x=5m处的质点M在t1时刻的振动方向： （3）在t1到t2时间内，x=5m处的质点M通过的路程为1.8m，求波的传播速度。 【答案】（1）沿x轴正向：；沿x轴负向；（2）质点M沿y轴负方向振动；（3）45m/s 【解析】 【详解】（1）（2）从波的图像可以看出，波长为 λ=4m 若波沿x轴正方向传播，波传播的距离为 波传播的速度为 无论n取值多少不能求出波速55m/s 若波沿x轴负方向传播，波传播的距离为 波传播的速度为 当，解得 则波沿x轴负方向传播，根据波与质点的振动方向的关系，则质点M沿y轴负方向振动。 （3）从波图像可以看出振幅为 M通过的路程为1.8m，则经历的时间是两个周期再加四分之一周期，波传播的距离为 波速大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$