山东省潍坊高密一中2025-2026学年高二下学期开学考物理试题（含答案）

物理学科寒假作业限时训练
一．选择题（共 8 小题）
1 ．生活中有许多美妙的光现象，下列对光现象的认识正确的是( )
A ．著名的泊松亮斑是光的干涉形成的
B ．水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的折射引起的
C ．观看 3D 立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的
D ．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的衍射
2 ．高压清洗是科学、经济、环保的清洁方式。若高压水枪工作时将水近距离垂直喷射到物体表面，水枪出水口直径为 d，水从枪口喷出时的速度大小为 v，忽略水从枪口喷出后的发散效应，假设水喷射到物体表面时速度大小在极短时间内变为零。已知水的密度为 ρ, 水在物体表面产生的冲击力大小为( )
A ． πrv2d 2 B ． C ． πrvd2 D ．
3 ．如图甲所示为以 O 点为平衡位置，在 A 、B 两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是( )
A ．在 t=0.2s 时，弹簧振子的加速度为正向最大
B ．在 t=0.1s 与 t=0.3s 两个时刻，弹簧振子的速度不同
C ．从 t=0 到 t=0.2s 时间内，弹簧振子做加速度增大的加速运动
D ．在 t=0.6s 时，弹簧振子有最小的位移
4 ．如图，在匀强磁场中，把两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的大小相同的电流时，纸面内与两导线距离均为 l 的 a 点处的磁感应强度为零，已知导线 Q 中的电流在 a 点产生的磁场的磁感应强度大小为 B，则匀强磁场的磁感应强度大小为( )
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A ． B B ． B C ． B D ． B
5．如图所示为两个单摆在同一地点进行受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是( )
A ．单摆 I 受迫振动的频率总是 0.2Hz
B ．单摆 I 和单摆 II 的摆长之比L1 : L2 = 25 : 4
C ．单摆 I 和单摆 II 的固有周期之比为 2 ：5
D ．当驱动力的频率从 0.2Hz 增大到 0.5Hz 时，两个单摆的振幅都在增加
6 ．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当某单色光垂直入射后，从上往下看到亮暗相间的干涉条纹如图乙所示。下面关于条纹的说法正确的是( )
A ．任意相邻暗条纹所对应的薄膜厚度差随其厚度增加而增大
B ．任意一条亮条纹所在位置对应的空气薄膜厚度不一定相等
C ．若仅在图甲装置中抽去一张纸片，则图乙所示干涉条纹将变密
D ．若仅减小垂直入射的单色光频率，则图乙所示干涉条纹将变疏
7 ．如图所示，取一个半径为r 的软木塞，在它的圆心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度， 使它露在下面的长度为h 。这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针。则液体的折射率为( )
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A ． B ． C ． D ．
8 ．一列简谐横波在介质中沿 x 轴正方向传播，波速为 3m/s ，t = 0 时的波形图如图所示，P为该介质中的一质点。则( )
A ．该波的波长为 24m B ．该波的周期为 7s
C ．0~2s 内质点 P 运动的路程等于 0.1m D ．t = 0 时质点 P 的加速度方向沿y 轴负方向
二．多选题（共 4 小题）
9 ．如图所示，S1、S2 是两个相干波源，它们振动同步，但振幅不同，实线和虚线分别表示
在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。与S1、S2 共面的a、b、c、d 四点中，b、d 位于S1
与S2 的连线的垂直平分线上，且该时刻两列波在d 点均处于平衡位置。关于图中所标的a、b、c、d 四点，下列说法中正确的是( )
A ．该时刻质点a 振动位移为 0
B ．质点b、c 振动最强
C ．质点b、c 振动位移始终最大
D ．再经 后的时刻，质点d 处于波谷位置
10 ．如图甲所示，质量为 m 的物体 P 与物体 Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，均静止在
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光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给物体 P 一瞬时初速度v0 ，并把此时记为 0 时
刻，规定向左为正方向，0 ~ 2t0 时间内物体 P 、Q 运动的 a-t 图像如图乙所示，则( )
A ．物体 Q 的质量为 2m B ．物体 Q 的质量为 0.5m
C ．t0 时刻物体 Q 的速度大小为 D ．t0 时刻物体 P 的速度大小为
11 ．如图所示，质量为 m、长为 l 的直导线用两绝缘细线悬挂于 O 、O ' ，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿 x 轴正方向的电流 I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为 θ。则下列说法正确的是( )
A ．磁场可以沿 x 方向
B ．若磁场的方向沿y 轴的正方向，则B
C ．若磁场的方向 z 沿轴的负方向，则B
D ．改变磁场的方向，保持导线位置不变，则磁感应强度的最小值B =
12 ．某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A 为粒子加速器，加速电压为U1 ；B 为
速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1 ，两板间距离为d ；C 为偏转分离器，磁感
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应强度为B2 。今有一质量为m 、电荷量为q 的粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。则下列说法正确的是( )
A ．粒子带负电 B ．粒子进入速度选择器的速度v
C ．速度选择器两板间电压U2 = B1d D ．粒子在分离器中做匀速圆周运动的半径
三．实验题（共 2 小题）
13．某同学要测定实验室一干电池组的电动势和内阻，利用现有器材设计了如图 1 所示的实验电路图，选用器材如下：
A ．待测干电池组（电动势约 4.5V，内阻约 3a ）；
B ．电压表V1 （量程 0~3V，内阻约3ka ）；
C ．电压表V2 （量程 0~15V，内阻约 5ka ）；
D ．电流表A1 （量程 0~1A，内阻为 0.5a ）；
E ．电流表A2 （量程 0~100mA，内阻为1a ；）
F ．滑动变阻器RP （ 0 ~ 10a ）；
G ．开关、导线若干。
闭合开关，该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置得到多组关于电压表和电流表的数据，描绘了如图 2 所示的 U-I 图像，根据上述条件回答以下问题。
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(1)电压表应选择______，电流表应选择______（填选项前的字母）。
(2)根据图像和已知数据可算出，电池组电动势E = ______V，内阻 r = ______ Ω （结果均保留 3 位有效数字）。与真实值相比， 电动势测量值______（填“偏大”“偏小”或“相等”）， 内阻测量值______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
14．在验证碰撞过程中的动量守恒实验中，小花同学的实验装置如图甲：将气垫导轨放置在水平桌面上，气垫导轨右侧支点高度固定，左侧支点高度可调节，光电门 1 和光电门 2 相隔适当距离安装好，滑块 A、B 两侧带有粘性极强的物质，上方固定宽度均为d 的遮光条，测得滑块 A 、B（包含遮光条）的质量分别为 m1 和m2 。
(1)如图乙，用游标卡尺测得遮光条宽度d = __________ mm 。设遮光条通过光电门的时间为
Δt ，则滑块通过光电门的速度 v = __________（用 d、Δt表示）。
(2)在调节气垫导轨水平时，该同学开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向左加速运动。此时，应调节左支点使其高度__________（选填“升高”或“降低”）。
(3)气垫导轨调节水平后，将滑块 B 静置于两光电门之间且靠近光电门 2 的右侧一端，滑块 A置于光电门 1 右侧，用手轻推一下滑块 A，使其向左运动，与滑块 B 发生碰撞后粘连在一起向左运动，并通过光电门 2。光电门记录下滑块 A 的遮光条通过光电门 1 的时间为t1 和两
滑块一起运动时滑块 B 的遮光条通过光电门 2 的时间为t2 。实验中若等式__________（用
m1、m2、t1、t2 和d 表示）成立，即可验证滑块 A 、B 碰撞过程中动量守恒。
四．解答题（共 4 小题）
15．一列简谐横波在同一均匀介质中沿 x 轴方向传播。某时刻的波形图如图甲所示， 质点 M
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的平衡位置在 xM ＝7cm 处，质点 N 的平衡位置在 xN＝3cm 处，从该时刻起质点 N 的振动图像如图乙所示。求：
(1)该波的波速；
(2)从该时刻起质点 M 到达波谷的最短时间。
16 ．如图所示，△ABC 为直角三棱镜的横截面，BC 面涂有反光膜（相当于平面镜），(1)通过计算，判断该光线射到 E 点时能否发生全反射；
(2)该光线从 M 点传播到 E 点的时间 t。
17．如图所示，在直角坐标系xOy 的第一象限内有沿y 轴正方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m 、电荷量为q 的带负电的粒子从原点O 以大小为v0 的速度沿x 轴正方向射入，通过磁场后到达y 轴上的P点，不计粒子所受的重力。
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(1)求匀强磁场的磁感应强度B ；
(2)将该粒子改在y 轴上的Q(0, L) 点同样以速度v0 平行于x 轴正方向射入电场中，从
x L处的M 点（图中未画出）进入磁场，求电场强度E 的大小；
(3)在第（2）问情景下，粒子最后从y 轴上N点（图中未画出）离开磁场，求粒子在磁场中运动的时间。
18．如图所示，光滑地上放置足够长的板 A（上表面粗糙）和滑块 C，滑块 B 置于 A 的左端， A、B 、C 的质量分别为 mA ＝3 kg 、mB ＝1 kg 、mC ＝2 kg。开始时， C 静止，A、B 一起以 v0 =5 m/s 的速度匀速向右运动，A 与 C 发生弹性碰撞后，经过一段时间，A、B 再次达到共同速度一起向右运动，B 相对 A 运动的位移 Δx=6 m。求：
（1）A 、C 碰撞后瞬间A 的速度大小 vA；
（2）A 、B 因摩擦产生的内能 Q；
（3）A 、B 相对运动过程中，A 相对于地面的位移 x。
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1 ．C
A ．著名的泊松亮斑是光的衍射形成的，故 A 错误；
B ．水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的全反射引起的，故 B 错误；
C ．3D 眼镜制作的原理就是在立体眼镜的左眼和右眼分别装上横偏振片和纵偏振片，这样 在播放采用偏振光技术制作的影片时左边镜头的影像经过一个横偏振片过滤，得到横偏振光，右边镜头的影像经过一个纵偏振片过滤，得到纵偏振光，可知观看 3D 立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的，故 C 正确；
D ．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射，故 D 错误。故选 C。
2 ．B
水在时间 t 内速度由 v 减为零， t 内喷射到物体表面的水的质量为
设水在物体表面产生的冲击力大小为 F，根据动量定理可得F . Δt = 0 - Δm(-v)
联立解得F 故选 B。
3 ．B
A ．t=0.2s 时，弹簧振子到达正向位移最大位置，此时速度为零，加速度为负向最大，A 错误；
B ． t=0.1s 时，弹簧振子的速度沿正方向，t=0.3s 与 t=0.1s 弹簧振子经过同一位置，两个时刻的速度大小相等，方向相反，二者的速度不同，B 正确；
C ． t=0 到 t=0.2s 时间内，弹簧振子逐渐远离平衡位置，弹簧振子的速度减小，加速度增大，故弹簧振子做加速度增大的减速运动，C 错误；
D ． t=0.6s 时，弹簧振子具有负向最大位移，D 错误。
故选 B。
4 ．B
根据安培定则，可判断出两导线在 a 处产生的磁感应强度方向如图所示
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由于两导线电流大小相等，则 P 中电流在 a 点处产生的磁感应强度大小与 Q 中电流在 a 点处产生的磁感应强度大小相等，即
(
P
Q
)B = B = B
且二者方向夹角为 60°,根据矢量的合成法则，结合三角知识，则二者的合磁场大小为
B合 =2B cos 30o B
所以，若 a 点处的磁感应强度为零，则所加匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向水平向左，故选 B。
5 ．B
A．单摆 I 发生共振时的频率为 0.2Hz，当驱动力频率不等于共振频率时，单摆 I 受迫振动的频率不是 0.2Hz，故 A 错误；
BC ．根据单摆周期公式T （l 为摆长，g 为重力加速度）
可得摆长l
题图可知单摆 I 的固有频率为f1=0.2Hz，单摆 II 的固有频率为f2=0.5Hz，则单摆 I 和单摆 II
的固有周期之比 那么
联立以上可得单摆 I 和单摆 II 的摆长之比
故 B 正确，C 错误；
D ．当驱动力的频率从 0.2Hz 增大到 0.5Hz 时，单摆 I 的振幅减小，单摆 II 的振幅增加，故
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D 错误。
故选 B。
6 ．D
A ．根据 任意相邻暗条纹所对应的薄膜厚度差不变，都是半波长，故 A错误；
B ．任意一条亮条纹所在位置对应的空气薄膜厚度一定相等，故 B 错误；
C ．根据 ，若仅在图甲装置中抽去一张纸片，d 变小，则图乙所示干涉条纹间距变大，条纹将变疏，故 C 错误；
D ．根据 ，若仅减小垂直入射的单色光频率，波长增大，则图乙所示干涉条纹间距变大，条纹将变疏，故 D 正确。
故选 D。
7 ．B
调整大头针插入软木塞的深度， 使它露在外面的长度为h ，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针，则恰好针底部射向软木塞下边沿的光线在水和空气的表面发生全反射。画出光路图如图。由几何关系有
解得
故选 B。
8 ．A
A ．由图可知 m波长 λ = 24m
故 A 正确；
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B ．周期T s故 B 错误；
C ．0~2s 内，即 T 内，质点 P 向上运动，它在 0~2s 内的平均速度大于从平衡位置到波峰的平均速度，故路程大于 0.1m，故 C 错误；
D ．t = 0 时，质点 P 受到沿y 轴正方向的回复力，故加速度沿y 轴正方向，故 D 错误。故选 A。
9 ．BD
A ．根据题意可判断质点 a 为振动减弱点，但两列波振幅不同，故质点 a 偏离平衡位置的位移不是零，故 A 错误；
B ．b 、c 两点的振动是波峰与波峰或波谷与波谷的叠加而振动加强，合振幅最大。因此，b、 c 振动最强，故 B 正确；
C ．质点振动的合位移随时间变化，因此 b 、c 点的振动位移不会始终最大，故 C 错误；
D ．由于波的周期为 T，此时质点 d 正处于平衡位置，经过T 后，波的相位会从平衡位置先向波峰移动然后移动到波谷位置，故 D 正确。
故选 BD。
10 ．BD
AB ．水平面光滑，两物块所受合力等于弹簧的弹力，两物块所受合力大小相等、
方向相反，Q 向左加速，加速度为正，P 向左减速，则加速度为负；设弹簧弹力大小为 F，根据图示图像，由牛顿第二定律得
物体 Q 的质量为
mQ=0.5m
选项 A 错误，B 正确；
CD ．t0 时刻两物体的加速度最大，则弹簧被压缩到最短，此时两物块速度相等，由动量守恒定律
mv0 = (m + 0.5m)v
解得
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即此时两物块的速度大小均为 ，选项 C 错误，D 正确。
故选 BD。
11 ．BD
A ．若磁场可以沿 x 方向，则电流方向与磁场方向平行，此时导线所受安培力为 0，导线仅仅受到重力与悬线的拉力作用，导线不可能处于静止状态，A 错误；
B ．若磁场的方向沿y 轴的正方向，根据左手定则，安培力方向竖直向上，导线处于静止，则悬线拉力必定为 0，则有
BIl = mg
解得
B 正确；
C ．若磁场的方向 z 沿轴的负方向，根据左手定则，安培力方向沿y 轴的正方向，对导线进行受力分析如图所示
则有
BIl = mg tan θ
解得
C 错误；
D ．改变磁场的方向，保持导线位置不变，作出导线受力动态分析图，如图所示
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可知，当安培力最小时，磁感应强度最小，则有
BIl = mg sin θ
解得
D 正确。
故选 BD。
12 ．BCD
A ．由图可知电粒子进入偏转分离器时受到的洛伦兹力向右，根据左手定则可知，粒子带正电，故 A 错误；
B ．粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得
解得粒子进入速度选择器的速度为
故 B 正确；
C ．粒子在速度选择器运动过程，根据受力平衡可得
解得速度选择器两板间电压为
故 C 正确；
D ．粒子在分离器中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
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故 D 正确。
故选 BCD。
13 ．(1) B D
(2) 4.50 3.25 相等 相等
（1）[1]由题可知，待测电池组的电动势大约为 4.5V，选量程 0~15V 的电压表，测量误差较大，所以实验时需要选择量程 0~3V 的电压表，通过调节滑动变阻器可以保证不超量程，即电压表应选择 B。
[2]结合图 2 的 U-I 图像，可知实验过程电路中的电流取值范围为 0.4~0.8A，所以选择量程0~1A 的电流表。即电流表选 D。
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律
U = E - I (RA + r )
结合 U-I 图像可知
3 = E - 0.4× (0.5 + r ) ，1.5 = E - 0.8× (0.5 + r )
联立，解得
E = 4.50V ，r = 3.25Ω
[3][4]由于电流表内阻已知，实验没有电压表分流、电流表分压的引起的误差，则计算出的电源的电动势测量值与真实值相等，电源内阻测量值和真实值也相等。
14 ．(1) 10.60
(2)升高
（1）[1]20 分度游标卡尺的精确值为0.05mm ，由图乙可知，遮光条宽度为
d = 10mm +12 × 0.05mm = 10.60mm
[2]遮光条通过光电门的时间为 Δt ，则滑块通过光电门的速度为
（2）开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向左加速运动；说明左低右高，则应调节左支点使其高度升高。
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（3）滑块 A 碰撞前的速度大小为
滑块 A 、B 碰撞后粘连在一起运动的速度大小为
根据动量守恒可得
m1v1 = (m1 + m2 )v2
联立可得实验中若等式
成立，即可验证滑块 A 、B 碰撞过程中动量守恒。
15 ．(1)0.3m/s
s
（1）由甲乙两图分析可得周期 T＝0.4s，波长 λ =0.12m，根据波速公式v 联立解得 v ＝0.3m/s
（2）图乙可知 t=0 时刻质点 N 沿y 轴负方向运动，结合图甲，同侧法可知，波沿 x 轴正方向传播，质点 M 到达波谷的最短时间满足
其中 Δx ＝0.07m ，v ＝0.3m/s，解得 s
16 ．(1)会发生全反射
(2) 3× 10-8 s
（1）由几何关系得该光线在 M 点的入射角为 i ＝60°, 设该光线在 M 点的折射角为
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r，根据折射定律可得 n =
解得 r ＝30°
设全反射临界角为 C0，则根据全反射的特点知 n = 由几何关系可知，该光线在 E 点的入射角为 β =60°,根据可得 β>C0，故该光线射到 E 点时会发生全反射。
（2）根据光线在真空中和光线在棱镜中的传播速度的关系可知 v =
根据上述的分析再结合几何关系可知 DC＝MD＝MB＝L ，DE ＝2DC ＝2L所以该光线从 M 点传播到 E 点的路程为 s＝MD+DE
该光线从 M 点传播到 E 点的时间为t = 解得 t = 3 × 10-8 s
（1）粒子从 O 点进入磁场运动到 P 点，洛伦兹力提供向心力，则有由几何知识可得 L = 2r
解得，磁感应强度B
（2）粒子在电场中做类平抛运动，沿x 轴方向做匀速直线运动，则x = v0t1解得t
沿y 轴方向做匀加速直线运动y = at
解得a
根据牛顿第二定律qE = ma解得E
（3）粒子离开电场时的速度大小和速度方向与x 轴正方向的夹角 θ 满足v = = 2v0 ，
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即 θ = 60°
粒子进入磁场运动，洛伦兹力提供向心力则有解得半径R = L
因为R sinθ = 2 L = x
3
所以圆周轨道的圆心 A 在y 轴上，如图所示
则粒子在磁场中运动的圆心角为a = 180° - θ = 120°
粒子在磁场中运动的周期为T = 运动时间为t
18 ．（1）1m/ s ；（2）6J ；（3）4.5m
（1）A 、C 碰撞过程，对 A 、C 组成的系统根据动量守恒定律有
mAv0 = mAvA + mC vC
根据机械能守恒定律有
解得
vA = 1m/s
（2）从 A 、C 碰撞后到A 、B 达到共同速度 v 共的过程，对 A 、B 组成的系统根据动量守恒定律有
mAvA + mBv0 = (mA + mB )v共
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解得
v共 = 2m/s
根据能量守恒定律有
Q mAv mB v
解得
Q = 6J
（3）设 A 、B 之间的滑动摩擦力大小为f，根据功能关系有Q = f Δx
对 A 根据动能定理有
解得
x = 4.5m
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