精品解析：湖南省岳阳市汨罗市第一中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

2025年4月高二下学期物理期中考试试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A. 黑体不会辐射电磁波 B. 温度低于0℃的物体不会辐射电磁波 C. 黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 D. 爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律 2. 图（a）为一列波在时的波形图，图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正向传播 B. 波在媒介中的传播速度为2m/s C. 时，P向y轴正方向运动 D. 当时，P恰好回到平衡位置 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点振动周期为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. 如图所示，在点电荷Q产生的电场中有A、B两点，相距为d，已知B点的电场强度大小为E、方向与ab连线垂直，A点电场强度的方向与A、B连线成45°角，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷Q带正电 B. A点的电势低于B点的电势 C. A、B两点到点电荷Q的距离之比为：1 D. 点电荷Q在A点产生的电场强度大小为 5. 北京时间2023年2月6日9时17分, 在土耳其发生7.8级地震，关于地震波，下列说法不正确的是（　　） A. 质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波 B. 质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波 C. 横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D. 地震波是横波，声波是纵波 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. 关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法错误的是（　　） A. 图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象 B. 图乙医用内窥镜利用光的全反射现象 C. 图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野 D. 图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的 二、多选题（共20分） 8. 如图所示，大人和小孩在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的小球，结果恰好都落在前方同一位置，大人抛出的小球为球1，小孩抛出的小球为球2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 抛出瞬间球1的动量小于球2 B. 抛出瞬间球 1的动量大于球2 C. 球1在空中受到的重力的冲量大于球2 D. 球1在空中受到的重力的冲量小于球2 9. 根据分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，氧气分子在和温度下分子运动速率分布图像如图，下列说法正确的是（　　） A. 不论温度有多高，速率很大和很小分子总是多数分子 B. 温度升高时，速率大的分子数增多 C. 温度升高时，每一个分子的速率都会增大 D. 温度变化时，“中间多、两头少”的分子分布规律不会发生改变 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 11. 如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。两导体棒、均垂直于导轨静止放置。已知导体棒的质量为，电阻为，导体棒的质量为，电阻为，两导体棒的长度均为，其余部分电阻不计。现使导体棒获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度，除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用。在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 最终、棒以相同的速度做匀速直线运动 B. 棒受到的安培力做的功等于电路中产生的焦耳热 C. 棒受到的安培力做的功为 D. 全过程中，通过导体棒的电荷量为 三、实验题（共12分） 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。 13. 小范同学在做如图甲所示“单摆测量重力加速度”实验时： （1）用游标卡尺测量小球的直径如上图乙所示，则该摆球的直径为______cm。 （2）关于该实验的下列说法中正确的有______。 A．由于摆球质量不影响实验结果，可以选择乒乓球代替小钢球 B．摆球摆动过程中要求偏角较小（小于5°） C．了减小实验误差，应选择小球摆到最高位置开始计时 D．用铁夹夹住摆线而不是直接缠绕在铁架上的主要目的是确保摆长不变 （3）在某次实验过程中，测得摆长为L时，完成n个完整周期总用时t，请你帮忙求出当地的重力加速度值为______（用字母表示）。 四、解答题（共40分） 14. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，此时质点P开始振动，在时，质点Q刚好第一次出现在波谷，质点Q的平衡位置坐标为。求： （1）该列波的传播速度大小； （2）从时刻到质点第一次出现在波谷的过程中，质点通过的路程。 15. 如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n，一束激光从它的左侧端面射入，又从它的右侧端面射出，调整激光束的入射方向，可测得激光束在直光导纤维中经历的最短时间为t1，最长时间为t2，已知真空中的光速为c。 （1）求最短时间t1 （2）求最短时间t1和最长时间t2的比值 16. 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 $ 2025年4月高二下学期物理期中考试试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A. 黑体不会辐射电磁波 B. 温度低于0℃的物体不会辐射电磁波 C. 黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 D. 爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律 【答案】C 【解析】 【详解】AB．一切物体都会辐射电磁波，绝对零度的物体才可能没有辐射，温度越高，辐射的电磁波越强，AB错误； CD．普朗克假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍，从而很好地解释了黑体辐射的实验现象，C正确，D错误。 故选C。 2. 图（a）为一列波在时的波形图，图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正向传播 B. 波在媒介中传播速度为2m/s C. 时，P向y轴正方向运动 D. 当时，P恰好回到平衡位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．图（b）为媒质是平衡位置在处的质点P的振动图像，则在时，振动方向为y轴负方向，则图（a）中，根据质点振动方向和传播方向在图像同一侧可知波的传播方向向左，故A错误； B．图（a）可知，机械波的波长为；图（b）可知振动周期为，则波速为 故B错误； C．图（b）可知，在时P向y轴正方向运动，故C正确； D．图（b）可知，在时，P在y轴负方向最大位置，故D错误。 故选C。 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点振动周期为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. 如图所示，在点电荷Q产生的电场中有A、B两点，相距为d，已知B点的电场强度大小为E、方向与ab连线垂直，A点电场强度的方向与A、B连线成45°角，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷Q带正电 B. A点的电势低于B点的电势 C. A、B两点到点电荷Q的距离之比为：1 D. 点电荷Q在A点产生的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．点电荷所在位置如图所示 可知点电荷带负电，A错误； C．由几何关系可知，A、B两点到点电荷的距离之比为 C错误； B．由于点电荷带负电，可知离负点电荷越远，电势越高，故A点的电势高于B点的电势，B错误。 D．点电荷在B点产生的电场强度大小为 点电荷在A点产生的电场强度大小为 联立可得 D正确。 故选D。 5. 北京时间2023年2月6日9时17分, 在土耳其发生7.8级地震，关于地震波，下列说法不正确的是（　　） A. 质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波 B. 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波 C. 横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部 D. 地震波是横波，声波是纵波 【答案】D 【解析】 【详解】A．质点振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波，A正确，不符合题意； B．质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波，B正确，不符合题意； C．横波有波峰和波谷，纵波有密部和疏部，C正确，不符合题意； D．地震波有横波也有纵波，空气中的声波是纵波，D错误，符合题意。 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. 关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法错误的是（　　） A. 图甲检查工件平整度利用光的干涉现象 B. 图乙医用内窥镜利用光的全反射现象 C. 图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野 D. 图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图甲可以利用光的干涉现象可以检查工件的平整度，故A正确，不满足题意； B．图乙医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象，故B正确，不满足题意； C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃，由于光的折射作用，会导致视野扩大，故C正确，不满足题意； D．图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，故D错误，满足题意。 故选D。 二、多选题（共20分） 8. 如图所示，大人和小孩在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的小球，结果恰好都落在前方同一位置，大人抛出的小球为球1，小孩抛出的小球为球2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 抛出瞬间球1的动量小于球2 B. 抛出瞬间球 1的动量大于球2 C. 球1在空中受到的重力的冲量大于球2 D. 球1在空中受到的重力的冲量小于球2 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．抛出的球做平抛运动，则有 ， 联立可得 因 ， 则有 根据 可知抛出瞬间球1的动量小于球2的动量，故A正确，B错误； CD．重力的冲量为 因 则有 球1在空中受到的重力的冲量大于球2在空中受到的重力的冲量，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 根据分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，氧气分子在和温度下分子运动速率分布图像如图，下列说法正确的是（　　） A. 不论温度有多高，速率很大和很小的分子总是多数分子 B. 温度升高时，速率大的分子数增多 C. 温度升高时，每一个分子的速率都会增大 D. 温度变化时，“中间多、两头少”的分子分布规律不会发生改变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据分子运动的特点，不论温度有多高，速率很大和很小的分子总是少数分子，故A错误； B．从图像可看出，温度升高时，速率大的分子数增多，故B正确； C．温度升高时，分子的平均速率会增大，但不能保证所有分子的速率都增大，故C错误； D．温度变化时，“中间多、两头少”的分子分布规律不会发生改变，故D正确。 故选BD。 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。 11. 如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。两导体棒、均垂直于导轨静止放置。已知导体棒的质量为，电阻为，导体棒的质量为，电阻为，两导体棒的长度均为，其余部分电阻不计。现使导体棒获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度，除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用。在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 最终、棒以相同的速度做匀速直线运动 B. 棒受到的安培力做的功等于电路中产生的焦耳热 C. 棒受到的安培力做的功为 D. 全过程中，通过导体棒的电荷量为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，两棒组成回路，电流大小相同，a棒受安培阻力做变减速直线运动，b棒受安培动力做变加速直线运动，当两者的速度相等时，电流等于零，两棒不再受安培力，则达到共同速度做匀速直线运动，加速度为零，A正确； B．整个过程中，a棒、b棒受到的安培力做的功之和等于电路中产生的焦耳热，B错误； C．两棒所受安培力合力为零，系统动量守恒，最终共同速度为 棒受到的安培力做的功 C正确； D．以运动方向为正方向，对a棒由动量定理得 解得 D正确。 故选ACD。 三、实验题（共12分） 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。 【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. 小范同学在做如图甲所示的“单摆测量重力加速度”实验时： （1）用游标卡尺测量小球的直径如上图乙所示，则该摆球的直径为______cm。 （2）关于该实验的下列说法中正确的有______。 A．由于摆球质量不影响实验结果，可以选择乒乓球代替小钢球 B．摆球摆动过程中要求偏角较小（小于5°） C．为了减小实验误差，应选择小球摆到最高位置开始计时 D．用铁夹夹住摆线而不是直接缠绕在铁架上的主要目的是确保摆长不变 （3）在某次实验过程中，测得摆长为L时，完成n个完整周期总用时t，请你帮忙求出当地的重力加速度值为______（用字母表示）。 【答案】 ①. 1.86 ②. BD##DB ③. 【解析】 【详解】（1）[1]10分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知该摆球的直径为 （2）[2]A．为了减小空气阻力的影响，摆球应选择密度大，质量大的小钢球，不可以选择乒乓球代替小钢球，故A错误； B．为了使小球的摆动为简谐运动，摆球摆动过程中要求偏角较小（小于5°），故B正确； C．为了减小实验误差，应选择小球摆到最低点位置开始计时，故C错误； D．用铁夹夹住摆线而不是直接缠绕在铁架上的主要目的是确保摆长不变，故D正确。 故选BD。 （3）[3]在某次实验过程中，测得摆长为L时，完成n个完整周期总用时t，可知周期为 T= 解得 四、解答题（共40分） 14. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，此时质点P开始振动，在时，质点Q刚好第一次出现在波谷，质点Q的平衡位置坐标为。求： （1）该列波的传播速度大小； （2）从时刻到质点第一次出现在波谷的过程中，质点通过的路程。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】解：（1）波的传播过程也是振动形式传播的过程，时刻质点左侧最靠近点的波谷的平衡位置坐标为 根据波速公式有 解得 （2）根据时刻的波形图可知，该简谐横波的波长 该列波的周期 根据题意有 从时刻到质点第一次出现在波谷的过程中，质点通过的路程 解得 15. 如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n，一束激光从它的左侧端面射入，又从它的右侧端面射出，调整激光束的入射方向，可测得激光束在直光导纤维中经历的最短时间为t1，最长时间为t2，已知真空中的光速为c。 （1）求最短时间t1 （2）求最短时间t1和最长时间t2的比值 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）激光束垂直左侧端面射入时，激光束在直光导纤维中经历的时间最短，由 t1＝及n＝ 解得 t1＝ （2）要使激光在直光导纤维内经历的时间最长，就要求激光在光导纤维内的路程最长，这就要求每一次反射时，入射角θ最小，即入射角θ恰为临界角C。当θ＝C时，激光的路程最长，所用时间也最长，此时激光束在沿光导纤维方向的速度分量为vsin θ，设光速为c，由 L＝（vsin C）t2及n＝、sin C＝ 解得 t2＝ 故 16. 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 $