广东实验中学2024—2025学年(上)高二级期中考试物理(PDF版，含解析)

广东实验中学2024—2025学年(上)高二级期中考试
物理
本试卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，
用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内
的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改
液.不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将答题卷收回。
第一部分 选择题(共46分)
一、单项选择题(每题4分，共28分)
1.下面说法中正确的是( )
A.根据E-知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B.根据1E=k吴可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
C.根据电(c=9可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比
D.根据(u-可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、
B两点间的电势差UA =1V
2.下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是( )
内芯
a光 b光 光源 外套
甲
乙
屏
自然光
薄片 0E
丙 丁
A.图甲为a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，a光的传
播速度比b光的大
B.图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
C.图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光
在上面玻璃板的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果
D.图丁中，用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮
3.图示是“研究电容器两极板正对面积对电容大小影响”的实验装置，实验中保持电容器电荷量不变，
当左极板稍向上移动时( )
a00
Y
A.极板间电势差减小 B.极板间电场强度减小
C.电容器的电容减小 D.静电计张角减小
4.如图所示，用两条细线悬挂一个除去了柱塞的注射器，当其静止时，针头恰好对准下面木板的中心线
(图中虚线)。将注射器内装上墨汁，当注射器左右摆动时，垂直于摆动的方向以速度v匀速拖动木板，在
木板上留下墨汁图样，A、B两点间距为L。则该注射器在摆动时()
B
A
左
右
A.通过A点正上方时向右摆动
B.通过B点正上方时加速度为零
C.通过A点和B点时摆动方向相同
D.摆动的周期为23
5.如图所示，甲图表示S,和S 两相干水波的干涉图样，设两列波各自的振幅均为5cm,且图示范围内
振幅不变，波速和波长分别是1m/s和0.5m,B是A、C连线的中点；乙图为一波源S 在同种均匀介
质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。甲图中实线表示波峰，虚线表示波谷。则下列关于两幅图的
说法中正确的是()
4
·B
D C E· s) ·F
S S
甲 乙
A.甲图中A、B两点的竖直高度差为5cm
B.从甲图所示时刻开始经0.25s,B点通过的路程为20cm
C.乙图所表示的是波的衍射现象
D.在E点观察到的频率比在F点观察到的频率低
6.如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接，甲
球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E,平衡时细线都
被拉紧。平衡时的可能位置是图中的( )
1 1
甲( 2 ④ 2
甲
E z
A. 乙 B. E
1 1
甲(
甲 2 2
E -z E z白
C. D.
7.学习了反冲原理之后，同学们利用饮料瓶制作的“水火箭”。如图所示，瓶中装有一定量的水，其发射
原理是通过打气使瓶内空气压强增大，当橡皮塞与瓶口脱离时，瓶内水向后喷出。静置于地面上的质量为
M(含水)的“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为v。的速度竖直向下喷
出。重力加速度为g,空气阻力不计，下列说法正确的是( )
A.水火箭的原理与体操运动员在着地时要屈腿的原理是一样的
B.发射后，水火箭的速度大小为v=M-m
C.水火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力
D.水火箭上升到最大高度的过程中，重力的冲量为(M-m)v
二、多项选择题
8.如图所示，水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小
球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g,不计
一切摩擦，下列说法正确的是( )
③
R
A 0 B
R
A.槽向左运动的最大位移为0.5R
B.小球在槽中运动的最大速度为√3gR
C.小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于R
D.小球自释放后第二次与凹槽相对静止时，小球和凹槽都恰好回到初始位置
9.美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，较为准确地测定了电子的电荷量。如图
所示，平行板电容器两极板M、N与电压为U的恒定电源两极相连，板的间距为d。现有一个质量为m
的带电油滴在极板间匀速下落，则( )
喷雾器
M 显微镜
油滴。 N
A.油滴下降过程中电势能逐渐增加
B.油滴带电荷量为等a
C.将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动
D.减小极板间电压，油滴将加速下落
10.如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。t=0时，
A以水平向左的初速度v。开始运动，B的初速度为0,A、B运动的v-t图像如图乙所示。已知A的质
量为m,0~t。时间内B的位移为x ,t=3t 时二者发生碰撞并粘在一起，则( )
V
A
m B
A B o t。 21 3t t
甲 乙
A.B的质量为2m B.橡皮绳的最大弹性势能为6m
C.橡皮绳的原长为5 D.0~21 时间内橡皮绳对B的平均作用力大小为%
第二部分 非选择题(54分)
11.(8分)小丹同学进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验，
(1)其中部分器材如下：
A.白炽灯 B.凸透镜 C.单缝
D.滤光 E.测量头 F.双缝
将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的顺序是(填字母):A、B、_______、__、
F、E。
(2)某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法
能够使条纹亮度增加的是____。
A.增加光源的功率 B.将毛玻璃换成透明玻璃
C.换一个面积更大的凸透镜 D.调节测量头的位置
(3)下列图示中条纹间距表示正确的是_____。
亮纹 亮纹
暗纹 暗纹
A Ax B △x
亮纹 亮纹
暗纹 暗纹
c D. Ax
(4)如图所示是小沈同学参考课本上“用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验时的场景，图甲、乙分
别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断，第一次实验中的______。
-30-20-100 10 20 30-30-20-10o 10 20 30
甲 乙
A.单缝与双缝的缝距一定较大 B.光强度较小
C.光源离双缝的距离较大 D.双缝离光传感器的距离可能较小
12.(8分)在“用单摆测量重力加速度”的实验中：
(1)在摆球自然下垂的状态下，用毫米刻度尺测得绳长为1(从悬点到小球最上端):用游标卡尺测量摆
球的直径d,示数如图甲所示，则d=_____cm:
0
2 cm
A
0 BO 日i0
甲 乙
(2)将小球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使其在竖直面内振动。待振动稳定后，从小球经过平
衡位置时开始计时，测量N次全振动的时间为t,由本次实验数据可求得g=___(用1、d、N、
t表示):
(3)若某次实验测得g数值比当地公认值偏大，原因可能是______;
A.开始计时时，过早按下秒表
B.实验时误将49次全振动记为50次
C.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，摆线长度增加
D.小球质量过大
(4)某同学在伽利略用斜面“冲淡”重力思想的启发下，创设了“重力加速度”可以人为调节的实验环
境：如图乙所示，在水平地面上固定一倾角θ可调的光滑斜面，把摆线固定于斜面上的O点，使摆线平行
于斜面。测得摆长为L,小角度拉开摆球至A点，静止释放后，摆球在ABC之间做简谐运动，测得球摆
动周期为T。多次改变斜面的倾角θ,重复实验，记录θ和T,绘制了r2-sine图像，该图像斜率表达
式为_______(用π、L、g表示)
13.(8分)我国宇航员王亚平在进行太空授课时进行了一个小实验，在太空失重环境下，一水滴成为一形
状规则的球体，当一束光照射到“水球”上时，会形成美丽的彩虹。如图二为某均匀透明球形液滴截面
图，半径为R=0.5m,O为球心。一束光从空中(看作真空)平行直径AOB射到圆上的C点，入射角
i=60°,该光射入球内经过一次反射后从D点再次平行AOB射向空中。C、D关于AOB对称。
iC
A O B
D
图(一) 图(二)
(1)画出光路图并求液滴对该光的折射率n:
(2)该光从C点射入经反射从D点射出在液滴内传播的时间。
14.(12分)如图所示，实线是一列简谐横波在t,=0时刻的波形图，虚线是在t =0.2s时刻的波形图。
yicm
20
o 丛I\ 4 S 6 xm
-20
(1)求此列波传播速度的可能值：
(2)若波速为55m/s,求x=5m处的质点M在z时刻的振动方向；
(3)在t到t 时间内，x=5m处的质点M通过的路程为1.8m,求波的传播速度。
15.(18分)如图所示，一光滑曲面与足够长的水平直轨道平滑连接，直轨道MN段粗糙，其余部分光
滑，MN段存在方向水平向右的匀强电场，N点右侧的P点处静止放置一绝缘物块b,一带正电的物块
a从曲面上距水平面高为h处由静止释放，滑出电场后与物块b发生弹性碰撞。已知h=1.0m,直轨道长
L=1.0m,物块a与MN之间的动摩擦因数μ=0.4,物块a的质量m=1kg,物块b的质量
M=2kg,场强E=2×10 N/C,物块a的电荷量q=6×10 ℃,重力加速度g取10m/s2-物块a、
b均可视为质点，运动过程中物块a的电荷量始终保持不变。
a
L→
h E b
N P
(1)求物块a与物块b第一次碰撞前瞬间物块a的速度大小：
(2)求物块a与物块b第一次碰撞后，物块b的速度大小；
(3)若每次物块a与P点处的物块碰撞之后，都立即在P点放入与物块b完全相同的静止物块。求物块
a静止释放后，经过足够多次的碰撞，物块a在电场中运动的总路程。
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答案及说明
1.B 2.A 3.C 4.D 5.B 6.A 7.B 8. ABD 9.AD 10.AD
11.(1)D C(2)AC(3)C(4)D
【详解】(1)根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验中仪器的位置可知，从左向右依次为：白炽灯、凸
透镜、滤光片、单缝、双缝、测量头。将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的顺序是：
A、B、D、C、F、E。
(2)为了便于测量，要使条纹亮度增加，即使得单位时间内的光子数目增多；增加光源的功率，可使单
位时间内的光子数目增多，故A正确：将毛玻璃换成透明玻璃，不会看到亮条纹，故B错误：将凸透镜换
成一个面积更大的凸透镜，则光的强度增强，会使条纹亮度增加，故C正确：调节测量头的位置，条纹亮
度不变，故D错误。
(3)干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹(或暗条纹)的中
心之间的距离，故题图C是正确的，题图A、B、D错误。
(4)由题图甲、乙可知，第一次得到的条纹间距较小，根据Ax=ia可知，单缝与双缝的缝距对条纹间
距无影响，选项A错误：光的强度对条纹间距无影响，选项B错误：光源离双缝的距离对条纹间距无影
响，选项C错误：双缝离光传感器的距离1较小，则条纹间距较小，选项D正确。
12.(1)0.810)( (3)B (4)4
【详解】(1)根据游标卡尺的读数规律，该读数为16 mm+0.1×3mm=16.3mm
(2)N次全振动的时间为t,周期为T=六摆长为L=1+2
根据周期公式有T=2m解得g)
(3)A.开始计时时，过早按下秒表，则周期测量值偏小大，结合上述可知，重力加速度测量值偏小，故
A错误；
B.实验时误将49次全振动记为50次，导致周期测量值偏小，结合上述可知，重力加速度测量值偏大，
故B正确：
C.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，摆线长度增加，即摆长测量值偏小，结合上述可知，导致重
力加速度测量值偏小，故C错误；
D.根据周期公式可知，重力加速度的测量值与小球质量无关，故D错误。
故选B。
(4)令等效重力加速度为a,则有 a=mgsine=gsinθ根据周期公式有T=2m
解得7r2=4gne则r-m图像斜率表达式k=4
13.(8分)【答案】(1)如图所示，n=√3:(2)1×10 s
【详解】(1)根据对称及光路可逆性，作出光路如图所示
cC
个
A 0
O B
D
由图可知'=60 r=r'=θ=30°
根据折射定律，”si 解得n=√3
(2)由几何关系得CB=BD=2Rcosr=√3R
光在液滴中的传播速度v=
光在液滴中的传播时间1t=CB+BD=6R=1×10 s
14.(12分)解：(1)由图可知：波长λ=4m 1分
波向x轴正方向传播，那么,经过t -t 波向右传播了n+4 个周期，故有： t-4=0.2s=(n+4)r
波速： v=-(n+4)20m/s(n=0.1.23) 2分
波向x轴负方向传播，那么,经过t -t 波向右传播了n+4 个周期，故有； t-4=0.2s={n+4)r.
波速： v=-(n+4)20m/s(n=0.1.2.3 2分
(2)若波速为55m/s,则波向x轴负方向传播， 1分
x=5m处的质点M在t时刻的振动方向为沿y轴负方向。 1分
(3)振幅A=20 cm=0.2m,则1.8m=9A, 1分
即在t,到t 时间内，波传播了24个周期，0.2s=2T,则T=4° 1分
波速： -ms=45m/ 2分
15.【答案】(1)6m/s(2)4m/s (3)4m
【详解】(1)物块a从静止释放到与物块b碰撞前瞬间，根据动能定理有
mgh+qEL-μmgL= m2解得v =6m/s
(2)物块a与物块b发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有mv =mva+Mv
根据机械能守恒定律有2m2=1m2+÷M 解得va=-2m/s,vn=4m/s
(3)物块a与物块b碰撞后，物块a第1次经过N点运动到最左端过程中，根据能量守恒定律有
2m2=qBx+umg,解得x=8m物块a从最左端运动到第2次经过N点的过程，根据动能定理有qEx -μmgx=2m2
解得-2
物块a与物块b发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有mv =mva+Mv,
根据机械能守恒定律有2m2=2m2+÷M2 解得a=-3 =3。
即物块a与物块b(与物块b完全相同的物块)每次发生弹性碰撞后瞬间，物块a的速率均为碰撞前瞬间
速率的113,物块b(与物块b完全相同的物块)的速率均为碰撞前瞬间物块a速率的213,结合(2)可
知，每次物块a与另一物块碰撞后，物块a第1次经过N点和第2次经过N点的速率之比均为√2,设物
块b(与物块b完全相同的物块)每次与物块碰撞后瞬间的速率依次为v,、b 、Vb v,则有

3××。
-{)。
-{)。
归纳可得v -)。
经过足够多的碰撞，物块b(与物块b完全相同的物块)获得的总动能为
AF=M(呢+崛+嗡+ 喘)
当n→时解得AE=2
在物块a的整个运动过程中根据能量守恒定律有mgh+qEL-μmgx-△E=0
解得x=4m