精品解析：江苏省海门中学2024-2025学年高二上学期期末调研物理试题

江苏省海门中学2024～2025学年度第一学期末调研高二物理 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分.每题只有一个选项最符合题意。 1. 物理知识在生活中有广泛应用，下列关于光学知识应用，描述正确的是（　　） A. 图甲中医用内窥镜运用了光的全反射原理 B. 图乙中三棱镜分光运用了光的衍射原理 C. 图丙中全息照相运用了光的偏振原理 D. 图丁中多普勒彩超利用了波的干涉原理 2. 如图所示，将半圆形玻璃砖固定在光具盘上，用一束红色的激光照射到半圆形玻璃砖的直边上，则该玻璃砖的折射率约为（　　） A. 1.0 B. 1.2 C. 1.4 D. 1.6 3. 甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去，甲的手与乙分离后，甲的位移大于乙的位移。则（　　） A. 该过程甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量 B. 分离时甲的动量大于乙的动量 C. 分离时甲的动能小于乙的动能 D. 甲的质量小于乙的质量 4. 如图所示干涉型消音器可以用来削弱高速气流产生的噪声，波长为λ的声波到达P处时分成两束相干声波，经虚线PQ和PMNQ后在Q处相遇。要达到削弱噪音的目的，PM的长度可能为（　　） A. B. C. D. 5. 1834年，洛埃利用平面镜得到了杨氏双缝干涉同样的结果。洛埃镜的基本装置如图所示，S为单色光源，M为与光屏垂直放置的平面镜，下列说法错误的是（　　） A. 若将平面镜M略微向上平移，则条纹间距变大 B. 若将平面镜M略微向右平移，则条纹间距变大 C. 若将光屏向右平移，则条纹间距变大 D. 若采用频率更小的单色光源，则条纹间距变大 6. 如图所示，两根长直导线平行放置，在两导线所在的平面上放三枚可自由转动的小磁针，当两导线中分别通大小相同的反向电流I1、I2时，小磁针的N极将（　　） A. a、c都向里转动，b向外转动 B. a、c都向外转动，b向里转动 C. a、b、c都向里转动 D. a、b、c都向外转动 7. 如图所示是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息正确的是（　　） A. 质点在1.5s和2.5s这两个时刻，质点的位移相同 B. 质点在1.5s和2.5s这两个时刻，质点的加速度相同 C. 质点在1.5s~2.5s内的路程小于10cm D. 质点在1.5s~2.5s内的路程大于10cm 8. 在离地面同一高度处有质量相同的三个小球a、b、c，a球以速度v0竖直上抛，b球以速度v0竖直下抛，c球以速度v0平抛，三球落地时动量大小分别为p1、p2、p3，在空中运动过程中动量变化大小分别为Δp1、Δp2、Δp3，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. p1=p2>p3 B. p1>p3>p2 C. Δp1=Δp2=Δp3 D. Δp1>Δp3>Δp2 9. 如图所示，一束平行单色光向下入射到玻璃夹层中劈形空气薄膜后，从上往下可以观察到明暗相间的条纹。若将该装置放入水中，干涉条纹将（　　） A. 变宽 B. 变窄 C. 不变 D. 消失 10. 如图是一种延时继电器的示意图。铁芯MN上有两个线圈A 和B。开关S闭合时，衔铁D被吸引而使触头C与工作电路连接。在断开开关S后（　　） A 弹簧K会立刻将衔铁D拉起而使触头C离开工作电路 B. 线圈A中电流逐渐减小，直到为零 C. 发光二极管L会先亮一下再逐渐熄灭 D. 设备长时间使用后，弹簧K劲度系数变小，继电器的延时效果变差 11. 如图甲所示为光滑斜面上的弹簧振子，振子上固定一加速度传感器。图乙为从某时刻开始加速度传感器记录下的加速度a随时间t变化的曲线，该曲线为余弦曲线。以沿斜面向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. t1时刻弹簧处于原长 B. t2时刻弹簧处于伸长状态 C. t1~t2时间内振子的动能在减小 D. t2~t3时间内弹簧弹性势能在增大 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学为探究单摆周期的决定因素，进行了如下实验： （1）为探究单摆周期与摆长的关系，某同学采用如图1所示的装置。 ①关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是________。 A.摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的 B.摆球尽量选择质量大一些、体积小一些的 C.为了使摆的周期大一些以便测量，应使摆角大一些 D.在某次实验中，摆球n次经过最低点的时间为t，则单摆的周期为 ②用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图2所示，则摆球直径为__________cm； ③实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出L-T 2图像，如图3所示.该同学得到的结论应该是________。 （2）为探究周期与重力加速度的关系，某同学设计了如图4所示的装置，铁架台上装一根重垂线，在铁架台的立柱跟重垂线平行的情况下，将小球、摆线、摆杆组成的“杆线摆”装在立柱上，调节摆线的长度，使摆杆与立柱垂直，摆杆可绕着立柱自由转动，且不计其间的摩擦.如图5所示，把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，静止时摆杆与重垂线的夹角为β，小球实际上相当于是在一倾斜平面上运动，“冲淡”了重力的影响。 ①“杆线摆”摆动时的等效重力加速度a为_____ A.g sinβ B.g cosβ C.g tanβ ②为了能直观地探究T与a的关系应选_____为横坐标。 A. a B. C. D. 13. 光滑水平面上虚线右侧区域存在磁感应强度大小为B，垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示。边长为L、每边电阻为R的正三角形金属线框以速度v从虚线边界处进入磁场，最终线框完全进入磁场。求： （1）刚进入磁场时，PQ边中哪一端为高电势，及PQ间的电势差大小U； （2）线框运动过程中，通过导线横截面的电荷量q。 14. 如图所示为一棱镜扩束器的截面图，棱镜扩束器可以改变激光束的宽度。一束宽度为d1的平行光束垂直AB边射入直角三棱镜，从AC边射出时光束的宽度变为d2，我们把出射光束的宽度d2和入射光束的宽度d1的比值称为扩束比。若该玻璃的折射率n=。求： （1）要使有光线从AC面射出，顶角θ的最大值； （2）若θ=30°，该棱镜扩束器的扩束比。 15. 如图所示，高为h的平台上固定一根轻弹簧，与平台等高的小车紧靠平台，水平表面CD与圆弧DE平滑连接，与小车质量相同的滑块B静止在小车左端。现推动质量为m的滑块A向左压缩弹簧，某时刻从静止释放A，经过时间t，A以速度v0与B发生弹性碰撞，碰撞后瞬时A、B的速度大小相等。已知A与平台间的动摩擦因数为μ，地面及小车的上表面光滑，滑块A、B视为质点，重力加速度为g。求： （1）弹簧对滑块A的冲量I； （2）滑块B的质量mB； （3）滑块B落地时，与小车左端的间距d。 16. 某装置用磁场控制带电粒子运动，工作原理如图所示；在0≤x≤8d范围内存在多层紧邻的匀强磁场，每层的高度均为d，磁感应强度大小均为B，方向交替变化；质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点以30°角射入磁场，粒子在纸面内运动，重力不计。 （1）若粒子以60°角进入第二层磁场区域，求： ①带电粒子进入磁场时的速度大小v0； ②带电粒子在磁场中运动的时间t； （2）改变初速度大小，要使粒子能从右侧射出磁场，求带电粒子的最小速度v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省海门中学2024～2025学年度第一学期末调研高二物理 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分.每题只有一个选项最符合题意。 1. 物理知识在生活中有广泛的应用，下列关于光学知识应用，描述正确的是（　　） A. 图甲中医用内窥镜运用了光的全反射原理 B. 图乙中三棱镜分光运用了光的衍射原理 C. 图丙中全息照相运用了光的偏振原理 D. 图丁中多普勒彩超利用了波的干涉原理 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲中医用内窥镜中的光导纤维运用了光的全反射原理，故A正确； B．图乙中可见光经过三棱镜时会发生光的折射，会分解成七种颜色的彩色光带，三棱镜分光运用了光的折射原理，故B错误； C．图丙中全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，故C错误； D．图丁中多普勒彩超利用了多普勒效应中由于波源的移动而使接收到的频率变化，该技术利用的是多普勒效应，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，将半圆形玻璃砖固定在光具盘上，用一束红色的激光照射到半圆形玻璃砖的直边上，则该玻璃砖的折射率约为（　　） A. 1.0 B. 1.2 C. 1.4 D. 1.6 【答案】C 【解析】 【详解】由光路可知，光线的入射角为i=45°，折射角r=30° 根据光的折射定律可得该玻璃砖的折射率为 故选C。 3. 甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲推乙后，两人向相反方向滑去，甲的手与乙分离后，甲的位移大于乙的位移。则（　　） A. 该过程甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量 B. 分离时甲的动量大于乙的动量 C. 分离时甲的动能小于乙的动能 D. 甲的质量小于乙的质量 【答案】D 【解析】 【详解】AB．甲推乙的过程中，甲乙二人组成的系统在二者相互作用过程中不受外力，满足系统动量守恒条件，故甲对乙的冲量与乙对甲的冲量等大反向，所以分离时，甲的动量等于乙的动量，故AB错误； CD．因为 根据 可得 在推动过程中，甲对乙的冲量等于乙对甲的冲量，根据动量守恒有 可得 根据 因动量大小相等，而甲的质量小于乙的质量，故甲的动能大于乙的动能，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示的干涉型消音器可以用来削弱高速气流产生的噪声，波长为λ的声波到达P处时分成两束相干声波，经虚线PQ和PMNQ后在Q处相遇。要达到削弱噪音的目的，PM的长度可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由波的叠加可知，要达到削弱噪音的目的需满足（n=0、1、2、3……） 即 当n=0时 其它各值均不满足表达式。 故选B。 5. 1834年，洛埃利用平面镜得到了杨氏双缝干涉同样的结果。洛埃镜的基本装置如图所示，S为单色光源，M为与光屏垂直放置的平面镜，下列说法错误的是（　　） A. 若将平面镜M略微向上平移，则条纹间距变大 B. 若将平面镜M略微向右平移，则条纹间距变大 C 若将光屏向右平移，则条纹间距变大 D. 若采用频率更小的单色光源，则条纹间距变大 【答案】B 【解析】 【详解】干涉原理如图，根据 其中 A．若将平面镜M略微向上平移，则d减小，则条纹间距变大，选项A正确； B．若将平面镜M略微向右平移，则d、L均不变，则条纹间距不变，选项B错误； C．若将光屏向右平移，则L变大，则条纹间距变大，选项C正确； D．若采用频率更小的单色光源，则波长变长，则条纹间距变大，选项D正确。 此题选择错误的，故选B。 6. 如图所示，两根长直导线平行放置，在两导线所在的平面上放三枚可自由转动的小磁针，当两导线中分别通大小相同的反向电流I1、I2时，小磁针的N极将（　　） A a、c都向里转动，b向外转动 B. a、c都向外转动，b向里转动 C. a、b、c都向里转动 D. a、b、c都向外转动 【答案】A 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则可知在I1左侧的合磁场方向为垂直纸面向里，在I1和I2之间的合磁场方向为垂直纸面向外，在I2右侧的合磁场方向为垂直纸面向里，所以a、c都向里转动，b向外转动。 故选A。 7. 如图所示是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息正确的是（　　） A. 质点在1.5s和2.5s这两个时刻，质点的位移相同 B. 质点在1.5s和2.5s这两个时刻，质点的加速度相同 C. 质点在1.5s~2.5s内的路程小于10cm D. 质点在1.5s~2.5s内的路程大于10cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．质点在1.5s和2.5s这两个时刻，质点的位移大小相同，方向相反，选项A错误； B．质点的加速度都指向平衡位置且与位移大小成正比，可知质点在1.5s和2.5s这两个时刻，质点的加速度大小相同，方向不同，选项B错误； CD．越靠近平衡位置质点的速度越大，可知质点在1.5s~2.5s内平均速度大于1.0s~2.0s内平均速度，可知在1.5s~2.5s内的路程大于A=10cm，选项C错误，D正确。 故选D。 8. 在离地面同一高度处有质量相同三个小球a、b、c，a球以速度v0竖直上抛，b球以速度v0竖直下抛，c球以速度v0平抛，三球落地时动量大小分别为p1、p2、p3，在空中运动过程中动量变化大小分别为Δp1、Δp2、Δp3，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. p1=p2>p3 B. p1>p3>p2 C. Δp1=Δp2=Δp3 D. Δp1>Δp3>Δp2 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据机械能守恒定律可知 可知三个物体落地时的速度大小相等，根据p=mv 可知动量大小相等，选项AB错误； CD．根据动量定理 三个物体中a运动时间最长，b时间最短，可知Δp1>Δp3>Δp2，选项C错误，D正确。 故选D。 9. 如图所示，一束平行单色光向下入射到玻璃夹层中的劈形空气薄膜后，从上往下可以观察到明暗相间的条纹。若将该装置放入水中，干涉条纹将（　　） A. 变宽 B. 变窄 C. 不变 D. 消失 【答案】B 【解析】 【详解】若将该装置放入水中，光在水中传播速度小于在空气中传播速度，单色光的频率不变，由，可知单色光在水中传播的波长变小，由于条纹间距与波长成正比，所以相邻亮条纹或暗条纹的间距变小，即变窄。 故选B。 10. 如图是一种延时继电器的示意图。铁芯MN上有两个线圈A 和B。开关S闭合时，衔铁D被吸引而使触头C与工作电路连接。在断开开关S后（　　） A. 弹簧K会立刻将衔铁D拉起而使触头C离开工作电路 B. 线圈A中电流逐渐减小，直到为零 C. 发光二极管L会先亮一下再逐渐熄灭 D. 设备长时间使用后，弹簧K劲度系数变小，继电器的延时效果变差 【答案】C 【解析】 【详解】A．在断开开关S后，由于B线圈会产生感应电流，起到延时作用，所以弹簧K不会立刻将衔铁D拉起而使触头C离开工作电路，故A错误； B．因为线圈A断路，所以线圈A不会产生感应电流，故B错误； C．由楞次定律可知断开开关时，线圈B在铁芯中产生的磁场方向与原线圈A产生的磁场方向相同，由安培定则知，二极管中的电流方向从上往下，所以发光二极管L会先亮一下再逐渐熄灭，故C正确； D．设备长时间使用后，弹簧K劲度系数变小，弹簧的弹力变小，对衔铁的拉力减小，继电器的延时效果变强，故D错误。 故选C。 11. 如图甲所示为光滑斜面上的弹簧振子，振子上固定一加速度传感器。图乙为从某时刻开始加速度传感器记录下的加速度a随时间t变化的曲线，该曲线为余弦曲线。以沿斜面向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. t1时刻弹簧处于原长 B. t2时刻弹簧处于伸长状态 C. t1~t2时间内振子的动能在减小 D. t2~t3时间内弹簧的弹性势能在增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，由图乙知时刻加速度为零，此时振子处于平衡位置，受到的合外力为零，因为在光滑斜面上，所以平衡位置时弹簧的弹力与重力沿斜面分力平衡，此时刻弹簧处于压缩状态，故A错误； BC．对于弹簧振子，加速度与位移成正比，且方向相反，所以由图乙知t1~t2时间内振子从平衡位置沿斜面向下运动，这个过程速度逐渐减小，所以动能在减小；t2时刻加速度为负且最大，说明振子在最低点，弹簧处于压缩状态，所以故B错误，C正确； D．由图乙知t2~t3时间内振子由最低点向平衡位置运动，弹簧压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能在减小，故D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学为探究单摆周期的决定因素，进行了如下实验： （1）为探究单摆周期与摆长的关系，某同学采用如图1所示的装置。 ①关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是________。 A.摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的 B.摆球尽量选择质量大一些、体积小一些的 C.为了使摆的周期大一些以便测量，应使摆角大一些 D.在某次实验中，摆球n次经过最低点的时间为t，则单摆的周期为 ②用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图2所示，则摆球直径为__________cm； ③实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出L-T 2图像，如图3所示.该同学得到的结论应该是________。 （2）为探究周期与重力加速度的关系，某同学设计了如图4所示的装置，铁架台上装一根重垂线，在铁架台的立柱跟重垂线平行的情况下，将小球、摆线、摆杆组成的“杆线摆”装在立柱上，调节摆线的长度，使摆杆与立柱垂直，摆杆可绕着立柱自由转动，且不计其间的摩擦.如图5所示，把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，静止时摆杆与重垂线的夹角为β，小球实际上相当于是在一倾斜平面上运动，“冲淡”了重力的影响。 ①“杆线摆”摆动时的等效重力加速度a为_____ A.g sinβ B.g cosβ C.g tanβ ②为了能直观地探究T与a的关系应选_____为横坐标。 A. a B. C. D. 【答案】（1） ① AB ②. 1.06 ③. 单摆周期T与摆长二次方根成正比 （2） ①. B ②. D 【解析】 【小问1详解】 ①[1]A．摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的，选项A正确； B．摆球尽量选择质量大一些、体积小一些的，以减小阻力的影响，选项B正确； C．摆角不超过5°，否则就不是简谐振动，选项C错误； D．在某次实验中，摆球n次经过最低点的时间为t，则单摆的周期为，选项D错误。 故选AB。 ②[2]用游标卡尺测量摆球直径为1cm+0.1mm×6=1.06cm； ③[3]该同学得到的结论应该是单摆周期T与摆长二次方根成正比。 【小问2详解】 ①[1]将重力分解为沿杆和垂直杆，可知，等效重力F=mgcosβ 等效重力加速度的大小 故选B。 ②[2]根据单摆周期公式有 绘制图像是一条过坐标原点的倾斜直线，则为了能直观地探究T与a的关系应选为横坐标。 故选D。 13. 光滑水平面上虚线右侧区域存在磁感应强度大小为B，垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示。边长为L、每边电阻为R的正三角形金属线框以速度v从虚线边界处进入磁场，最终线框完全进入磁场。求： （1）刚进入磁场时，PQ边中哪一端为高电势，及PQ间电势差大小U； （2）线框运动过程中，通过导线横截面的电荷量q。 【答案】（1）Q为高电势， （2） 【解析】 【小问1详解】 PQ刚进入磁场瞬间E感＝BLv 根据右手定则可知Q端电势高； 则PQ间的电势差大小 【小问2详解】 线框运动过程中的平均电动势 通过线框的电流平均值 所以线框运动过程中，通过导线横截面的电荷量 14. 如图所示为一棱镜扩束器的截面图，棱镜扩束器可以改变激光束的宽度。一束宽度为d1的平行光束垂直AB边射入直角三棱镜，从AC边射出时光束的宽度变为d2，我们把出射光束的宽度d2和入射光束的宽度d1的比值称为扩束比。若该玻璃的折射率n=。求： （1）要使有光线从AC面射出，顶角θ的最大值； （2）若θ=30°，该棱镜扩束器的扩束比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由全反射临界角与介质折射率的关系 解得临界角大小为 棱镜中光路图如图所示 由几何关系可知 【小问2详解】 根据光路图，由几何关系可知 根据折射定律 可知 由几何关系 解得 15. 如图所示，高为h的平台上固定一根轻弹簧，与平台等高的小车紧靠平台，水平表面CD与圆弧DE平滑连接，与小车质量相同的滑块B静止在小车左端。现推动质量为m的滑块A向左压缩弹簧，某时刻从静止释放A，经过时间t，A以速度v0与B发生弹性碰撞，碰撞后瞬时A、B的速度大小相等。已知A与平台间的动摩擦因数为μ，地面及小车的上表面光滑，滑块A、B视为质点，重力加速度为g。求： （1）弹簧对滑块A的冲量I； （2）滑块B的质量mB； （3）滑块B落地时，与小车左端的间距d。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对滑块A，根据动量定理可得 可得弹簧对滑块A的冲量为 【小问2详解】 A与B发生弹性碰撞，碰撞后瞬时A、B的速度大小相等，根据动量守恒和机械能守恒可得 联立解得 ， 【小问3详解】 B、C相互作用过程，根据系统水平方向动量守恒可得 根据机械能守恒可得 解得B离开小车C时 ， B离开小车后做自由落体运动，则有 滑块B落地时，与小车左端的间距为 联立解得 16. 某装置用磁场控制带电粒子运动，工作原理如图所示；在0≤x≤8d范围内存在多层紧邻的匀强磁场，每层的高度均为d，磁感应强度大小均为B，方向交替变化；质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点以30°角射入磁场，粒子在纸面内运动，重力不计。 （1）若粒子以60°角进入第二层磁场区域，求： ①带电粒子进入磁场时的速度大小v0； ②带电粒子在磁场中运动的时间t； （2）改变初速度大小，要使粒子能从右侧射出磁场，求带电粒子的最小速度v。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 ①由洛伦兹力提供向心力 则 由几何关系得 解得带电粒子进入磁场时的速度大小为 ②由几何关系 得 由牛顿第二定律 得 粒子在一个磁场区域运动的时间 带电粒子在磁场中运动的时间 【小问2详解】 由几何关系 解得 其中 故 带电粒子的最小速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $