河北省邯鄲市2024-2025學年高二上學期11月期中聯(lián)考物理試題

絕密★啟用前2024～2025學年度第一學期期中檢測試卷高二物理全卷滿分100分，考試時間75分鐘。微注意事項：1.答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答﹔字體工整，筆跡清楚。4.考試結(jié)束后，請將試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的.1.簡諧運動既是最基本也是最簡單的一種機械振動.關(guān)于簡諧運動的表達式，回復力和能量，下列說法正確的是A.簡諧運動位移的一般函數(shù)表達式中，表示頻率，表示相位B.單擺做簡諧運動過程中的回復力是單擺受到重力沿圓弧切線方向的分力C.水平彈簧振子做簡諧運動時系統(tǒng)的能量做周期性變化D.簡諧運動的回復力可以是方向不變而大小變化的力，也可以是大小不變而方向改變的力2.在古代典籍中有大量關(guān)于共振現(xiàn)象的記錄，比如《莊子》中記載了中國古代的樂器瑟的各弦間發(fā)生的共振現(xiàn)象.關(guān)于受迫振動與共振現(xiàn)象，下列說法正確的是A.仿古盥洗用的臉盆，用手摩擦盆耳，到一定節(jié)奏時會濺起水花，這是共振現(xiàn)象B.喇叭常放在音箱內(nèi)是利用共振現(xiàn)象，受迫振動是共振的一種特殊情況C.為消除共振現(xiàn)象，應使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相差越小越好D.耳朵湊近空熱水瓶口能聽到嗡嗡的聲音不屬于共振現(xiàn)象3.如圖所示為一磁單極子N形成的磁場，磁感線的分布如圖所示，A到磁單極子的間距較近，則下列說法正確的是A.A點的磁感應強度大于B點的磁感應強度B.若將一小段通電導線放在A處，導線受到的磁場力與A處磁場方向相同C.同一導線在B處受到的磁場力不可能比A處大D.若將A點向右平移到與B到磁單極子的間距相等時，A、B兩處的磁感應強度相同4.如圖所示的等腰直角三角形abc，頂點a，b、c分別水平固定長度均為L、電流均為I0的直導線，b、c兩導線中電流方向均垂直紙面向里；a導線中電流方向垂直紙面向外.已知通電直導線在其周圍空間產(chǎn)生的磁感應強度大小為，I為直導線中的電流，r為某點到直導線的距離，導線b在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0.則下列說法正確的是A.導線a所受的安培力大小為B0I0L，方向水平向左B.導線c所受的安培力大小為B0I0L，方向水平向左C.欲使導線c所受的安培力為零，應加一方向豎直向下、大小為B0的勻強磁場D.欲使導線a所受的安培力為零，應加一方向豎直向下，大小為B0的勻強磁場5.“地震預警”是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到受災地區(qū)前，向受災地區(qū)提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報，通知目標區(qū)域從而實現(xiàn)預警.科研機構(gòu)對波的特性展開研究，如圖甲所示為研究過程中一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在t=0時刻的波形圖，x=3m處的質(zhì)點M的振動圖像如圖乙所示.下列說法正確的是A.波沿x軸負方向傳播B.在0~7s內(nèi)質(zhì)點M通過的路程為11.9cmC.在0～7s內(nèi)波傳播的距離為21mD.質(zhì)點M的振動方程是(cm)6.如圖所示，一細束激光由光導纖維左端的中心點以i=60°的入射角射入，折射角θ=30°，經(jīng)過一系列全反射后從右端射出.已知光導纖維長L=1.2×104m，真空中的光速c=3×108m/s，則該激光在光導纖維中傳輸所經(jīng)歷的時間為A.×10-5sB.×10-5sC.8×10-5sD.4×10-5s7.如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場(圖中未畫出)，О點為磁場的圓心，水平虛線為圓的一條直徑，S點有一粒子發(fā)射源能正對圓心О發(fā)射一系列速度大小不同、比荷均為k的正粒子，M、N為虛線下方圓弧的三等分點，粒子發(fā)射速率為時，粒子在磁場中運動并從M點離開磁場.則下列說法正確的是A.圓形磁場的半徑為B.磁感應強度大小為C.從N點離開的粒子速率為D.從N點離開的粒子在磁場中運動的時間為二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.8.如圖所示，三根長直導線平行地放在光滑絕緣水平面上，已知導線BC之間的距離等于導線AB間距的3倍，已知通電直導線周圍產(chǎn)生的磁場磁感應強度的大小為，I為直導線中的電流，r為導線周圍某點到直導線的距離，當三根直導線中通有恒定電流后，三根直導線仍在原來的位置保持靜止，其中導線A的電流大小為，方向如圖所示，則下列說法正確的是A.導線B中的電流方向與A相同B.導線C中的電流方向與A相同C.導線B中的電流大小為D.導線C中的電流大小為9.生活中常見“蜻蜓點水”的現(xiàn)象，某同學觀察到平靜的湖水面上蜻蜓點水后水面開始上下做簡諧運動，在水面上激起的水波的波長為0.8m.水面上蜻蜓點水處右側(cè)有兩片樹葉，其振動圖像如圖甲、乙所示.兩片樹葉之間的距離可能為A.1.2mB.1.4mC.1.8mD.2m10.超強超短光脈沖產(chǎn)生方法曾獲諾貝爾物理學獎，其中用到的一種脈沖激光展寬器截面如圖所示.在空氣中對稱放置四個相同的直角三棱鏡，頂角為θ.一細束脈沖激光垂直第一個棱鏡左側(cè)面入射，經(jīng)過前兩個棱鏡后分為平行的光束，再經(jīng)過后兩個棱鏡重新合成為一束，此時不同頻率的光前后分開，完成脈沖展寬.已知相鄰兩棱鏡斜面間的距離為d，脈沖激光中包含兩種頻率的光a，b，它們在棱鏡中的折射率分別為和.下列說法正確的是A.B.三棱鏡頂角θ的最大正弦值為C.若θ=30°，兩束光在第二個三棱鏡上的入射點間的距離為D.若θ=30°，兩束光通過整個展寬器的過程中在空氣中的路程差為三、非選擇題：本題共5小題，共54分.11.(6分)某同學要用雙縫干涉測量某種單色光的波長，其實驗裝置如圖甲所示.(1)圖甲中虛線框位置的組件名稱是__________，它的作用是獲得___________光；(2)做實驗時，該同學先將測量頭的分劃板中心刻度線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的刻度如圖乙所示，讀數(shù)為___________mm；(3)該同學接著轉(zhuǎn)動手輪，當分劃板中心刻度線與第6條亮紋中心對齊時，讀數(shù)是17.332mm，已知裝置中雙縫間距為0.2mm，雙縫到屏的距離是1.0m，則測得此單色光的波長為__________m(保留兩位有效數(shù)字)；(4)在其他條件不變的情況下，僅將光的波長換成較大的做實驗，則光屏上相鄰兩亮條紋的中心間距_________(填“變大”“變小”或“不變”).12.(9分)某同學利用如圖甲所示的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣纫约耙淮判孕∏虻拇笮?，長度為l的細線將該磁性小球懸掛于О點，小球平衡時在其正下方放置一智能手機，打開手機的測磁軟件可以記錄附近磁感應強度大小，將小球由平衡位置拉開一個角度θ(θ<5°)，然后由靜止釋放，手機同時描繪出附近磁感應強度隨時間變化的圖像，如圖乙所示.(1)根據(jù)圖乙可知，單擺的周期T=_________s；(2)改變擺線長度，測出多組細線長l和對應振動周期T，作出圖像如圖丙所示，已知π=3.14，由圖可知，重力加速度g=_________m/s2；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)圖像與橫軸的交點坐標T=4×10-2s2，則小球的直徑d=________cm.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)13.(10分)圓心為О點、半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖甲所示，光屏PQ垂直MN放置，垂足為M，OO'與MN垂直.一細光束沿半徑方向與OO'成θ=30°角射向О點，光屏PQ區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑，兩光斑間的距離為.(1)求該玻璃磚的折射率；(2)用上述玻璃制成如圖乙所示的三棱鏡，∠A=60°、∠B=45°.一束平行于BC邊的單色光從AB邊中點D射入，從AC邊D'點(圖中未畫出)射出.已知光在真空中的速度為c，AB邊長為L，求光束在三棱鏡中從D傳播至D'的時間.14.(12分)如圖所示，光滑水平地面上一勁度系數(shù)k=200N/m的輕彈簧右端固定于墻面上，左端與一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m0=2kg的滑塊相連.現(xiàn)給滑塊水平向右的初速度=2m/s，滑塊開始做簡諧運動.在運動過程中，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，已知彈簧的形變量為x時，彈性勢能.求，(1)滑塊開始運動半個周期的路程；(2)滑塊從開始運動到運動到最左端所用的時間.(已知，T為簡諧運動周期，k為勁度系數(shù)，m為振子質(zhì)量)15.(17分)如圖所示，空間存在三個完全相同的長方體通道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，三個通道的正視圖為邊長為a的正方形，通道的長度足夠長，通道Ⅰ存在豎直向上的磁感應強度大小為B的勻強磁場，通道Ⅱ為無場區(qū)，通道Ⅲ中存在豎直向下的勻強磁場.第一次，比荷為k的正粒子由左側(cè)面1上的О點以與側(cè)面1成α=60°的夾角沿水平方向以速度(未知)射入?yún)^(qū)域I，該粒子剛好沒有通過豎直面2；第二次，僅改變粒子的速度大小，粒子在通道Ⅰ中的運動時間為第一次的，最終粒子剛好不從豎直面4射出，忽略粒子的重力.求：(1)第一次，粒子的速度；(2)第二次，粒子射入通道的速度；(3)通道Ⅲ中磁感應強度的大小B′以及第二次粒子在通道中運動的總時間.2024～2025學年度第一學期期中檢測試卷·高二物理參考答案、提示及評分細則題號12345678910答案BAADBCBBDBCBD一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的.1.【答案】B【解析】簡諧運動位移x的一般函數(shù)表達式中，表示圓頻率，表示初相位，()表示相位，A錯誤；在單擺運動中并不是合外力提供回復力，只是沿切線方向上的合力提供回復力，半徑方向上的合力提供向心力，B正確；振動能量是振動系統(tǒng)的動能和勢能的總和，雖然振動能量中動能和勢能不斷相互轉(zhuǎn)化，但是總和保持不變，C錯誤；簡諧運動的回復力與質(zhì)點偏離平衡位置位移的大小成正比，并且總是指向平衡位置，大小方向都在改變，D錯誤.2.【答案】A【解析】仿古盥洗用的臉盆，用手摩擦盆耳，到一定節(jié)奏時會濺起水花，這是共振現(xiàn)象，A正確；喇叭常放在音箱內(nèi)是利用共振現(xiàn)象，做受迫振動的物體，當驅(qū)動力的頻率與固有頻率相等時，振幅最大的現(xiàn)象叫共振，所以共振是受迫振動的一種特殊情況，B錯誤；根據(jù)共振條件可知，為消除共振現(xiàn)象，應使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相差越大越好，C錯誤；熱水瓶的空氣柱有一定長度，對應一定的振動頻率，符合此頻率的聲波信號因共振而綿延不絕，故總能聽到嗡嗡的聲音，空熱水瓶口能聽到嗡嗡的聲音，屬于共振現(xiàn)象，D錯誤.3.【答案】A【解析】磁感線的疏密程度反映磁感應強度的大小，A點的磁感線較密，則A點的磁感應強度較大，A正確；通電導線在A處所受的磁場力與該處的磁場方向垂直，B錯誤；同一通電導線放在A處和B處，由于不清楚通電導線放置方向與磁場方向的夾角，所以無法判斷導線在A、B兩處的受力大小關(guān)系，C錯誤；磁感應強度是矢量，則將A點向右平移到與B到磁單極子的間距相等時，A，B兩處的磁感應強度大小相等，方向不同，D錯誤.4.【答案】D【解析】由于a到導線b和導線c的距離相等，則導線b，c在a處產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，由安培定則可知，導線b、c在a處產(chǎn)生的磁場方向如圖所示，由平行四邊形定則可知a處的磁感應強度大小為，則導線a所受的安培力大小為，由左手定則可知安培力的方向水平向左，A錯誤；欲使導線a所受的安培力為0，則應使a處的磁感應強度為零，則應加一豎直向下的磁感應強度大小為的勻強磁場，D正確；同理可知導線a，b在c處產(chǎn)生的磁場如圖所示，由疊加原理可知該點的磁感應強度大小為，則導線所受的安培力大小為，由左手定則可知安培力的方向水平向右，B錯誤；欲使導線c所受的安培力為0，則應使c處的磁感應強度為零，則應加一豎直向下的磁感應強度大小為學的勻強磁場，C錯誤.5.【答案】B【解析】由圖乙可知，t=0時刻x=3m處的質(zhì)點M的振動方向沿y軸負方向；在波動圖像中根據(jù)“同側(cè)法”或“逆波法”可知，簡諧波沿α軸正方向傳播，A錯誤；0~7s，M點運動的時間為T，因此運動的路程為s=7A=11.9cm，B正確；由波傳播的速度公式可知m/s=1.5m/s，在0~7s內(nèi)波傳播的距離為=10.5m，有rad/s，開始M點向下振動，因此M的振動方程為(cm)，CD錯誤.6.【答案C【解析】由光的折射定律可知光導纖維材料的折射率為，激光在介質(zhì)中傳播的速度為，激光在光導纖維中傳輸所經(jīng)歷的時間為s，只有C正確.7.【答案】B【解析】作出從M、N兩點射出磁場的粒子軌跡，如圖所示，對于從M點離開的粒子，由幾何關(guān)系可知，粒子的軌跡所對應的圓心角為∠SO1M=120°，粒子在磁場中運動的時間為，則，設磁場的半徑為R，則，又，由以上聯(lián)立解得，A錯誤，從M點離開的粒子，則有，代入解得，B正確；對于從N點離開的粒子，由幾何關(guān)系可知，粒子的軌跡所對應的圓心角為∠SO2N=60°，則該粒子的軌道半徑為，解得，由得，整理得，C錯誤；從N點離開的粒子的周期為，粒子在磁場中運動的時間為，解得，D錯誤.二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.8.【答案】BD【解析】由題意三根導線通有電流后仍保持靜止，則說明三根導線所在處的磁感應強度大小均為零，導線A中的電流方向向下，則該導線在B，C處產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，因此欲使導線B處的磁感應強度為零，則導線C在B處的磁場方向應垂直紙面向里，則導線C中的電流方向向下，同理，導線B中的電流方向向上，A錯誤，B正確；設導線AB的間距為，則導線BC、AC的間距分別為、，C處的磁感應強度為零，則有，解得，B處的磁感應強度為零，則有，解得，C錯誤，D正確.9.【答案】BC【解析】由圖像可知樹葉振動的周期T=0.4s，則=2m/s，當波由甲傳向乙時，間距(n=0，1，2…)，當n=2時，x=1.8m，C正確；當波由乙傳向甲時，間距(n=0，1，2…)，當n=1時，x=1.4m，B正確，故選BC.10.【答案】BD【解析】根據(jù)光路圖可知，a光折射率小于b光折射率，故，A錯誤；由幾何關(guān)系可得，光線在第一個三棱鏡右側(cè)斜面上的入射角等于θ，要使得兩種頻率的光都從左側(cè)第一個棱鏡斜面射出，則θ需要比兩種頻率光線的全反射角都小，設C是全反射的臨界角，根據(jù)折射定律得，折射率越大，臨界角越小，代入較大的折射率得，B正確；脈沖激光從第一個三棱鏡右側(cè)斜面射出時發(fā)生折射，設折射角分別為和，由折射定律得，，可得，，根據(jù)三角函數(shù)知識可得，，，，，兩束光在第二個三棱鏡上的入射點間的距離，C錯誤；設兩束光在前兩個三棱鏡斜面之間的路程分別為和，則，，，一L)，聯(lián)立解得，D正確.三、非選擇題：本題共5小題，共54分.11.【答案】(6分)(1)濾光片(1分)；單色(1分)(2)2.332(1分，2.331~2.334均得分)；(3)6.0×10-7(2分)；(4)變大(1分)【解析】(1)燈泡發(fā)出的是復色光，所以需要一濾光片來獲得單色光；(2)讀數(shù)為2mm+0.332mm=2.332mm(2.331～2.334都正確)；(3)雙縫間距，解得=6.0×10-7m；(4)根據(jù)，在其他條件不變的情況下，光的波長增大，相鄰兩亮條紋的中心間距變大.12.【答案】9分)(1)1.6(3分)；(2)9.86(3分)；(3)2(3分)【解析】(1)根據(jù)單擺的運動規(guī)律一個周期內(nèi)應該有兩個磁感應強度的最大值.由圖乙可得出，單擺的周期為T=1.6s；(2)根據(jù)單擺周期公式，解得，根據(jù)圖線的斜率可得重力加速度g=9.86m/s2；(3)根據(jù)圖像的截距，結(jié)合圖像的斜率可得，小球的直徑d=2×10-2m=2cm.13.【答案】(1)；(2)【解析】(1)由題意知，細光束在MN界面一部分發(fā)生反射，另一部分發(fā)生折射，設折射角為β，光路圖如圖所示由幾何關(guān)系得，根據(jù)題意，兩光斑間的距離為可知，(1分)由幾何關(guān)系知=45°，(1分)根據(jù)折射定律得，此玻璃磚對細光束的折射率為，(1分)(2)設在AB界面上入射角為，折射角為，則，(1分)解得=30°設在AC界面上入射角為，折射角為，則，(1分)由幾何關(guān)系得==30°解得=45°，(1分)由圖三角形ADD'為等邊三角形，則DD'=，(1分)，(1分)，(1分)解得光束在三棱鏡中從D傳播至D'的時間。(1分)14