云南省昆明市尋甸回族彝族自治縣2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試卷（含解析）

2024-2025學(xué)年云南省昆明市高二（上）期中物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.毛主席在《沁園春?雪》一詞中寫到：“一代天驕，成吉思汗，只識彎弓射大雕”。對于“彎弓”的過程中所蘊含的物理知識，下列說法正確的是(

)A.“彎弓”發(fā)生的形變不可恢復(fù)原狀 B.“彎弓”說明力可以改變物體的運動狀態(tài)

C.“彎弓”的過程中弓的彈性勢能增大 D.“彎弓”的過程中弓的機(jī)械能不變2.如圖為一個共振篩，篩子用四根彈簧支起來(后排的兩根彈簧未畫出)，篩子上裝有一個電動偏心輪。工作時偏心輪被電動機(jī)帶動勻速轉(zhuǎn)動，從而給篩子施加與偏心輪轉(zhuǎn)動周期相同的周期性驅(qū)動力，使篩子做受迫振動。假設(shè)偏心輪的轉(zhuǎn)速與電動機(jī)的輸入電壓成正比，篩子的固有周期與篩子的質(zhì)量成正比。已知篩子的固有周期為0.8s，偏心輪的轉(zhuǎn)速為60r/min。下列可使篩子做受迫振動的振幅增大的操作是(

)A.只適當(dāng)減小篩子的質(zhì)量

B.只適當(dāng)減小偏心輪電動機(jī)的輸入電壓

C.適當(dāng)減小篩子的質(zhì)量同時適當(dāng)減小偏心輪電動機(jī)的輸入電壓

D.適當(dāng)增大篩子的質(zhì)量同時適當(dāng)增大偏心輪電動機(jī)的輸入電壓3.海浪在海水中的波動與海的深度有關(guān)，海水越深，海浪的速度越大，下列描繪海浪從遠(yuǎn)海傳到近海過程，海浪形狀可能正確的是(

)A. B.

C. D.4.光學(xué)屬于前沿學(xué)科，隱身技術(shù)、激光技術(shù)、光學(xué)探測、光通訊等都屬于光學(xué)范疇，下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的分析和理解正確的是(

)

A.圖甲中將一塊曲率半徑較大的平凸透鏡放在一塊玻璃平板上，用單色光垂直照射透鏡與玻璃板，可以得到間距不等的明暗相間干涉條紋

B.圖乙是一束單色光進(jìn)入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當(dāng)入射角θ1逐漸增大到某一值后不再會有光線從b面射出

C.如圖丙所示，觀看3D電影時需要佩戴特殊的眼鏡，此過程利用了光的偏振現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波

D.5.2024年8月30日，小鵬匯天飛行汽車亮相第二十七屆成都國際汽車展覽會(以下稱“成都國際車展”)，完成了在成都的首次飛行演示。如圖所示，能垂直起飛的飛行汽車車通過固定在車上的兩個單旋翼的高速轉(zhuǎn)動對空氣施加向下的力，利用空氣的反作用力使汽車上升。已知該汽車空車質(zhì)量m1=730kg，單旋翼的面積為S=12m2。某次試飛時，試飛員的質(zhì)量m2=70kg，試飛員讓汽車起飛后懸停在空中。已知空氣的密度ρ=1.20kg/m3，重力加速度A.8m/s B.17m/s C.24m/s D.33m/s6.圖為某景區(qū)的藝術(shù)噴泉，兩次噴出水的軌跡A、B如圖所示，它們最大高度相同，通過軌跡最高點速度之比為1：2，不計空氣阻力，對軌跡A、B說法正確的是(

)A.水滴初速度大小相等

B.水滴初速度大小之比1：2

C.水滴在空中運動的時間不同

D.軌跡A的落地點M恰好在軌跡B最高點的正下方7.圖為一玻璃圓柱體，其橫截面半徑為5cm。在圓柱體中心軸線上距左端面7cm處有一點光源A，點光源可向各個方向發(fā)射單色光，其中從圓柱體左端面中央半徑為3cm的圓面內(nèi)射入的光線，恰好都不能從圓柱體側(cè)面射出，則玻璃對該單色光的折射率為(?)。A.54 B.43 C.7二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.如圖甲所示，O點為均勻帶電圓環(huán)的圓心，圓環(huán)軸線上右側(cè)離O點x處的電場強(qiáng)度大小如圖乙所示。將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從x=r處由靜止釋放，帶電粒子僅受電場力作用。下列說法正確的是(

)

A.若粒子帶負(fù)電，則粒子先向左運動

B.若粒子帶正電，則粒子運動過程中的最大加速度大于3qE02m

C.根據(jù)題圖可知，軸線上x=r2處的電勢最大

D.9.為保護(hù)地球免遭小行星撞擊，2022年9月人類首次嘗試在太空中改變一顆小行星的運行軌道。如圖所示，研究團(tuán)隊選擇了一對雙小行星系統(tǒng)進(jìn)行研究，該系統(tǒng)可簡化為一顆質(zhì)量較小的“孿小星”圍繞著一顆質(zhì)量更大的“孿大星”做勻速圓周運動。實驗時，通過引導(dǎo)航天器與“孿小星”迎面相撞(撞后融為一體)，使“孿小星”繞“孿大星”運動的軌道發(fā)生輕微偏移。對撞擊后的“孿小星”，下列說法正確的是(

)A.撞擊剛結(jié)束時，動量增大 B.撞擊剛結(jié)束時，加速度大小不變

C.撞擊結(jié)束后，做離心運動 D.軌道偏移后，運行周期減小10.如圖甲所示為一列簡諧橫波在t=0.10s時的波形圖，P是平衡位置為x=1.0m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4.0m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像，則下列說法正確的是(

)

A.在t=0.25s時，質(zhì)點P的加速度方向沿y軸負(fù)方向

B.質(zhì)點Q簡諧運動的表達(dá)式為x=10sin10πt(cm)

C.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程小于30cm

D.從t=0.10s到t=0.20s，質(zhì)點P沿x軸負(fù)方向傳播了三、實驗題：本大題共2小題，共15分。11.某同學(xué)利用“插針法”測量玻璃磚的折射率。

(1)實驗裝置如圖甲所示，為了精確的測量玻璃磚的折射率，下列實驗操作正確的是______。(填正確答案標(biāo)號)

A.用筆在白紙上沿著玻璃磚上邊和下邊分別畫出直線aa'和bb'

B.在玻璃磚一側(cè)插上大頭針P1P2，眼睛在另一側(cè)透過玻璃磚看兩個大頭針，使P2把P1擋住，這樣就可以確定入射光線和入射點O1。然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，再插上大頭針P4，使它把P1、P2的像及P3都擋住，這樣就可以確定出射光線和出射點O2

C.選用粗的大頭針完成實驗

D.大頭針應(yīng)垂直插在紙面上

E.大頭針P1和P2、P3和P4之間的距離適當(dāng)大些

F.為減小相對誤差，應(yīng)選用厚度較大且兩面平行的玻璃磚做實驗

(3)如圖在白紙上畫出入射光線和折射光線，如圖乙所示，以入射點O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點，再過A、B點作法線的垂線，垂足分別為M、N點，如圖所示，則玻璃的折射率n=______。(用圖中線段的字母表示)

(4)如圖丙所示，如果用兩塊同樣的玻璃直角棱鏡ABC來做實驗，兩者的AC面是平行放置的，插針P1P2的連線垂直于AB面，若操作無誤，則在圖丙中右邊的插針應(yīng)該是______。(填正確答案標(biāo)號)

A.P3、12.某實驗小組做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗，實驗裝置如圖甲所示。

(1)在圖甲中，光學(xué)元件A是______，光學(xué)元件B是______；在圖乙中，干涉條紋傾斜，波長的測量結(jié)果______(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

(2)已知雙縫間距d=0.20mm，雙縫到屏的距離L=100cm。轉(zhuǎn)動手輪，將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊，并將該條紋記為第零條亮條紋，其示數(shù)如圖丙所示，此時的示數(shù)為______mm。然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第六亮條紋的中心對齊，測量頭讀數(shù)為13.730mm。由以上數(shù)據(jù)可求得該光的波長為______m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(3)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是______(填正確答案標(biāo)號)。

A.若僅去掉濾光片，將觀察不到干涉條紋

B.若去掉單縫，換用紅色激光直接照射雙縫，可以看到干涉條紋

C.如果在遮光筒內(nèi)裝滿水，其他條件不變，則明暗相間的條紋間距變窄

D.僅撤掉雙縫，在光屏上可能觀察到明暗相間的條紋

E.若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，可使用間距更小的雙縫

四、計算題：本大題共3小題，共39分。13.如圖所示，足夠長的絕緣軌道MNGPQ由三部分組成，MN、PQ為傾角θ=53°的粗糙直線軌道，軌道NGP為圓心角為106°、半徑為R的光滑圓弧軌道，直線軌道與圓弧軌道分別在N、P兩點相切。虛線AN的左側(cè)(包含AN)存在水平向左的勻強(qiáng)電場，虛線BP的右側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量為m、電荷量為+q的滑塊從MN上某點以v0=2.2gR的初速度沿傾斜軌道向下拋出，該點到N點距離為L=2.1R，此后滑塊開始沿軌道運動。已知電場強(qiáng)度大小均為E=mg2q滑塊與直線軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.7，重力加速度為g，sin53°=0.8，14.如圖(a)所示，s1、s2為兩個波源，同時開始振動，振動頻率相同，形成的機(jī)械波在同種均勻介質(zhì)中傳播，以兩波源開始振動為計時起點，s1、s2兩波源的振動圖像分別如圖(b)、圖(c)所示。p為兩波源連線上的一質(zhì)點，s1、p、s2三個點坐標(biāo)分別是x1=0m，xp=4m，x2=10m，已知兩波源的振動形式相隔2s先后到達(dá)質(zhì)點p，求：

(1)兩列波的波長；

(2)足夠長時間后，s1、s2(不包括s1、15.某廣場有一個噴泉，噴泉底部裝有五顏六色的彩燈。如圖所示，彩燈為一個正方形水平的小光帶MNPQ(PQ未標(biāo)注)，其邊長為a，離水面的高度差為h，燈帶發(fā)出綠光時，綠光在水中的折射率為n，真空中的光速為c，水池面積足夠大。求：

(1)綠光射出水面的最短時間；

(2)若在水面上方垂直于水面向下看，燈帶的視深；

(3)有綠光直接射出水面的面積。

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A.“彎弓”發(fā)生的是彈性形變，不是塑性形變，彈性形變撤去外力后能夠恢復(fù)原狀，塑性形變是外力解除后不能恢復(fù)到原狀的形變，故A錯誤；

B.“彎弓”說明力可以改變物體的形狀，故B錯誤；

C.“彎弓”的過程中弓的彈性形變越來越大，彈性勢能增大，故C正確；

D.“彎弓”的過程中弓的機(jī)械能變大，故D錯誤。

故選：C。

塑性形變是外力解除后不能恢復(fù)到原狀的形變；力可以使物體發(fā)生形變，也可以改變物體的運動狀態(tài)；彈性勢能與物體的形變程度有關(guān)；物體具有的機(jī)械能是指動能和勢能的總和。

本題考查了力的作用效果與能量之間的轉(zhuǎn)變，屬于基礎(chǔ)題。2.【答案】D

【解析】解：根據(jù)題意，篩子的固有頻率為10.8=1.25Hz，電動機(jī)某電壓下，電動偏心輪的轉(zhuǎn)速是60r/min，即為1Hz，小于篩子的固有頻率，故要使振幅變小，可以增大偏心輪電壓，或增大篩子的質(zhì)量，故D正確，ABC錯誤。

故選：D3.【答案】B

【解析】解：對同一個振動源形成的機(jī)械波，其頻率不變，根據(jù)v=λf可知：海水越深，水波速度越大，波長越長；反之，海水越淺，水波速度越小，波長越短，故B正確，ACD錯誤。

故選：B。

機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，頻率由波源頻率決定，據(jù)此分析。

本題考查機(jī)械波的特點，其傳播頻率始終等于其波源頻率。4.【答案】A

【解析】解：A、圖甲中，牛頓環(huán)是由曲率半徑很大的凸透鏡的凸面和一平面玻璃接觸構(gòu)成，用單色光垂直照射圖甲中的牛頓環(huán)，光波發(fā)生了干涉現(xiàn)象，可以觀察到間距不相等的明暗相間的同心同環(huán)，故A正確；

B、圖乙中，根據(jù)幾何關(guān)系可知，光線在上表面的折射角等于在下表面的入射角，當(dāng)θ1等于90°時，在下表面的入射角才等于臨界角，光線在下表面才發(fā)生全反射，故無論怎么增大入射角，光線在下表面的入射角都不會達(dá)到臨界角，在下表面都不會發(fā)生全反射，光線一定能從下表面b射出，故B錯誤；

C、如圖丙所示，觀看3D電影時需要佩戴特殊的眼鏡，此過程利用了光的偏振現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波，故C錯誤；

D、圖丁是阿拉果在實驗中首次觀察到的泊松亮斑，光線照射到圓板上，在圓板的后面出現(xiàn)一個亮斑，故D錯誤。

故選：A。

牛頓環(huán)形成了光的干涉，會形成明暗相間的同心圓環(huán)；

全反射發(fā)生的條件是入射角等于或大于臨界角，并從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)；

觀看3D電影時需要佩戴特殊的眼鏡，此過程利用了光的偏振現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波；5.【答案】B

【解析】解：設(shè)飛行汽車受到空氣的作用力F

F=(m1+m2)g

設(shè)在t時間內(nèi)通過一個單旋翼的空氣質(zhì)量為Δm，由動量定理得

F?Δt=2Δm?v-0

得

Δm=ρ?6.【答案】D

【解析】解：ABC.水滴在空中斜上拋運動，其后半部分做平拋運動，根據(jù)h=12gt2，最大高度相同，豎直位移相同，后半部分的時間相同，根據(jù)斜拋運動的對稱性可知，水滴在全程的時間相同，A、B最高點的速度水平方向，水滴在水平方向做勻速直線運動，因此水平方向速度之比為1：2，又因為豎直方向初速度相同，根據(jù)矢量合成法則可知他們初速度不等，初速度比也不等于1：2，故ABC錯誤；

D.后半部分做平拋運動，在最高點B的速度是A的2倍，運動時間相同，所以B的水平射程是A的2倍，軌跡A的落地點M恰好在軌跡B最高點的正下方，故D正確。7.【答案】A

【解析】解：畫出光路圖如圖所示。

設(shè)橫截面半徑為r=3cm，在圓柱體中心軸線上距左端面d=7cm，光線AB從圓柱體左端面射入，在圓柱體側(cè)面恰好發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系得

sini=rr2+d2

由折射定律得

n=sinisinθ

由臨界角公式和幾何關(guān)系有

sinC=cosθ=8.【答案】AD

【解析】解：A.由題知，x=r處電場強(qiáng)度方向向右，則若粒子帶負(fù)電，粒子受到的電場力方向向左，則粒子先向左運動，故A正確；

B.結(jié)合前面分析可知，若粒子帶正電，粒子先向右運動，由圖知，x>r后，粒子向右電場強(qiáng)度減小，則粒子剛開始運動時，粒子受到的電場力最大，加速度最大，則粒子運動過程中的最大加速度為：am=Fmm=qEmm=1.2qE0m<3qE02m，故B錯誤；

C.沿電場線方向電勢降低，則軸線上x=0處的電勢最大，故C錯誤；

D.E-x圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電勢差，由圖知，若從x=r到x=3r間的電勢均勻減小，則x=r處與x=3r處的電勢差為：U=0.2E0+1.2E02×2r=7E0r5，由圖知，實際E-x圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積小于從x=r到x=3r間的電勢均勻減小時的面積，故x=r處與x=3r處的電勢差小于7E9.【答案】BD

【解析】解：B.撞擊剛結(jié)束時，半徑不變，根據(jù)

GMmr2=ma

可知加速度大小不變，故B正確；

AC.設(shè)“孿小星”的質(zhì)量為m1，速度為v1，航天器的質(zhì)量為m2，速度為v2，碰后的速度為v，選取“孿小星”開始運動的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律可知

m1v1-m2v2=(m1+m2)v

解得

v=m1v10.【答案】BC

【解析】解：A、由圖乙可知，在t=0.10s時，質(zhì)點Q向y軸負(fù)方向運動；根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，由圖甲可知，t=0.10s時，質(zhì)點P的振動方向沿y軸正方向，由圖乙可知周期為T=0.20s，從t=0.10s到t=0.25s，經(jīng)歷時間Δt=0.15s=34T。則在t=0.25s時，質(zhì)點P位于x軸下方，其加速度方向沿y軸正方向，故A錯誤；

B、質(zhì)點Q簡諧運動的表達(dá)式為y=Asin(2πT)t=10sin10πt(cm)，故B正確；

C、從t=0.10s到t=0.25s，經(jīng)歷時間Δt=0.15s=34T.由于t=0.10s時質(zhì)點P靠近最大位移處，且向著最大位移處運動的，在這個四分之一周期的時間內(nèi)經(jīng)過的路程小于A，所以質(zhì)點P在這個四分之三的周期內(nèi)通過的路程小于s=3A=30cm，故C正確；

D、質(zhì)點P只在平衡位置振動，不會隨波遷移，故D錯誤。

故選：BC。

先結(jié)合圖乙根據(jù)“上下坡法”分析出該波的運動傳播方向，然后結(jié)合周期分析在t=0.25s時質(zhì)點11.【答案】BDE

AMBN

C【解析】解：(1)A、要先畫好界線和法線，用玻璃磚的一邊對準(zhǔn)界線后用三角板輕貼玻璃磚的另一邊，移去玻璃磚后再畫出另外一條界線，故A錯誤；

B、由于光沿直線傳播，所以后面的大頭針擋住前面的大頭針即表示在同一條光線上，故B正確；

C、為了準(zhǔn)確畫出光路圖，應(yīng)選用較細(xì)的大頭針來完成實驗，選用較粗的大頭針完成實驗時，容易出現(xiàn)觀察誤差，故C錯誤；

D、為了準(zhǔn)確確定入射光線和折射光線，大頭針應(yīng)垂直插在紙面上，故D正確；

E、大頭針

P1

和

P2、P3

和P4

之間的距離適當(dāng)大些，這樣的距離誤差引起的角度誤差會減小，故E正確；

F、玻璃磚寬度較厚時，引起的角度誤差較小，測量的折射率誤差也就較小，但該實驗不僅能測量兩面平行的玻璃磚的折射率，也可以測兩面不平行的玻璃磚的折射率，故F錯誤。

故選：BDE；

(3)根據(jù)折射定律有

n=sinisiny

由幾何關(guān)系有sini=AMr，sinr=BNr

聯(lián)立可得：n=sinisinr=AMrBNr=AMBN；

(4)光路圖如圖所示：

根據(jù)光路圖可知，經(jīng)過

P1

P2

的光線經(jīng)兩塊玻璃磚的分界處向下偏轉(zhuǎn)，然后射入右側(cè)玻璃磚后平行射

出，所以在圖丙中右邊的插針應(yīng)該是

P3、12.【答案】單縫

雙縫

無影響

1.730

4.0×10-7

【解析】解：(1)根據(jù)實驗器材的安裝順序，自左向右依次為光源、透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃片和測量頭，因此A、B兩個光學(xué)元件依次為單縫、雙縫；

圖乙中該干涉條紋雖然傾斜，但中心刻線與亮條紋平行，不影響波長測量的結(jié)果。

(2)螺旋測微器精確度為0.01mm，第零條亮條紋x1=1.5mm+23.0×0.01mm=1.730mm

相鄰亮條紋之間的距離Δx=x2-x16=13.730-1.7306mm=2.000mm

根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=ldλ

代入數(shù)據(jù)解得入射光的波長λ=4.0×10-7m

(3)A.若僅去掉濾光片，將觀察到彩色干涉條紋，故A錯誤；

B.激光本身就是相干光源，若去掉單縫，換用紅色激光直接照射雙縫，仍然可以看到紅色干涉條紋，故B正確；

C.如果在遮光筒內(nèi)裝滿水，入射光的波長變小，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=ldλ可知，其他條件不變，則明暗相間的條紋間距變窄，故C正確；

D.僅撤掉雙縫，在光屏上可能觀察到明暗相間的衍射條紋，故D正確；

E.根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=ldλ可知，若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，應(yīng)該減小相鄰亮條紋之間的距離，可使用間距更大的的雙縫，或者減小雙縫到屏之間的距離，故E錯誤。

故選：13.【答案】解：(1)滑塊受到的電場力大小為：F=Eq=12mg，

在軌道MN上，軌道對滑塊的支持力大小為：N=mgcosθ+Fsinθ=mg×0.6+12mg×0.8=mg，

由牛頓第三定律可知，在軌道MN上，滑塊對軌道的壓力大小為：N'=N=mg，

則所受滑動摩擦力大小為：f=μN'=0.7mg，

則滑塊受到的合力大小為：F1=Fcosθ+f-mgsinθ=12mg×0.6+0.7mg-mg×0.8=0.2mg，方向沿MN向上，

則滑塊從拋出點到N點，根據(jù)動能定理有：-F1L=12mvN2-12mv02，

聯(lián)立可得：vN=2gR，

在N點，根據(jù)牛頓第二定律有：FN-N=mvN2R，

由牛頓第三定律可知，滑塊經(jīng)過圓弧軌道上N點時對圓弧軌道的壓力大小為：FN'=FN【解析】(1)結(jié)合題意，先確定該階段滑塊受到的合力大小，再結(jié)合動能定理、牛頓第二定律、牛頓第三定律即可求解；

(2)同(1)，先確定該階段滑塊受到的合力大小，再結(jié)合動能定理即可求解。

本題主要考查帶電粒子(計重力)在勻強(qiáng)電場中的直線運動，解題時需注意不同階段滑塊所受合外力的情況，并結(jié)合動能定理確定合外力做功與動能變化的關(guān)系。14.【答案】(1)由題意可得P與兩個波源的距離差：Δx=x2-xP-xP=10m-4m-4m=2m

兩列波在同種均勻介質(zhì)中傳播時波速大小相等，已知兩波源的振動形式相隔Δt=2s先后到達(dá)質(zhì)點p，可得波速大小為：

v=ΔxΔt=2m2s=1m/s

由圖(b)、圖(c)可知，兩波的周期均為：T=2s

兩波的波長均為：λ=vT=1×2m=2m

(2)由圖(b)、圖(c)可知，兩波源起振方向相反，則波程差等于波長整數(shù)倍的點為振動減弱點，則有：

-10m<nλ<10m

解得n的取值為：n=0，±1