微光 - 徐老师的博客

2024—2025学年高二第一学期期末迎考卷

物　　理

注意事项∶

1.本试卷共100分，考试用时75分钟。

2.答题前，考生务必将班级、姓名、学号写在密封线内。

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. 将电池组、滑动变阻器、线圈A、线圈B、电流表及开关按图示连接。带铁芯的线圈A放在线圈B中，开关闭合，将滑动变阻器的滑片Р向右滑动时，电流表指针发生偏转。下列操作中不能使电流表指针发生偏转的是（　　）

A. 将A向上拔出 B. A、B保持相对静止一起移动

C. 断开开关瞬间 D. 闭合开关瞬间

【答案】B

【解析】

【详解】A．将A线圈中向上拔出，穿过B线圈的磁通量减小，B线圈有感应电流电流表指针会偏转，故A错误；

B．A、B保持相对静止一起移动，B线圈的磁通量不变，B线圈没有感应电流电流表指针不会偏转，故B正确；

C．断开开关瞬间，磁场减弱，穿过B线圈的磁通量减小，B线圈有感应电流电流表指针会偏转，故C错误；

D．闭合开关瞬间，磁场增强，穿过B线圈的磁通量增大，B线圈有感应电流电流表指针会偏转，故D错误。

故选B。

2. 如图所示，两根长直导线平行放置，在两导线间距的中点放上一枚小磁针，当两导线中分别通以同向电流I₁、I₂（I₁>I₂）时，小磁针的N极将（　　）

A. 垂直纸面向外转动 B. 垂直纸面向里转动

C. 竖直向上转动 D. 竖直向下转动

【答案】B

【解析】

【详解】根据右手螺旋定则可知靠近I₁右侧的磁场方向为垂直纸面向里，靠近I₂左侧的磁感应强度方向为垂直纸面向外，因为I₁>I₂，所以小磁针的N极垂直纸面向里转动。

故选B。

3. 公路上的减速带用于降低车速。一辆汽车悬架的固有频率为，驶过某路面上的一排减速带，相邻减速带的间距为，则（　　）

A. 汽车颠簸的频率始终为

B. 汽车速度越大，颠簸得越厉害

C. 汽车速度越大，汽车悬架的固有频率越大

D. 当汽车以的速度行驶时颠簸得最厉害

【答案】D

【解析】

【详解】A．设汽车速度为v，经过间距为2m的减速带时，时间为

驱动力的频率为

汽车颠簸的频率还与速度有关，故A错误；

BD．汽车的固有周期为

则汽车的速度为

则当汽车速度为时，汽车发生共振现象，颠簸得最厉害，故B错误，D正确；

C．汽车悬架的固有频率与汽车悬架的刚度和悬架弹簧支承的质量有关，与汽车速度无关，故C错误。

故选D。

4. 如图甲是演示简谐运动图象的装置，它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，匀速拉出沙漏下方的木板，漏出的沙在板上会形成一条曲线。通过对曲线的分析，可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图乙是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线．经测量发现，若拉动木板1和木板2的速度大小分别为和，则（　　）

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】

【详解】木板做匀速运动，设振动周期为T，由图乙可得

可得

故选B。

5. 彩虹的形成原理可简化为如图，阳光由空气射入球形水滴后，可分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，其中a、b是射出的某两种单色光（其他色光没有画出），则下列说法正确的是（　　）

A. a光在水滴中的传播速度较大

B. a光和b光在水滴中的传播速度相等

C. 若b光是靛光，则a光一定是紫光

D. 若a光是绿光，则b光可能是紫光

【答案】C

【解析】

【详解】CD．阳光中单色光的折射率从红光到紫光依次升高，由光路图可知，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，若a光是绿光，则b光不可能是紫光。若b光是靛光，则a光一定是紫光，故C正确，D错误；

AB．因a光的折射率更大，根据

可知a光在水滴中的传播速度较小，故AB错误。

故选C。

6. 如图所示，图（a）为一列简谐横波在时刻的波形图，Q是平衡位置在处的质点，图（b）为质点Q的振动图像，则（　　）

A. 质点P的振动周期是0.1s B. 该波沿x轴正方向传播

C. 该波的传播速度为40cm/s D. 时，质点P的速度方向沿y轴正方向

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据图（b）得，质点P的振动周期是0.2s，A错误；

B．根据图（b），时刻，质点Q在平衡位置向上振动，根据图（a），该波沿x轴正方向传播，B正确；

C．该波传播速度为

C错误；

D．根据题意得

将时刻的波形图向右平移后发现，质点P在平衡位置下方向下运动，所以时质点P的速度方向沿y轴负方向，D错误。

故选B。

7. 如图所示，小红同学把一个轻质乳胶气球充气到直径1.0m左右，以的速度水平投向小明同学，气球被原速率反弹。已知气球与小明同学接触时间约为0.1s，球内气体密度约，则小明同学受到气球的平均冲击力约为（）

A. 136N B. 68N C. 34N D. 17N

【答案】B

【解析】

【详解】气球的质量约为

以气球为对象，根据动量定理可得

解得

可知小明同学受到气球的平均冲击力约为。

故选B。

8. 关于薄膜干涉现象及其应用下列说法正确的是（　　）

A. 如图甲所示，竖直放置的肥皂薄膜，来自前后两个面的反射光发生干涉，形成明暗相间的竖直条纹

B. 如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉使镜头看起来有颜色，膜的厚度为光在膜中波长的

C. 如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹下的

D. 如图丁所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上往下看凸透镜，可以看到等间距的明暗相间的圆环状条纹

【答案】C

【解析】

【详解】A. 如图甲所示，竖直放置的肥皂薄膜，来自前后两个面的反射光发生干涉，由于同一水平线上的薄膜厚度近似相同，所以干涉后能产生水平的明暗条纹，故A错误；

B. 如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，从薄膜前后两表面反射的光发生干涉使镜头看起来有颜色，膜的厚度为光在膜中波长的奇数倍，故B错误；

C. 如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，如果某处凹下去，则对应亮纹(或暗纹)提前出现，所以图中条纹弯曲说明此处是凹下的，故C正确；

D. 如图丁所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上往下看凸透镜，由于凸透镜下表面是曲面，所以空气膜厚度越往外越厚，所以看到的明暗相间的圆环状条纹越往外越密，故D错误。

故选C。

9. 如图所示，玻璃半球半径为R，球心为O，AB为水平直径，M点是半球的最高点。半球内从A点发出与AB成θ=30°的光线从BM间某点C平行于AB射出。光在真空中的传播速度为c。则（　　）

A. 此玻璃的折射率为

B. 光从A到C的时间为

C. 若增大θ，光线不可能在C与M间发生全反射

D. 若θ为某个不为零的值，光从A到B的时间为

【答案】D

【解析】

【详解】A．如图所示

由几何关系可得

根据折射定律有

A错误；

B．光从A到C的时间为

联立解得

B错误；

C．若增大θ，入射角增大，由光密到光疏，当入射角大于临界角时，光线可能在C与M间发生全反射，C错误；

D．如图所示当光的入射角为时

光在M点的反射光线经过B点，光从A到B的时间为

D正确。

故选D。

【点睛】

10. 如图所示，两个振动周期均为4s、振幅均为1cm的相同的波源S₁、S₂、分别位于x轴上-2m、12m处，时刻同时开始竖直向下振动，产生波长均为4m、沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上2m、5m和8.5m的三个点，下列说法正确的是（　　）

A. 6.0s时P、M、Q三点均已振动

B. 前10s内P点运动的路程是6cm

C. 7s后M点的位移始终是2cm

D. 10.5s时Q点的振动方向竖直向上

【答案】B

【解析】

【详解】A．波速为

经过6.0s波传播的距离为

根据题意得

M点未振动，A错误；

B．根据题意得

前10s内，S₂未引起P点振动；

S₁的振动传播到P点的时间为

P点的振动时间为

前10s内P点运动的路程是

B正确；

C．7s末两个波源的振动同时传播到M点，M点开始振动；因为

M点是振动加强点，振幅是2cm；所以，7s后M点的位移不停变化，振幅始终是2cm，C错误；

D．根据题意得

10.5s末S₁的振动恰好传播到Q点，Q点的振动方向竖直向下；

根据题意得

3.5s末S₂的振动恰好传播到Q点，10.5s末Q点正在波峰处，速度等于零；

综上所述，10.5s时Q点的振动方向竖直向下，D错误。

故选B。

11. 如图所示，足够长小平板车B的质量为M，以水平速度v₀向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为m的小物体A从车的右端以水平速度v₀沿车的粗糙上表面向左运动。若物体与车面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则在足够长的时间内（　　）

A. 若M>m，物体A相对地面向左的最大位移是

B. 若M<<>m，平板车B相对地面向右的最大位移是

C. 无论M与m的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为mv₀

D. 无论M与m的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．规定向右为正方向，根据动量守恒定律有

Mv₀-mv₀=(M+m)v

解得

v=

若M>m，A所受摩擦力

F_f=μmg

对A，根据动能定理得

-μmgx_A=0-mv₀²

则得物体A相对地面向左的最大位移

x_A=

故A错误；

B．若M<<>m，对B，由动能定理得

-μmgx_B=0-Mv₀²

则得平板车B相对地面向右的最大位移

x_B=

故B错误；

CD．根据动量定理知，摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量，即

I=-F_ft=Mv-Mv₀=

F_f=μmg

解得

t=

故C错误，D正确。

故选D。

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. 小李做“用单摆测量重力加速度”实验

（1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆。图乙、丙分别画出出细线上端的两种不同的悬挂方式，其中图______（填“乙”或“丙”）的悬挂方式较好。

（2）如图丁所示，用游标卡尺测得小钢球的直径d=______mm，测出摆线的长度，算出摆长L，再测出摆的周期T，得到一组数据，改变摆线的长度，再得到几组数据。

（3）根据实验数据作出图像，发现图像是过坐标原点的倾斜直线，斜率为k，根据单摆周期公式，可以测得当地的重力加速度g=_____（用k表示），利用图像法处理数据是为了减小_____（填“偶然”或“系统”）误差。

（4）小李同学在实验中操作不当，使得摆球没有在一个竖直平面内摆动。她认为这种情况不会影响测量结果，所以他仍然利用所测得的运动周期根据单摆周期公式计算重力加速度。若将小球的实际运动看作是在水平面内的圆周运动，则小李同学计算出的重力加速度比真实值相比_______（选样“偏大”“偏小”）。

【答案】（1）丙（2）22.6

（3） ①. ②. 偶然

（4）偏大

【解析】

【小问1详解】

单摆在摆动过程中，摆长要保持不变，则单摆悬挂点应固定，故图丙悬挂方式较好；

【小问2详解】

用游标卡尺测得小钢球的直径

22mm+0.1mm×6=22.6mm

【小问3详解】

[1] 由

得

可知图像的斜率

解得

[2] 利用图像法处理数据是为了充分利用数据，减小偶然误差；

【小问4详解】

设悬线与竖直方向夹角为，对圆锥摆根据牛顿第二定律有

根据几何知识有

联立解得

根据

可知该同学计算出的重力加速度与真实值相比偏大；

13. 观光潜艇下潜深海时，潜艇内部游客需要通过圆形观景窗欣赏深海美景。如图所示，观景玻璃窗的直径，厚度，该玻璃的折射率，光在真空中传播的速度为c，求：

（1）光在玻璃中的传播速度；

（2）若潜艇内部游客眼睛紧贴玻璃窗的中心处，通过玻璃能看到张角为的范围内的外部景物，求海水相对玻璃的折射率。（设光从介质1射入介质2，这时光的折射率叫作介质2相对于介质1的相对折射率，通常用来表示，即，为入射角，为折射角）

【答案】（1）

（2）

【解析】

【小问1详解】

光在玻璃中的传播速度

【小问2详解】

根据题意作出光路图

根据几何关系可得

解得最大入射角为

折射角为

则海水相对玻璃的折射率

14. 如图甲所示，物块A、B的质量分别是m_A=4.0kg和m_B=3.0kg，用轻弹簧栓接相连放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开。物块C的图像如图乙所示。求：

（1）物块C的质量m_C；

（2）弹簧对物块A、C的弹力在4s到12s的时间内冲量I的大小和方向。

【答案】（1）；（2）大小，方向向左

【解析】

【详解】（1）由图知，C与A碰前速度为，碰后速度为，C与A碰撞过程根据动量守恒可得

解得物块C的质量

（2）由图知，12s末A和C的速度为，4s到12s的时间内，根据动量定理可知，弹簧对物块A、C的冲量为

解得

可知冲量大小为，方向向左。

15. 如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距为。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。求：

（1）当该波在该介质中传播的速度为时，该波的波长；

（2）经过时间内a质点运动的路程s；

（3）若该波的波长大于，可能的波速v。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据振动图像可得周期为，根据波速公式有

代入数据，解得

（2）由题意，可知

所以质点a运动的路程为

（3）如果波向右传播，则有

而由于，可得

所以

代入公式，可得

如果波向左传播，则有

而由于，可得

当时，有，代入公式，可得

当时，有，代入公式，可得

16. 在光滑水平面上有一凹槽A，中央放一小物块B，物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05，开始时物块静止，凹槽以v₀=5m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计，g取10m/s²，求：

（1）物块与凹槽相对静止时的共同速度；

（2）从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数；

（3）从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小。

【答案】（1）2.5m/s；（2）6次；（3）5s，12.75m

【解析】

【详解】（1）设两者间相对静止时速度为v，由动量守恒定律得

mv₀=2mv

解得

v=2.5m/s

（2）物块与凹槽间的滑动摩擦力大小为

设两者间相对静止前相对运动的路程是s₁，由动能定理得

解得

已知L=1m，可推知物块与右侧槽壁共发生6次碰撞。

（3）设碰前凹槽与物块的速度分别为v₁、v₂，碰后的速度分别为v₁′、v₂′，据动量守恒定律可得

据机械能守恒定律可得

解得

，

即每碰撞一次凹槽与物块发生一次速度交换，在同一坐标系上两者的速度图线如图所示

根据碰撞次数可分为13段，凹槽、物块的v-t图像在两条连续的匀变速运动图线间转换，故可用匀变速直线运动规律求时间，则

解得

凹槽的v-t图像所包围的阴影部分面积即为凹槽的位移大小s₂，等腰三角形面积共13份，第一份面积为0.5L，其余每份面积均为L，可得

解得