精品解析：甘肃省武威市武威第八中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

武威八中2024年秋学期高二年级期末考试试卷 物理 满分∶100分，考试时间：75分钟 一、单选题（每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共28分） 1. 关于机械波的干涉和衍射，下列说法正确的是（　　） A. 产生稳定干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等 B. 有的波能发生衍射现象，有的波不能发生衍射现象 C. 当障碍物的尺寸比波长大很多时，是不能发生衍射现象的 D. 在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．产生稳定干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等，故A正确； B．衍射现象是波特有的现象，所以波都发生衍射现象，故B错误； C．当障碍物的尺寸与波长相比时，相差不多或者比波长更小时，能发生明显衍射现象，故C错误； D．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其振幅最大，但位移可以为零，故D错误。 故选A。 2. 把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（　　） A. 小球在O位置时，动能最小，加速度最大 B. 小球在A、B位置时，动能最小，加速度最大 C. 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D. 小球从B到O的过程中，振子振动的能量不断增加 【答案】B 【解析】 【详解】AB．振子经过平衡位置时，速度最大，位移为零，所以经过平衡位置动能最大，回复力为零，加速度为零；在A、B位置时，速度为零，动能最小，位移最大，回复力最大，加速度最大，故A错误，B正确； CD．由于回复力指向平衡位置，所以振子从A经O到B的过程中，回复力先做正功，后做负功，振子的动能和弹簧的势能相互转化，且总量保持不变，即振动的能量保持不变，故CD错误。 故选B。 3. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 此单摆的摆长约为0.5m B. 此单摆的固有周期约为0.5s C. 若增大摆长，则单摆的固有频率减小 D. 若增大摆长，则共振曲线的峰将向右移动 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由共振曲线知此单摆的固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，再单摆的周期公式 代入数据可得 AB错误； CD．若增大摆长，则单摆的固有周期增大，固有频率减小，共振曲线的峰将向左移动，C正确，D错误。 故选C。 4. 有些电子原件的接线柱有很多，不同的连接方式在电路中的作用不同。如图所示，一块均匀的长方体电阻的长、宽、高分别为a、b、c，且a = 5b。将AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，R1与R2的比值为（　　） A. 5 B. 25 C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据电阻定律可知 可知 故选B。 5. 在磁感应强度为、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，、、、是以直导线为圆心的圆周上的四点，点的磁感应强度大小为0，则（　　） A. 点的磁感应强度大小为0 B. 点的磁感应强度大小为 C. 点的磁感应强度大小为 D. 、两点的磁感应强度相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．点的磁感应强度大小为0，表明电流在c点的磁感应强度大小为，方向竖直向下，根据通电导线磁场分布规律可知，电流在点的磁感应强度大小也为，根据安培定则可知，电流在点的磁感应强度方向为竖直向上，根据磁场叠加可知，点的磁感应强度大小为，故A错误； B．根据通电导线磁场分布规律可知，电流在点的磁感应强度大小也为，根据安培定则可知，电流在点的磁感应强度方向为水平向右，根据磁场叠加可知，d点的磁感应强度大小为，方向为斜向右上方，与水平方向成45°，故B正确； C．根据通电导线磁场分布规律可知，电流在点的磁感应强度大小也为，根据安培定则可知，电流在点的磁感应强度方向为水平向左，根据磁场叠加可知，点的磁感应强度大小为，方向为斜向左上方，与水平方向成45°，故C错误； D．结合上述可知，、两点的磁感应强度大小相等，方向不同，即、两点的磁感应强度不相同，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，在离地面高为h处将质量为m的小球以初速度水平抛出，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 落地前瞬间，小球的动量大小为 B. 从抛出到落地，小球所受重力的冲量大小为 C. 从抛出到落地，小球动量的变化量方向竖直向上 D. 从抛出到落地，小球动量的变化量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动能定理有 可得 小球的动量大小为 故A错误； B．根据运动学公式，重力的冲量大小为 故B错误； CD．根据动量定理有 则小球动量的变化量方向竖直向下，其大小为，故C错误，D正确。 故选D。 7. 某物理兴趣社在社团活动中发射水火箭如图所示，已知水火箭总质量为3kg，在极短时间内将2kg的水以对地的速度喷出。空气阻力可忽略，g取下列说法正确的是（ ） A. 该过程中系统机械能守恒 B. 水火箭靠空气给的反作用力加速 C. 喷水后水火箭获得的速度为 D. 水火箭上升的最大高度约为12.8m 【答案】D 【解析】 【详解】A．系统的动能和重力势能都增大，系统机械能不守恒，故A错误； B．水火箭靠压出的水给的反作用力加速，故B错误； C．