精品解析：江西省赣州市南康区第一中学2024-2025学年高二下学期期中模拟物理试题

赣州市南康区第一中学高二物理期中模拟练习 一、选择题（每题5分，共50分；1-8为单选；9-10为多选，有漏选得3分，有错选得0分） 1. 在水平方向上做简谐运动的弹簧振子在某段时间内位移越来越大，则这段时间内（　　） A. 小球的动能越来越大 B. 小球正在靠近平衡位置 C. 小球的加速度越来越小 D. 小球的速度方向与位移方向一定相同 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由题意小球的位移越来越大可知，小球正在远离平衡位置，速度越来越小，动能越来越小，位移越来越大，加速度越来越大，ABC错误； D．若位移为正值，速度则为正值，若位移为负值，速度则为负值，这段时间内速度方向和位移方向一定相同，D正确。 故选D。 2. 频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以u表示声源的速度，v表示声波的速度（u＜v），f表示接收器接收到的频率，若u增大，则（　　） A. f增大，v增大 B. f增大，v不变 C. f不变，v增大 D. f减小，v不变 【答案】B 【解析】 【详解】由于声波的速度只由传播的介质决定，故v不变，根据多普勒效应可知，当声源接近接收器时接收到的频率增加，f增大。 故选B。 3. 关于光的干涉、衍射、偏振等现象，下列说法正确的是（　　） A. 因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象 B. 光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑是光的衍射现象 C. 白光经过狭窄的单缝得到彩色图样是光的干涉现象 D. 利用偏振片可以观察到光的偏振现象，说明光是纵波 【答案】B 【解析】 【详解】A．衍射是波的特有现象，激光的方向性好，激光仍然能发生衍射现象，故A错误； B．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑，这是泊松亮斑，是光的衍射现象，故B正确； C．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样是光的衍射现象，故C错误； D．利用偏振片可以观察到光的偏振现象，说明光是横波，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，虚线框MNPQ内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则（　　） A. 粒子a带负电，粒子b、c带正电 B. 粒子c在磁场中的速度最大 C. 粒子c在磁场中的加速度最大 D. 粒子c在磁场中运动的时间最长 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误； BC．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有 得 粒子c的轨迹半径最小，速度最小，所以粒子c的加速度最小，故BC错误； D．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有 且 解得 三个带电粒子的质量和电荷量都相等，故三个粒子在同一磁场中运动的周期相等，粒子c的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，匀强电场方向与水平方向成 角，场强。质量、带电荷量的小球与一根轻质、绝缘材料制成的弹簧的右端相连，弹簧劲度系数，小球穿在水平光滑绝缘细杆上，在BC间以O点为平衡位置做简谐运动，已知小球做简谐运动的最大速度为，可以用 图像下的“面积”代表力F所做的功。下列说法正确的是（ ） A. 小球到达O点时，弹簧的形变量为4cm B. 小球做简谐运动的振幅为6cm C. 小球到达B点时的瞬时加速度为，方向水平向右 D. 运动过程中由小球和弹簧构成的系统机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．O点为平衡位置，小球合力为零，则由 解得代入数值 故A错误； B．B点到O点过程，由能量守恒定律有 解得 故B正确； C．在B点时，由牛顿第二定律有 代入数值解得 故C错误； D．小球运动过程中，电场力对小球做功，所以系统机械能不守恒，故D错误。 故选B。 6. 位于x=-2m和x=14m的两个波源在t=0时刻同时开始振动，在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，振幅分别为4cm和2cm，t=6s时波形如图所示。P、M、Q为x轴上的三个质点，平衡位置对应的坐标分别为4m、5m、8m。下列说法正确的是（　　） A. 两波源的起振方向相反 B. 两列波在重叠区域将形成稳定的干涉现象 C. t=10s时质点M的位移为2cm D. 6~10s，质点P和Q通过的路程相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据同侧法可知，左侧波形的波前P沿y轴正方向运动，右侧波形的波前Q沿y轴正方向运动，由于波源起振方向与波前振动方向相同，可知，两波源的起振方向相同，故A错误； B．根据6s时的波形可知 ， 解得 两波源振动的周期不相同，即两波源振动的频率不相同，可知，两列波在重叠区域不会形成稳定的干涉现象，故B错误； C．两列波传播速度相等，均等于 则6s到10s时间间隔内两列波传播的距离 则将6s时的波形沿波传播方向平移4m即可得到10s时的波形，平移后可知，10s时左侧波形在质点M的位置为平衡位置，右侧波形在质点M的位置为波峰位置，则t=10s时质点M的位移为2cm，故C正确； D．由于质点P、Q平衡位置之间的间距为4m，结合上述可知，6~10s内，右侧波形没有到达P点，左侧波形没有到达Q点，则6~10s内，由于 ， 则质点P通过的路程 质点Q通过的路程 可知，6~10s，质点P和Q通过的路程不相同，故D错误。 故选C。 7. 真空中半径为R的半圆柱体玻璃砖的截面图如图所示，平行于半圆柱体底面固定放置一块平面镜。一束单色光从玻璃砖底面上的P点垂直射入玻璃砖，从玻璃砖侧面上的Q点射出，经平面镜反射后从玻璃砖侧面再次进入玻璃砖，从M点（图中未画出）垂直玻璃砖底面射出。已知O、P间的距离为，玻璃砖的折射率，则平面镜与玻璃砖底面间的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】光路图如图所示 结合几何关系有，，， 解得 故选D。 8. 如图所示，两根相距为d的平行金属导轨与水平方向的夹角为θ，两导轨右下端与滑动变阻器、电源、开关连接成闭合回路，在两导轨间轻放一根质量为m、长为d的导体棒MN，导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，闭合开关S，调节滑动变阻器，当通过导体棒的电流方向相同，大小为I和3I时，导体棒MN均恰好静止。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（　　） A. a端为电源的负极 B. 当通过导体棒的电流为3I时，摩擦力沿斜面向上 C. 匀强磁场的磁感应强度 D. 导体棒与导轨间的动摩擦因数 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，导体棒受到沿导轨向上的安培力，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向由M指向N，则a端为电源的正极，故A错误； B．当通过导体棒的电流为3I时，安培力较大，则摩擦力沿斜面向下，故B错误； C．根据平衡条件可得， 联立解得 故C正确； D．由于 联立可得 故D错误。 故选C。 9. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是（　　） A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B. 质谱仪是分析同位素的重要工具 C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．带正电荷的粒子进入速度选择器，所受静电力向右，则洛伦兹力必须向左，根据左手定则可判断速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外。故A错误； C．能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中做直线运动，受力平衡，则 所以得 故C正确； BD．粒子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则 则得 其中E、B、B0都时定值，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，则粒子的轨道半径R越小，粒子的荷质比越大。所以质谱仪是分析同位素的重要工具。故B正确，D错误。 故选BC。 10. 随着人们生活水平提高，单反相机已进入普通家庭，单反相机是单镜头反光数码照相机，原理是在胶片平面的前面以45°角安装了一片反光镜，反光镜的上方依次有毛玻璃、五棱镜目镜等，五棱镜将实像光线多次反射改变光路，将影像送至目镜，使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，这样方便摄影者正确地取景和对焦。某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和各部分角度如图所示，其中，，光线从AB中点P垂直AB射入，依次经过CD、DE和EA面的反射后，最后光线从BC面射出，已知光线恰好能够在CD面上发生全反射，光在真空中的速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 五棱镜的折射率为2 B. 光线在DE面上不会发生全反射 C. 光线从BC面射出时在BC面上的入射角为0° D. 光线从射入五棱镜到射到CD面的时间为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．恰好在CD面发生全反射，由几何关系知入射角 刚好全反射时 解得折射率n=2 故A正确； B．作出光路图，如图所示 根据光的反射定律和几何关系可知光在DE面上的入射角为75°，大于临界角，则光线在DE面上会发生全反射，故B错误； C．同理在可知光在EA面上的入射角为30°，根据几何关系可得光恰好垂直于BC边射出，则光线从BC面射出时在BC面上的入射角为0°，故C正确； D．根据几何关系，可得路程 光在五棱镜中传播速度为 传播的时间为 代入数据解得 故D正确。 故选ACD。 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 某同学在做“用单摆测量重力加速度的大小”实验时，用游标卡尺测量小球直径，读数如图甲所示。 （1）游标卡尺的读数为____mm； （2）该同学根据多次测量数据作出单摆长与周期的图线（如图乙所示），根据图线求出重力加速____（保留3位有效数字）。 （3）实验时某同学测得的g值偏大，其可能的原因是 。 A. 摆球的质量太大 B. 测摆长时，仅测了线长，未加小球半径 C. 测周期时，把n次全振动误记为次 D. 摆球上端未固定牢固，振动中出现松动（摆长变长） 【答案】（1）9.8 （2）9.87 （3）C 【解析】 【小问1详解】 10分度的游标卡尺的精度为，游标刻度对准第8个刻度，则读数为 【小问2详解】 根据单摆的周期公式知 可得 故图像的斜率为 代入得 【小问3详解】 A．根据公式知 可知，重力加速度偏大，可能是周期偏小或者摆长偏大，与质量无关，A错误； B．测摆长时，仅测了线长，未加小球半径，摆长测量值偏小，重力加速偏小，B错误； C．把n次全振动误记为次，导致周期测量值偏小，重力加速度偏大，C正确； D．摆球上端未固定牢固，振动中出现松动，摆长变长，摆长测量值偏小，重力加速度偏小，D错误； 故选C。 12. 实验小组设计了一款简易电子秤，其主要结构如图，一根带有指针的轻弹簧下端固定，弹簧处于自由状态时指针指在O点，然后在弹簧上端固定带有支架的矩形线框abcd，线框中金属线圈匝数为n，，静止时线框平面在水平面内，线框上再放上托盘未画出 。以线框中心线ef为界，空间中，在ef左、右两侧分别加上水平向左、向右的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B、方向垂直于ef，重力加速度大小为g。 （1）给线圈通入电流，ab边受到的安培力大小为_______，要使指针重新指在O位置，从上往下看，给线圈通入电流的方向应为_______选填“顺时针”或“逆时针” 。 （2）当线圈中通入大小为的电流时，指针重新指在O位置，则线框和托盘的总质量________用给出的物理量符号表示 。 （3）在第（2）问的条件下，在托盘上放入被称量物体，同时改变线圈中电流的大小，当电流大小为I时，指针重新指在O位置，则被称量物体的质量为_______用给出的物理量符号表示 。 【答案】（1） ①. 零 ②. 顺时针 （2）； （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1][2]由于ab边与磁场方向平行，给线圈通入电流，ab边受到的安培力为零，由题意知，要使指针重新指在O位置，线框ad、bc边受到的安培力必须向上，根据左手定则可得从上往下看，给线圈通入电流的方向应为顺时针方向； 【小问2详解】 由平衡条件有 解得 【小问3详解】 由平衡条件有 结合 解得 三、解答题（第13题10分，第14题12分，第15题14分，共36分。） 13. 如图所示，水面下深度为 处有一点光源，光源发出的光能从水面直接射出的区域为一圆形区域。已知水对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为。求： （1）圆形区域的半径； （2）从水面直接射出的所有光线中，在水中传播的最长时间 。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设圆形区域的半径为，为全反射临界角，依题意作出光在水中传播的光路图如图所示 水对该光的折射率 又 解得 【小问2详解】 在所有从水面直接射出的光线中，光线在水中传播时间最长，设为t，光在水中传播的速度 又，， 解得 14. 如图所示，一个处于光滑水平面的弹簧振子，O点是其平衡位置，振子质量为m，弹簧劲度系数为k，振子的振动周期为，振子经过O点的速度为v。在O点正上方一质量为m的物体自由下落，当振子经过O点时，物体恰好落在振子上，并与振子粘在一起振动。求： （1）物体落在振子上后，振子经过O点的速度大小。 （2）物体落在振子上后，以振子向右经过O点为 时刻，求振子第3次到达最左端经历的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设物体落在振子上时二者速度为，分析可知，物体落在振子上前后，振子与物体组成的系统在水平方向动量守恒，有 解得 【小问2详解】 题意可知，物体落在振子上后，振子总质量为2m，故振子的振动周期为 以振子向右经过O点为 时刻，分析可知振子第一次到达最左端经历的时间 考虑周期性可知，振子第3次到达最左端经历的时间 15. 如图所示，真空中的平面直角坐标系第一象限存在沿轴正方向的匀强电场，其余象限存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带电粒子，从轴上的点以速度平行于轴射入第一象限，然后从轴上的点进入第四象限，经第三、二象限后，恰好回到轴上的点，不计粒子受到的重力。求： （1）粒子从点运动到点的时间 ； （2）匀强电场的电场强度大小； （3）匀强磁场的磁感应强度大小 。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，其水平位移 水平速度 故粒子从点运动到点的时间 【小问2详解】 粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，其竖直位移 根据匀变速直线运动规律则有 结合上述结论，解得 对粒子受力分析，根据牛顿第二定律则有 解得 【小问3详解】 粒子经过Q点时，竖直方向的速度 故粒子进入磁场中的速度 方向与x轴的夹角为，作出粒子在磁场中的运动轨迹，如图所示 由几何知识可得， 又因为 所以 故有 解得 故粒子圆周运动的半径 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 赣州市南康区第一中学高二物理期中模拟练习 一、选择题（每题5分，共50分；1-8为单选；9-10为多选，有漏选得3分，有错选得0分） 1. 在水平方向上做简谐运动的弹簧振子在某段时间内位移越来越大，则这段时间内（　　） A. 小球的动能越来越大 B. 小球正在靠近平衡位置 C. 小球的加速度越来越小 D. 小球的速度方向与位移方向一定相同 2. 频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动，以u表示声源的速度，v表示声波的速度（u＜v），f表示接收器接收到的频率，若u增大，则（　　） A. f增大，v增大 B. f增大，v不变 C. f不变，v增大 D. f减小，v不变 3. 关于光的干涉、衍射、偏振等现象，下列说法正确的是（　　） A. 因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象 B. 光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑是光的衍射现象 C. 白光经过狭窄的单缝得到彩色图样是光的干涉现象 D. 利用偏振片可以观察到光的偏振现象，说明光是纵波 4. 如图所示，虚线框MNPQ内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则（　　） A. 粒子a带负电，粒子b、c带正电 B. 粒子c在磁场中的速度最大 C. 粒子c在磁场中的加速度最大 D. 粒子c在磁场中运动的时间最长 5. 如图所示，匀强电场方向与水平方向成角，场强。质量、带电荷量的小球与一根轻质、绝缘材料制成的弹簧的右端相连，弹簧劲度系数，小球穿在水平光滑绝缘细杆上，在BC间以O点为平衡位置做简谐运动，已知小球做简谐运动的最大速度为，可以用 图像下的“面积”代表力F所做的功。下列说法正确的是（ ） A. 小球到达O点时，弹簧的形变量为4cm B. 小球做简谐运动的振幅为6cm C. 小球到达B点时的瞬时加速度为，方向水平向右 D. 运动过程中由小球和弹簧构成的系统机械能守恒 6. 位于x=-2m和x=14m的两个波源在t=0时刻同时开始振动，在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，振幅分别为4cm和2cm，t=6s时波形如图所示。P、M、Q为x轴上的三个质点，平衡位置对应的坐标分别为4m、5m、8m。下列说法正确的是（　　） A. 两波源的起振方向相反 B. 两列波在重叠区域将形成稳定的干涉现象 C. t=10s时质点M的位移为2cm D. 6~10s，质点P和Q通过的路程相同 7. 真空中半径为R的半圆柱体玻璃砖的截面图如图所示，平行于半圆柱体底面固定放置一块平面镜。一束单色光从玻璃砖底面上的P点垂直射入玻璃砖，从玻璃砖侧面上的Q点射出，经平面镜反射后从玻璃砖侧面再次进入玻璃砖，从M点（图中未画出）垂直玻璃砖底面射出。已知O、P间的距离为，玻璃砖的折射率，则平面镜与玻璃砖底面间的距离为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，两根相距为d的平行金属导轨与水平方向的夹角为θ，两导轨右下端与滑动变阻器、电源、开关连接成闭合回路，在两导轨间轻放一根质量为m、长为d的导体棒MN，导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，闭合开关S，调节滑动变阻器，当通过导体棒的电流方向相同，大小为I和3I时，导体棒MN均恰好静止。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（　　） A. a端为电源的负极 B. 当通过导体棒的电流为3I时，摩擦力沿斜面向上 C. 匀强磁场的磁感应强度 D. 导体棒与导轨间的动摩擦因数 9. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是（　　） A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B. 质谱仪是分析同位素的重要工具 C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 10. 随着人们生活水平提高，单反相机已进入普通家庭，单反相机是单镜头反光数码照相机，原理是在胶片平面的前面以45°角安装了一片反光镜，反光镜的上方依次有毛玻璃、五棱镜目镜等，五棱镜将实像光线多次反射改变光路，将影像送至目镜，使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，这样方便摄影者正确地取景和对焦。某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和各部分角度如图所示，其中，，光线从AB中点P垂直AB射入，依次经过CD、DE和EA面的反射后，最后光线从BC面射出，已知光线恰好能够在CD面上发生全反射，光在真空中的速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 五棱镜的折射率为2 B. 光线在DE面上不会发生全反射 C. 光线从BC面射出时在BC面上的入射角为0° D. 光线从射入五棱镜到射到CD面的时间为 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 某同学在做“用单摆测量重力加速度的大小”实验时，用游标卡尺测量小球直径，读数如图甲所示。 （1）游标卡尺的读数为____mm； （2）该同学根据多次测量数据作出单摆长与周期的图线（如图乙所示），根据图线求出重力加速____（保留3位有效数字）。 （3）实验时某同学测得的g值偏大，其可能的原因是 。 A. 摆球的质量太大 B. 测摆长时，仅测了线长，未加小球半径 C. 测周期时，把n次全振动误记为次 D. 摆球上端未固定牢固，振动中出现松动（摆长变长） 12. 实验小组设计了一款简易电子秤，其主要结构如图，一根带有指针的轻弹簧下端固定，弹簧处于自由状态时指针指在O点，然后在弹簧上端固定带有支架的矩形线框abcd，线框中金属线圈匝数为n，，静止时线框平面在水平面内，线框上再放上托盘未画出 。以线框中心线ef为界，空间中，在ef左、右两侧分别加上水平向左、向右的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B、方向垂直于ef，重力加速度大小为g。 （1）给线圈通入电流，ab边受到的安培力大小为_______，要使指针重新指在O位置，从上往下看，给线圈通入电流的方向应为_______选填“顺时针”或“逆时针” 。 （2）当线圈中通入大小为的电流时，指针重新指在O位置，则线框和托盘的总质量________用给出的物理量符号表示 。 （3）在第（2）问的条件下，在托盘上放入被称量物体，同时改变线圈中电流的大小，当电流大小为I时，指针重新指在O位置，则被称量物体的质量为_______用给出的物理量符号表示 。 三、解答题（第13题10分，第14题12分，第15题14分，共36分。） 13. 如图所示，水面下深度为 处有一点光源，光源发出的光能从水面直接射出的区域为一圆形区域。已知水对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为。求： （1）圆形区域的半径； （2）从水面直接射出的所有光线中，在水中传播的最长时间 。 14. 如图所示，一个处于光滑水平面的弹簧振子，O点是其平衡位置，振子质量为m，弹簧劲度系数为k，振子的振动周期为，振子经过O点的速度为v。在O点正上方一质量为m的物体自由下落，当振子经过O点时，物体恰好落在振子上，并与振子粘在一起振动。求： （1）物体落在振子上后，振子经过O点的速度大小。 （2）物体落在振子上后，以振子向右经过O点为 时刻，求振子第3次到达最左端经历的时间。 15. 如图所示，真空中的平面直角坐标系第一象限存在沿轴正方向的匀强电场，其余象限存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带电粒子，从轴上的点以速度平行于轴射入第一象限，然后从轴上的点进入第四象限，经第三、二象限后，恰好回到轴上的点，不计粒子受到的重力。求： （1）粒子从点运动到点的时间 ； （2）匀强电场的电场强度大小 ； （3）匀强磁场的磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $