精品解析：江苏省南京市中华中学2024-2025学年高二上学期期末物理试题

南京市中华中学2024-2025学年第一学期期末考试 高二物理 考试时间：75分钟满分：100分 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 根据所学知识，下列说法正确的是（　　） A. 物体做受迫振动时驱动力频率与固有频率相差越大，物体越容易产生共振 B. 在站台候车时，当火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高 C. 阳光下观察肥皂膜，看到了彩色条纹，这是光的折射现象 D. 光的偏振现象说明光是一种纵波 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体做受迫振动时驱动力频率与固有频率相差越小，物体越容易产生共振，故A错误； B．在站台候车时，当火车鸣笛向我们驶来，根据多普勒效应可知，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高，故B正确； C．阳光下观察肥皂膜，看到了彩色条纹，这是光的干涉现象，故C错误； D．光的偏振现象说明光是一种横波，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在BC两点之间做简谐运动，BC相距，小球经过点时开始计时，经过首次到达C点。下列说法正确的是（　　） A. 小球振动周期为 B. 小球由C点到B点加速度不断减小 C. 小球的位移-时间关系为 D. 末小球位移为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球经过点时开始计时，经过首次到达C点，可知小球振动的周期为，选项A错误； B．小球由C点到B点加速度先减小后增加，选项B错误； C．振幅A=0.1m， 小球经过点时开始计时，小球的位移-时间关系为 选项C正确； D．末，即经过了5个周期，小球回到B点，则小球位移为，选项D错误。 故选C。 3. 一列简谐横波沿轴传播，图（a）是时刻的波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A. 波向轴负方向传播 B. 波速为 C. 处的质点在时向y轴正方向运动 D. 若波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物，则无法衍射 【答案】B 【解析】 【详解】A．由振动图像可知P质点时正在向y轴正向运动，根据波形平移法可知，波向轴正方向传播，故A错误； B．由波形图可知波长为，由振动图像可知周期为，则波速为 故B正确； C．从到，处质点振动的时间为 由于时，处的质点处于波谷位置，则处的质点在时质点经过平衡位置向y轴负方向运动，故C错误； D．由于这列波的波长为，则若波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物，不能发生明显衍射，但能发生衍射，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，一块宽为、长为的矩形半导体元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，则电势高的表面是（　　） A. 前表面 B. 后表面 C. 上表面 D. 下表面 【答案】A 【解析】 【详解】由题图中磁场方向和电流方向，根据左手定则可知，电子受洛伦兹力的方向指向后表面，则电子向后表面偏转，故电势高的表面是前表面。 故选A。 5. 如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复合光线，折射光线分别为、两束，（水面上方为真空），则下列说法正确的是（　　） A. 、两束光相比较，在真空中，光的波长较短 B. 光与光进入真空中频率会变大 C. 保持入射点位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，光先消失 D. 对同一单缝进行衍射（单缝屏和光屏间距相同），的衍射条纹排列更密集 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，光源S向水面A点发射一束复合光线，光的偏转程度小于光的偏转程度，则水对光的折射率小于对光的折射率，光的频率小于光的频率，根据可知，在真空中，光的波长较长，故A错误； B．光与光进入真空中频率均保持不变，故B错误； C．根据全反射临界角公式，由于水对光的折射率小于对光的折射率，则光发生全反射的临界角较小；保持入射点位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，光先消失，故C正确； D．由于光的波长大于光的波长，则对同一单缝进行衍射（单缝屏和光屏间距相同），的衍射条纹排列更稀疏，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，在轴上有两个波源和，两波源在纸面内做垂直于轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙、丙所示，两波源形成的机械波沿轴传播的速度均为，则（　　） A. 两波源形成的波振幅不同，不能产生干涉现象 B. 处的点为振动减弱点，振幅为 C. 处的点为振动加强点，振幅为 D. 振动减弱点的位移始终为，振动加强点的位移始终为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙、图丙可知两列波的周期都为，则两列波的频率都为 可知两列波的频率相同，相位差恒定，可形成稳定的干涉现象，故A错误； B．两列波的波长均为 x=0点到两波源的波程差为 由于两波源的起振方向相同，可知x=0点为振动加强点，振幅为 故B错误； C．x=1点到两波源的波程差为 由于两波源的起振方向相同，可知x=1点为振动加强点，振幅为 故C正确； D．振动减弱点的振幅为2m，位移在-2m到2m之间变化，振动加强点的振幅为6m，位移在-6m到6m之间变化，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，质量为的物体沿倾角为的粗糙斜面由静止开始加速下滑，质量为的斜面始终处于静止，物体经过时间滑至斜面底端且速度为，则物体下滑过程中（　　） A. 物体受重力的冲量大小为 B. 斜面对物体支持力的冲量为零 C. 地面对斜面支持力的冲量大小为 D. 物体受斜面摩擦力的冲量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由公式可得，物体受重力的冲量大小为 故A错误； B．根据题意，由公式可得，斜面对物体支持力冲量大小为 故B错误； D．根据题意，设物体受斜面摩擦力为，由动量定理有 解得 故D正确； C．根据题意，对斜面受力分析，如图所示 竖直方向上，由平衡条件可得 则地面对斜面支持力的冲量大小为 故C错误。 故选D。 8. 如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上，从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光，设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为和，镜面与光屏垂直，单色光波长为。下列说法正确的是（　　） A. 光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为入 B. 光屏上相邻两条暗条纹的中心间为 C. 若将整套装置完全浸入折射率为的透明溶液中，此时单色光的波长变为 D. 若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上条纹将变得密集 【答案】D 【解析】 【详解】AB．该装置相当于双缝间距为d=2a，根据 可得光屏上相邻两条亮条纹或暗纹的中心间距为 选项AB错误； C．若将整套装置完全浸入折射率为的透明溶液中，此时单色光的波长变为 选项C错误； D．由上述分析可知，若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，则波长变短，根据 可知，光屏上条纹将变得密集，选项D正确。 故选D。 9. 水流射向墙壁，会对墙壁产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为，喷出水流的流速为，水流垂直射向竖直墙壁后速度变为0。已知水的密度为，重力加速度为g，墙壁受到的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，时间内射向竖直墙壁的水的质量为 设水受到墙壁的作用力为，由动量定理有 联立解得 由牛顿第三定律可知，墙壁受到水的平均冲击力为 故选B。 10. 如图，轻质弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，弹簧的另一端与一物块连接。初始时将物块固定在光滑斜面的A点，此时弹簧刚好处于原长状态，现给物块一平行于斜面向下的瞬时速度，物块开始运动（不会碰到挡板）弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 由于存在，物块的运动不能视作为简谐运动 B. 物块的运动可视为简谐运动，最大速应为 C. 往复运动过程中，物块在最高点和最低点的加速度大小不等 D. 往复运动过程中，物块在最高点和最低点时，弹簧的弹性势能大小不等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物块在弹簧弹力与重力分力的合力作用下做简谐运动，二者合力为0时，物块处于平衡位置，此时速度最大，故AB错误； CD．根据简谐运动的特点可知，物块在最低点和最高点的加速度相等，有， 则弹簧的形变量不相等，所以物块在最高点和最低点时，弹簧的弹性势能大小不等，故C错误，D正确； 故选D。 11. 如图，质量为2m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径长度为2R，现将质量为的小球从点正上方高处由静止释放，然后由点进入半圆形轨道后从点冲出，在空中上升的最大高度为（不计空气阻力），则（　　） A. 小球和小车组成的系统动量守恒 B. 小球离开小车后做斜上抛运动 C. 小车向左运动的最大距离为 D. 小球第二次上升距点的最大高度 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向上动量守恒；小球与小车组成的系统在竖直方向所受合外力不为零，系统在竖直方向上动量不守恒，因此小球和小车组成的系统动量不守恒，故A错误； B．小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，系统水平方向动量为零，小球离开小车时两者在水平方向速度相等，则小球离开小车时小球与小车水平方向速度均为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故B错误； C．当小球向右运动时，设任一时刻小球速度的水平分量大小为v，小车的速度大小为，以向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒，得 解得 则小球在水平方向的位移大小x等于小车在水平方向的位移大小的2倍，即 又有 解得小车向左运动的最大距离 故C错误； D．设小球第一次在小车上运动的过程中克服摩擦力做的功为W1，由功能关系得 相比第一次在小车上运动，小球第二次在小车上运动的过程中，任一对应位置处速度变小，小车对小球的弹力变小，小球受到的摩擦力变小，小球克服摩擦做的功 设小球第二次能上升的最大高度为H，根据功能关系可得 解得 故D正确。 故选D。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13一第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不能得分：有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位， 12. 单摆实验装置如图1所示。 （1）根据图2所示，已知悬点对齐零刻度，测得的摆长____________； （2）小张为减小实验误差，多次改变摆长，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制得到如图3的图像，由图可知当地重力加速度__________（用图中字母表示）。 （3）用（2）中方法__________（填“能”或“不能”）消除因摆球质量分布不均而造成的g的测量误差； （4）小刘同学将一个摆长未知的单摆挂在测力传感器的探头上，用测力探头和计算机组成的试验装置来测定单摆动过程中摆线受到的拉力（摆角小于5°），计算机屏幕上得到如图所示的图像，由图像可确定： ①此单摆的周期为___________s； ②此摆球的质量为___________（取）。 【答案】（1）98.50 （2） （3）能 （4） ①. ②. 0.05kg 【解析】 【小问1详解】 摆长是绳长与小球半径之和，刻度尺的分度值为1mm，读数为98.50cm 【小问2详解】 根据单摆周期公式有 变形可得 根据图像的斜率可知 解得 【小问3详解】 根据重力加速度的表达式可知，摆球质量分布不均匀不会影响图像的斜率，所以不会对重力加速度的测量造成影响，因此能够消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差。 【小问4详解】 ①[1] 每个周期内小球两次最低点，摆线的拉两次最大，所以单摆的周期为s； ②[2]最高点时有 最低点时有 根据动能定理有 代入数据解得kg 13. 一列简谐横波沿轴传播，已知时波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，（横轴上所标数据对应实线与横轴交点） （1）若波向轴负方向传播，求该波的波速； （2）若该波的波速为，试通过计算判断该波的传播方向。 【答案】（1）（，，） （2）该波向轴正方向传播 【解析】 【小问1详解】 若波向轴负方向传播，则有（，，） 可得周期为（，，） 由题图可知波长为，则该波的波速为（，，） 【小问2详解】 若波向轴正方向传播，则有（，，） 可得周期为（，，） 则该波的波速为（，，） 当时，波速为；故该波的波速为时，则该波向轴正方向传播。 14. 如图所示，OBDE为半圆柱体玻璃砖的横截面，直径，一束由光和光组成的复色光，由真空沿方向从上表面射入玻璃砖，入射角为，光和光折射后分别射到BD点，光在点恰好发生全反射。 （1）求光对玻璃的折射率； （2）试证明光、光分别由点传播到两点的时间相等 【答案】（1） （2）见解析 【解析】 小问1详解】 设a光的临界角为C，则在B点时 在O点 联立解得 【小问2详解】 设光线在O点的折射角为α，则 根据 则传播时间 与折射率无关，即光、光分别由点传播到两点时间相等。 15. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源，一根与导轨接触良好，质量为的导体棒垂直放在导轨上，棒恰好静止。棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，取，求： （1）棒上的电流大小和棒受到的安培力的大小； （2）棒受到的摩擦力大小； （3）若只把匀强磁场的方向改为竖直向上、大小改为，动摩擦因数为，其他条件都不变，求导体棒运动的加速度。 【答案】（1）1.5A；0.3N （2）0.06N （3） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律可得A 根据安培力公式可知N 【小问2详解】 导体棒受力如图 根据平衡条件可知 解得N 【小问3详解】 对导体棒受力分析如图 沿导轨方向由牛顿第二定律有 垂直于导轨方向 其中 联立可得，导体棒运动的加速度大小为 16. 如图所示，在光滑的水平面上有三个小物块A、B、C，三者处于同一直线上，质量分别为mA=3m、mB=m、mC=m，初始A、B用轻弹簧拴连处于静止状态，C以初速度v0向左运动，B、C相碰时间极短，之后以相同速度向左运动但不粘连，求： （1）B、C相碰后的速度大小； （2）弹簧压缩量最大时储存的弹性势能Ep1； （3）弹簧伸长量最大时储存的弹性势能Ep2。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 B、C碰撞动量守恒 解得 【小问2详解】 第一次ABC共速时弹簧压缩量最大，A、B、C组成系统为研究对象，则 解得 【小问3详解】 B与C碰后至弹簧第一次恢复原长为研究过程，A、B、C组成系统为研究对象，由系统动量守恒 由系统机械能守恒 可得 ， 即弹簧第一次恢复原长时B、C正在向右运动，此后C将一直向右匀速运动，B先向右减速到0，再向左加速至与A共速时弹簧的伸长量最大，该过程A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒，所以有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南京市中华中学2024-2025学年第一学期期末考试 高二物理 考试时间：75分钟满分：100分 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 根据所学知识，下列说法正确的是（　　） A. 物体做受迫振动时驱动力频率与固有频率相差越大，物体越容易产生共振 B. 在站台候车时，当火车鸣笛向我们驶来，我们听到的笛声频率比声源发声的频率高 C. 阳光下观察肥皂膜，看到了彩色条纹，这是光的折射现象 D. 光的偏振现象说明光是一种纵波 2. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在BC两点之间做简谐运动，BC相距，小球经过点时开始计时，经过首次到达C点。下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的周期为 B. 小球由C点到B点加速度不断减小 C. 小球位移-时间关系为 D. 末小球位移为 3. 一列简谐横波沿轴传播，图（a）是时刻波形图；P是介质中位于处的质点，其振动图像如图（b）所示，下列说法正确的是（　　） A. 波向轴负方向传播 B. 波速 C. 处的质点在时向y轴正方向运动 D. 若波在传播过程中遇到尺寸为障碍物，则无法衍射 4. 如图所示，一块宽为、长为的矩形半导体元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，则电势高的表面是（　　） A. 前表面 B. 后表面 C. 上表面 D. 下表面 5. 如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复合光线，折射光线分别为、两束，（水面上方为真空），则下列说法正确的是（　　） A. 、两束光相比较，在真空中，光的波长较短 B. 光与光进入真空中频率会变大 C. 保持入射点位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，光先消失 D. 对同一单缝进行衍射（单缝屏和光屏间距相同），的衍射条纹排列更密集 6. 如图甲所示，在轴上有两个波源和，两波源在纸面内做垂直于轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙、丙所示，两波源形成的机械波沿轴传播的速度均为，则（　　） A. 两波源形成的波振幅不同，不能产生干涉现象 B. 处点为振动减弱点，振幅为 C. 处的点为振动加强点，振幅为 D. 振动减弱点的位移始终为，振动加强点的位移始终为 7. 如图所示，质量为的物体沿倾角为的粗糙斜面由静止开始加速下滑，质量为的斜面始终处于静止，物体经过时间滑至斜面底端且速度为，则物体下滑过程中（　　） A. 物体受重力的冲量大小为 B. 斜面对物体支持力的冲量为零 C. 地面对斜面支持力的冲量大小为 D. 物体受斜面摩擦力的冲量大小为 8. 如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上，从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光，设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为和，镜面与光屏垂直，单色光波长为。下列说法正确的是（　　） A. 光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为入 B. 光屏上相邻两条暗条纹的中心间为 C. 若将整套装置完全浸入折射率为的透明溶液中，此时单色光的波长变为 D. 若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上条纹将变得密集 9. 水流射向墙壁，会对墙壁产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为，喷出水流的流速为，水流垂直射向竖直墙壁后速度变为0。已知水的密度为，重力加速度为g，墙壁受到的平均冲击力大小为（　　） A. B. C. D. 10. 如图，轻质弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，弹簧的另一端与一物块连接。初始时将物块固定在光滑斜面的A点，此时弹簧刚好处于原长状态，现给物块一平行于斜面向下的瞬时速度，物块开始运动（不会碰到挡板）弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 由于存在，物块的运动不能视作为简谐运动 B. 物块的运动可视为简谐运动，最大速应为 C. 往复运动过程中，物块在最高点和最低点的加速度大小不等 D. 往复运动过程中，物块在最高点和最低点时，弹簧的弹性势能大小不等 11. 如图，质量为2m、带有半圆形轨道的小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径长度为2R，现将质量为的小球从点正上方高处由静止释放，然后由点进入半圆形轨道后从点冲出，在空中上升的最大高度为（不计空气阻力），则（　　） A. 小球和小车组成的系统动量守恒 B. 小球离开小车后做斜上抛运动 C. 小车向左运动的最大距离为 D. 小球第二次上升距点的最大高度 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13一第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不能得分：有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位， 12. 单摆实验装置如图1所示。 （1）根据图2所示，已知悬点对齐零刻度，测得的摆长____________； （2）小张为减小实验误差，多次改变摆长，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制得到如图3的图像，由图可知当地重力加速度__________（用图中字母表示）。 （3）用（2）中方法__________（填“能”或“不能”）消除因摆球质量分布不均而造成的g的测量误差； （4）小刘同学将一个摆长未知的单摆挂在测力传感器的探头上，用测力探头和计算机组成的试验装置来测定单摆动过程中摆线受到的拉力（摆角小于5°），计算机屏幕上得到如图所示的图像，由图像可确定： ①此单摆的周期为___________s； ②此摆球的质量为___________（取）。 13. 一列简谐横波沿轴传播，已知时波形如图中实线所示，时的波形如图中虚线所示，（横轴上所标数据对应实线与横轴交点） （1）若波向轴负方向传播，求该波的波速； （2）若该波的波速为，试通过计算判断该波的传播方向。 14. 如图所示，OBDE为半圆柱体玻璃砖的横截面，直径，一束由光和光组成的复色光，由真空沿方向从上表面射入玻璃砖，入射角为，光和光折射后分别射到BD点，光在点恰好发生全反射。 （1）求光对玻璃的折射率； （2）试证明光、光分别由点传播到两点的时间相等 15. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源，一根与导轨接触良好，质量为的导体棒垂直放在导轨上，棒恰好静止。棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，取，求： （1）棒上的电流大小和棒受到的安培力的大小； （2）棒受到的摩擦力大小； （3）若只把匀强磁场的方向改为竖直向上、大小改为，动摩擦因数为，其他条件都不变，求导体棒运动的加速度。 16. 如图所示，在光滑的水平面上有三个小物块A、B、C，三者处于同一直线上，质量分别为mA=3m、mB=m、mC=m，初始A、B用轻弹簧拴连处于静止状态，C以初速度v0向左运动，B、C相碰时间极短，之后以相同速度向左运动但不粘连，求： （1）B、C相碰后的速度大小； （2）弹簧压缩量最大时储存的弹性势能Ep1； （3）弹簧伸长量最大时储存的弹性势能Ep2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$