精品解析：广东省湛江市第四中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试卷

湛江四中2023-2024学年高二年级第一学期期中考试 物理试卷 一、单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分） 1. 点电荷是（　　） A. 电荷量 B. 物理模型 C. 电子 D. 质子 2. 如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）。下列说法中正确的是（　　） A. a、b的线速度大小之比是 ∶1 B. a、b的周期之比是1∶2 C. a、b的角速度大小之比是3∶4 D. a、b的向心加速度大小之比是9∶2 3. 如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则（　　） A. 此时A带正电，B带负电 B. 此时A电势低，B电势高 C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D. 先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 4. 根据高中物理所学知识，分析下列现象，这些物理现象分别属于（　　） A. 衍射、多普勒效应、共振、干涉 B. 干涉、多普勒效应、共振、干涉 C. 干涉、衍射、共振、多普勒效应 D. 反射、共振、折射、多普勒效应 5. 在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度相同的是（　　） A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D. 丁图电场中的a、b两点 6. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个可视为点电荷的带电小球，位于同一条直线上，仅在它们之间的静电力作用下均处于静止状态，且距离关系满足，则下列说法错误的是（ ） A. 带同种电荷 B. 所带电荷量最小 C. 所带电荷量最大 D. 在处产生电场的合场强为零 7. 如图所示，光滑水平面与竖直面内光滑半圆形轨道在最低点B点相接，轻弹簧左端固定在竖直墙面上，已知半圆形导轨半径为R。现用一质量为m的小球将轻弹簧压缩至A点后由静止释放（小球与弹簧不栓接），小球获得向右的速度并脱离弹簧，之后恰好能经过导轨最高点C，则弹簧压缩至A点所具有的弹性势能的值（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。漏选得3分，错选，不选得0分） 8. 对下图中所列光学现象的认识，正确的是（　　） A. 甲图中，全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，因此需要用激光进行拍摄 B. 乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的折射现象 C. 丙图中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的偏振现象 D. 丁图中，阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的全反射现象 9. 如图所示为一质点做直线运动的速度—时间图像，下列说法中正确的是（ ） A. 整个过程中，CE段的加速度最大 B. 整个过程中，BC段的加速度最大 C. 整个过程中，D点所表示的状态离出发点最远 D. BC段质点运动的位移是34m 10. (多选)弹簧振子在光滑水平面上振动，其位移－时间图像如图所示，则下列说法正确的是(　　) A. 10秒内振子的路程为2 m B. 动能变化的周期为2.0 s C. 在t＝0.5 s时，弹簧的弹力最大 D. 在t＝1.0 s时，振子的速度反向 三、实验题（共16分。） 11. 如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，长方体玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线OA上竖直插上P1、P2两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的必要步骤有（　　）。（填选项前的字母） A. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B. 插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 D. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像 （2）如图所示，若该同学在实验中将玻璃砖的界面aa′和bb′的间距画得过宽，其他操作正确，图中甲图的折射率的测量值______准确值。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 12. 小明学习“用单摆测量重力加速度”实验后，利用甲图装置做了该实验。 （1）测量摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径，读数如乙图所示，则d=___________cm，若再测得单摆周期为T，则当地的重力加速度g=___________（用L、d、T表示）。 （2）在安装装置时，摆线上端有三种系挂方式，下列方式哪种是正确的___________（填对应序号）。 （3）在测量周期时，若从摆球运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t，则单摆周期为T=___________（用n、t表示）。 （4）假如把该装置搬到月球上进行实验，改变单摆的摆长l，多次测量单摆在不同摆长下所对应的周期T，并描绘出T2-l图像如丙图所示，则可得知月球重力加速度大小为___________m/s2。 四、计算题（共38分。） 13. 如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g． （1）判断小球带何种电荷． （2）求电场强度E． （3）求此时细线中的拉力． 14. 如图是一列向右传播的横波，波速为，点的横坐标，图示时刻波传到点，现从图示时刻开始计时，试讨论： （1）此波的波长、周期； （2）该时刻点的运动方向，写出该质点的振动方程； （3）经过多长时间，点第二次到达波谷。 15. 如图所示，较长的曲面与水平桌面平滑连接，将m1、m2之间的轻弹簧压缩后用细线连接，置于水平桌面上，弹簧与两物体不拴连。现将细线烧断，弹簧将两物体弹开，m2离开弹簧后从右边飞出，m1冲上曲面。已知桌面高为h，m2平抛的水平射程为x，m1=2m，m2=m，不计一切摩擦，重力加速度为g，求： (1)m2离开弹簧时的速度大小； (2)m1上升到曲面最高点时距桌面的高度H； (3)弹簧的最大弹性势能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湛江四中2023-2024学年高二年级第一学期期中考试 物理试卷 一、单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分） 1. 点电荷是（　　） A. 电荷量 B. 物理模型 C. 电子 D. 质子 【答案】B 【解析】 【详解】点电荷是指在研究物理问题的时候，带电体的大小和形状可以忽略，只考虑其所带的电荷量，质量，类似于“质点”，是一种理想化物理模型，故B正确。 故选B。 2. 如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）。下列说法中正确的是（　　） A. a、b的线速度大小之比是 ∶1 B. a、b的周期之比是1∶2 C. a、b的角速度大小之比是3∶4 D. a、b的向心加速度大小之比是9∶2 【答案】C 【解析】 【详解】根据 可得 A．由 得a、b的线速度大小之比是 ，故A错误； B．由 得a、b的周期之比是 ，故B错误； C．由 得a、b的角速度大小之比是3∶4，故C正确； D．由 得a、b的向心加速度大小之比是9∶4，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则（　　） A. 此时A带正电，B带负电 B. 此时A电势低，B电势高 C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D. 先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 【答案】C 【解析】 【详解】A. 把一带正电荷的物体C置于A附近，电子被吸引到A端，B端遗留了不能移动的原子核，此时A带负电，B带正电，A错误； B. 处于静电平衡的导体是等势体，故A、B电势相等，B错误； C. 移去C，A端的电子又回到B端，恢复原来的状态，A、B下部的金属箔闭合，C正确； D. 先把A和B分开，然后移去C，A带负电，B带正电，A、B下的金属箔都不会闭合，D错误。 故选C。 4. 根据高中物理所学知识，分析下列现象，这些物理现象分别属于（　　） A. 衍射、多普勒效应、共振、干涉 B. 干涉、多普勒效应、共振、干涉 C. 干涉、衍射、共振、多普勒效应 D. 反射、共振、折射、多普勒效应 【答案】C 【解析】 【详解】两列水波相遇产生稳定的花纹属于波的干涉现象；《红楼梦》中王熙凤出场闻其声不见其人属于声波的衍射现象；“狮吼功”吼破玻璃杯属于共振现象；鸣笛的救护车迎面而来，我们听到笛声音调变高属于多普勒效应。 故选C。 5. 在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度相同的是（　　） A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点 B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点 D. 丁图电场中的a、b两点 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据点电荷电场分布可知，a、b两点大小相同，方向不同，故A错误； B．根据对称性可知，a、b两点的电场强度大小相等，两等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b两点的场强方向垂直中垂线向右，a、b两点的电场强度方向相同，故a、b两点两点的电场强度相同，故B正确； C．根据对称性可知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相反，故C错误； D．根据电场强度方向沿电场线的切线方向，电场线的疏密表示场强大小，可看出非匀强电场中的a、b两点电场强度大小和方向都不同，则电场强度不同，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个可视为点电荷的带电小球，位于同一条直线上，仅在它们之间的静电力作用下均处于静止状态，且距离关系满足，则下列说法错误的是（ ） A. 带同种电荷 B. 所带电荷量最小 C. 所带电荷量最大 D. 在处产生电场的合场强为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．A球受到B球和C球的库仑力而处于平衡状态，合力要为零，必须使B球和C球对A球的库仑力等大反向，所以B、C必须带异种电荷；要使B球平衡，A、C带同种电荷，同理，要使C球平衡，A、B带异种电荷，故A正确； BC．根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，由图可知ab两球间的距离大于bc两球间的距离，所以B所带电荷量最小，A所带电荷量最大，故B错误，C正确； D．要C球合力为零，则A、B在C处产生电场的合场强为零，故D正确。 本题选错误的，故选B。 7. 如图所示，光滑水平面与竖直面内光滑半圆形轨道在最低点B点相接，轻弹簧左端固定在竖直墙面上，已知半圆形导轨半径为R。现用一质量为m的小球将轻弹簧压缩至A点后由静止释放（小球与弹簧不栓接），小球获得向右的速度并脱离弹簧，之后恰好能经过导轨最高点C，则弹簧压缩至A点所具有的弹性势能的值（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】刚好能过C点，此时重力提供向心力 从A释放到C点的过程中，根据动能定理 解得 A正确，BCD错误。 故选A。 二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。漏选得3分，错选，不选得0分） 8. 对下图中所列光学现象的认识，正确的是（　　） A. 甲图中，全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，因此需要用激光进行拍摄 B. 乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的折射现象 C. 丙图中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的偏振现象 D. 丁图中，阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的全反射现象 【答案】AC 【解析】 【详解】A．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，需要用激光进行拍摄，故A正确； B．用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，故B错误； C．看3D电影所的特制眼镜的两镜片相当于两透振方向彼此垂直的偏振片，能够看到两种不同方向振动的光，形成了立体感，即戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，故C正确； D．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示为一质点做直线运动的速度—时间图像，下列说法中正确的是（ ） A. 整个过程中，CE段的加速度最大 B. 整个过程中，BC段的加速度最大 C. 整个过程中，D点所表示的状态离出发点最远 D. BC段质点运动的位移是34m 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．因v-t图像的斜率等于加速度，可知整个过程中，CE段的斜率最大，则加速度最大，选项A正确，B错误； C．整个过程中，从O到D速度一直为正值，可知D点所表示的状态离出发点最远，选项C正确； D．图像与坐标轴围成的面积等于位移，可知BC段质点运动的位移是 选项D正确。 故选ACD。 10. (多选)弹簧振子在光滑水平面上振动，其位移－时间图像如图所示，则下列说法正确的是(　　) A. 10秒内振子的路程为2 m B. 动能变化的周期为2.0 s C. 在t＝0.5 s时，弹簧的弹力最大 D. 在t＝1.0 s时，振子的速度反向 【答案】AC 【解析】 【详解】根据振动图象可知周期T=2.0s，振幅A=10cm，t=10s=5T，一个周期通过的路程为4A，则10s内通过的路程为s=5×4A=20×10cm=200cm=2m，故A正确；每次经过平衡位置动能最大，在最大位移处动能为0，在振子完成一个周期的时间内，动能完成2个周期的变化，故动能变化的周期为1s，故B错误；t=0.5s时，振子处于最大位移处，弹簧的弹力最大，故C正确；在t=0.5s到t=1.5s时间内振子沿x负方向运动，在t=0.1s时，振子的速度未反向，故D错误；故选AC． 点睛：本题考查对振动图象的认识，注意速度的方向要根据位移的变化进行确定，也可把图象比喻成坡，运用“上坡上振，下坡下振”判断质点振动方向，能根据振动图象写出振动方程，难度不大． 三、实验题（共16分。） 11. 如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，长方体玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线OA上竖直插上P1、P2两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的必要步骤有（　　）。（填选项前的字母） A. 插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B. 插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 D. 插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像 （2）如图所示，若该同学在实验中将玻璃砖的界面aa′和bb′的间距画得过宽，其他操作正确，图中甲图的折射率的测量值______准确值。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】（1）BC （2）小于 【解析】 【小问1详解】 为了确定最终的折射光线的方向，该同学接下来要完成的必要步骤有：插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像；插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。 故选BC。 【小问2详解】 将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽但仍平行，而其他操作正确，导致α角偏大，由于 可知，折射率的测量值将偏小。 12. 小明学习“用单摆测量重力加速度”实验后，利用甲图装置做了该实验。 （1）测量摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径，读数如乙图所示，则d=___________cm，若再测得单摆周期为T，则当地的重力加速度g=___________（用L、d、T表示）。 （2）在安装装置时，摆线上端有三种系挂方式，下列方式哪种是正确的___________（填对应序号）。 （3）在测量周期时，若从摆球运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t，则单摆周期为T=___________（用n、t表示）。 （4）假如把该装置搬到月球上进行实验，改变单摆的摆长l，多次测量单摆在不同摆长下所对应的周期T，并描绘出T2-l图像如丙图所示，则可得知月球重力加速度大小为___________m/s2。 【答案】 ①. 2.150 ②. ③. ③ ④. ⑤. 1.6 【解析】 【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为主尺的读数与游标尺读数之和，所以 [2]根据周期公式 可得 （2）[3]为防止摆球摇摆及实验过程摆长变化，应该用夹子固定摆线悬点。 故选③。 （3）[4]从摆球运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t，则单摆全振动的次数为 则单摆的周期为 （4）[5]根据单摆周期公式 由图像可知 可得 四、计算题（共38分。） 13. 如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g． （1）判断小球带何种电荷． （2）求电场强度E． （3）求此时细线中的拉力． 【答案】（1）负电（2）（3） 【解析】 【详解】（1）根据共点力平衡知，小球所受的电场力水平向左，与电场线方向相反，可知小球带负电； （2）小球受力如图所示，其中电场力： 由平衡条件得： 所以： （3）根据平行四边形定则知： 答：（1）小求带负电． （2）电场强度． （3）此时细线中的拉力． 14. 如图是一列向右传播的横波，波速为，点的横坐标，图示时刻波传到点，现从图示时刻开始计时，试讨论： （1）此波的波长、周期； （2）该时刻点的运动方向，写出该质点的振动方程； （3）经过多长时间，点第二次到达波谷。 【答案】（1），；（2）该时刻点沿轴正方向振动，该质点的振动方程为；（3） 【解析】 【详解】（1）由图知，则波长，由波速公式 得 （2）根据图象可知振幅，此时点沿轴正方向振动，角速度 则N点的振动方程为 （3）间的距离为，波谷第一次传到点的时间为 点第二次到达波谷历时 15. 如图所示，较长的曲面与水平桌面平滑连接，将m1、m2之间的轻弹簧压缩后用细线连接，置于水平桌面上，弹簧与两物体不拴连。现将细线烧断，弹簧将两物体弹开，m2离开弹簧后从右边飞出，m1冲上曲面。已知桌面高为h，m2平抛的水平射程为x，m1=2m，m2=m，不计一切摩擦，重力加速度为g，求： (1)m2离开弹簧时的速度大小； (2)m1上升到曲面最高点时距桌面的高度H； (3)弹簧的最大弹性势能。 【答案】(1)x；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)对m2平抛过程分析，有 h=gt2，x=v2t 解得 v2=x (2)弹簧将两物体弹开的过程，m1、m2组成的系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律有 m1v1-m2v2=0 解得 v1= 对m1冲上曲面过程，由机械能守恒定律有 m1gH=m1v 解得 H= (3)弹簧的最大弹性势能 Ep =m1v＋m2v 解得 Ep= 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $