精品解析：河南部分名校2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

2024—2025学年度高二4月联考 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 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. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲为泊松亮斑，其原理是光的全反射现象 B. 图乙为内窥镜，应用了光的干涉原理 C. 图丙中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点 D. 图丁中观看立体电影需要佩戴偏振眼镜，说明光是横波 2. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为点，在两点之间做简谐运动，相距20cm，小球经过点时开始计时，经过0.5s首次到达点。下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的周期为2.0s B. 小球振动的振幅为20cm C. 小球由点到点加速度不断减小 D. 小球由点到点速度不断增大 3. 一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示，圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动频率为0.5Hz。圆盘以某一转速匀速转动时，小球振动的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的固有周期是4s B. 此时圆盘的转速为 C. 若圆盘的转速变为，小球振动的振幅会变大 D. 若圆盘的转速变为，小球振动的固有频率会变大 4. 下列有关波的说法，正确的是（　　） A. 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波是横波 B. 横波传播过程中，质点并不随波迁移，纵波传播过程中，质点随波迁移 C. 在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个质点间的距离一定等于波长 D. 当波源与观察者相互远离时，观测到的频率变小 5. 、为放在水平面上的高度略有差别的两个长方体，为了检查这两个长方体的上表面是否相互平行，检测员用一块标准的平行透明平板压在、的上方，与、之间分别形成尖劈形空气层，如图所示。、的上表面与平板之间的夹角分别为和，为平板上表面上的一点。用单色光从上方照射平板，、的上方都能观察到明显的干涉条纹，下列说法正确的是（　　） A. 若，则上方的干涉条纹间距大于上方的干涉条纹间距 B. 若，则上方的干涉条纹间距小于上方的干涉条纹间距 C. 若将、的间距缩短些，则上方的干涉条纹分布变得更稀疏 D. 若在处用较小力下压平板，则上方的干涉条纹分布变密 6. 一列沿轴传播简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波的频率为2Hz B. 该波波速大小为 C. 该波沿轴正向传播 D. 时间内，质点通过的路程为1m 7. 如图甲所示，倾角为的光滑固定斜面顶端连接一劲度系数为、原长为的轻质弹簧，弹簧另一端连接一质量为的小球，小球处于静止状态。现将小球托起使弹簧恢复原长，然后由静止释放小球，小球在斜面上往复运动。以沿斜面向下为正方向，选取小球的平衡位置为坐标原点，小球由最高点运动到最低点过程中，其加速度随变化的图像如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内。已知重力加速度为，忽略空气阻力。则（　　） A. 小球处于平衡位置时，弹簧的长度为 B. 小球从最高点运动至最低点过程中，小球的回复力先变大后变小 C. 小球从最高点运动至平衡位置过程中，小球的回复力做的功为 D. 小球处于平衡位置时，其速度大小为 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示，挡板N固定，挡板M可自由移动，将M、N两板间空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样。实验中观测到点水面没有振动，为了使点处能发生振动，可采用的办法是（　　） A. 增大波源的频率 B. 增大波源的周期 C. 将板向下移动一些 D. 将M板向上移动一些 9. 利用如图甲所示的实验装置，研究双缝干涉现象并测量出光的波长，某同学用间距不同的双缝进行实验获得的干涉图样如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 实验中，应调节单缝与双缝相互平行 B. 图乙中，干涉图样对应双缝间距大 C. 若仅将滤光片由紫色换成绿色，相邻亮条纹间距变大 D. 若仅增大双缝到屏的距离，相邻亮条纹间距变大 10. 一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点，在时刻A、B两点间形成如图甲所示的波形，在时刻A、B两点间形成如图乙所示的波形。已知A、B两点间的距离，下列说法正确的是（　　） A. 若周期为0.8s，则波向右传播 B. 若周期为12s，则波向右传播 C. 若波速为，则波向右传播 D. 若波向左传播，则该波波速的最小值为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“用插针法测定玻璃砖折射率”的实验中： （1）某同学画出的光路图如图甲所示，下列说法中正确的是______。 A. 为减小测量误差，大头针、的连线与法线的夹角应尽量小些 B. 若大头针、连线与法线夹角较大，有可能在面发生全反射 C. 插上大头针，应使挡住、的像和 D. 为了减小作图误差，大头针和的距离应适当取大些 （2）根据图甲可知，该玻璃砖的折射率______（用图中角度表示）。 （3）若该同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中①中用的是矩形玻璃砖，②中用的是梯形玻璃砖。其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则①中测得的折射率与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；②中测得的折射率与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 某实验小组用图甲所示的器材做“用单摆测量重力加速度”的实验： （1）图乙为细线的两种悬挂方式，正确的是______（选填“1”或“2”）。 （2）下列说法正确的是______。 A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些 B. 选择质量大、体积小的小球，有利于减小实验误差 C. 摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察 D. 在摆球某次通过最低点时，开始计时，用停表测量单摆完成一次全振动所用的时间 （3）用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图丙所示，则______mm。 （4）某同学测出不同摆长对应的周期，作出图线，如图丁所示，利用图线上任意两点、的坐标、，可求得______；若该同学测摆长时漏加了摆球的半径，其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的值和真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13. 如图所示，直角三角形为三棱镜的横截面，一束单色光从边的中点垂直射入棱镜，在边上恰好发生全反射，然后从边射出。边长为，，真空中的光速为，取，。求：（结果可用分式表示） （1）该三棱镜对单色光的折射率； （2）单色光在该三棱镜中传播的时间。 14. 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。 （1）请写出波源的振动方程； （2）求波源形成的波的波长； （3）求振动稳定后，处质点的振幅； （4）求内，处质点振动的路程。 15. 如图甲，有一单摆，悬点为O，摆长为L。将摆球（可视为质点）拉到A点后由静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，最大摆角为α，摆球质量为m。在O点接有一力传感器，图乙表示从某时刻开始计时，细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像，其中t0为已知量，不计空气阻力。求： （1）当地重力加速度的大小； （2）摆球在A点时，回复力的大小； （3）细线对摆球拉力的最小值和最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度高二4月联考 物理试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 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. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲为泊松亮斑，其原理是光的全反射现象 B. 图乙为内窥镜，应用了光的干涉原理 C. 图丙中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点 D. 图丁中观看立体电影需要佩戴偏振眼镜，说明光是横波 【答案】D 【解析】 【详解】A．泊松亮斑的原理是光的衍射现象，A错误； B．内窥镜应用了光的全反射原理，B错误； C．激光切割金属利用了激光亮度高、能量大的特点，C错误； D．观看立体电影需要佩戴偏振眼镜，说明光是横波，D正确。 故选D。 2. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为点，在两点之间做简谐运动，相距20cm，小球经过点时开始计时，经过0.5s首次到达点。下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的周期为2.0s B. 小球振动的振幅为20cm C. 小球由点到点加速度不断减小 D. 小球由点到点速度不断增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球经过点时开始计时，经过0.5s首次到达点，可知小球振动的周期，故A错误； B．相距20cm，小球振动的振幅为10cm，故B错误； C．小球由点到点，位移减小，根据可知，加速度不断减小，故C正确； D．小球由点到点速度不断减小，故D错误。 故选C。 3. 一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示，圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动频率为0.5Hz。圆盘以某一转速匀速转动时，小球振动的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 小球振动的固有周期是4s B. 此时圆盘的转速为 C. 若圆盘转速变为，小球振动的振幅会变大 D. 若圆盘的转速变为，小球振动的固有频率会变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球振动的固有频率，则小球振动的固有周期，故A错误； B．小球做受迫振动时，小球的周期等于驱动力的周期，即等于圆盘转动周期，根据图乙可知，圆盘转动的周期为4s，则圆盘的转速 故B错误； C．当圆盘的转速变为时，小球振动的频率，刚好等于小球的固有频率，小球发生共振，振幅最大，故C正确； D．小球的固有频率与圆盘的转速无关，不会随着转速改变而改变，故D错误。 故选C。 4. 下列有关波的说法，正确的是（　　） A. 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波是横波 B. 横波传播过程中，质点并不随波迁移，纵波传播过程中，质点随波迁移 C. 在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个质点间的距离一定等于波长 D. 当波源与观察者相互远离时，观测到的频率变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波是纵波，质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，故A错误； B．横波、纵波在传播过程中，质点都不随波迁移，故B错误； C．在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于波长，故C错误； D．根据多普勒效应可知，当波源与观察者相互远离时，观测到的频率变小，故D正确。 故选D。 5. 、为放在水平面上的高度略有差别的两个长方体，为了检查这两个长方体的上表面是否相互平行，检测员用一块标准的平行透明平板压在、的上方，与、之间分别形成尖劈形空气层，如图所示。、的上表面与平板之间的夹角分别为和，为平板上表面上的一点。用单色光从上方照射平板，、的上方都能观察到明显的干涉条纹，下列说法正确的是（　　） A. 若，则上方的干涉条纹间距大于上方的干涉条纹间距 B. 若，则上方的干涉条纹间距小于上方的干涉条纹间距 C. 若将、的间距缩短些，则上方的干涉条纹分布变得更稀疏 D. 若在处用较小的力下压平板，则上方的干涉条纹分布变密 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，设长方体上表面与平板夹角为，相邻亮条纹间距为，根据空气薄膜干涉条件有 则 A．若，则有 即上方的干涉条纹间距等于上方的干涉条纹间距，故A错误； B．若，则有 即上方的干涉条纹间距小于上方的干涉条纹间距，故B正确； C．若将、的间距缩短些，则增大，则减小，可知上方的干涉条纹变得更密，故C错误； D．若在处用较小的力下压平板，则减小，则增大，可知上方的干涉条纹分布变稀疏，故D错误。 故选B。 6. 一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波的频率为2Hz B. 该波的波速大小为 C. 该波沿轴正向传播 D. 时间内，质点通过路程为1m 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，该波的周期为2s，该波的频率 由图甲可知，该波的波长为2m，则该波的波速大小为 故A错误，B正确； C．由图乙可知，时，质点向轴负方向振动，根据图甲，由同侧法可知，该波沿轴负向传播，故C错误； D．内，点振动了半个周期，则点通过的路程 故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，倾角为的光滑固定斜面顶端连接一劲度系数为、原长为的轻质弹簧，弹簧另一端连接一质量为的小球，小球处于静止状态。现将小球托起使弹簧恢复原长，然后由静止释放小球，小球在斜面上往复运动。以沿斜面向下为正方向，选取小球的平衡位置为坐标原点，小球由最高点运动到最低点过程中，其加速度随变化的图像如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内。已知重力加速度为，忽略空气阻力。则（　　） A. 小球处于平衡位置时，弹簧的长度为 B. 小球从最高点运动至最低点过程中，小球的回复力先变大后变小 C. 小球从最高点运动至平衡位置过程中，小球的回复力做的功为 D. 小球处于平衡位置时，其速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球平衡时，根据平衡条件可得 解得弹簧的伸长量 故此时弹簧的长度 A错误； B．小球从最高点运动至最低点过程中，小球的回复力先变小后变大，B错误； CD．根据牛顿第二定律有 设小球从最高点运动至平衡位置过程中，小球的回复力做功为 图乙中图线与横轴所围面积乘以小球质量即为回复力做功，则 由动能定理有 解得 C错误，D正确。 故选D。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示，挡板N固定，挡板M可自由移动，将M、N两板间空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了图示中的图样。实验中观测到点水面没有振动，为了使点处能发生振动，可采用的办法是（　　） A. 增大波源的频率 B. 增大波源的周期 C. 将板向下移动一些 D. 将M板向上移动一些 【答案】BC 【解析】 【详解】点的水没有振动起来，说明波的衍射不够明显，原因是波长太小或、间的缝太宽，所以要想使P点的水振动起来，可增大水波的波长或减小、间的缝的宽度，由可知，减小波源的频率或者增大波源的周期可使水波的波长增大；将板下移可使、间的缝的宽度减小。 故选BC。 9. 利用如图甲所示的实验装置，研究双缝干涉现象并测量出光的波长，某同学用间距不同的双缝进行实验获得的干涉图样如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 实验中，应调节单缝与双缝相互平行 B. 图乙中，干涉图样对应的双缝间距大 C. 若仅将滤光片由紫色换成绿色，相邻亮条纹间距变大 D. 若仅增大双缝到屏的距离，相邻亮条纹间距变大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．实验中，应调节单缝与双缝相互平行，故A正确； B．根据可知，双缝间距越小，相邻亮条纹间距越大，干涉图样对应的双缝间距小，故B错误； C．若仅将滤光片由紫色换成绿色，光的波长变大，则相邻亮条纹间距变大，故C正确； D．若仅增大双缝到屏的距离，相邻亮条纹间距变大，故D正确。 故选ACD。 10. 一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点，在时刻A、B两点间形成如图甲所示的波形，在时刻A、B两点间形成如图乙所示的波形。已知A、B两点间的距离，下列说法正确的是（　　） A. 若周期为0.8s，则波向右传播 B. 若周期为12s，则波向右传播 C. 若波速为，则波向右传播 D. 若波向左传播，则该波波速的最小值为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．若波向右传播，可得， 解得 若波向左传播，可得， 解得 由于是整数，当时，，波向右传播，当时，，波向左传播，A正确，B错误； C．由图知波长，若波速为，则波传播的距离 根据波形的平移，波向左传播，C错误； D．由图可知，波向左传播的最小距离为1.5m，波速的最小值 D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“用插针法测定玻璃砖折射率”的实验中： （1）某同学画出的光路图如图甲所示，下列说法中正确的是______。 A. 为减小测量误差，大头针、的连线与法线的夹角应尽量小些 B. 若大头针、的连线与法线夹角较大，有可能在面发生全反射 C. 插上大头针，应使挡住、的像和 D. 为了减小作图误差，大头针和的距离应适当取大些 （2）根据图甲可知，该玻璃砖的折射率______（用图中角度表示）。 （3）若该同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中①中用的是矩形玻璃砖，②中用的是梯形玻璃砖。其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则①中测得的折射率与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；②中测得的折射率与真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）CD （2） （3） ①. 偏小 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 A．为减小测量误差，入射角应适当大一些，则、的连线与法线的夹角应适当大些，故A错误； B．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，故B错误； C．插上大头针，应使挡住、的像和，故C正确； D．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 由折射率公式可知 【小问3详解】 [1]①中测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示，实线表示实际光线，可见折射角偏大，则由折射定律可知，折射率将偏小； [2]②中测折射率时，主要操作正确，与玻璃砖形状无关，故②中测得的折射率与真实值相比不变。 12. 某实验小组用图甲所示的器材做“用单摆测量重力加速度”的实验： （1）图乙为细线的两种悬挂方式，正确的是______（选填“1”或“2”）。 （2）下列说法正确的是______。 A. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些 B. 选择质量大、体积小的小球，有利于减小实验误差 C. 摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察 D. 在摆球某次通过最低点时，开始计时，用停表测量单摆完成一次全振动所用时间 （3）用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图丙所示，则______mm。 （4）某同学测出不同摆长对应的周期，作出图线，如图丁所示，利用图线上任意两点、的坐标、，可求得______；若该同学测摆长时漏加了摆球的半径，其他测量、计算均无误，则用上述方法算得的值和真实值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）2 （2）AB （3）14.50 （4） ①. ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 悬挂摆线应该用夹子夹住，不应该将摆线绕在杆上，这样当摆球摆动时摆长会变化，故正确的是2； 【小问2详解】 A．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些，选项A正确； B．选择质量大、体积小的小球，可减小阻力影响，有利于减小实验误差，选项B正确； C．摆角不应超过5°，否则就不是单摆，选项C错误； D．在摆球某次通过最低点时开始计，用停表测量单摆完成至少30次全振动所用的时间，然后求解周期的平均值，选项D错误。 故选AB。 【小问3详解】 用游标卡尺测量摆球的直径14mm+0.05mm×10=14.50mm 【小问4详解】 [1]根据 可得 由图像可知 解得 [1]若该同学测摆长时漏加了摆球的半径，则表达式变为 可得 图像的斜率不变，则重力加速度不变。 13. 如图所示，直角三角形为三棱镜的横截面，一束单色光从边的中点垂直射入棱镜，在边上恰好发生全反射，然后从边射出。边长为，，真空中的光速为，取，。求：（结果可用分式表示） （1）该三棱镜对单色光的折射率； （2）单色光在该三棱镜中传播的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系可知，单色光发生全反射的临界角，则 解得 【小问2详解】 单色光在三棱镜中传播的速度 单色光在三棱镜中传播的距离 单色光在三棱镜中传播的时间 解得 14. 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。 （1）请写出波源的振动方程； （2）求波源形成的波的波长； （3）求振动稳定后，处质点的振幅； （4）求内，处质点振动的路程。 【答案】（1） （2）1m （3）6m （4）40m 【解析】 【小问1详解】 由图乙、图丙可知两列波的周期均为 振幅分别为， 设波源的振动方程为 由于时，，代入振幅和周期可得 【小问2详解】 两列波波长均为 解得 【小问3详解】 点到两波源的波程差 由于两波源的起振方向相同，可知点为振动加强点，振幅 【小问4详解】 波源形成波传播到处需要的时间 解得 波源带动质点振动的时间 振动的路程 解得 波源形成的波传播到处需要的时间 解得 波源带动质点振动的时间 振动的路程 解得 质点振动的总路程 15. 如图甲，有一单摆，悬点为O，摆长为L。将摆球（可视为质点）拉到A点后由静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，最大摆角为α，摆球质量为m。在O点接有一力传感器，图乙表示从某时刻开始计时，细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像，其中t0为已知量，不计空气阻力。求： （1）当地重力加速度的大小； （2）摆球在A点时，回复力的大小； （3）细线对摆球拉力的最小值和最大值。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 由图像乙可得，单摆周期为 根据单摆周期公式 联立可得 【小问2详解】 摆球在A点时，回复力的大小为 解得 【小问3详解】 当摆球位于最高点时，绳子的拉力最小 整理得 当摆球位于最低点时，绳子拉力和重力的合力提供向心力，此时绳子拉力最大，根据牛顿第二定律有 摆球从最高点运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律有 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$