精品解析：安徽省阜阳市第三中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

2024-2025学年阜阳三中高二年级第一学期期末考试 物理试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本卷命题范围：人教版选择性必修第一册，选择性必修第二册第一章。 一、选择题：本题共10小题，共42分。第1~8题只有一个选项符合要求，每小题4分；第9~10题有多个选项符合要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，S为水面上一波源，M、N是两块挡板，两板中间有一狭缝，此时观察不到A处叶子的振动，为使水波能带动叶片振动，可采用的方法是（ ） A. 增大波源的振幅 B. 增大波源的频率 C. 将N板向左移 D. 将波源S向左移 【答案】C 【解析】 【详解】观察不到A点振动，说明衍射现象不明显，要使衍射现象变得明显，可以减小波源的频率以增大波长，或将N板向左移减小狭缝的尺寸。 故选C。 2. 如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路总电流为I时，金属杆恰好能静止。则磁感应强度（　　） A. 最小值为，方向竖直向上 B. 最小值为，方向竖直向下 C. 最小值为，方向垂直导轨平面向上 D. 最小值为，方向垂直导轨平面向下 【答案】C 【解析】 【详解】导体棒的重力沿导轨向下的分量为mgsinα，当安培力方向沿导轨向上时安培力最小，磁感应强度最小，则根据平衡条件 磁感应强度B的最小值为 根据左手定则，可知磁感应强度方向垂直导轨平面向上。 故选C。 3. 如图所示，竖直面内的光滑圆弧槽上，两个小球甲、乙（均视为质点）同时由静止释放，其中小球甲的初位置离圆槽最低点较远些，小球甲、乙运动的弧长远小于圆弧槽的半径。关于小球甲、乙相遇时的情景，下列说法正确的是（　　） A. 小球甲、乙的速度相同，相遇在点左方 B. 小球乙的速度更小，相遇点在点 C. 小球甲的速度更大，相遇点在点右方 D. 无法确定小球甲、乙的速度大小关系，因为两小球的质量关系未知 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．小球甲、乙运动的弧长远小于圆弧槽的半径，可知它们的运动可看成是简谐运动，根据周期公式 可知小球甲、乙从释放至运动到点所用的时间均为，则小球甲、乙在点相遇，故B正确，AC错误； D．根据机械能守恒定律可得 解得 由于小球甲的下落高度较大，所以相遇时小球甲的速度较大，故D错误。 故选B。 4. 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到蝴蝶翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下的两片鳞片平行，厚度均匀，结构的示意图如图所示。一束蓝光以入射角i从a点入射，一部分光直接反射，另一部分光经过一系列折射、反射后从b点射出。下列说法正确的是（　　） A. a点的反射光线与b点的折射光线平行 B. 若入射角i变大，则入射点a与出射点b间的距离将变小 C. 若仅将蓝光换为红光，则入射点a与出射点b间的距离不变 D. 若仅将蓝光换为紫光，则入射点a与出射点b间的距离变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中鳞片平行，厚度均匀，作出光路图，如图所示 由图可知，a点的反射光线与b点的折射光线平行，故A正确； B．如图所示 由图可知，入射角i变大，则折射角变大，折射光线在下面鳞片的发生反射的位置右移，则b点的位置也右移，a、b两点间的距离变大，故B错误； C．若仅将蓝光换为红光，入射光的折射率变小，根据折射定律可知，折射角变大，则入射点a与出射点b间的距离变大，故C错误； D．若仅将蓝光换为紫光，入射光的折射率变大，根据折射定律可知，折射角变小，则入射点a与出射点b间的距离变小，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，水力采煤时，用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层，设水柱横截面积为，水速为，水的密度，假设水柱射在煤层的表面上，冲击煤层后水的速度变为零，求水柱对煤层的平均冲击力大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设时间内水枪射出水的质量为，则有 以这小段水柱为研究对象，选取初速度方向为正方向，设煤层对水柱的平均作用力为，根据动量定理，则有 联立解得 根据牛顿第三定律可知，水柱对煤层平均作用力的大小等于煤层对水柱平均作用力的大小，即水柱对煤层平均作用力的大小为。 故选A。 6. 某振子自由振动时的振动图象如图甲中实线所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图象如图甲中虚线所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的（图乙为该振子的共振曲线）（　　） A a点 B. b点 C. c点 D. a点、b点都可能 【答案】A 【解析】 【详解】某振子自由振动时的振动图像如图甲中实线所示，设周期为，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中虚线所示，设周期为；由图可知，则有；图乙中c点是发生共振，驱动力频率等于固有频率，当受迫振动时，驱动力频率为，故此受迫振动对应的状态可能是图乙中的a点，但一定不是c点和b点。 故选A。 7. 弹簧振子的振动周期为，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。如图，两个轻质弹簧连在一起，将质量为m的小球悬挂在天花板上，两弹簧的劲度系数分别为、。将小球向下拉一小段距离后静止释放，小球的运动周期为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】将两弹簧等效为一根劲度系数为k的弹簧，设这根弹簧的伸长量为x时的弹力为F，根据胡克定律有 所以小球的运动周期为 故选C。 8. 一简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻波形图如图甲所示，a、b、d是波上的三个质点，图乙是波上某一点的振动图像，则下列说法不正确的是（　　） A. 图乙可以表示质点b的振动图像 B. 该波的传播速度大小为v=16m/s C. 质点a在t=1s时位于波谷 D. 质点d简谐运动的表达式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．题图乙中质点在t=0时刻从平衡位置向y轴负方向振动，波沿x轴负方向传播，由同侧法可知质点b也向y轴负方向振动，故A正确，不符合题意； B．由题图甲可知波长为，由题图乙可知周期为，则波速 故B错误，符合题意； C．由图甲可知，在t=0时刻质点a位于波峰，经过1s，即半个周期，质点a位于波谷，故C正确，不符合题意； D．在t=0时刻质点d处于平衡位置向上振动，则质点d简谐运动的表达式为 故D正确，不符合题意。 本题选不正确的，故选B。 9. 宾馆饭店大部分安装了自动门，当有人靠近时，门会实现自动打开，人走后自动关闭。但是如果人站着不动，自动门并设有反应。这类自动门实际上是安装了雷达波感应器。雷达波感应器不停地发射雷达波，根据多普勒效应，被人反射回来的雷达波的频率随之发生改变，而变化量与人移动的速率成正比。雷达波感应器中的接收器敏锐地捕捉到这一变化，并将这一变化转换成相对应的电信号的变化，该信号经放大以后输入至经过编程的微控制器，控制器控制门的打开和关闭。下面的说法中正确的是（　　） A. 当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 B. 当有人远离自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 C. 当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变 D. 被人反射回来的雷达波的传播速度变快 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据多普勒效应的可知，当物体与波源相互靠近时，接受到的频率增大，即当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大，A正确； B．根据多普勒效应的可知，当物体与波源相互远离时，接受到的频率变小，即当有人远离自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变小，B错误； C．根据多普勒效应的可知，当物体与波源相对静止时，接受到的频率不变，即当当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变，C正确； D．雷达波是电磁波，电磁波的传播速度等于光速，即被人反射回来的雷达波的传播速度不变，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，空间中存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场和竖直向下、电场强度为E的匀强电场，质量为m、带电荷量大小为q的粒子从A点水平向右射出，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能做平抛运动 B. 粒子可能做匀变速直线运动 C. 若粒子做圆周运动，粒子一定带负电荷 D. 若粒子沿直线运动，粒子速度可能为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．粒子受到电场力、洛伦兹力和重力，若粒子做平抛运动，粒子的速度方向与大小均发生变化，洛伦兹力的大小与方向均变化，粒子受到的合外力的大小与方向均变化，不可能做平抛运动，A错误； B．粒子受到的洛伦兹力、电场力和重力均沿竖直方向，若粒子做匀变速直线运动，洛伦兹力的大小一定变化，三个力的合力不可能恒为0，粒子不能保持直线运动，B错误； C．若粒子做圆周运动，则粒子受到的重力与电场力大小相等、方向相反，粒子一定带负电荷，C正确； D．若粒子带正电荷，受力平衡时有 粒子速度 此时粒子做匀速直线运动，D正确。 故选CD。 二、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 如图（a）所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。 （1）、N、P三个光学元件依次为_______ A. 滤光片、单缝片、双缝片 B. 滤光片、双缝片、单缝片 C 偏振片、单缝片、双缝片 D. 双缝片、偏振片、单缝片 （2）已知双缝间距为d，转动手轮，分划板的中心刻线与第m条亮条纹的中心对齐，记下手轮上的读数如图（b）所示为，再转动手轮，分划板中心刻线与第n条（）亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数如图（c）所示为________mm，则被测光的波长表达式为________（用m，n，d，，，，或其中的部分表示） 【答案】（1）A （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据“用双缝干涉实验测量光的波长”实验器材摆顺序可知，M是滤光片，让白光变为单色光，N是单缝，目的是获得线光源，P是双缝，目的是获得两个相干光。 故选A。 【小问2详解】 [1][2]根据图可知，该游标卡尺进度为0.05mm，故读数为 根据双缝干涉条纹间距公式有 其中 ， 代入整理得 12. 用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为被碰小球质量为记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为如图乙，分析数据： （1）下列说法正确的是___________ A. 两球半径相等 B. 斜槽轨道要尽可能光滑 C. 实验中复写纸和白纸都可以移动 D. 入射小球每次可以从斜槽轨道的不同位置由静止释放 （2）若两球碰撞中动量守恒，则测量数据满足的关系式为___________（用题中所给物理量的符号表示），若测量数据满足式___________（仅用表示），则说明碰撞为弹性碰撞。 【答案】（1）A （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．该实验需两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即，故A正确； B．只需要保证入射小球必须从同一位置由静止释放，不需要轨道倾斜部分必须光滑，故B错误； C．为了确定平均落点时，应该让入射小球与被碰小球多重复碰几次，用最小半径的圆把落点圈住，圆心位置即为平均落点，因此不移动复写纸和白纸，故C错误； D．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，保证入射小球达到轨道末端时的速度不变，故D错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]由题意可得，小球做平抛运动，所以它们落地时间相同为t，根据题意入射小球速度为 入射小球碰后速度为 被碰撞小球碰后速度为 若两球碰撞中动量守恒，规定入射小球速度方向为正方向，则满足 联立以上整理得 [2]若为弹性碰撞，需满足 联立以上整理得 又因为 联立以上关系可得 13. 如图所示，一束光沿圆心方向从半圆形表面射入玻璃半球后从底面射出。入射光线与法线的夹角为，折射光线与法线的夹角为。已知光在真空中的速度为。求： （1）这束光在此玻璃半球中的折射率 （2）这束光在此玻璃半球中的传播速率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由折射定律可知 解得折射率 【小问2详解】 由折射率与光在介质中的速率关系式 解得 14. 如图所示，在矩形区域abcO内存在一个垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，Oa边长为，ab边长为L。现从O点沿Ob方向射入各种速率的带正电粒子，已知这些粒子的质量为m，电荷量为q。不计粒子重力和粒子间的相互作用力，求： （1）若粒子垂直于ab边射出磁场，粒子射入的速率； （2）若粒子从a点离开磁场，粒子射入的速率； （3）粒子在磁场中运动的最长时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子运动的轨迹如图 由几何关系，可知 解得 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得 解得 粒子垂直于ab边射出磁场，轨迹圆的圆心为，由几何关系可知，粒子做匀速圆周运动的半径 则粒子射入的速率 【小问2详解】 粒子从a点离开磁场，，轨迹圆的圆心为，由几何关系可知，粒子做匀速圆周运动的半径 则粒子射入的速率 【小问3详解】 根据 有 因此可知粒子在磁场中做圆周运动的周期和速度无关，速度改变周期不变，由几何关系可知最大圆心角 有 15. 如图所示，质量为M=4kg的四分之一光滑圆弧槽静置在光滑水平面上，圆弧底端和水平面相切。一质量为m=1kg的小物块，被压缩弹簧弹出后，冲上圆弧槽，并从顶端滑出，滑出时圆弧槽的速度为1m/s，g取10m/s2。求： （1）小物块被弹簧弹出时的速度； （2）小物块滑出圆弧槽后能达到的最大高度h1； （3）小物块第二次滑上圆弧槽后能达到的最大高度h2。 【答案】（1）5m/s，方向水平向右 （2）1m （3）0.04m 【解析】 【小问1详解】 设小物块离开弹簧后的速度为v1，小物块滑上大滑块的过程中系统水平方向动量守恒，则 解得 小问2详解】 小物块第一次跃升到最高点时水平速度等于v2，系统机械能守恒 解得 【小问3详解】 小物块能下落到大滑块并从大滑块上滑到水平面，系统水平方向动量守恒、机械能守恒，则 解得 ， 根据动量守恒定律可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年阜阳三中高二年级第一学期期末考试 物理试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3.本卷命题范围：人教版选择性必修第一册，选择性必修第二册第一章。 一、选择题：本题共10小题，共42分。第1~8题只有一个选项符合要求，每小题4分；第9~10题有多个选项符合要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，S为水面上一波源，M、N是两块挡板，两板中间有一狭缝，此时观察不到A处叶子振动，为使水波能带动叶片振动，可采用的方法是（ ） A. 增大波源的振幅 B. 增大波源的频率 C. 将N板向左移 D. 将波源S向左移 2. 如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路总电流为I时，金属杆恰好能静止。则磁感应强度（　　） A. 最小值为，方向竖直向上 B. 最小值为，方向竖直向下 C. 最小值为，方向垂直导轨平面向上 D. 最小值为，方向垂直导轨平面向下 3. 如图所示，竖直面内的光滑圆弧槽上，两个小球甲、乙（均视为质点）同时由静止释放，其中小球甲的初位置离圆槽最低点较远些，小球甲、乙运动的弧长远小于圆弧槽的半径。关于小球甲、乙相遇时的情景，下列说法正确的是（　　） A. 小球甲、乙的速度相同，相遇在点左方 B. 小球乙的速度更小，相遇点在点 C. 小球甲的速度更大，相遇点在点右方 D. 无法确定小球甲、乙的速度大小关系，因为两小球的质量关系未知 4. 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到蝴蝶翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下的两片鳞片平行，厚度均匀，结构的示意图如图所示。一束蓝光以入射角i从a点入射，一部分光直接反射，另一部分光经过一系列折射、反射后从b点射出。下列说法正确的是（　　） A. a点的反射光线与b点的折射光线平行 B. 若入射角i变大，则入射点a与出射点b间的距离将变小 C. 若仅将蓝光换为红光，则入射点a与出射点b间的距离不变 D. 若仅将蓝光换为紫光，则入射点a与出射点b间的距离变大 5. 如图所示，水力采煤时，用水枪在高压下喷出强力水柱冲击煤层，设水柱横截面积为，水速为，水的密度，假设水柱射在煤层的表面上，冲击煤层后水的速度变为零，求水柱对煤层的平均冲击力大小是（　　） A. B. C. D. 6. 某振子自由振动时的振动图象如图甲中实线所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图象如图甲中虚线所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中的（图乙为该振子的共振曲线）（　　） A. a点 B. b点 C. c点 D. a点、b点都可能 7. 弹簧振子的振动周期为，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。如图，两个轻质弹簧连在一起，将质量为m的小球悬挂在天花板上，两弹簧的劲度系数分别为、。将小球向下拉一小段距离后静止释放，小球的运动周期为（　　） A. B. C. D. 8. 一简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时刻波形图如图甲所示，a、b、d是波上的三个质点，图乙是波上某一点的振动图像，则下列说法不正确的是（　　） A. 图乙可以表示质点b的振动图像 B. 该波的传播速度大小为v=16m/s C. 质点a在t=1s时位于波谷 D. 质点d简谐运动的表达式为 9. 宾馆饭店大部分安装了自动门，当有人靠近时，门会实现自动打开，人走后自动关闭。但是如果人站着不动，自动门并设有反应。这类自动门实际上是安装了雷达波感应器。雷达波感应器不停地发射雷达波，根据多普勒效应，被人反射回来的雷达波的频率随之发生改变，而变化量与人移动的速率成正比。雷达波感应器中的接收器敏锐地捕捉到这一变化，并将这一变化转换成相对应的电信号的变化，该信号经放大以后输入至经过编程的微控制器，控制器控制门的打开和关闭。下面的说法中正确的是（　　） A. 当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大 B. 当有人远离自动门时，雷达波感应器接收到雷达波的频率变大 C. 当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变 D. 被人反射回来的雷达波的传播速度变快 10. 如图所示，空间中存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场和竖直向下、电场强度为E的匀强电场，质量为m、带电荷量大小为q的粒子从A点水平向右射出，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能做平抛运动 B 粒子可能做匀变速直线运动 C. 若粒子做圆周运动，粒子一定带负电荷 D. 若粒子沿直线运动，粒子速度可能为 二、非选择题：本题共5小题，共58分。 11. 如图（a）所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。 （1）、N、P三个光学元件依次为_______ A. 滤光片、单缝片、双缝片 B. 滤光片、双缝片、单缝片 C. 偏振片、单缝片、双缝片 D. 双缝片、偏振片、单缝片 （2）已知双缝间距为d，转动手轮，分划板的中心刻线与第m条亮条纹的中心对齐，记下手轮上的读数如图（b）所示为，再转动手轮，分划板中心刻线与第n条（）亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数如图（c）所示为________mm，则被测光的波长表达式为________（用m，n，d，，，，或其中的部分表示） 12. 用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为被碰小球质量为记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为如图乙，分析数据： （1）下列说法正确的是___________ A. 两球半径相等 B. 斜槽轨道要尽可能光滑 C. 实验中复写纸和白纸都可以移动 D. 入射小球每次可以从斜槽轨道的不同位置由静止释放 （2）若两球碰撞中动量守恒，则测量数据满足的关系式为___________（用题中所给物理量的符号表示），若测量数据满足式___________（仅用表示），则说明碰撞为弹性碰撞。 13. 如图所示，一束光沿圆心方向从半圆形表面射入玻璃半球后从底面射出。入射光线与法线的夹角为，折射光线与法线的夹角为。已知光在真空中的速度为。求： （1）这束光在此玻璃半球中的折射率 （2）这束光在此玻璃半球中的传播速率。 14. 如图所示，在矩形区域abcO内存在一个垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，Oa边长为，ab边长为L。现从O点沿Ob方向射入各种速率的带正电粒子，已知这些粒子的质量为m，电荷量为q。不计粒子重力和粒子间的相互作用力，求： （1）若粒子垂直于ab边射出磁场，粒子射入的速率； （2）若粒子从a点离开磁场，粒子射入的速率； （3）粒子在磁场中运动的最长时间。 15. 如图所示，质量为M=4kg的四分之一光滑圆弧槽静置在光滑水平面上，圆弧底端和水平面相切。一质量为m=1kg的小物块，被压缩弹簧弹出后，冲上圆弧槽，并从顶端滑出，滑出时圆弧槽的速度为1m/s，g取10m/s2。求： （1）小物块被弹簧弹出时速度； （2）小物块滑出圆弧槽后能达到的最大高度h1； （3）小物块第二次滑上圆弧槽后能达到的最大高度h2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $