湖北省部分省级示范高中2024-2025学年高二上学期期中测试物理试卷

物理参考答案 一．选择题（共40分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C C B D B BD CD AD 二、非选择题题（共60分） 16． a（每空2分） 17． 单缝 相干 6.526 540 c(每空2分) 四、解答题（共24分） 13（10分）解析　(1)根据全反射规律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得sin C＝ ①…………………………………………………………1分 代入数据得C＝45° ②…………………………………………………………1分 设光线在BC面上的折射角为r， 由几何关系得r＝30° ③…………………………………………………………1分 根据光的折射定律n＝ ④…………………………………………………………1分 联立③④式代入数据得i＝45° ⑤…………………………………………………1分 (2)在△OPB中，根据正弦定理得 ＝ ⑥…………………………………………………………2分 设从入射到发生第一次全反射所用的时间为t，光线在介质中的传播速度为v， 得＝vt ⑦………………………………………………1分 v＝ ⑧……………………………………………1分 联立⑥⑦⑧式，代入数据解得t＝L。…………………………………1分 14．(16分)解析 (1)由平衡条件得小球所受电场力 F=Eq=mgtanθ （1）……………………………4分 所以小球所在处的电场强度的大小 （2）………………………3分 (2)细线剪断后，小球所受合力 (3) …………………………………3分 根据牛顿第二定律，小球的加速度 (4) …………………………………2分 所以2s时小球的速度大小 v=at=25m/s (5) …………………………………2分 速度方向沿原细线方向向下，即方向与竖直方向夹角为37°斜向左下。 (6)….2分 15．(18分)解析（1）由题意，知粒子在极板间做类平抛运动落在上极板中点时，有 (1)………………1分 (2)………………………..2分 根据牛顿第二定律知 (3)………………………2分 联立以上式子，代入题中相关已知数据求得 v =10m/s (4)……………………………………1分 （2）当粒子恰好从上极板右边缘飞出时，有 (5)……………………………….1分 (6)……………………………..2分 (7)…………………………………1分 联立可求得当两极板间电场强度为 (8)………………………………….2分 时，不再有带电粒子落到极板。 （3）由（2）问可得，当两极板间的电势差为 (9)………………………………….2分 时，不再有带电粒子落到上极板，在这一过程中，电容器极板上减少的电荷量为 (10)……………………………2分 则落到上极板的带电粒子数为 （个） (11)…………………….2分 试卷第2页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$湖北省部分省级示范高中2024~2025学年上学期高二期中测试 物理试卷 命题人: 武汉第二十三中学 熊胜如 审题人:武汉市第四中学 杨蕾 考试时间:2024年11月14日 试卷满分:100分 ★祝考试顺利★ 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在 答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答: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。写 在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸 和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题 只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得 2分,有选错的得0分。 1. 关于机械波的干涉和衍射,下列说法正确的是 。 A. 产生干涉现象的必要条件之一,就是两列波的频率相等 B. 有的波能发生衍射现象,有的波不能发生衍射现象 C. 当障碍物的尺寸比波长大很多时,是不能发生衍射现象的 D. 在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移始终保持最大 2. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成,如图所示,一复色光以入射角。射入光导纤维 后分为a、b两束单色光,a、b两单色光在内芯和外套界面发生全反射,下列说法不正确的是( 1IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII! 11II11IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII A. 内芯折射率大于外套的折射率 B. a光光子的能量小于b光光子的能量 C. 在内芯介质中单色光a的传播速度比b大 D. 入射角由逐渐增大时,光全反射现象先消失 高二物理试卷 第1页 共7页 如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。图中a、b两点的电势相等、且电场强度相 同的是( _~ ###)TKK# 由 丙 乙 丁 A. 甲图:与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图:两平行板间电场中的a、b两点 C. 丙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D. 丁图:点电荷与带电平板形成的电场,平板上表面与点电荷距离不相等的a、b两点 4. 如图所示为某弹振子在0~5s内的振动图像,由图可知,下列说法中不正确的是( 。 x/cm A. 振动周期为4s,振幅为8cm B. 第2s末振子的速度为零,加速度为正向的最大值 C. 从第1s末到第2s末振子的位移增加,振子在做加速度减小的减速运动 D. 第3s末振子的势能最小 5.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图甲所示,质点P、O在x轴上的位置为x。=1m和x。=3m。 从此时开始,P质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( ) 10m 10/cm 4/cm x/m 甲 # 高二物理试卷 第2页 共7页 A. 该波沿x轴正向传播 B. 此后P、O两点速度大小始终相等 C. 1=0.125s时,O质点的位移为52cm D. 若此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象,则所遇到的波的频率为0.5Hz 6. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( ) 反比 电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电 压成反比 带电荷量无关 电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为V。=-1V 7. 如图所示,真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,下极板接地, 当两极板间距为d时,两极板间的带电质点恰好静止在P点,当把上极板快速向下平移距离/后, 电容器所带的电荷量在极短时间内重新稳定,带电质点开始运动,重力加速度大小为g,则上极 板向下平移后() A. 电容器所带的电荷量不变 B. P点的电势升高 d-1. C. 带电质点将向下运动 D. 带电质点的加速度大小为 高二物理试卷第3页 共7页 8. 小刚将一束复色光经玻璃三校镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、 c三束光,可知( ) A. 当它们在真空中传播时,c光的速度最大 B. 当它们在玻璃中传播时,c光的波长最小 C. 若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大 D. 对同一双缝干涉装置,c光于涉条纹之间的距离最小 9. 一列沿x轴传播的简谐横波,如图1所示是/=0时刻的波形图,P和O是这列简谐横波上的 两个质点,如图2所示是质点O的振动图像。下列说法正确的是( _ ycm ycm 20 20 0.5 。 x/m 2 /s -20 图! 图2 A. 该列波沿x轴正方向传播,波速大小为1m/s B. 该列波与频率为0.5Hz的简谐横波相遇时一定能发生稳定干涉 C. 1=ls时,质点P的加速度最大,方向沿v轴正方向 D. 从/=0到(=3s,质点O通过的路程为1.2m 10. 如图所示,质量为m、电荷量为十a的带电小球(可视为点电荷)通过一长度为/的绝缘轻 绳悬挂于水平天花板上的O点,初始时静止于B点。某瞬间在天花板下方加上范围足够大且方 向水平向右的匀强电场,小球将由静止开始运动,运动过程中轻绳始终绸紧,小球运动到最高点 A时轻绳与竖直方向的夹角为0(0<90{)。重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法正确 的是( ) ng(1-cos9) A. 匀强电场的电场强度大小E= sing E B. 小球运动到A点时所受合力为0 C. 小球受到的电场力大小F=mgtan6 D. 小球在运动过程中到达A点时的机械能最大 高二物理试卷 第4页 共7页 二、非选择题;本题共5小题,共60分。 11.(本题6分)某探究小组探究单摆的装置如图甲所示,细线端挫一个球,另一端连接拉力传 感器,固定在天花板上,将球拉开一个很小的角度静止释放,传感器可绘制出球在摆动过程中细 , 72} __ #拉力传感器 2 _- 4em __11. 10 12 20 # 丙 甲 丁 线拉力周期性变化的图像,如图乙所示。 (1)用游标卡尺测出小球直径d如图丙所示,读数为_mm; (2)现求得该单摆的摆长为L,则当地的重力加速度为 (用题中的字母表示,包括图乙 中): (3)若科学探险队员在珠穆朗玛峰山脚与山顶利用该装置分别作了实验。在山脚处,他作出了 单摆r*-z图像为如图丁中直线c,当他成功攀登到山顶后,他又重复了在山脚做的实验,则利 用山顶实验数据作出的图线可能是图丁中的直线__。 12.(本题10分)可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯,被广泛应用于数控机床、电子机械自 动化生产线等工业领域。某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长 遮光筒 双缝 毛玻璃屏 多层警示灯 1目镜 甲 (1)打开多层示警灯的绿光灯,将遮光简对准光源放置。在光源和双缝之间还必须放置一个 (选填“滤光片”、“单缝”),其目的是为了保证经双缝得到的两列光是 (相于/非相干) 光; (2)已知双缝之间的距离为0.6mm,双缝到屏的距离为1.5m,绿光的干涉图样如下图乙所示 分划板中心刻度线在A位置时螟旋测微器的读数为1.128mm,在B位置时读数如图丙所示,为。 mm,则该绿光的波长为 nm(计算结果保留三位有效数字) 高二物理试卷 第5页 共7页 II 乙 丙 (3)该同学又进行了几组实验,通过照相底片记录了干涉图样,分别测定了红光、黄光的波长 (红光625nm、黄光570nm)。下图中(a)()(c)是实验中记录下的三种色光的干涉图样 但被不小心弄混了,经判断绿光产生的干涉图样是图 (选填a、b、c)。 I (b) (a) (c) 13.(本题10分)如图所示,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于截面 所在平面内的一束光线自O点以角度7入射,第一次到达AB边恰好发生全反射。已知0=15*, BC边长为2L,该介质的折射率为2。求: (1)入射角i; 6十2 (2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到:sin75*= 或tan158-2-3)。 14.(本题16分)如图所示,一质量为m=1.0x10-2kg、 带电荷量大小为q-1.0x106C的小球,用 绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,辞 / 正时悬线向左与竖直方向夹角为037*。小球在运动过程中申 荷量保持不变,重力加速度g取10m/s2,sin37*=0.6,cos37*=0.8 求: 高二物理试卷第6页 共7页 (1)电场强度E的大小 (2)若在某时刻将细线突然剪断,求经过2s时小球的速度大小v及方向。 15.(本题18分)如图所示,水平放置的平行板电容器,上极板带正电,下极板接地。极板长 I=0.4m两极板间距离d=1.6cm。大量分布均匀的带负电粒子流 7_s 以相同的水平初速度从两板正中央下方连续射入极板间,粒子刚 进入时极板间电压V=128V,极板正中央的粒子刚好落到上极板中 ■→% 点0处。已知微粒质量m=2.0x10kg,电量a=1.0x10C,电 容器电容C=5.0x10F,忽略粒子的重力、相互之间的作用力和 空气阻力。求: (1)粒子刚进入时极板间电压V=128V, 极板正中央的粒子刚好落到上极板中点Q处,求带电 粒子入射初速度的大小 (2)由于电场力作用微粒能落到上极板上,使两极板间的电势差逐渐减小,当两极板间电场强 度为多大时,不再有带电粒子落到极板 (3)最终落到极板上的带电粒子总个数。 高二物理试卷第7页 共7页