精品解析：江西省南康中学2024-2025学年高二下学期第一次大考物理试题

南康中学2024~2025学年度第二学期高二年级第一次大考 物理试卷 一、选择题（本题共 10 个小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一个选项正确，每小题4分；8-10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但选不全的得3分，选错或不的得0分） 1. 物体做简谐运动时，下列叙述正确的是（　　） A. 平衡位置就是合力为零的位置 B. 处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态 C. 物体到达平衡位置时，合力不一定为零 D. 物体到达平衡位置时，回复力不一定为零 2. 下列说法不正确的是（　　） A. 戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理 B. 雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C. 激光全息照相时利用了激光相干性好的特性 D. 激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，可以读取盘上的信息是利用激光平行度好的特性 3. 一单摆在竖直平面内做小角度摆动。摆球从左侧最高点A运动到最低点C时，摆线被悬点O（未画出）正下方的钉子P挡住，之后球运动到右侧最高点B，该过程中的频闪照片如图所示，已知闪光的时间间隔相等， 。则O、P两点间的距离为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让c摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（ ） A. 各摆摆动的周期均与c摆相同 B. a 摆摆动周期最短 C. b摆摆动周期最长 D. b摆振幅最大 5. 我们通常看到的美妙的彩虹是红色在外，紫色在内，这被称为“虹”。图甲为虹产生的示意图。为进一步了解其原理，将其简化为如图乙的示意图。已知光线①、②中有一条是红光，一条是紫光，且在水滴（可视为标准球体）中红光的折射率小于紫光的折射率。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中光线①、②分别为红光、紫光 B. 图乙中光线②在界面比光线①更容易发生全反射现象 C. 光线①在水滴中的传播速度大于光线②在水滴中的传播速度 D. 用同一装置做双缝干涉实验，光线②相邻的亮条纹间距较大 6. 利用光的干涉可以检查工件表面的平整度，其装置如图甲所示，将一块标准平板玻璃a放置在待检测平板玻璃b之上，在一端夹入两张纸片，从而在两片玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当用激光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。以下说法正确的是（　　） A. 干涉条纹是由a、b两玻璃板上表面反射的光叠加产生的 B. 图乙条纹弯曲处对应着待检测平板玻璃有凹陷 C. 抽去一张纸片，相邻亮条纹间距变大 D. 换用白光垂直照射，干涉条纹消失 7. 一束单色光在不同条件下会形成很多有趣的图样。下列四幅图分别为光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过双缝、光通过单缝后，在光屏上形成的图样。图样中有一幅形成原理与其他不同，该图样是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线a为时刻的波形图线，虚线b为时刻的波形图线，虚线b与x轴交点P的坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 时刻P质点的位移为5cm B. 这列波的传播速度大小可能为32m/s C. 这列波的波源振动频率可能为2.25Hz D. 时刻P点可能处于波谷位置 9. 如图（a）所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图（b）所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有（　　） A. 0时刻弹簧弹力大小为 B. 弹簧劲度系数为 C. 时间段，回复力冲量为0 D. 时间段，小球动能与重力势能之和减小 10. 如图所示，半圆形进明介质的折射率，半径为R，O为圆心，AB为直径，P为AO的中点。点光源可以紧贴直径自左向在移动，只考虑从光源直接发出射到半圆弧上的光线，下列说法正确的是（　　） A. 当光源位于A的位置，半圆弧的部分有光线射出 B. 当光源位于A的位置，半圆弧的部分有光线射出 C. 当光源位于P的位置，半圆弧的部分有光线射出 D. 当光源位于P与O之间的位置，整个半圆弧均有光线射出 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。） 11. 杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互______放置（选填“垂直”或“平行”）。 （2）双缝间距为d，毛玻璃光屏与双缝间的距离为L。从目镜中看到的干涉图样如图乙所示。使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，其读数为______mm。若A、B两条亮纹中央间距为x，则所测光的波长为______（用所给物理量的字母表示）。 （3）若测量头中观察到的图样如图丁所示，波长的测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 12. 张同学利用力传感器并结合单摆原理测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）该同学用游标卡尺测量摆球的直径d，游标卡尺示数如图乙所示，则摆球的直径_____mm。 （2）轻质细线一端与固定在天花板上的力传感器相连，另一端与摆球相连，使摆球在竖直面内做小角度摆动（摆角小于5°），力传感器记录的细线上的拉力大小F随时间t变化的规律如图丙所示，则单摆运动的周期_____（用和表示）。 （3）用毫米刻度尺测量出细线的长度L，根据单摆的周期公式，当地重力加速度的计算式_____（用L、d、T表示）。 （4）在用单摆测重力加速度的实验中，同学们改变摆长L，多次测量，用多组实验数据作出T2－L图像，利用图像求出当地重力加速度g。4个组同学做的图像分别如图中的a、b、c、d所示，其中a和c、d平行，b和c都过原点，图线c对应的g值最接近当地重力加速度的值。则下列分析正确的是（　　） A. 若不测量摆球直径，则无法利用图线求出重力加速度g B. 出现图线b的原因是误将N次全振动记作N-1次全振动 C. 出现图线d的原因是测摆长时直接将摆线的长度作为摆长L D. 出现图线a的原因是将摆线的长度加上摆球的半径作为摆长L 三、解答题（本题共3小题，第 13题 12 分，第 14题 12 分，第 15题 14 分，共 38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。） 13. 如图，质量均为1kg的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为0.3m的细线，细线另一端系一质量为1kg的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度g取10m/s2。求A、B两木块分离瞬间A、B、C 的速度大小。 14. 如图甲所示，在同一均匀介质中有两个振动完全相同的波源、，两波源相距24cm，M、N为介质中两波源连线的中垂线上的两个质点。已知波速为0.25m/s，两波源同时开始振动，从波源振动开始计时，M点的振动图像如图乙所示。当N点开始振动后，在某一时刻在中垂线上M、N是相邻的波峰，求： （1）该波波长是多少？ （2）MN的距离。 15. 如图所示，一玻璃砖的横截面由半径为R的四分之一圆AOB和矩形OBCD组成，。一细束单色光线从圆弧AB上的E点平行AD射入玻璃砖，折射后经过OD的中点F。已知E点距AD边的距离为，求： （1）玻璃砖对该单色光的折射率； （2）光线第一次射出玻璃砖时的折射角。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南康中学2024~2025学年度第二学期高二年级第一次大考 物理试卷 一、选择题（本题共 10 个小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一个选项正确，每小题4分；8-10题有多个选项正确，全部选对得6分，选对但选不全的得3分，选错或不的得0分） 1. 物体做简谐运动时，下列叙述正确的是（　　） A. 平衡位置就是合力为零的位置 B. 处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态 C. 物体到达平衡位置时，合力不一定为零 D. 物体到达平衡位置时，回复力不一定为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．平衡位置不一定就是合力为零的位置，例如单摆，选项A错误； B．处于平衡位置的物体，不一定处于平衡状态，例如单摆，选项B错误； C．物体到达平衡位置时，合力不一定为零，例如单摆，选项C正确； D．物体到达平衡位置时，回复力一定为零，选项D错误。 故选C。 2. 下列说法不正确的是（　　） A. 戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理 B. 雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C. 激光全息照相时利用了激光相干性好的特性 D. 激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，可以读取盘上的信息是利用激光平行度好的特性 【答案】B 【解析】 【详解】A．戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，故A正确； B．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的薄膜干涉现象，故B错误； C．激光全息照相时利用了激光相干性好的特性，故C正确； D．激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，可以读取盘上的信息是利用激光平行度好的特性，故D正确。 本题要求选不正确的，故选B。 3. 一单摆在竖直平面内做小角度摆动。摆球从左侧最高点A运动到最低点C时，摆线被悬点O（未画出）正下方的钉子P挡住，之后球运动到右侧最高点B，该过程中的频闪照片如图所示，已知闪光的时间间隔相等， 。则O、P两点间的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设相邻两次闪光的时间间隔为，则摆球在左侧的摆动周期为 摆球在右侧的摆动周期为 可得 根据单摆周期公式 可解得 则O、P两点间的距离为 故选A。 4. 如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让c摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（ ） A. 各摆摆动的周期均与c摆相同 B. a 摆摆动周期最短 C. b摆摆动周期最长 D. b摆振幅最大 【答案】A 【解析】 【详解】ABC． c摆摆动起来后，通过水平绳子对a、b、d三个摆施加周期性的驱动力，使a、b、d三摆做受迫振动，故a、b、d三摆周期相同，故A正确，BC错误； D． 因为a摆的摆长等于c摆的摆长，所以a摆的固有频率等于受迫振动的频率，所以a摆发生共振，振幅最大，故D错误。 故选：A。 5. 我们通常看到的美妙的彩虹是红色在外，紫色在内，这被称为“虹”。图甲为虹产生的示意图。为进一步了解其原理，将其简化为如图乙的示意图。已知光线①、②中有一条是红光，一条是紫光，且在水滴（可视为标准球体）中红光的折射率小于紫光的折射率。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中光线①、②分别为红光、紫光 B. 图乙中光线②在界面比光线①更容易发生全反射现象 C. 光线①在水滴中的传播速度大于光线②在水滴中的传播速度 D. 用同一装置做双缝干涉实验，光线②相邻的亮条纹间距较大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知光线①的偏折程度大于光线②的偏折程度，故光线①的折射率大于光线②的折射率，故光线①为紫光、光线②为红光，故A错误； B．如图所示 根据光路可逆原理，光线①、②在界面一定不会发生全反射现象，故在此情境下二者不存在哪个更容易发生全反射，故B错误。 C．光线①的折射率大于光线②的折射率，根据 可知光线①的传播速度小于光线②的传播速度，故C错误； D．红光的波长大于紫光的波长，由条纹间距 可知波长大的条纹间距大，则光线②的条纹间距较大，故D正确。 故选D。 6. 利用光的干涉可以检查工件表面的平整度，其装置如图甲所示，将一块标准平板玻璃a放置在待检测平板玻璃b之上，在一端夹入两张纸片，从而在两片玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当用激光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。以下说法正确的是（　　） A. 干涉条纹是由a、b两玻璃板上表面反射的光叠加产生的 B. 图乙条纹弯曲处对应着待检测平板玻璃有凹陷 C. 抽去一张纸片，相邻亮条纹间距变大 D. 换用白光垂直照射，干涉条纹消失 【答案】C 【解析】 【详解】A．干涉条纹是由a玻璃板下表面和b玻璃板上表面反射的光叠加产生的，故A错误； B．同一级条纹对应的空气薄膜厚度相等，则图乙条纹弯曲处对应着待检测平板玻璃有凸起，故B错误； C．光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹，设空气膜顶角为，，处为两相邻亮条纹，如图所示 则此两处的光程分别为， 因为光程差 所以 设此两相邻亮条纹中心的距离为，则由几何关系可得 当抽去一张纸片，变小增大，相邻亮条纹间距变大，故C正确； D．换用白光垂直照射，仍能发生光的干涉现象，此时应该出现彩色条纹，故D错误。 故选C。 7. 一束单色光在不同条件下会形成很多有趣的图样。下列四幅图分别为光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过双缝、光通过单缝后，在光屏上形成的图样。图样中有一幅形成原理与其他不同，该图样是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过单缝后发生的都是光的衍射现象；而光通过双缝发生的光的干涉现象。可知图像C是光的干涉条纹，形成原理与其他不同。 故选C。 8. 如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线a为时刻的波形图线，虚线b为时刻的波形图线，虚线b与x轴交点P的坐标为，下列说法正确的是（　　） A. 时刻P质点的位移为5cm B. 这列波的传播速度大小可能为32m/s C. 这列波的波源振动频率可能为2.25Hz D. 时刻P点可能处于波谷位置 【答案】CD 【解析】 【详解】A．P质点的平衡位置坐标为，由图可知波长为8m，即 所以时刻P质点的位移，故A错误； BC．若波向右传播，则有 根据解得 若波向左传播，则有 根据解得，令、可知n无正整数解，令，解得，令，n无正整数解，故B错误，C正确； D．若波向右传播，且，则，P质点在时刻处于波谷位置，故D正确。 故选CD。 9. 如图（a）所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图（b）所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有（　　） A. 0时刻弹簧弹力大小为 B. 弹簧劲度系数为 C. 时间段，回复力冲量为0 D. 时间段，小球动能与重力势能之和减小 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB．取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，而时刻弹簧弹力为0，位移为，有 可得劲度系数为 0时刻在正的最大位移处，弹簧的伸长量为，则弹力为 故A正确，B错误； C．时间段，振子从平衡位置沿负方向振动回到平衡位置，回复力一直沿正向，由可知回复力冲量不为0，故C错误； D．时间段，小球从最高点振动到达最低点，根据能量守恒定律可知弹簧的弹性势能和小球的机械能相互转化，因弹簧的弹性势能一直增大，则小球动能与重力势能之和减小，故D正确； 故选AD。 10. 如图所示，半圆形进明介质的折射率，半径为R，O为圆心，AB为直径，P为AO的中点。点光源可以紧贴直径自左向在移动，只考虑从光源直接发出射到半圆弧上的光线，下列说法正确的是（　　） A. 当光源位于A的位置，半圆弧的部分有光线射出 B. 当光源位于A的位置，半圆弧的部分有光线射出 C. 当光源位于P的位置，半圆弧的部分有光线射出 D. 当光源位于P与O之间的位置，整个半圆弧均有光线射出 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．当光源位于A位置时，如图在圆弧位置D发生了全反射 则有 解得 故圆弧BD上有光线射出，且 故半圆弧的部分有光线射出，故A错误，B正确； CD．设任一入射光线的入射角为，如图 在中有 解得 因为的取值范围为：，故 即 故整个半圆弧均有光线射出，故C错误，D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。） 11. 杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互______放置（选填“垂直”或“平行”）。 （2）双缝间距为d，毛玻璃光屏与双缝间的距离为L。从目镜中看到的干涉图样如图乙所示。使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，其读数为______mm。若A、B两条亮纹中央间距为x，则所测光的波长为______（用所给物理量的字母表示）。 （3）若测量头中观察到的图样如图丁所示，波长的测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）平行 （2） ①. 9.15 ②. （3）大于 【解析】 【小问1详解】 只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹； 【小问2详解】 [1]由于游标尺为20分度，其精确度为0.05mm，故游标卡尺的示数为 [2]若A、B两条亮纹中央间距为x，则条纹间距为 根据 解得 【小问3详解】 条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值 为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，则有 由于 可知波长的测量值大于实际值。 12. 张同学利用力传感器并结合单摆原理测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）该同学用游标卡尺测量摆球的直径d，游标卡尺示数如图乙所示，则摆球的直径_____mm。 （2）轻质细线一端与固定在天花板上的力传感器相连，另一端与摆球相连，使摆球在竖直面内做小角度摆动（摆角小于5°），力传感器记录的细线上的拉力大小F随时间t变化的规律如图丙所示，则单摆运动的周期_____（用和表示）。 （3）用毫米刻度尺测量出细线的长度L，根据单摆的周期公式，当地重力加速度的计算式_____（用L、d、T表示）。 （4）在用单摆测重力加速度的实验中，同学们改变摆长L，多次测量，用多组实验数据作出T2－L图像，利用图像求出当地重力加速度g。4个组同学做的图像分别如图中的a、b、c、d所示，其中a和c、d平行，b和c都过原点，图线c对应的g值最接近当地重力加速度的值。则下列分析正确的是（　　） A. 若不测量摆球直径，则无法利用图线求出重力加速度g B. 出现图线b的原因是误将N次全振动记作N-1次全振动 C. 出现图线d的原因是测摆长时直接将摆线的长度作为摆长L D. 出现图线a的原因是将摆线的长度加上摆球的半径作为摆长L 【答案】（1）11.70 （2） （3）（或） （4）B 【解析】 【小问1详解】 摆球的直径11mm+0.05mm×14=11.70mm。 【小问2详解】 由图可知 可得 【小问3详解】 根据 解得 【小问4详解】 A．根据 解得 若不测量摆球直径，仍可根据图像的斜率求出重力加速度g，选项A错误； B．若误将N次全振动记作N-1次全振动，则周期测量值偏大，即与c比较，相同的L值时T值偏大，即会出现图线b，选项B正确； C．出现图线d的原因是测摆长时将摆线长与摆球的直径之和作为摆长L，选项C错误； D．出现图线a的原因是直接将摆线的长度作为摆长，忘记加了小球的半径，选项D错误。 故选B。 三、解答题（本题共3小题，第 13题 12 分，第 14题 12 分，第 15题 14 分，共 38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。） 13. 如图，质量均为1kg的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为0.3m的细线，细线另一端系一质量为1kg的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球，重力加速度g取10m/s2。求A、B两木块分离瞬间A、B、C 的速度大小。 【答案】vA=vB=1m/s；vC=2m/s 【解析】 【详解】小球C下落到最低点时，AB开始分离，此过程水平方向动量守恒。根据机械能守恒有 取水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得 联立解得 ， 代入数据可得 14. 如图甲所示，在同一均匀介质中有两个振动完全相同的波源、，两波源相距24cm，M、N为介质中两波源连线的中垂线上的两个质点。已知波速为0.25m/s，两波源同时开始振动，从波源振动开始计时，M点的振动图像如图乙所示。当N点开始振动后，在某一时刻在中垂线上M、N是相邻的波峰，求： （1）该波波长是多少？ （2）MN的距离。 【答案】（1）5cm （2）7cm 【解析】 【小问1详解】 由乙图可知，波的周期为T=0.2s，两个波源产生的波的波长为 【小问2详解】 因经0.6s波从波源传到M，所以到M的距离为 M、N是相邻的波峰，所以它们到波源（或）的路程差为5cm，到N的距离为 由几何关系可知，M到两波源连线中点的距离为 N到两波源连线中点的距离为 所以M、N间的距离为 15. 如图所示，一玻璃砖的横截面由半径为R的四分之一圆AOB和矩形OBCD组成，。一细束单色光线从圆弧AB上的E点平行AD射入玻璃砖，折射后经过OD的中点F。已知E点距AD边的距离为，求： （1）玻璃砖对该单色光的折射率； （2）光线第一次射出玻璃砖时的折射角。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）单色光在此玻璃砖中的光路如图所示 由几何关系 可得在E点的入射角 根据几何关系可得 解得 因 OE=OF 得折射角 该单色光对此玻璃砖的折射率 （2）玻璃砖右侧出射时入射角 根据 光线第一次射出玻璃砖时的折射角 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $