精品解析：天津市宁河区芦台第二中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷

芦台二中2024-2025学年第二学期期中考试 高二年级物理学科试卷 第I卷 客观题 一、单选题（每个小题只有一个选项最符合题意，每题5分，共25分。） 1. 下列措施能使单摆周期增大的是（ ） A 增大摆长 B. 增大摆球质量 C. 增大振幅（摆角仍足够小） D. 将单摆移到重力加速度较大的地区 2. “隔墙有耳”（闻其声不见其人）产生的原因是声波发生了（ ） A. 反射 B. 折射 C. 衍射 D. 干涉 3. 如图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，下列说法中正确的是（ ） A. 该波中质点的振幅是40cm B. 该波的波长是5m C. a质点此时的速度最大 D. b质点此时速度向y轴负方向 4. 某同学将激光笔发出的一束红色激光投射到鱼缸的水面上，观察发现进入水中的折射光颜色没有变化，以下说法与这一观察结果直接有关的是（ ） A. 光在水中的传播速度比在空气中小 B. 光在水中的波长比在空气中小 C. 光的频率与传播所在的介质无关 D. 水的折射率比1大 5. 如图，矩形金属线圈abcd放在有理想边界匀强磁场中，磁感应强度为B，线圈平面与磁场垂直，线圈做下面哪种运动开始的瞬间，可使ad边受到向右的安培力（ ） A. 向右平动 B. 向左平动 C. 向下平动 D. 以ab边为轴转动 二、多选题（每个小题有多个选项符合题意，每题5分，共15分，选不全给3分。） 6. 如图，一根拉直的弹性绳上悬挂着4个单摆，a和d摆长相等，现在使a摆在垂直于纸面的方向首先振动，则振动稳定后（ ） A. d摆的振幅最大 B. c摆的振幅最大 C. b、c、d三个摆的振动周期一样大 D. c摆的周期最小 7. 如图，一束复色光从空气斜射到玻璃表面后，经折射分成a、b两束单色光，对此下列说法正确的是（ ） A. 水对a光的折射率比b光大 B. a光在水中的速度比b光大 C. 从水中射向空气发生全反射，a光的临界角比b光小 D. 遇到微小的障碍物，a光更容易发生衍射 8. 如图，图甲为一列简谐横波在t=0.5s时的波形图像，图乙为介质中x=8m处的P质点的振动图象，则关于该波的说法正确的是（ ） A. 波速为16m/s B. 传播方向沿+x方向 C. P处质点在5s末的位移为0 D. P处质点在5s内向右移动40m 第II卷 主观题 三、填空题（直接在横线上写出答案，每空3分，共27分。） 9. 某同学用如左下图的实验装置验证两个小球碰撞过程中动量是否守恒，试回答以下问题： （1）在此实验中，下列器材中不必要用到的一种是 。 A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 圆规 （2）为了减小实验误差，以下要求没有必要一项是 。 A. 固定斜槽时，把小球放在其末端，要求小球能静止 B. 入射小球和被碰小球大小要一致，入射小球选用钢球，被碰小球选用塑料球 C. 斜槽必须非常光滑 D. 斜槽上要有一个限位器，每次实验入射小球都要紧挨着限位器释放 （3）除“限位器”外，此装置图没有画出的另一个必要的附属部件是_________________。某次实验白纸上记录的结果如右上图，已标出了四个点，其中的___________点就是借助这个部件确定的。 （4）若用天平称量得到入射小球质量是m1，被碰小球质量是m2，结合落点情况写出最终需验证的表达式：m1OP=__________。 10. 某同学用如图的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，已知双缝与屏的距离L、双缝间距d，他用测量头测量光屏上干涉条纹间距。 （1）如图，分划板的中心刻线分别对准第A条和第B条亮纹的中心时，手轮上的读数如图甲和乙，则对准第A条时读数xA=___________mm，条纹间距=___________mm。 （2）用L、d和计算波长的公式是λ=_______________。 （3）以白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察到实验现象后，总结出以下几点，其中错误的一项是 。 A 单缝和双缝必须平行放置 B. 各元件的中心要处于遮光筒的轴线上 C. 双缝间距离越小，呈现的干涉条纹越宽 D. 将滤光片撤去，光屏上不会出现干涉条纹 四、计算题（写出符合题目需要的公式和每一问的最终计算结果，第11题10分，第12题17分，第13题6分，共33分。） 11. 在气垫导轨上，一个质量为0.2kg的滑块以0.2m/s的速度与另一质量为0.1kg、速度为0.1m/s沿相反方向运动的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起运动。忽略此过程中空气阻力的影响，求碰撞后滑块速度的大小。 12. 如图，一个负电荷自静止开始经M、N两板间的电场加速后，从最左端水平向右射入一个直径为d的圆形有界磁场中，速度指向圆心O，磁场的磁感应强度为B。发现电荷恰好从磁场最下端竖直向下射出。已知电荷的质量为m，电量为q，不计重力，求： （1）加速电场的电压； （2）电荷在磁场中运动的时间。 13. 如图，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L=1m。PM间接有一个电动势为E=6V，内阻r=1Ω的电源和一只滑动变阻器R。导体棒ab垂直跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg。棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取10m/s2。为使物体保持静止，求滑动变阻器连入电路的阻值R的最大值和最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 芦台二中2024-2025学年第二学期期中考试 高二年级物理学科试卷 第I卷 客观题 一、单选题（每个小题只有一个选项最符合题意，每题5分，共25分。） 1. 下列措施能使单摆周期增大的是（ ） A. 增大摆长 B. 增大摆球质量 C. 增大振幅（摆角仍足够小） D. 将单摆移到重力加速度较大的地区 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据单摆的周期公式 可知摆长增大，周期增大，故A正确； BC．根据单摆的周期公式 可知周期与摆球质量、振幅无关，故BC错误； D．根据单摆的周期公式 可知将单摆移到重力加速度较大的地区，则周期变小，故D错误。 故选A。 2. “隔墙有耳”（闻其声不见其人）产生的原因是声波发生了（ ） A. 反射 B. 折射 C. 衍射 D. 干涉 【答案】C 【解析】 【详解】“隔墙有耳”是因为声波能绕过障碍物继续传播，这种现象是波的衍射，即声波发生了衍射。 故选C。 3. 如图是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，下列说法中正确的是（ ） A. 该波中质点的振幅是40cm B. 该波的波长是5m C. a质点此时的速度最大 D. b质点此时的速度向y轴负方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知，该波中质点的振幅是 故A错误； B．由题图可知，该波的波长是 故B错误； C．由题图可知，a质点此时在波峰处，则a质点此时加速度最大、速度最小，为零，故C错误； D．因为该波沿x轴正方向传播，则由题图及“同侧法”可知，b质点此时的速度向y轴负方向，故D正确。 故选D。 4. 某同学将激光笔发出的一束红色激光投射到鱼缸的水面上，观察发现进入水中的折射光颜色没有变化，以下说法与这一观察结果直接有关的是（ ） A. 光在水中的传播速度比在空气中小 B. 光在水中的波长比在空气中小 C. 光的频率与传播所在的介质无关 D. 水的折射率比1大 【答案】C 【解析】 【详解】光的颜色由频率决定，而频率在不同介质中保持不变。因此，激光笔的红色光进入水中后，频率不变，颜色也保持不变。选项C正确地解释了这一现象，而其他选项与光的颜色变化无关。 故选C。 5. 如图，矩形金属线圈abcd放在有理想边界的匀强磁场中，磁感应强度为B，线圈平面与磁场垂直，线圈做下面哪种运动开始的瞬间，可使ad边受到向右的安培力（ ） A. 向右平动 B. 向左平动 C. 向下平动 D. 以ab边为轴转动 【答案】B 【解析】 【详解】A．线圈向右平动时，穿过线圈的磁通量减小，楞次定律可知感应电流方向d指向a，左手定则可知ad边受到安培力水平向左，故A错误； B．线圈向左平动时，穿过线圈的磁通量增大，楞次定律可知感应电流方向a指向d，左手定则可知ad边受到安培力水平向右，故B正确； C．线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈没有感应电流，ad边不受安培力，故C错误； D．线圈以ab边为轴转动，穿过线圈的磁通量减小，楞次定律可知感应电流方向d指向a，左手定则可知ad边受到安培力水平向左，故D错误。 故选B。 二、多选题（每个小题有多个选项符合题意，每题5分，共15分，选不全给3分。） 6. 如图，一根拉直的弹性绳上悬挂着4个单摆，a和d摆长相等，现在使a摆在垂直于纸面的方向首先振动，则振动稳定后（ ） A. d摆的振幅最大 B. c摆的振幅最大 C. b、c、d三个摆的振动周期一样大 D. c摆的周期最小 【答案】AC 【解析】 【详解】由于所有单摆振动都是由a摆驱动的，因此b、c、d三个单摆的振动周期将与a摆的振动周期相同，a和d摆的摆长相等，它们的固有频率相同，当a摆振动时，d摆会因为共振而具有最大的振幅，选项AC符合题意。 故选AC。 7. 如图，一束复色光从空气斜射到玻璃表面后，经折射分成a、b两束单色光，对此下列说法正确的是（ ） A. 水对a光的折射率比b光大 B. a光在水中的速度比b光大 C. 从水中射向空气发生全反射，a光的临界角比b光小 D. 遇到微小的障碍物，a光更容易发生衍射 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图像可知b光比a光的偏折程度大，所以b光的折射率比a光的大，故A错误； B．由于b光的折射率比a光的大，根据 可知a光在水中的速度比b光大，故B正确； C．由于b光的折射率比a光的大，根据 可知从水中射向空气发生全反射，a光的临界角比b光大，故C错误； D．由于b光的折射率比a光的大，则b光的频率大于a光的频率，由 可知b光的波长小于a光的波长，而波长越长的波相对而言更容易发生衍射现象，因此a光更容易发生明显衍射现象，故D正确。 故选BD。 8. 如图，图甲为一列简谐横波在t=0.5s时的波形图像，图乙为介质中x=8m处的P质点的振动图象，则关于该波的说法正确的是（ ） A. 波速为16m/s B. 传播方向沿+x方向 C. P处质点在5s末的位移为0 D. P处质点在5s内向右移动40m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲可知波长8m，图乙可知周期为1.0s，则波速 故A错误； B．题意可知0.5s质点P向上振动，同侧法可知传播方向沿+x方向，故B正确； C．0.5s时质点P的位移为零，因为T=1.0s，再过4.5s内质点P做了4.5次全振动回到了原位置，则位移为0，故C正确； D．图乙可知振幅A=0.5m，在一个周期内通过的路程是四个振幅，所以P处质点在5s内通过的路程是 故D错误。 故选BC。 第II卷 主观题 三、填空题（直接在横线上写出答案，每空3分，共27分。） 9. 某同学用如左下图的实验装置验证两个小球碰撞过程中动量是否守恒，试回答以下问题： （1）在此实验中，下列器材中不必要用到的一种是 。 A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺 D. 圆规 （2）为了减小实验误差，以下要求没有必要的一项是 。 A. 固定斜槽时，把小球放其末端，要求小球能静止 B. 入射小球和被碰小球大小要一致，入射小球选用钢球，被碰小球选用塑料球 C. 斜槽必须非常光滑 D. 斜槽上要有一个限位器，每次实验入射小球都要紧挨着限位器释放 （3）除“限位器”外，此装置图没有画出的另一个必要的附属部件是_________________。某次实验白纸上记录的结果如右上图，已标出了四个点，其中的___________点就是借助这个部件确定的。 （4）若用天平称量得到入射小球质量是m1，被碰小球质量是m2，结合落点情况写出最终需验证的表达式：m1OP=__________。 【答案】（1）B （2）BC （3） ①. 铅垂线 ②. O （4） 【解析】 【小问1详解】 实验中需要天平称量小球到质量，刻度尺测量距离，圆规描点，无需秒表，故B正确，ACD错误。 故选B。 【小问2详解】 A．固定斜槽时，把小球放在其末端，要求小球能静止，从而确保末端水平，故A正确，不符合题意； B．入射小球和被碰小球大小要一致，入射小球选用钢球，被碰小球不能选用塑料球，否则阻力影响较大，故B错误，符合题意； C．斜槽是否光滑对实验结论无影响，故C错误，符合题意； D．斜槽上要有一个限位器，每次实验入射小球都要紧挨着限位器释放，从而保证碰撞时速度相等，故D正确，不符合题意。 故选BC。 【小问3详解】 [1][2]装置中应需要的附属部件是铅垂线；图中O点是借助这个部件确定的。 【小问4详解】 小球做平抛运动，高度决定时间，故时间相等，设为t，则有，， 根据动量守恒定律得 解得 即 10. 某同学用如图的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，已知双缝与屏的距离L、双缝间距d，他用测量头测量光屏上干涉条纹间距。 （1）如图，分划板的中心刻线分别对准第A条和第B条亮纹的中心时，手轮上的读数如图甲和乙，则对准第A条时读数xA=___________mm，条纹间距=___________mm。 （2）用L、d和计算波长的公式是λ=_______________。 （3）以白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察到实验现象后，总结出以下几点，其中错误的一项是 。 A. 单缝和双缝必须平行放置 B. 各元件的中心要处于遮光筒的轴线上 C. 双缝间距离越小，呈现的干涉条纹越宽 D. 将滤光片撤去，光屏上不会出现干涉条纹 【答案】（1） ①. 7.320 ②. 0.936 （2） （3）D 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图丙可得 图丁的读数为 所以条纹间距 【小问2详解】 根据干涉条纹间距公式 可得波长为 【小问3详解】 A．单缝和双缝必须平行放置，这样可使干涉条纹清晰，故A正确，不符合题意； B．各元件中心要处于遮光筒的轴线上，保证干涉条纹清晰，不模糊，故B正确，不符合题意； C．根据干涉条纹间距公式 可知双缝间距离d越小，呈现的干涉条纹越宽，故C正确，不符合题意； D．将滤光片撤去，光屏上将会出现彩色的干涉条纹，故D错误，符合题意。 故选D。 四、计算题（写出符合题目需要的公式和每一问的最终计算结果，第11题10分，第12题17分，第13题6分，共33分。） 11. 在气垫导轨上，一个质量为0.2kg的滑块以0.2m/s的速度与另一质量为0.1kg、速度为0.1m/s沿相反方向运动的滑块迎面相撞，碰撞后两个滑块粘在一起运动。忽略此过程中空气阻力的影响，求碰撞后滑块速度的大小。 【答案】0.1m/s 【解析】 【详解】设碰撞后滑块速度的大小为v，质量为0.2kg的滑块运动方向为正，根据动量守恒定律有 解得 12. 如图，一个负电荷自静止开始经M、N两板间的电场加速后，从最左端水平向右射入一个直径为d的圆形有界磁场中，速度指向圆心O，磁场的磁感应强度为B。发现电荷恰好从磁场最下端竖直向下射出。已知电荷的质量为m，电量为q，不计重力，求： （1）加速电场的电压； （2）电荷在磁场中运动的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，电荷恰好从磁场最下端竖直向下射出，则粒子运动的半径 根据洛伦兹力提供向心力 根据动能定理 联立解得 【小问2详解】 根据题意可知，粒子的偏转角 电荷在磁场中运动的时间 根据，解得 13. 如图，PQ和MN为水平平行放置金属导轨，相距L=1m。PM间接有一个电动势为E=6V，内阻r=1Ω的电源和一只滑动变阻器R。导体棒ab垂直跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg。棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取10m/s2。为使物体保持静止，求滑动变阻器连入电路的阻值R的最大值和最小值。 【答案】5Ω，2Ω 【解析】 【详解】导体棒受到的最大静摩擦力为 绳对导体棒的拉力为 导体棒将要向左滑动时 解得 由闭合电路欧姆定律有 联立解得 导体棒将要向右滑动时 解得 由闭合电路欧姆定律有 联立解得 则滑动变阻器连入电路的阻值R的最大值为5Ω，最小值为2Ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$