由动量定理有 得喷水后水火箭获得的速度为 故C错误； D．水火箭上升的最大高度约为 故D正确。 故选D。 二、多选题（每小题有多个选项符合题意，每小题5分，漏选得3分，错选不得分，共15分） 8. 如图是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），S1的振幅A1=5cm，S2的振幅A2=3cm。则下列说法正确的是（　　） A. 再过半个周期，质点A变成振动减弱点，质点D变成振动加强点 B. 经过半个周期质点D传播到了此时A的位置 C. A、D在该时刻的高度差为16cm D. 质点C的振幅为2cm 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点。则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的。 A．振动加强点始终加强，减弱点始终减弱，故A错误； B．质点并不随波移动，而是在平衡位置上下振动，故B错误； C．S1的振幅A1=5cm，S2的振幅A2=3cm，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为8cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为-8cm，因此质点A、D在该时刻的高度差为16cm，故C正确； D．质点C是波峰与波谷的叠加点，则其合振幅为 A=A1-A2=5-3=2cm 故D正确； 故选CD。 9. 利用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图所示。某实验小组调整实验装置，在光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列正确的是（　　） A. 只增大光屏与双缝间距L，光屏上相邻两条亮条纹中心间的距离增大 B. 只增大双缝间的距离d，光屏上相邻两条亮条纹中心间的距离增大 C. 只将入射光由红光变为紫光，相邻两条亮条纹中心间距将减小 D. 测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹中心间距为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据 可知，只增大光屏与双缝间距L，光屏上相邻两条亮条纹中心间的距离增大，选项A正确； B．根据 可知，只增大双缝间的距离d，光屏上相邻两条亮条纹中心间的距离减小，选项B错误； C．根据 可知，只将入射光由红光变为紫光，波长减小，则相邻两条亮条纹中心间距将减小，选项C正确； D．测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹中心间距为 选项D错误。 故选AC。 10. 某学校创建绿色校园，图甲为新装的一批节能灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变，图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），现增加光照强度，则下列判断正确的是（　　） A. 两端电压增大 B. 干路电流减小 C. B灯变暗，A灯变暗 D. A灯变亮，B灯变暗 【答案】AC 【解析】 【详解】增加光照强度，则光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则A灯两端电压减小，A灯变暗，通过A的电流减小，根据 可知通过定值电阻的电流增大，两端电压增大；根据 可知B灯两端电压减小，则通过B灯的电流减小，B灯变暗。 故选AC。 三、实验题（每空2分，共9空，共18分） 11. 小明同学练习使用多用电表测电阻： （1）如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量： ①旋动______，使指针对准电流的“0”刻线。（填“S”或“T”） ②将K旋转到电阻挡“×10”的位置。 ③将红、黑表笔短接，旋动______（填“S”或“T”），使指针对准电阻挡的“0”刻线。 ④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。 A．将K旋转到电阻挡“×100”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×1”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表欧姆调零 （2）正确操作后，读数如图乙所示，则阻值为______Ω。 【答案】（1） ①. S ②. T ③. BDC （2）19.0 【解析】 【小问1详解】 [1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件S，使得指针对准电流的“0”刻线； [2]接着是欧姆调零，将“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处； [3]当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大，说明待测电阻较小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针指在中间刻度附近，所以要将倍率调小，所以将K旋转到电阻挡“×1”的位置，将两表笔短接，旋动合适部件，对电表欧姆调零，再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，故正确顺序为BDC。 【小问2详解】 欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以所测电阻值为 12. 用如图所示的装置可以“验证动量守恒定律”，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 （1）打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间______时，可认为气垫导轨水平。 （2）该装置在用于“验证动量守恒定律”时______（填“需要”或“不需要”）测出遮光条的宽度d。 （3）滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，先后通过光电门1和2的时间为，滑块B通过光电门2的挡光时间为；为使滑块A能通过光电门2，则______（小于、等于、大于）。 （4）若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式______（用分式、、、、表达）。 （5）改变实验装置用于验证动量定理：拿下滑块A、B，把气垫导轨左端抬高，使导轨与水平面夹角为30°，然后固定导轨。让滑块A从光电门1的左边由静止滑下，通过光电门1、2的时间为，通过光电门1和2之间的时间间隔为t，重力加速度为g，如果关系式______（用d、、t及g表示）在误差范围内成立，表明动量定理成立。 【答案】（1）相等 （2）不需要 （3）大于 （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时，可认为气垫导轨水平。 【小问2详解】 实验要验证的关系式 其中 则 即 则该实验不需要测出遮光条的宽度d。 【小问3详解】 为使滑块A能通过光电门2，则防止滑块A碰后反弹，则滑块的质量大于。 【小问4详解】 由上述分析可知，若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式 【小问5详解】 滑块通过两光电门时的速度分别为 若满足动量定理则 即 四、解答题（12+12+15=39分） 13. 如图为半径R的半圆柱形玻璃砖，当一束单色光以入射角从空气中射入玻璃砖时，折射角，已知光在真空中传播速度为c，求： （1）该玻璃砖的折射率n是多少？ （2）当光从玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角是多少？ （3）光在介质中传播速度v是多少？传播时间t是多少？ 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 玻璃砖的折射率 【小问2详解】 根据全反射的条件 解得 【小问3详解】 根据 解得，光在介质中传播速度 传播时间 14. 实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t1=0和t2=0.06s时刻的波形图。已知在t=0时刻，x=0.9m处的质点向y轴正方向运动。 （1）判断该波的传播方向，振幅，波长； （2）求该波周期可能值的表达式 （3）求该波的波速可能值的表达式。 【答案】（1）沿x轴负方向传播 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在时刻，处的质点向轴正方向运动，根据同侧法可知，该波沿轴负方向传播。 振幅为质点离开平衡位置的最大距离，图中波峰或波谷到平衡位置的竖直距离为，故 波长为相邻两个同相点（如相邻波峰或波谷）之间的水平距离，由图可得 【小问2详解】 波的传播具有周期性，时刻的波形沿轴负方向至少平移四分之一波长得到时刻的波形，即至少经历时间为四分之一周期，设波的周期为，时刻，则有 解得 【小问3详解】 根据上述有 根据图像可知，波长为，则波传播速度为 解得 15. 如图所示，质量为的木块A，静止在质量的长木板B的左端，长木板停止在光滑的水平面上，一颗质量为的子弹，以的初速度水平从左向右迅速射穿木块，穿出后子弹的速度为，木块此后恰好滑行到长木板的中央相对木板静止。已知木块与木板间的动摩擦因数，，并设A被射穿时无质量损失。求： (1)子弹射穿A时，A的速度大小。 (2)A、B的共同速度大小。 (3)A在滑行过程中，系统产生的热量及B的长度。 【答案】(1)3 m/s；(2)1 m/s；(3) 3J，3m 【解析】 【详解】(1)子弹打穿木块的过程中，子弹与木块系统动量守恒，由动量守恒定律得 m0v0＝m0v1＋mvA 解得vA ＝3 m/s。 (2)木块在木板上滑动直到共速，由动量守恒定律得 mvA=(M+m）v共 解得v共＝1 m/s。 (3)由能量守恒可得 mvA2＝Q＋（m＋M）v共2 解得Q＝3J。 又 Q＝μmgL 解得L＝3m。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武威八中2024年秋学期高二年级期末考试试卷 物理 满分∶100分，考试时间：75分钟 一、单选题（每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共28分） 1. 关于机械波的干涉和衍射，下列说法正确的是（　　） A. 产生稳定干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等 B. 有的波能发生衍射现象，有的波不能发生衍射现象 C. 当障碍物的尺寸比波长大很多时，是不能发生衍射现象的 D. 在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大 2. 把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（　　） A. 小球在O位置时，动能最小，加速度最大 B. 小球在A、B位置时，动能最小，加速度最大 C. 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D. 小球从B到O的过程中，振子振动的能量不断增加 3. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 此单摆的摆长约为0.5m B. 此单摆的固有周期约为0.5s C. 若增大摆长，则单摆的固有频率减小 D. 若增大摆长，则共振曲线的峰将向右移动 4. 有些电子原件的接线柱有很多，不同的连接方式在电路中的作用不同。如图所示，一块均匀的长方体电阻的长、宽、高分别为a、b、c，且a = 5b。将AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，R1与R2的比值为（　　） A. 5 B. 25 C. D. 5. 在磁感应强度为、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，、、、是以直导线为圆心的圆周上的四点，点的磁感应强度大小为0，则（　　） A. 点的磁感应强度大小为0 B. 点的磁感应强度大小为 C. 点的磁感应强度大小为 D. 、两点的磁感应强度相同 6. 如图所示，在离地面高为h处将质量为m的小球以初速度水平抛出，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 落地前瞬间，小球的动量大小为 B. 从抛出到落地，小球所受重力的冲量大小为 C. 从抛出到落地，小球动量的变化量方向竖直向上 D. 从抛出到落地，小球动量的变化量大小为 7. 某物理兴趣社在社团活动中发射水火箭如图所示，已知水火箭总质量为3kg，在极短时间内将2kg的水以对地的速度喷出。空气阻力可忽略，g取下列说法正确的是（ ） A. 该过程中系统机械能守恒 B. 水火箭靠空气给的反作用力加速 C. 喷水后水火箭获得的速度为 D. 水火箭上升的最大高度约为12.8m 二、多选题（每小题有多个选项符合题意，每小题5分，漏选得3分，错选不得分，共15分） 8. 如图是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），S1的振幅A1=5cm，S2的振幅A2=3cm。则下列说法正确的是（　　） A. 再过半个周期，质点A变成振动减弱点，质点D变成振动加强点 B. 经过半个周期质点D传播到了此时A的位置 C. A、D在该时刻的高度差为16cm D. 质点C的振幅为2cm 9. 利用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图所示。某实验小组调整实验装置，在光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列正确的是（　　） A. 只增大光屏与双缝间距L，光屏上相邻两条亮条纹中心间的距离增大 B. 只增大双缝间的距离d，光屏上相邻两条亮条纹中心间的距离增大 C. 只将入射光由红光变为紫光，相邻两条亮条纹中心间距将减小 D. 测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹中心间距为 10. 某学校创建绿色校园，图甲为新装的一批节能灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变，图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），现增加光照强度，则下列判断正确的是（　　） A. 两端电压增大 B. 干路电流减小 C. B灯变暗，A灯变暗 D. A灯变亮，B灯变暗 三、实验题（每空2分，共9空，共18分） 11. 小明同学练习使用多用电表测电阻： （1）如图甲所示，请根据下列步骤完成电阻测量： ①旋动______，使指针对准电流的“0”刻线。（填“S”或“T”） ②将K旋转到电阻挡“×10”的位置。 ③将红、黑表笔短接，旋动______（填“S”或“T”），使指针对准电阻挡的“0”刻线。 ④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。 A．将K旋转到电阻挡“×100”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×1”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表欧姆调零 （2）正确操作后，读数如图乙所示，则阻值为______Ω。 12. 用如图所示的装置可以“验证动量守恒定律”，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 （1）打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间______时，可认为气垫导轨水平。 （2）该装置在用于“验证动量守恒定律”时______（填“需要”或“不需要”）测出遮光条的宽度d。 （3）滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，先后通过光电门1和2的时间为，滑块B通过光电门2的挡光时间为；为使滑块A能通过光电门2，则______（小于、等于、大于）。 （4）若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达式______（用分式、、、、表达）。 （5）改变实验装置用于验证动量定理：拿下滑块A、B，把气垫导轨左端抬高，使导轨与水平面夹角为30°，然后固定导轨。让滑块A从光电门1的左边由静止滑下，通过光电门1、2的时间为，通过光电门1和2之间的时间间隔为t，重力加速度为g，如果关系式______（用d、、t及g表示）在误差范围内成立，表明动量定理成立。 四、解答题（12+12+15=39分） 13. 如图为半径R的半圆柱形玻璃砖，当一束单色光以入射角从空气中射入玻璃砖时，折射角，已知光在真空中传播速度为c，求： （1）该玻璃砖的折射率n是多少？ （2）当光从玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角是多少？ （3）光在介质中传播速度v是多少？传播时间t是多少？ 14. 实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t1=0和t2=0.06s时刻的波形图。已知在t=0时刻，x=0.9m处的质点向y轴正方向运动。 （1）判断该波的传播方向，振幅，波长； （2）求该波周期可能值的表达式 （3）求该波的波速可能值的表达式。 15. 如图所示，质量为的木块A，静止在质量的长木板B的左端，长木板停止在光滑的水平面上，一颗质量为的子弹，以的初速度水平从左向右迅速射穿木块，穿出后子弹的速度为，木块此后恰好滑行到长木板的中央相对木板静止。已知木块与木板间的动摩擦因数，，并设A被射穿时无质量损失。求： (1)子弹射穿A时，A的速度大小。 (2)A、B的共同速度大小。 (3)A在滑行过程中，系统产生的热量及B的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $