精品解析：广西壮族自治区玉林市北流中学、玉林市第一中学、容县中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

2025年春季期4月高二年级四校联考 物理科试题 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分；每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列有关机械振动与机械波的说法中正确的是（ ） A. 单摆做简谐运动过程中通过平衡位置时，摆球所受合力为零 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. 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 D. 在波的传播过程中不仅能够传递能量，而且介质中的质点也会随波迁移 2. “垂钓绿湾春，春深杏花乱。潭清疑水浅，荷动知鱼散。”是唐代诗人储光羲的诗作《钓鱼湾》中的诗句，其中“潭清疑水浅”是由于发生了（　　） A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的干涉 D. 光的衍射 3. 已知水的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA．若用m0表示一个水分子的质量，用V0表示一个水分子的体积，下列表达式中正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 某种感温式火灾报警器如图1所示，其简化的工作电路如图2所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源。副线圈连接报警系统，其中RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为滑动变阻器，R1为定值电阻。当警戒范围内发生火灾，环境温度升高达到预设值时，报警装置（图中未画出）通过检测R1的电流触发报警。下列说法正确的是（　　） A. 警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压减小 B. 警戒范围内出现火情时，原线圈输入功率变小 C. 通过定值电阻R1的电流过高时，报警装置就会报警 D. 若要调低预设的报警温度，可增大滑动变阻器R0的阻值 5. 某电热器接在的交流电源上，其内部电路示意图如图甲所示，当电热丝被加热到一定温度后，装置P使电热丝两端的电压变为如图乙所示的波形，此时理想交流电压表的示数为（ ） A. B. C. D. 6. 某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（ ） A. 在处开始相遇 B. 在处开始相遇 C. 波峰在处相遇 D. 波峰在处相遇 7. 如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光，沿AO方向从真空射入玻璃，分成OB、OC两束光。则（　　） A. 光束OB是红光 B. 在玻璃中紫光的频率比红光的频率小 C. 两束光分开后沿OB、OC传播所用的时间相等 D. 若将复色光平移到横截面的圆心处射入，则两束光在玻璃中传播时间相等 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分；每小题中有多项符合题目要求，选对但选不全得3分，有选错得0分。 8. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。F＞0为斥力，F＜0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则 （　　） A. 乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C. 乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D. 乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大 9. 如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道的最低点。则下列分析正确的是（　　） A. 两个小球到达轨道最低点的速度vM＜vN B. 两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力可能为FM＝FN C. 小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间 D. 磁场中小球能到达轨道另一端最高处，电场中小球不能到达轨道另一端最高处 10. 一列沿着x轴负方向传播的横波，在时刻的波形如图甲所示，图乙是某质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为2m/s B. 图乙可以表示质点Q的振动图像 C. 质点Q经过1s沿x轴负方向移动2m D. 质点R在时的位移为负向最大 三、实验题：本题共2小题，共14分 11. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1）M、N、P三个光学元件依次为___________。 A. 滤光片、单缝、双缝 B. 单缝、滤光片、双缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，___________mm。 （3）若已知双缝间距，双㲎到屏的距离，则待测光的波长为___________。（用和表示） 12. 实验小组的同学们用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度______。 （2）在这个实验中，应该选用_______和_______两组材料构成单摆。 A．长约1m的细线 B．长约1m的橡皮绳 C．直径约1cm的铁球 D．直径约1cm的塑料球 （3）王同学多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用测得的多组实验数据绘制图像，直线的斜率为k，如图乙所示，可求得重力加速度大小______（用含k的式子表示）。 （4）张同学用公式法处理数据后，发现测得的重力加速度数值大于当地的实际值，造成达一情况的原因可能是（ ） A. 计算摆长时直接用摆线长度 B. 计算摆长时用摆线长度加上小球直径 C. 测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为n次全振动的时间 D. 测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为n次全振动的时间 四、解答题（本题共3小题，共40分） 13. 如图所示，圆心为O、半径为R 的半圆形玻璃砖置于水平桌面上。光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，已知真空中的光速为c，求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）光在玻璃砖中传播的速度大小v； （3）已知该光在玻璃内只发生一次反射，求光在玻璃砖内的传播时间t。 14. 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd的边长为L，总电阻为R，将其置于磁感应强度为B、方向垂直于线框平面的水平匀强磁场的上方h高处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与磁场边界平行，重力加速度为g。当cd边刚进入磁场时： （1）求线框中产生的感应电动势大小。 （2）求c、d两点间的电势差。 （3）若此时线框的加速度恰好为零，求线框的质量m。 15. 如图，直角坐标系xOy中，第I象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第II、III象限中有两平行板电容器C1、C2，其中C1垂直x轴放置，极板与x轴相交处存在小孔M、N；C2垂直y轴放置，上、下极板右端分别紧贴y轴上的P、O点。一带电粒子从M静止释放，经电场直线加速后从N射出，紧贴C2下极板进入C2，而后从P点进入第I象限；经磁场偏转后恰好垂直x轴上的Q点离开，运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为m、带电量为q，O、P间距离为d，C1、C2的板间电压大小均为U，板间电场视为匀强电场，不计重力，忽略边缘效应。求： （1）粒子经过N时的速度大小； （2）粒子经过P时速度方向与y轴正向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小； （4）粒子从N经P到Q点运动的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年春季期4月高二年级四校联考 物理科试题 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分；每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列有关机械振动与机械波的说法中正确的是（ ） A. 单摆做简谐运动过程中通过平衡位置时，摆球所受合力为零 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. 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 D. 在波的传播过程中不仅能够传递能量，而且介质中的质点也会随波迁移 【答案】B 【解析】 【详解】A．单摆通过平衡位置时，摆球速度最大，此时切向回复力为零，但存在法向的向心力（由绳的拉力与重力的径向分量的合力提供），故合力不为零，故A错误； B．根据多普勒效应，当波源（火车）靠近观察者时，接收到的频率高于声源频率，故B正确； C．共振条件是驱动力频率等于固有频率，频率差越大，振幅越小，越不易共振，故C错误； D．波的传播中，质点仅在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故D错误。 故选B。 2. “垂钓绿湾春，春深杏花乱。潭清疑水浅，荷动知鱼散。”是唐代诗人储光羲的诗作《钓鱼湾》中的诗句，其中“潭清疑水浅”是由于发生了（　　） A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的干涉 D. 光的衍射 【答案】B 【解析】 【详解】“潭清疑水浅”是诗人看到的水底是光从水中斜射入空气中时产生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位置比实际位置要浅，所以看上去水底浅，ACD错误，B正确。 故选B。 3. 已知水的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA．若用m0表示一个水分子的质量，用V0表示一个水分子的体积，下列表达式中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．一个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，则有 故A正确，B错误。 CD．由于水分子间隙小，所以水分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，则有 故CD错误。 故选A。 4. 某种感温式火灾报警器如图1所示，其简化的工作电路如图2所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源。副线圈连接报警系统，其中RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R0为滑动变阻器，R1为定值电阻。当警戒范围内发生火灾，环境温度升高达到预设值时，报警装置（图中未画出）通过检测R1的电流触发报警。下列说法正确的是（　　） A. 警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压减小 B. 警戒范围内出现火情时，原线圈输入功率变小 C. 通过定值电阻R1的电流过高时，报警装置就会报警 D. 若要调低预设的报警温度，可增大滑动变阻器R0的阻值 【答案】C 【解析】 【详解】A．变压器中副线圈两端电压取决于原线圈电压与匝数比，由于原线圈两端电压与匝数比不变，则警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压不变，故A错误； B．警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压不变，而副线圈中总电阻减小，副线圈中电流增大，则原线圈中电流增大，由可知，由于原线圈两端电压不变，所以原线圈输入功率变大，故B错误； C．警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压不变，而副线圈中总电阻减小，副线圈中电流增大，即通过定值电阻R1的电流达到某一值时，报警装置就会报警，故C正确； D．若要调低预设的报警温度，即热敏电阻的阻值较大，要保持流过R1的电流不变，则可减小滑动变阻器R0的阻值，故D错误。 故选C。 5. 某电热器接在的交流电源上，其内部电路示意图如图甲所示，当电热丝被加热到一定温度后，装置P使电热丝两端的电压变为如图乙所示的波形，此时理想交流电压表的示数为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设题图乙对应的电压有效值为U，则有 解得 故选D。 6. 某仪器发射甲、乙两列横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v大小相等。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（ ） A. 在处开始相遇 B. 在处开始相遇 C. 波峰在处相遇 D. 波峰在处相遇 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意可知两列波的波速相同，所以相同时间内传播的距离相同，故两列横波在处开始相遇，故AB错误； CD．甲波峰的坐标为，乙波峰的坐标为，由于两列波的波速相同，所以波峰在 处相遇，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光，沿AO方向从真空射入玻璃，分成OB、OC两束光。则（　　） A. 光束OB是红光 B. 在玻璃中紫光的频率比红光的频率小 C. 两束光分开后沿OB、OC传播所用的时间相等 D. 若将复色光平移到横截面的圆心处射入，则两束光在玻璃中传播时间相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．由折射定律 可知，相同入射角i的情况下，红光的折射率n较小，折射角r较大，故光束OC是红光，A错误； B．紫光在真空中的频率比红光的大，光束射入玻璃后频率不变，故在玻璃中紫光的频率比红光的频率大，B错误； C．设半圆柱体玻璃的半径为R，光束AO的入射角为i，光束OB在玻璃中的折射角为r，如图所示，则光束OB的长度 玻璃对光束OB的折射率 光束OB在玻璃中的传播速度 则光束OB传播时间 联立可解得，与光束的折射率无关，故两束光分开后沿OB、OC传播所用的时间相等，C正确； D．若将复色光平移到横截面的圆心处射入，折射光束长度均为R，则在玻璃中传播时间 由于红光的折射率n较小，故传播时间较短，D错误。 故选C。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分；每小题中有多项符合题目要求，选对但选不全得3分，有选错得0分。 8. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。F＞0为斥力，F＜0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则 （　　） A. 乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C. 乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D. 乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．乙分子由a到b一直受引力，做加速运动，从b到c分子力逐渐变小但仍为引力，继续加速，故A错误； B．乙分子在从a到c的过程中一直受到引力加速，过了c点分子力为斥力，速度开始减少，故到达c时速度最大，故B正确； C．乙分子由a到b一直受引力，分子力做正功，两分子间的分子势能一直减小，故C正确； D．乙分子从b到c分子力做正功，分子势能先减小，从c到d分子力做负功，分子势能增大，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道的最低点。则下列分析正确的是（　　） A. 两个小球到达轨道最低点的速度vM＜vN B. 两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力可能为FM＝FN C. 小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间 D. 磁场中小球能到达轨道另一端最高处，电场中小球不能到达轨道另一端最高处 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由动能定理，在磁场中，小球从释放到最低点的过程中 在电场中，小球 从释放到最低点的过程中 可知 故A错误； B．小球在磁场中最低点时，对小球受力分析可知 小球在电场中最低点时，对小球受力分析可知 又由于 可知 故B错误； C．由A选项分析可知，小球从释放到最低点的过程中 弧长相同，故小球第一次到达点的时间小于小球第一次到达点的时间，故C正确； D．磁场中小球从释放到另一端最高处的过程中，总功为0，动能变化量为0，小球到另一端刚好速度减为0，电场中小球从释放到另一端最高处的过程中，总功为 动能变化量为负，而初动能为0，末动能为负，不合理，即不能到达轨道另一端，故D正确； 故选CD。 10. 一列沿着x轴负方向传播的横波，在时刻的波形如图甲所示，图乙是某质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为2m/s B. 图乙可以表示质点Q的振动图像 C. 质点Q经过1s沿x轴负方向移动2m D. 质点R在时的位移为负向最大 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图可得，该列机械波的波长和周期为 可得，波速为 故A正确； B．由图乙可知，该质点在 时，处于平衡位置，运动方向向下。分析图甲可知，Q点的位置与运动符合，故图乙可以表示质点Q的振动图像，故B正确； C．质点不会随着波传播，只会在平衡位置上下运动，故C错误； D．在 时，质点R由图甲的状态运动了4s，刚好一个周期，故R点的位置不变，位移应为负向最大，故D正确。 故选ABD。 三、实验题：本题共2小题，共14分 11. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1）M、N、P三个光学元件依次为___________。 A. 滤光片、单缝、双缝 B. 单缝、滤光片、双缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，___________mm。 （3）若已知双缝间距，双㲎到屏的距离，则待测光的波长为___________。（用和表示） 【答案】（1）A （2）9.761##9.762 （3） 【解析】 【小问1详解】 M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选A。 【小问2详解】 螺旋测微器的精确值为，由图丙可知 【小问3详解】 根据条纹间距公式 又 联立可得待测光的波长为 12. 实验小组的同学们用图甲所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 （1）用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度______。 （2）在这个实验中，应该选用_______和_______两组材料构成单摆。 A．长约1m的细线 B．长约1m的橡皮绳 C．直径约1cm的铁球 D．直径约1cm的塑料球 （3）王同学多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用测得的多组实验数据绘制图像，直线的斜率为k，如图乙所示，可求得重力加速度大小______（用含k的式子表示）。 （4）张同学用公式法处理数据后，发现测得的重力加速度数值大于当地的实际值，造成达一情况的原因可能是（ ） A. 计算摆长时直接用摆线长度 B. 计算摆长时用摆线长度加上小球直径 C. 测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为n次全振动的时间 D. 测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为n次全振动的时间 【答案】（1） （2） ①. A ②. C （3） （4）BC 【解析】 【小问1详解】 用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，根据 可得重力加速度为 【小问2详解】 [1][2]为了保证小球摆动过程，摆长保持不变，应选用长约1m的细线；为了减小空气阻力的影响，应选用直径约1cm的铁球；故应选用A和C两组材料构成单摆。 【小问3详解】 根据 可得 可知图像的斜率为 可得重力加速度大小为 【小问4详解】 根据 可得重力加速度为 A．计算摆长时直接用摆线长度，可知摆长测量值偏小，则重力加速度测量值偏小，故A错误； B．计算摆长时用摆线长度加上小球直径，可知摆长测量值偏大，则重力加速度测量值偏大，故B正确； C．测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为n次全振动的时间，可知周期测量值偏小，则重力加速度测量值偏大，故C正确； D．测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为n次全振动的时间，可知周期测量值偏大，则重力加速度测量值偏小，故D错误。 故选BC。 四、解答题（本题共3小题，共40分） 13. 如图所示，圆心为O、半径为R 的半圆形玻璃砖置于水平桌面上。光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，已知真空中的光速为c，求： （1）玻璃砖的折射率n； （2）光在玻璃砖中传播的速度大小v； （3）已知该光在玻璃内只发生一次反射，求光在玻璃砖内的传播时间t。 【答案】（1）2；（2）0.5c；（3） 【解析】 【详解】（1）由几何关系可知 则 C=30° 玻璃砖的折射率 （2）光在玻璃砖中传播的速度大小 （3）光在玻璃砖内的传播时间 14. 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd的边长为L，总电阻为R，将其置于磁感应强度为B、方向垂直于线框平面的水平匀强磁场的上方h高处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与磁场边界平行，重力加速度为g。当cd边刚进入磁场时： （1）求线框中产生的感应电动势大小。 （2）求c、d两点间的电势差。 （3）若此时线框的加速度恰好为零，求线框的质量m。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设cd边刚进入磁场时，线框的速度大小为v，由机械能守恒定律得 由法拉第电磁感应定律可得此时线框中产生的感应电动势大小为 联立以上两式可得 （2）由闭合电路欧姆定律可得此时线框中电流为 cd两点间的电势差 （3）由题意，可得此时线框所受安培力大小为 解得 15. 如图，直角坐标系xOy中，第I象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第II、III象限中有两平行板电容器C1、C2，其中C1垂直x轴放置，极板与x轴相交处存在小孔M、N；C2垂直y轴放置，上、下极板右端分别紧贴y轴上的P、O点。一带电粒子从M静止释放，经电场直线加速后从N射出，紧贴C2下极板进入C2，而后从P点进入第I象限；经磁场偏转后恰好垂直x轴上的Q点离开，运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为m、带电量为q，O、P间距离为d，C1、C2的板间电压大小均为U，板间电场视为匀强电场，不计重力，忽略边缘效应。求： （1）粒子经过N时的速度大小； （2）粒子经过P时速度方向与y轴正向的夹角； （3）磁场的磁感应强度大小； （4）粒子从N经P到Q点运动的时间t。 【答案】（1） （2）45° （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中加速，由动能定理可知 解得 【小问2详解】 粒子进入C2后水平方向做匀速运动，竖直方向为匀加速直线运动，由动能定理可得 解得 由几何关系可知，粒子竖直方向上的分速度为 水平速度和竖直速度相等，由运动的合成和分解规律可知，粒子经过P时速度方向与y轴正向的夹角为45°； 【小问3详解】 粒子以速度v2进入磁场，在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系可知，圆的半径 由牛顿第二定律可得 联立解得 【小问4详解】 粒子从N到P的时间 在磁场中的时间 则总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $