2024-2025学年湖北省部分省级示范高中高二（上）期中测试物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年湖北省部分省级示范高中高二（上）期中测试物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 422.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-11-28 15:01:28 | ||
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文档简介
2024-2025学年湖北省部分省级示范高中高二（上）期中测试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，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.光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角射入光导纤维后分为、两束单色光，、两单色光在内芯和外套界面发生全反射，下列说法正确的是( )
A. 内芯折射率小于外套的折射率
B. 光光子的能量大于光光子的能量
C. 在内芯介质中单色光的传播速度比大
D. 入射角由逐渐增大时，光全反射现象先消失
3.在如图所示的四种电场中，分别标记有、两点．其中、两点的电势相等，电场强度相同的是( )
A. 甲图：与点电荷等距的、两点
B. 乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点
C. 丙图：点电荷与带电平板形成的电场中板上表面的、两点
D. 丁图：匀强电场中的、两点
4.如图所示为某弹簧振子在内的振动图像，由图可知，下列说法中不正确的是( )
A. 振动周期为，振幅为
B. 第末振子的速度为零，加速度为正向的最大值
C. 从第末到第末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动
D. 第末振子的势能最小
5.一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，质点、在轴上的位置为和。从此时开始，质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴正向传播
B. 此后、两点速度大小始终相等
C. 时，质点的位移为
D. 若此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象，则所遇到的波的频率为
6.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )
A. 根据电场强度的定义式可知，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. 根据电容的定义式 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
C. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量无关
D. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为 的正电荷，从点移动到点克服电场力做功为 ，则、两点间的电势差为
7.如图所示，真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连，下极板接地，当两极板间距为时，两极板间的带电质点恰好静止在点，当把上极板快速向下平移距离后，电容器所带的电荷量在极短时间内重新稳定，带电质点开始运动，重力加速度大小为，则上极板向下平移后( )
A. 电容器所带的电荷量不变 B. 带电质点将向下运动
C. 点的电势升高 D. 带电质点的加速度大小为
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.小刚将一束复色光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的、、三束单色光。比较、、三束光，可知( )
A. 当它们在真空中传播时，光的速度最大
B. 当它们在玻璃中传播时，光的波长最小
C. 若它们都从玻璃射向空气，光发生全反射的临界角最大
D. 对同一双缝干涉装置，光干涉条纹之间的距离最小
9.一列沿轴传播的简谐横波，如图所示是时刻的波形图，和是这列简谐横波上的两个质点，如图所示是质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该列波沿轴正方向传播，波速大小为
B. 该列波与频率为的简谐横波相遇时一定能发生稳定干涉
C. 时，质点的加速度最大，方向沿轴正方向
D. 从到，质点通过的路程为
10.如图所示，质量为、电荷量为的带电小球可视为点电荷通过一长度为的绝缘轻绳悬挂于水平天花板上的点，初始时静止于点。某瞬间在天花板下方加上范围足够大且方向水平向右的匀强电场，小球将由静止开始运动，运动过程中轻绳始终绷紧，小球运动到最高点时轻绳与竖直方向的夹角为。重力加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球运动到点时所受合力为
B. 匀强电场的电场强度大小
C. 小球受到的电场力大小
D. 小球在运动过程中到达点时的机械能最大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某探究小组探究单摆的装置如图甲所示，细线端拴一个球，另一端连接拉力传感器，固定在天花板上，将球拉开一个很小的角度静止释放，传感器可绘制出球在摆动过程中细线拉力周期性变化的图像，如图乙所示。
用游标卡尺测出小球直径如图丙所示，读数为 ；
现求得该单摆的摆长为，则当地的重力加速度为 用题中的字母表示，包括图乙中；
若科学探险队员在珠穆朗玛峰山脚与山顶利用该装置分别做了实验。在山脚处，他作出了单摆图像为如图丁中直线，当他成功攀登到山顶后，他又重复了在山脚做的实验，则利用山顶实验数据作出的图线可能是图丁中的直线 。
12.可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯，被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域。某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长：
打开多层示警灯的绿光灯，将遮光筒对准光源放置。在光源和双缝之间还必须放置一个___________选填“滤光片”、“单缝”，其目的是为了保证经双缝得到的两列光是___________相干非相干光；
已知双缝之间的距离为，双缝到屏的距离为，绿光的干涉图样如下图乙所示，分划板中心刻度线在位置时螺旋测微器的读数为，在位置时读数如图丙所示，为___________，则该绿光的波长为___________计算结果保留三位有效数字
该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测定了红光、黄光的波长红光、黄光。下图中是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图___________选填、、。
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13.如图所示，三角形为某透明介质的横截面，为边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自以角度入射，第一次到达边恰好发生全反射。已知，边长为，该介质的折射率为。求：
入射角
从入射到发生第一次全反射所用的时间设光在真空中的速度为，可能用到： 或 。
14.如图所示，一质量为、带电荷量大小为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取，，。求：
电场强度的大小；
若在某时刻将细线突然剪断，求经过时小球的速度大小及方向。
15.如图所示，水平放置的平行板电容器，上极板带正电，下极板接地。极板长两极板间距离。大量分布均匀的带负电粒子流以相同的水平初速度从两板正中央下方连续射入极板间，粒子刚进入时极板间电压，极板正中央的粒子刚好落到上极板中点处。已知微粒质量，电量，电容器电容，忽略粒子的重力、相互之间的作用力和空气阻力。求：
粒子刚进入时极板间电压，极板正中央的粒子刚好落到上极板中点处，求带电粒子入射初速度的大小；
由于电场力作用微粒能落到上极板上，使两极板间的电势差逐渐减小，当两极板间电场强度为多大时，不再有带电粒子落到极板；
最终落到极板上的带电粒子总个数。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.单缝；相干；；；。
13.解：根据全反射规律可知，光线在面上点的入射角等于临界角，由折射定律得：
代入数据得
设光线在面上的折射角为，由几何关系得
根据光的折射定律
联立式代入数据得
在中，根据正弦定理得：
设所用时间为，光线在介质中的速度为，得
又有
联立式，代入数据得
答：入射角是．
从入射到发生第一次全反射所用的时间是L.
14.解：由平衡条件得小球所受电场力，所以小球所在处的电场强度的大小
；
细线剪断后，小球所受合力，根据牛顿第二定律，小球的加速度，所以时小球的速度大小，速度方向沿原细线方向向下，即方向与竖直方向夹角为斜向左下。
15.由题意，知粒子在极板间做类平抛运动落在上极板中点时，有
根据牛顿第二定律知
联立可得
当粒子恰好从上极板右边缘飞出时，有
联立可得
即当两极板间电场强度为时，不再有带电粒子落到极板；
由问可得，当两极板间的电势差为
时，不再有带电粒子落到上极板，在这一过程中，电容器极板上减少的电荷量为
则落到上极板的带电粒子数为
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一、单选题：本大题共7小题，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.光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角射入光导纤维后分为、两束单色光，、两单色光在内芯和外套界面发生全反射，下列说法正确的是( )
A. 内芯折射率小于外套的折射率
B. 光光子的能量大于光光子的能量
C. 在内芯介质中单色光的传播速度比大
D. 入射角由逐渐增大时，光全反射现象先消失
3.在如图所示的四种电场中，分别标记有、两点．其中、两点的电势相等，电场强度相同的是( )
A. 甲图：与点电荷等距的、两点
B. 乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点
C. 丙图：点电荷与带电平板形成的电场中板上表面的、两点
D. 丁图：匀强电场中的、两点
4.如图所示为某弹簧振子在内的振动图像，由图可知，下列说法中不正确的是( )
A. 振动周期为，振幅为
B. 第末振子的速度为零，加速度为正向的最大值
C. 从第末到第末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动
D. 第末振子的势能最小
5.一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，质点、在轴上的位置为和。从此时开始，质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴正向传播
B. 此后、两点速度大小始终相等
C. 时，质点的位移为
D. 若此波遇到另一列简谐横波发生了干涉现象，则所遇到的波的频率为
6.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是( )
A. 根据电场强度的定义式可知，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. 根据电容的定义式 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
C. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量无关
D. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为 的正电荷，从点移动到点克服电场力做功为 ，则、两点间的电势差为
7.如图所示，真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连，下极板接地，当两极板间距为时，两极板间的带电质点恰好静止在点，当把上极板快速向下平移距离后，电容器所带的电荷量在极短时间内重新稳定，带电质点开始运动，重力加速度大小为，则上极板向下平移后( )
A. 电容器所带的电荷量不变 B. 带电质点将向下运动
C. 点的电势升高 D. 带电质点的加速度大小为
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.小刚将一束复色光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的、、三束单色光。比较、、三束光，可知( )
A. 当它们在真空中传播时，光的速度最大
B. 当它们在玻璃中传播时，光的波长最小
C. 若它们都从玻璃射向空气，光发生全反射的临界角最大
D. 对同一双缝干涉装置，光干涉条纹之间的距离最小
9.一列沿轴传播的简谐横波，如图所示是时刻的波形图，和是这列简谐横波上的两个质点，如图所示是质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该列波沿轴正方向传播，波速大小为
B. 该列波与频率为的简谐横波相遇时一定能发生稳定干涉
C. 时，质点的加速度最大，方向沿轴正方向
D. 从到，质点通过的路程为
10.如图所示，质量为、电荷量为的带电小球可视为点电荷通过一长度为的绝缘轻绳悬挂于水平天花板上的点，初始时静止于点。某瞬间在天花板下方加上范围足够大且方向水平向右的匀强电场，小球将由静止开始运动，运动过程中轻绳始终绷紧，小球运动到最高点时轻绳与竖直方向的夹角为。重力加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球运动到点时所受合力为
B. 匀强电场的电场强度大小
C. 小球受到的电场力大小
D. 小球在运动过程中到达点时的机械能最大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某探究小组探究单摆的装置如图甲所示，细线端拴一个球，另一端连接拉力传感器，固定在天花板上，将球拉开一个很小的角度静止释放，传感器可绘制出球在摆动过程中细线拉力周期性变化的图像，如图乙所示。
用游标卡尺测出小球直径如图丙所示，读数为 ；
现求得该单摆的摆长为，则当地的重力加速度为 用题中的字母表示，包括图乙中；
若科学探险队员在珠穆朗玛峰山脚与山顶利用该装置分别做了实验。在山脚处，他作出了单摆图像为如图丁中直线，当他成功攀登到山顶后，他又重复了在山脚做的实验，则利用山顶实验数据作出的图线可能是图丁中的直线 。
12.可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯，被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域。某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长：
打开多层示警灯的绿光灯，将遮光筒对准光源放置。在光源和双缝之间还必须放置一个___________选填“滤光片”、“单缝”，其目的是为了保证经双缝得到的两列光是___________相干非相干光；
已知双缝之间的距离为，双缝到屏的距离为，绿光的干涉图样如下图乙所示，分划板中心刻度线在位置时螺旋测微器的读数为，在位置时读数如图丙所示，为___________，则该绿光的波长为___________计算结果保留三位有效数字
该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测定了红光、黄光的波长红光、黄光。下图中是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图___________选填、、。
四、计算题：本大题共3小题，共44分。
13.如图所示，三角形为某透明介质的横截面，为边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自以角度入射，第一次到达边恰好发生全反射。已知，边长为，该介质的折射率为。求：
入射角
从入射到发生第一次全反射所用的时间设光在真空中的速度为，可能用到： 或 。
14.如图所示，一质量为、带电荷量大小为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取，，。求：
电场强度的大小；
若在某时刻将细线突然剪断，求经过时小球的速度大小及方向。
15.如图所示，水平放置的平行板电容器，上极板带正电，下极板接地。极板长两极板间距离。大量分布均匀的带负电粒子流以相同的水平初速度从两板正中央下方连续射入极板间，粒子刚进入时极板间电压，极板正中央的粒子刚好落到上极板中点处。已知微粒质量，电量，电容器电容，忽略粒子的重力、相互之间的作用力和空气阻力。求：
粒子刚进入时极板间电压，极板正中央的粒子刚好落到上极板中点处，求带电粒子入射初速度的大小；
由于电场力作用微粒能落到上极板上，使两极板间的电势差逐渐减小，当两极板间电场强度为多大时，不再有带电粒子落到极板；
最终落到极板上的带电粒子总个数。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.单缝；相干；；；。
13.解：根据全反射规律可知，光线在面上点的入射角等于临界角，由折射定律得：
代入数据得
设光线在面上的折射角为，由几何关系得
根据光的折射定律
联立式代入数据得
在中，根据正弦定理得：
设所用时间为，光线在介质中的速度为，得
又有
联立式，代入数据得
答：入射角是．
从入射到发生第一次全反射所用的时间是L.
14.解：由平衡条件得小球所受电场力，所以小球所在处的电场强度的大小
；
细线剪断后，小球所受合力，根据牛顿第二定律，小球的加速度，所以时小球的速度大小，速度方向沿原细线方向向下，即方向与竖直方向夹角为斜向左下。
15.由题意，知粒子在极板间做类平抛运动落在上极板中点时，有
根据牛顿第二定律知
联立可得
当粒子恰好从上极板右边缘飞出时，有
联立可得
即当两极板间电场强度为时，不再有带电粒子落到极板；
由问可得，当两极板间的电势差为
时，不再有带电粒子落到上极板，在这一过程中，电容器极板上减少的电荷量为
则落到上极板的带电粒子数为
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