精品解析：山东威海市乳山市银滩高级中学2025-2026学年高二上学期1月期末考试物理试题

2025-2026学年度第一学期高二物理期末考试模拟测试 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（共40分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。 2、第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。 3、第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题（1-8单选，每题3分；9-12多选，每题4分，漏选2分，错选0分） 1. 关于机械振动、机械波、光的有关现象，说法正确的是（　　） A. 遥远的恒星远离地球时，人类接收到该恒星发出的光的频率等于其真实频率 B. 方阵列队过桥时踢正步的频率和桥自身的固有频率越接近，桥振动的幅度越大 C. 电影院看电影时戴的3D眼镜是利用光的干涉原理 D. 物体影子的边缘比较模糊，这是光的干涉现象 【答案】B 【解析】 【详解】A. 根据多普勒效应，当光源（如恒星）远离观察者时，接收到的光频率低于其真实频率（发生红移），故A错误； B. 根据共振原理，当驱动力的频率（方阵踢正步的频率）接近系统的固有频率（桥的固有频率）时，振幅会显著增大，故B正确； C. 电影院3D眼镜通常利用光的偏振原理（如偏振片分离左右眼图像），而非干涉原理（干涉需相干波叠加），故C错误； D. 物体影子边缘模糊是光绕过障碍物产生的衍射现象，干涉是两列相干波叠加形成明暗条纹，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，光滑水平面上有一静止的木块，一颗子弹以水平速度v0射穿木块，并沿原来速度方向远离木块。则在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 子弹和木块组成的系统机械能守恒，动量守恒 B. 子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小 C. 子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功 D. 子弹动能变化量的大小等于木块动能变化量的大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．子弹穿过木块时，因水平面光滑，系统水平方向合外力为零，动量守恒。但子弹与木块间摩擦力做功转化为内能，系统机械能不守恒，故A错误； B．由牛顿第三定律，子弹与木块间相互作用力f大小相等、方向相反，作用时间t相同。根据冲量I＝Ft，二者冲量大小相等，故B正确； C．设摩擦力大小为f，木块位移为x1，子弹位移为x2。因子弹速度始终大于木块速度，故x2＞x1。子弹对木块做功W1＝fx1，木块对子弹做功W2＝﹣fx2。由于x1≠x2，得|W1|≠|W2|，故C错误； D．由动能定理，子弹动能变化量|ΔEk2|＝fx2，木块动能变化量|ΔEk1|＝fx1。因x2＞x1，故|ΔEk2|＞|ΔEk1|，即子弹动能减少量大于木块动能增加量，故D错误。 故选B。 3. 两个完全相同的竖直弹簧秤，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线ab，长度为L。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在ab中通入由a到b的恒定电流，电流强度为I，稳定后弹簧秤的示数为，若将电流反向，电流强度变为，稳定后弹簧秤的示数为，两次弹簧均处于伸长状态，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 直导线ab的质量为 D. 匀强磁场的磁感应强度B的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】设直导线ab的质量为m，匀强磁场的磁感应强度为B。 根据题意，和是单个弹簧秤的示数，由于有两个完全相同的弹簧秤，所以弹簧秤对导线的总拉力在两种情况下分别为和。 情况一： 电流由a到b，强度为。 根据左手定则，导线ab受到的安培力方向竖直向上，大小为 导线处于平衡状态，受力分析可得 情况二： 电流反向，由b到a，强度变为。 根据左手定则，导线ab受到的安培力方向竖直向下，大小为 导线处于平衡状态，受力分析可得 联立方程进行求解， 即，， 故选C。 4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b之上，在一端夹入一张薄纸片c，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当红光从上方入射后，从上往下看有明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A. 当纸片c向右往底边方向拉出少许，图中的条纹间距会变得宽一些 B. 保持其他条件不变，仅将红光换成绿光从上方入射，则干涉条纹会变疏 C. 若增大红光射到平板玻璃a上表面的入射角，则红光有可能在平板玻璃a的下表面发生全反射 D. 若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凹坑，则相应的干涉条纹会向右往底边方向弯曲一点 【答案】A 【解析】 【详解】A．当纸片c向右往底边方向拉出少许，相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，干涉条纹条纹间距变大，条纹变疏，故A正确； B．根据条纹间距公式可知，保持其他条件不变，仅将红光换成绿光从上方入射，由于波长减小，间距变小，则干涉条纹会变密，故B错误； C．根据光路的可逆性，若增大红光射到平板玻璃a上表面的入射角，则红光仍将从玻璃板射出，不会发生全反射，故C错误； D．若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凹坑，则亮条纹提前出现，即相应的干涉条纹会向左往顶角方向弯曲一点，故D错误。 故选A。 5. 如图，边长为的正方形区域内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，区域中心有一粒子源S（体积不计），可源源不断地向平面内各个方向发射速率均为、质量均为、电荷量均为的同种带正电粒子，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】由洛伦兹力提供向心力得 解得 粒子在磁场中的运动周期为 当粒子在磁场中运动时间最长时，其轨迹对应的圆心角最大，此时弦长最大，如图所示 可知粒子在磁场中运动的最长时间为 当粒子在磁场中运动时间最短时，其轨迹对应的圆心角最小，此时弦长最小，如图所示 可知粒子在磁场中运动的最短时间为 故选B。 6. “天宫课堂”第四课中，航天员演示小球碰撞实验。分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如上图所示。小球和大球的质量分别为、，可估算出（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由第一张与第二张照片可知小球的初速度大小为 由第二张与第三张照片可知碰撞后小球的速度大小为 碰撞后大球的速度大小为 设水平向左为正方向，根据动量守恒定律可得 由图可知 可得 故选B。 7. 如图，在粗糙水平地面上静置着倾角为、质量为的斜面体，其斜面光滑。斜面上放置的质量为的物块与固定在斜面上端劲度系数为的轻质弹簧相连，弹簧的轴线始终与斜面平行。在弹簧处于原长时将物块由静止释放，物块在斜面上做往复运动的过程中，斜面体始终保持静止，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 物块沿斜面向下运动的最大距离为 B. 地面对斜面体的摩擦力大小可能为零 C. 地面对斜面体的摩擦力大小恒为 D. 地面对斜面体的支持力小于 【答案】B 【解析】 【详解】A．物块在斜面上做简谐运动，其平衡位置满足 弹簧处于原长时将物块由静止释放，故振幅为 根据简谐运动的对称性可知物块沿斜面向下运动的最大距离为，A错误； BC．物块在斜面上做简谐运动，沿斜面方向的加速度按正弦规律变化，即 其在水平方向上的分量为 根据牛顿第二定律可得 即摩擦力的大小按余弦规律变化，B正确，C错误； D．因为 在竖直方向上根据系统牛顿第二定律得 解得 地面对斜面体的支持力可能大于、等于或小于，D错误。 故选B。 8. 、为同一均匀介质中相距的两个波源，在时刻同时由各自平衡位置沿轴方向开始做简谐振动并相向发出两列简谐横波，为两波源连线上介质中的质点，与波源、的距离分别是和，测得质点的振动图像如图所示，则下列判断正确的是（　　） A. 两波的传播速度均为 B. 波源振动的振幅为 C. 两列波叠加时质点所在位置为振动的减弱点 D. 从时刻开始，在内质点运动的路程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．t=0s时刻开始经过t1=1s波源S1的振动传播到P点，传播距离为x1 =2m，t2=3s时波源S2的振动传播到P点，传播距离为x2 =6m，可知传播速度均为，故A错误； B．在t2=3s时两列波相遇，由图像可知此时两列波引起的振动方向相反，所以波源S1的振幅为2cm，波源S2的振幅为4cm+2cm=6cm，故B错误； C．由图像可知两列波在P点相遇时引起的振动方向始终相反，所以两列波叠加时P点所在位置为振动的减弱点，故C正确； D．从t=0时刻开始，在5s内质点P经历两次全振动，振幅分别为2cm和4cm，所以通过路程为s=（4+2）×4cm=24cm，故D错误。 故选C。 9. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设水对光的折射率为，则下列说法正确的是（ ） A. 在水中，光的波长比光的长 B. 在水中，光的传播速度比光的小 C. 复色光圆形区域的面积为 D. 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，光的干涉条纹间距比光的窄 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．光在水面上有光射出的区域面积较大，可知光的临界角较大，根据，知光的折射率较小，再由可知，在水中，光的波速比光的大，光的波长比光的长，故A正确，B错误； C．设复色光区域的半径为，根据，结合几何关系，可知 故复色光圆形区域的面积为，故C正确； D．光的折射率小，波长长，根据双缝干涉条纹间距公式可知，相同条件下，光的干涉条纹间距比光的宽。故D错误。 故选AC。 10. 某均匀介质中两个频率为1Hz的波源S1，S2分别位于x1=-3m，x2=3m处，并先后在t1=0和t2=0.25s从平衡位置开始垂直纸面向外振动，S1与S2的振幅相等，形成简谐波在xoy平面内传播。平面内有两个质点P（0，4m）和质点Q（3m，8m），其中质点P在5.625s时第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（　　） A. 质点P在2.5s时起振 B. 两列波的波长为1m C. 质点Q为振动减弱点 D. PQ连线上有2个振动加强点 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题意可得，波源、到点的距离均为 两列波传播的周期为 由于两个波源起振的时间相差 根据质点的振动可知，两个波源在点的叠加使点开始振动时再次回到平衡位置，则波源的振动传播到点的时间为，故A错误。 B．由波速 根据波速，可得，故B正确。 C．由题意可得， 所以两列波的波源到点的波程差为 所以波在点到达波峰时，波在点处于平衡位置，所以质点既不是振动加强点，也不是振动减弱点，故C错误。 D．由于波源、起振时间相差，即两列波的波程差相差时，则点为振动加强点，由题意可知连线上的点到两个波源的波程差范围在之间，即，所以连线上有两个振动加强点，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，质量为，长为的铜棒，用长度也为的两根轻导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，未通电时，轻导线静止在竖直方向，通入大小为的恒定电流后，棒向纸面外偏转的最大角度为，忽略一切阻力，已知重力加速度为g。则（　　） A. 棒中电流的方向为 B. 磁场的大小为 C. 磁场的大小为 D. 保持电流的大小方向恒定，在外力作用下，将ab棒拉到角时静止释放，则ab棒来回摆动的周期为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．棒受到的安培力方向垂直纸面向外，由左手定则可知，棒中电流的方向为a→b，故A错误； BC．通入大小为I的恒定电流后，棒做圆周运动，将恒定的安培力与重力的合力F作为等效重力，已知棒偏转的最大角度为=60°，则在偏转了30°时速度最大，此位置为等效最低点，可得合力F的方向与竖直方向的夹角为30°，如下图所示 则有BIl= mgtan 30° 解得 故B正确，C错误； D．将ab棒拉到=25°角时静止释放后，棒的运动可看作单摆的简谐运动，安培力与重力的合力 F作为等效重力，则有 解得等效重力加速度 根据单摆周期公式可得ab棒来回摆动的周期为 故D正确。 故选BD。 12. 如图，两条“”形的平行金属导轨固定在绝缘水平面上。间距，左、右两导轨面与水平面夹角均为，导轨顶端连接有一电动势，内阻的电源。电源左侧存在垂直于导轨平面向上且磁感应强度大小为的匀强磁场，右侧存在竖直向下且磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为的相同导体棒分别放在两侧导轨上且均恰好静止，导体棒与导轨垂直且接触良好，接触点间导体棒电阻均为。已知右侧导轨光滑，左侧导轨与导体棒之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属导轨电阻不计。取重力加速度大小，则（　　） A. 的热功率为 B. 一定等于 C. 一定等于 D. 若反向，此瞬间加速度大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．MN与PQ并联的总电阻为 根据闭合电路欧姆定律，电路中的总电流为 MN与PQ中电流相等，的热功率为，故A正确； B．MN中的电流方向为由N到M，根据左手定则可知，MN所受安培力沿导轨向上，因 则 又因MN恰好静止，故MN所受摩擦力为最大静摩擦力，其方向可能沿导轨向上，也可能沿导轨向下，故的大小不唯一，故B错误； C.右侧导轨光滑，PQ恰好静止，对其受力分析，受重力mg、支持力N和水平向右的安培力FA2=B2IL，沿导轨方向合力为零，即mgsinθ=FA2cosθ，代入数据解得B2=0.375T，故C正确； D．PQ所受安培力水平向左，根据PQ受力平衡得 若反向，根据牛顿第二定律得 联立解得，故D正确。 故选ACD。 二、实验题 13. 某小组的甲、乙同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，如图1所示。 （1）为了减小实验误差，下列操作正确的是 。 A. 必须选择边界平行的玻璃砖 B. 选择的入射角应尽量小些 C. 没有刻度尺时，可以将玻璃砖界面当尺子画界线 D. 大头针P1、P2和P3、P4之间的距离应适当大些 （2）甲同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线，与法线的交点分别为B点和D点，如图2所示。用刻度尺测得AB的长度为x1，CD的长度为x2，则玻璃砖的折射率n =_________（用x1，x2表示）。 （3）若该同学在确定P4位置时，不小心把P4位置画得偏左了一些，则测出来的折射率____________。（选填“偏大”“偏小”“不变”） （4）以往，已知材料的折射率都为正值。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（），称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是 。 A. B. C. D. 【答案】（1）D （2） （3）偏小 （4）B 【解析】 【小问1详解】 A．根据折射定律，实验时只要正确测量出入射角和折射角即可，不需要选择边界平行的玻璃砖，故A错误； B．为了减小测量角度的误差，入射角应适当大些，故B错误； C．玻璃砖的光学面是用来透光的，即使没有刻度尺时，也不可以将玻璃砖界面当尺子画界线，故C错误； D．为了减小确定入射光线、出射光线方向的误差，大头针P1、P2和P3、P4之间的距离应适当大些，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 设单位圆的半径为R，根据数学知识，入射角的正弦 折射角的正弦 根据折射定律 【小问3详解】 若该同学在确定P4位置时，不小心画得偏左了一些，光路图如图所示： 由图可知，入射角不变，折射角偏大，根据折射定律，折射率的测量值偏小 【小问4详解】 AD．根据题目所给负折射率的意义，折射角和入射角应该在法线的一侧，故AD错误； BC．该材料的折射率等于1，说明折射角和入射角相等，故B正确，C错误； 故选B。 14. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的硬币甲和硬币乙进行实验。 将质量为的硬币甲放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，记录甲停在水平面上的位置P。将质量为的硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将硬币甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别记录甲和乙停止的位置M和N。测量OP、OM、ON的长度分别为、和保持释放位置不变，重复实验若干次。 （1）下列措施必要的是__________； A. 轨道BO段必须是光滑的 B. 硬币甲的质量大于硬币乙的质量 C. 测出B到OA平面的高度h （2）若甲、乙硬币碰撞过程中动量守恒，其表达式可表示为________； （3）若甲、乙为弹性碰撞，则________（仅用和表示）。 【答案】（1）B （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 A．轨道BO段不是必须是光滑，只要满足硬币甲放置在斜面上同一位置，由静止释放，就可以使甲到O点时速度相同，A错误； B．规定向右为正方向，碰撞过程由动量守恒和机械能守恒，有， 解得 可知碰后甲的速度方向向右，则必须满足硬币甲的质量大于硬币乙的质量，B正确； C．由动能定理有 解得碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为 故不需要测出B到OA平面的高度h，C错误。 故选B。 【小问2详解】 分别对甲、乙碰后由动能定理可得， 同理可得甲、乙碰后的速度分别为， 若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则 整理可得 【小问3详解】 若甲、乙的碰撞过程可视为弹性碰撞，则 则应满足 三、解答题 15. 如图所示，棱镜的截面为直角梯形，一束细光束由边的O点斜射入棱镜，光路图如图所示，光在边和边均发生全反射。光束射到边的位置恰好在边的中点，且此位置的入射角比临界角大，已知，，，光在真空中的传播速度为c。求： （1）棱镜材料的折射率； （2）光从射入棱镜到射出棱镜的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设临界角为C，由题意可知光束在边的入射角为，则 解得 又 解得。 【小问2详解】 由几何关系得， 则为等腰三角形，则有 光束在边的入射角为，光束在边发生全反射，由几何关系可知反射光线平行于边且 光束在棱镜中的传播速度为 光从射入棱镜到射出棱镜的时间为 解得。 16. 一列简谐横波，在时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为20cm。P、Q两点的坐标为和，波传播方向由右向左，已知时，P点第二次出现波峰。试计算： （1）这列波的传播速度多大？ （2）从时刻起，经多长时间Q点第二次出现波峰？ （3）当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？ 【答案】（1）10m/s；（2）1.5s；（3）1.8m 【解析】 【详解】（1）由题图知，这列波的波长为 波传播方向由右向左，已知时，P点第二次出现波峰，则有 解得周期为 则这列波的传播速度为 （2）第一个波峰传到Q点的距离为，所需时间为 则从时刻起，Q点第二次出现波峰经历的时间为 （3）振动传到P点需要的时间为个周期，所以当Q点第一次出现波峰时，P点已振动了 则P点通过的路程为 17. 如图甲所示，一水平面除AB段外其余均光滑。轻弹簧左端与固定挡板相连，质量为m的物块a放在水平面上A点，刚好与处于自然伸长的轻弹簧右端接触。质量为3m的物块b静止在B点，A、B间距离为R。质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧静止于B点右侧，圆弧面BC的最低点B与水平面相切。物块a与水平面上AB间的动摩擦因数大小与离A点距离x的关系如图乙所示。现用外力将物块a向左推移并锁定在P点，此时弹簧弹性势能为8.2mgR，解锁物块a，物块a向右滑去并与物块b碰撞。若物块a、b均视为质点，且每次碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g，求： （1）物块a与b第一次碰撞前一瞬间a的速度大小； （2）物块a与b第一次碰撞后一瞬间a、b的速度大小、； （3）若物块b从圆弧面上返回时与a在水平面上相碰，则b最终的速度为多大。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 物块a从P到B过程，根据动能定理有 其中 联立解得 【小问2详解】 a、b第一次碰撞过程，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 联立解得， 即物块a与b第一次碰撞后一瞬间a、b的速度大小分别为、； 【小问3详解】 b与圆弧质量相等，根据动量守恒定律和能量守恒定律有， 可得， 即b返回到圆弧底端速度为零，且在B点右侧静止，圆弧体速度大小为，a再次返回B点，由动能定理 解得 a、b第二次碰撞，根据动量守恒定律 根据能量守恒定律 联立解得， 故物块b最终的速度大小 18. 如图所示，在x<0的区域存在方向竖直向上、大小为的匀强电场，在x>0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B（未知）。一个质量为m，电荷量为q的带正电粒子甲从A点以速度大小沿x轴正方向进入电场，粒子甲从D点进入磁场后，恰好在C点与质量为2m且沿x轴负方向以速度大小运动的中性粒子乙沿x轴方向发生弹性正碰，且有一半电荷量转移给粒子乙。已知C点横坐标为，不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场变化引起的效应（，，为已知量）。求： （1）粒子甲的比荷； （2）粒子甲刚进入磁场时的速率v和刚进入磁场后做圆周运动的半径R的大小； （3）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在x<0的区域加上与x>0区域内相同的磁场，求甲乙从第一次碰撞开始计时，以后甲做周期性运动时每个周期通过的路程s。（所有碰撞都认为是弹性正碰，碰撞时间忽略不计） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中沿x轴匀速直线运动 沿y轴匀加速直线运动， 联立可得 【小问2详解】 粒子在电场中沿y轴匀加速直线运动 进入磁场中粒子速度与x轴的夹角，即 则进入磁场速率 磁场中运动轨迹如图 由几何得 解得 【小问3详解】 设甲、乙两粒子碰撞后的速度分别为， 碰撞过程中动量守恒 弹性碰撞，机械能守恒 解得，，即碰撞后两粒子速度与碰撞前的速度等大，反向。 粒子在磁场中运动，由，可得 碰撞后，甲的电荷量减半，因而轨迹半径变为原来的二倍， 乙与甲的动量相同，电荷量相同，轨迹半径也相同 运动周期 由题意知乙的质量为甲质量的二倍，所以 所以当甲转过一圈时，乙转半圈，二者会在碰撞点再次相遇，从而形成周期性运动，则相邻两次碰撞期间，甲运动的路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第一学期高二物理期末考试模拟测试 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（共40分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的班级、姓名、座号、准考证号填写在答题卡和试卷规定的位置上，并将答题卡上的考号、科目、试卷类型涂好。 2、第Ⅰ卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试卷上。 3、第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔在答卷纸各题的答题区域内作答；不能写在试题卷上，不按以上要求作答的答案无效。 一、选择题（1-8单选，每题3分；9-12多选，每题4分，漏选2分，错选0分） 1. 关于机械振动、机械波、光的有关现象，说法正确的是（　　） A. 遥远的恒星远离地球时，人类接收到该恒星发出的光的频率等于其真实频率 B. 方阵列队过桥时踢正步的频率和桥自身的固有频率越接近，桥振动的幅度越大 C. 电影院看电影时戴的3D眼镜是利用光的干涉原理 D. 物体影子的边缘比较模糊，这是光的干涉现象 2. 如图所示，光滑水平面上有一静止的木块，一颗子弹以水平速度v0射穿木块，并沿原来速度方向远离木块。则在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 子弹和木块组成的系统机械能守恒，动量守恒 B. 子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小 C. 子弹对木块做的功等于木块对子弹做的功 D. 子弹动能变化量的大小等于木块动能变化量的大小 3. 两个完全相同的竖直弹簧秤，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线ab，长度为L。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在ab中通入由a到b的恒定电流，电流强度为I，稳定后弹簧秤的示数为，若将电流反向，电流强度变为，稳定后弹簧秤的示数为，两次弹簧均处于伸长状态，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 直导线ab的质量为 D. 匀强磁场的磁感应强度B的大小为 4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示。将一块平板玻璃a放置在另一平板玻璃b之上，在一端夹入一张薄纸片c，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当红光从上方入射后，从上往下看有明暗相间的干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A. 当纸片c向右往底边方向拉出少许，图中的条纹间距会变得宽一些 B. 保持其他条件不变，仅将红光换成绿光从上方入射，则干涉条纹会变疏 C. 若增大红光射到平板玻璃a上表面的入射角，则红光有可能在平板玻璃a的下表面发生全反射 D. 若平板玻璃b的上表面某处有一个细小的凹坑，则相应的干涉条纹会向右往底边方向弯曲一点 5. 如图，边长为的正方形区域内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，区域中心有一粒子源S（体积不计），可源源不断地向平面内各个方向发射速率均为、质量均为、电荷量均为的同种带正电粒子，不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 6. “天宫课堂”第四课中，航天员演示小球碰撞实验。分析实验视频，每隔相等的时间截取一张照片，如上图所示。小球和大球的质量分别为、，可估算出（　　） A. B. C. D. 7. 如图，在粗糙水平地面上静置着倾角为、质量为的斜面体，其斜面光滑。斜面上放置的质量为的物块与固定在斜面上端劲度系数为的轻质弹簧相连，弹簧的轴线始终与斜面平行。在弹簧处于原长时将物块由静止释放，物块在斜面上做往复运动的过程中，斜面体始终保持静止，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 物块沿斜面向下运动的最大距离为 B. 地面对斜面体的摩擦力大小可能为零 C. 地面对斜面体的摩擦力大小恒为 D. 地面对斜面体的支持力小于 8. 、为同一均匀介质中相距的两个波源，在时刻同时由各自平衡位置沿轴方向开始做简谐振动并相向发出两列简谐横波，为两波源连线上介质中的质点，与波源、的距离分别是和，测得质点的振动图像如图所示，则下列判断正确的是（　　） A. 两波的传播速度均为 B. 波源振动的振幅为 C. 两列波叠加时质点所在位置为振动的减弱点 D. 从时刻开始，在内质点运动的路程为 9. 如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设水对光的折射率为，则下列说法正确的是（ ） A. 在水中，光的波长比光的长 B. 在水中，光的传播速度比光的小 C. 复色光圆形区域的面积为 D. 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，光的干涉条纹间距比光的窄 10. 某均匀介质中两个频率为1Hz的波源S1，S2分别位于x1=-3m，x2=3m处，并先后在t1=0和t2=0.25s从平衡位置开始垂直纸面向外振动，S1与S2的振幅相等，形成简谐波在xoy平面内传播。平面内有两个质点P（0，4m）和质点Q（3m，8m），其中质点P在5.625s时第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（　　） A. 质点P在2.5s时起振 B. 两列波的波长为1m C. 质点Q为振动减弱点 D. PQ连线上有2个振动加强点 11. 如图所示，质量为，长为的铜棒，用长度也为的两根轻导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，未通电时，轻导线静止在竖直方向，通入大小为的恒定电流后，棒向纸面外偏转的最大角度为，忽略一切阻力，已知重力加速度为g。则（　　） A. 棒中电流的方向为 B. 磁场的大小为 C. 磁场的大小为 D. 保持电流的大小方向恒定，在外力作用下，将ab棒拉到角时静止释放，则ab棒来回摆动的周期为 12. 如图，两条“”形的平行金属导轨固定在绝缘水平面上。间距，左、右两导轨面与水平面夹角均为，导轨顶端连接有一电动势，内阻的电源。电源左侧存在垂直于导轨平面向上且磁感应强度大小为的匀强磁场，右侧存在竖直向下且磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为的相同导体棒分别放在两侧导轨上且均恰好静止，导体棒与导轨垂直且接触良好，接触点间导体棒电阻均为。已知右侧导轨光滑，左侧导轨与导体棒之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属导轨电阻不计。取重力加速度大小，则（　　） A. 的热功率为 B. 一定等于 C. 一定等于 D. 若反向，此瞬间加速度大小为 二、实验题 13. 某小组的甲、乙同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，如图1所示。 （1）为了减小实验误差，下列操作正确的是 。 A. 必须选择边界平行的玻璃砖 B. 选择的入射角应尽量小些 C. 没有刻度尺时，可以将玻璃砖界面当尺子画界线 D. 大头针P1、P2和P3、P4之间的距离应适当大些 （2）甲同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线，与法线的交点分别为B点和D点，如图2所示。用刻度尺测得AB的长度为x1，CD的长度为x2，则玻璃砖的折射率n =_________（用x1，x2表示）。 （3）若该同学在确定P4位置时，不小心把P4位置画得偏左了一些，则测出来的折射率____________。（选填“偏大”“偏小”“不变”） （4）以往，已知材料的折射率都为正值。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（），称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是 。 A. B. C. D. 14. 某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的硬币甲和硬币乙进行实验。 将质量为的硬币甲放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲，记录甲停在水平面上的位置P。将质量为的硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将硬币甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别记录甲和乙停止的位置M和N。测量OP、OM、ON的长度分别为、和保持释放位置不变，重复实验若干次。 （1）下列措施必要的是__________； A. 轨道BO段必须是光滑的 B. 硬币甲的质量大于硬币乙的质量 C. 测出B到OA平面的高度h （2）若甲、乙硬币碰撞过程中动量守恒，其表达式可表示为________； （3）若甲、乙为弹性碰撞，则________（仅用和表示）。 三、解答题 15. 如图所示，棱镜的截面为直角梯形，一束细光束由边的O点斜射入棱镜，光路图如图所示，光在边和边均发生全反射。光束射到边的位置恰好在边的中点，且此位置的入射角比临界角大，已知，，，光在真空中的传播速度为c。求： （1）棱镜材料的折射率； （2）光从射入棱镜到射出棱镜的时间。 16. 一列简谐横波，在时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为20cm。P、Q两点的坐标为和，波传播方向由右向左，已知时，P点第二次出现波峰。试计算： （1）这列波的传播速度多大？ （2）从时刻起，经多长时间Q点第二次出现波峰？ （3）当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程为多少？ 17. 如图甲所示，一水平面除AB段外其余均光滑。轻弹簧左端与固定挡板相连，质量为m的物块a放在水平面上A点，刚好与处于自然伸长的轻弹簧右端接触。质量为3m的物块b静止在B点，A、B间距离为R。质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧静止于B点右侧，圆弧面BC的最低点B与水平面相切。物块a与水平面上AB间的动摩擦因数大小与离A点距离x的关系如图乙所示。现用外力将物块a向左推移并锁定在P点，此时弹簧弹性势能为8.2mgR，解锁物块a，物块a向右滑去并与物块b碰撞。若物块a、b均视为质点，且每次碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g，求： （1）物块a与b第一次碰撞前一瞬间a的速度大小； （2）物块a与b第一次碰撞后一瞬间a、b的速度大小、； （3）若物块b从圆弧面上返回时与a在水平面上相碰，则b最终的速度为多大。 18. 如图所示，在x<0的区域存在方向竖直向上、大小为的匀强电场，在x>0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B（未知）。一个质量为m，电荷量为q的带正电粒子甲从A点以速度大小沿x轴正方向进入电场，粒子甲从D点进入磁场后，恰好在C点与质量为2m且沿x轴负方向以速度大小运动的中性粒子乙沿x轴方向发生弹性正碰，且有一半电荷量转移给粒子乙。已知C点横坐标为，不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场变化引起的效应（，，为已知量）。求： （1）粒子甲的比荷； （2）粒子甲刚进入磁场时的速率v和刚进入磁场后做圆周运动的半径R的大小； （3）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在x<0的区域加上与x>0区域内相同的磁场，求甲乙从第一次碰撞开始计时，以后甲做周期性运动时每个周期通过的路程s。（所有碰撞都认为是弹性正碰，碰撞时间忽略不计） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $