精品解析：福建省莆田市莆田锦江中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

莆田锦江中学2024—2025学年（下）期中考 高二物理（选物理）试卷 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分） 1. 如图为甲、乙两单摆的振动图像，已知重力加速度为g。则（　　） A. 若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比 B. 若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比 C. 若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比 D. 若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比 【答案】B 【解析】 【详解】AB．从图中可得，若甲、乙两单摆在同一地点摆动，根据公式可得，甲、乙两单摆的摆长之比为，故A错误，B正确； CD．由，可得 故若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比为，故CD错误。 故选B。 2. 某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是，则下列光路图中正确的是（图中I为空气，II为介质）（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由 得 故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线。 故选D。 3. 如图，a、b、c分别位于等腰直角三角形的三个顶点，在a、b处各有一通电长直导线垂直穿过纸面，电流方向如图所示，大小均为I。若其中一根长直导线在c处的磁感应强度大小为B，忽略其他因素影响，则c处的磁感应强度（　　） A. 大小为B，方向向上 B. 大小为2B，方向向左 C. 大小为B，方向向下 D. 大小为2B，方向向右 【答案】C 【解析】 【详解】根据安培定则可得导线a、b的电流在c处的磁场方向，作出合磁场如图： 根据几何关系可知合磁场方向向下，大小 故选C。 4. 如图所示，一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的正电荷（重力忽略不计）以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角。磁场的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】以速度v正对着圆心射入磁场，将背离圆心射出，轨迹圆弧的圆心角为θ，如图所示 由几何关系知轨迹圆半径为 由，可得半径公式 解得 故选B。 二、双选择题：共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡上。 5. 如图所示，在光滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜面顶点由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是（ ） A. 斜面和小球组成的系统动量守恒 B. 斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒 C. 斜面向右运动 D. 斜面静止不动 【答案】BC 【解析】 【详解】斜面与小球组成的系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒，A错误；系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，B正确；小球下滑时速度斜向左下方，小球在水平方向有向左的动量，系统在水平方向动量守恒，系统初动量为零，由动量守恒定律可知，斜面在水平方向有向右的动量，斜面向右运动，C正确，D错误． 6. 如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是 A. 该时刻质点O正处在平衡位置 B. P、N两点始终处于平衡位置 C. 点M到两波源的距离之差一定是波长的整数倍 D. 从该时刻起，经过周期，质点M到达平衡位置 【答案】BD 【解析】 【详解】O是波谷与波谷相遇点，其振动加强，由图可知，该时刻质点O正处在波谷，故A错误． M是波峰与波峰相遇点，其振动加强，其位移时刻在变化．在P、N两点，波谷和波峰叠加，振动减弱，两列波的振幅相等，所以P、N两点的位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；若两波源振动情况相同，则点M到两波源的距离之差是波长的整数倍，选项C错误；该时刻质点M正处在波峰，从该时刻起，经过1/4个周期，质点M到达平衡位置，故D正确；故选BD. 点睛：介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰；在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和．要理解并掌握波的叠加原理． 7. 如图所示，是两面平行的透明玻璃砖，面和面平行，它们是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则（　　） A. 只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上就可能发生全反射现象 B. 只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上就可能发生全反射现象 C. 不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象 D. 不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．在界面Ⅰ上，光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不能发生全反射现象，则A错误，C正确； BD．在界面Ⅱ上，光由玻璃砖进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ进入玻璃砖后再到达界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，因此光在界面Ⅱ上的入射角总是小于全反射临界角，故不会发生全反射现象，则B错误，D正确。 故选CD。 8. 如图为磁流体发电机的原理图，等离子体束（含有正、负离子）以某一速度垂直喷射入由一对磁极CD产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板．稳定后电流表中的电流从“+”极流向“-”极，由此可知( ) A. D磁极为N极 B. 正离子向B板偏转 C. 负离子向D磁极偏转 D. 离子在磁场中偏转过程洛伦兹力对其不做功 【答案】AD 【解析】 【详解】试题分析：根据电流的方向知，A板带正电，B板带负电，正离子向A板偏转，负离子向B板偏转．根据左手定则知，D极为N极，C极为S极，A正确，B、C错误；因为洛伦兹力的方向与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功．故D正确．故选AD． 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、电流的方向 三、填空题（每空3分，本题总分21分） 9. 质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为______kg·m/s．若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为______N（取g =10m/s2）． 【答案】 ①. 2 ②. 12 【解析】 【详解】[1]取竖直向上为正方向 ∆p = 0.2×4－（－0.2×6）kg·m/s =2 kg·m/s [2]根据动量定理 （F－mg）t =∆p 得 F=+ mg =12N 10. 在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置： （1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则_______ ； A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1<r2 C．m1>m2，r1＝r2 D．m1<m2，r1＝r2 （2）若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是______； A．直尺 B．游标卡尺 C．天平 D．弹簧测力计 E．秒表 （3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用图甲所示装置进行实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的结论为________________（用装置图中的字母表示）。 【答案】 ①. C ②. AC ③. 【解析】 【详解】（1）[1]为保证两球发生对心正碰，两球的半径应相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故C正确，ABD错误。 故选C； （2）[2]小球离开轨道后做平抛运动，由 得小球做平抛运动的时间 由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同，则它们在空中的运动时间t相等，验证碰撞中的动量守恒，需要验证 则 即 由图乙所示可知，需要验证 因此实验需要测量的量有入射小球的质量、被碰小球的质量、入射小球碰前平抛的水平位 移、入射小球碰后平抛的水平位移、被碰小球碰后平抛的水平位移，所以实验需要刻度尺与天平，故AC正确，BDE错误。 故选AC； [3]“验证动量守恒定律”的结论为 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若已知双缝间的距离d。 （1）已知双缝到光屏之间的距离L=500mm，双缝之间的距离d=0.50mm，单缝到双缝之间的距离s=100mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长λ=___________m（结果保留两位有效数字）。 （2）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有（ ） A．改用波长较长的光（如红光）作为入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．增大双缝到单缝的距离 D．增大双缝间距 【答案】 ①. 6.4×10-7 ②. AB 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]游标卡尺读数精确度为0.1mm，A位置读数为 x1=11mm＋1×0.1mm=11.1mm B位置读数为 x2=15mm＋6×0.1mm 15.6mm 则条纹间距为 Δx=≈0.64mm 根据，可得 （2）[2]由可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离或减小双缝间距。 故选AB。 三、计算题（本题共3小题，每小题39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 如图所示，甲车的质量是2kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1kg的小物体。乙车质量为4kg，以5m/s的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得8m/s的速度，物体滑到乙车上。若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止？（g取10m/s2） 【答案】0.4 s 【解析】 【分析】这是一个多过程的物理问题：第一个物理过程是甲乙碰撞的过程，由于甲车上表面光滑，故在甲乙碰撞过程中，小物体不受影响，它的速度不变，甲乙组成的系统动量守恒；第二过程是小物体和乙车相互作用的过程，以小物体和乙车为系统，动量守恒，就可以求出小物体的末速度，再应用运动学知识就可以求出正确的结果。 【详解】乙与甲碰撞动量守恒 m乙v乙=m乙v乙′+m甲v甲′ 小物体m在乙上滑动至有共同速度v，对小物体与乙车运用动量守恒定律得 m乙v乙′=(m+m乙)v 对小物体应用牛顿第二定律得 a=μg 所以 13. 一列简谐横波沿＋x轴方向传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的4个质点，t＝0时刻波刚好传播B点。质点A的振动图像如图乙所示，则： （1）该波的传播速度是多大？ （2）从t＝0到t＝1.6 s，质点P通过的路程为多少？ （3）经过多长时间质点Q第二次到达波谷？ 【答案】（1）25m/s；（2）16m；（3）3.8s 【解析】 【分析】 【详解】（1）由题图可知该波的波长 由题图乙可知，该波的周期 传播速度 （2）初始时刻，质点P在波谷，从到，质点P振动两个周期，则通过的路程 （3）质点Q第二次到达波谷时，波向右传播的距离为x=95m，用时间 即通过3.8s质点Q第二次到达波谷。 14. 如图所示，两平行导轨间距为L，导轨电阻忽略不计。导体棒ab质量为m，电阻为R，与导轨竖直部分接触良好。已知电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R0。在导体棒所在空间加一匀强磁场（图中仅用一根磁感线表示），磁场方向垂直于导体棒，且与竖直方向夹角为，导体棒始终处于静止状态，已知重力加速度为g，则： （1）若导轨竖直部分光滑，求磁感应强度B的大小； （2）若导轨竖直部分与导体棒间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求磁感应强度B的取值范围。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由受力分析得 由闭合电路欧姆定律有 联立得 （2）当B较小时，静摩擦力向上，则 解得 当B较大时，静摩擦力方向向下，则 解得 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田锦江中学2024—2025学年（下）期中考 高二物理（选物理）试卷 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分） 1. 如图为甲、乙两单摆的振动图像，已知重力加速度为g。则（　　） A. 若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比 B. 若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比 C. 若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比 D. 若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比 2. 某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是，则下列光路图中正确的是（图中I为空气，II为介质）（　　） A. B. C. D. 3. 如图，a、b、c分别位于等腰直角三角形的三个顶点，在a、b处各有一通电长直导线垂直穿过纸面，电流方向如图所示，大小均为I。若其中一根长直导线在c处的磁感应强度大小为B，忽略其他因素影响，则c处的磁感应强度（　　） A. 大小为B，方向向上 B. 大小为2B，方向向左 C. 大小为B，方向向下 D. 大小为2B，方向向右 4. 如图所示，一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的正电荷（重力忽略不计）以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角。磁场的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 二、双选择题：共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，答案需填涂在答题卡上。 5. 如图所示，在光滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜面顶点由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是（ ） A. 斜面和小球组成的系统动量守恒 B. 斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒 C. 斜面向右运动 D. 斜面静止不动 6. 如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是 A. 该时刻质点O正处在平衡位置 B. P、N两点始终处于平衡位置 C. 点M到两波源的距离之差一定是波长的整数倍 D. 从该时刻起，经过周期，质点M到达平衡位置 7. 如图所示，是两面平行的透明玻璃砖，面和面平行，它们是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则（　　） A. 只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上就可能发生全反射现象 B. 只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上就可能发生全反射现象 C. 不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象 D. 不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象 8. 如图为磁流体发电机的原理图，等离子体束（含有正、负离子）以某一速度垂直喷射入由一对磁极CD产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板．稳定后电流表中的电流从“+”极流向“-”极，由此可知( ) A. D磁极为N极 B. 正离子向B板偏转 C. 负离子向D磁极偏转 D. 离子在磁场中偏转过程洛伦兹力对其不做功 三、填空题（每空3分，本题总分21分） 9. 质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为______kg·m/s．若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为______N（取g =10m/s2）． 10. 在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙所示的两种装置： （1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则_______ ； A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1<r2 C．m1>m2，r1＝r2 D．m1<m2，r1＝r2 （2）若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是______； A．直尺 B．游标卡尺 C．天平 D．弹簧测力计 E．秒表 （3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用图甲所示装置进行实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的结论为________________（用装置图中的字母表示）。 11. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若已知双缝间的距离d。 （1）已知双缝到光屏之间的距离L=500mm，双缝之间的距离d=0.50mm，单缝到双缝之间的距离s=100mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长λ=___________m（结果保留两位有效数字）。 （2）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有（ ） A．改用波长较长的光（如红光）作为入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．增大双缝到单缝的距离 D．增大双缝间距 三、计算题（本题共3小题，每小题39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 如图所示，甲车的质量是2kg，静止在光滑水平面上，上表面光滑，右端放一个质量为1kg的小物体。乙车质量为4kg，以5m/s的速度向左运动，与甲车碰撞以后甲车获得8m/s的速度，物体滑到乙车上。若乙车足够长，上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止？（g取10m/s2） 13. 一列简谐横波沿＋x轴方向传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的4个质点，t＝0时刻波刚好传播B点。质点A的振动图像如图乙所示，则： （1）该波的传播速度是多大？ （2）从t＝0到t＝1.6 s，质点P通过的路程为多少？ （3）经过多长时间质点Q第二次到达波谷？ 14. 如图所示，两平行导轨间距为L，导轨电阻忽略不计。导体棒ab质量为m，电阻为R，与导轨竖直部分接触良好。已知电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R0。在导体棒所在空间加一匀强磁场（图中仅用一根磁感线表示），磁场方向垂直于导体棒，且与竖直方向夹角为，导体棒始终处于静止状态，已知重力加速度为g，则： （1）若导轨竖直部分光滑，求磁感应强度B的大小； （2）若导轨竖直部分与导体棒间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求磁感应强度B的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $