【物理】江西省贛州市二十四校重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期4月期中試題(解析版)

2025年贛州市十八縣（市）二十五校第五十三次期中聯(lián)考高二物理試卷本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1、答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2、回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。3、考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每題6分，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1.潛艇利用聲吶系統(tǒng)探測(cè)敵艦的位置。若潛艇聲吶系統(tǒng)向潛艇四周發(fā)射頻率為的超聲波脈沖信號(hào)，一艘驅(qū)逐艦加速駛近潛艇，則水中被驅(qū)逐艦反射回來(lái)的超聲波與聲吶系統(tǒng)發(fā)出的超聲波相比（）A.頻率不變，波速不變B.頻率變大，波速不變C.頻率變小，波速變小D.頻率變大，波速變大【答案】B【解析】超聲波在同種介質(zhì)（水）中的傳播速度是由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定的，只要介質(zhì)不變，波速就不變。所以被驅(qū)逐艦反射回來(lái)的超聲波與聲吶系統(tǒng)發(fā)出的超聲波在水中波速相同。當(dāng)驅(qū)逐艦加速駛近潛艇時(shí)，聲源（潛艇聲吶發(fā)出的超聲波）與觀察者（潛艇接收反射波）之間的距離在減小。根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率會(huì)變大。即潛艇接收到被驅(qū)逐艦反射回來(lái)的超聲波頻率比發(fā)出時(shí)的頻率f大。綜上，B選項(xiàng)符合題意。2.如圖所示，彈簧振子在兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)為振子的平衡位置，兩點(diǎn)相距16cm。自振子從左向右經(jīng)過點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，0.6s后振子首次到達(dá)點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.該彈簧振子的振幅為16cmB.該彈簧振子的周期為0.8sC.0.2s~0.4s內(nèi)振子的加速度逐漸增大D.0.4s~0.6s內(nèi)振子的速度方向和加速度方向始終相同【答案】B【解析】AB．該彈簧振子的振幅為B、C兩點(diǎn)距離的一半，即8cm，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，該彈簧振子的周期為0.8s，故A錯(cuò)誤，B正確；C．0.2s~0.4s內(nèi)振子由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)，振子偏離平衡位置的位移減小，回復(fù)力減小，所以0.2s~0.4s內(nèi)振子的加速度逐漸減小，故C錯(cuò)誤；D．0.4s~0.6s內(nèi)振子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，振子做減速運(yùn)動(dòng)，它的速度方向和加速度方向相反，故D錯(cuò)誤。故選B。3.沙漠里經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)海市蜃樓，這是由于不同高度的空氣層溫度不同，折射率也不同，光線被不斷折射，人們逆著光就看到了蜃景。此過程簡(jiǎn)化的模型如圖所示，一束光從第1層空氣入射，在第3層和第4層界面發(fā)生了全反射，下列說法正確的是（）A.第1層空氣的折射率比第2層空氣的折射率小B.第3層空氣的折射率比第4層空氣的折射率大C.光在第1層空氣中的傳播速度大于在第2層空氣中的傳播速度D.光在第2層空氣中的傳播速度大于在第3層空氣中的傳播速度【答案】B【解析】AC．由光路圖可知，光在第1層空氣的入射角小于第2層空氣的折射角，則第1層空氣相對(duì)于第2層空氣為光密介質(zhì)，第1層空氣的折射率比第2層空氣的折射率大，根據(jù)可知在第1層空氣中的傳播速度小于在第2層空氣中的傳播速度，故AC錯(cuò)誤；B．由題意可知，光在第3層和第4層界面發(fā)生了全反射，則第3層空氣相對(duì)于第4層空氣為光密介質(zhì)，第3層空氣的折射率比第4層空氣的折射率大，故B正確；D．由光路圖可知，光在第2層空氣的入射角小于第3層空氣的折射角，則第2層空氣相對(duì)于第3層空氣為光密介質(zhì)，第2層空氣的折射率比第3層空氣的折射率大，根據(jù)光在第2層空氣中的傳播速度小于在第3層空氣中的傳播速度，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，圓形槽中盛有水銀，將一根金屬制成的彈簧懸掛在圓形槽中心上方，彈簧下端始終和槽中的水銀接觸，現(xiàn)給彈簧通入恒定電流，穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A.彈簧內(nèi)部的磁場(chǎng)方向豎直向下B.彈簧內(nèi)的電流相互作用，使得彈簧變長(zhǎng)C.彈簧內(nèi)的電流相互作用，使得彈簧上下振動(dòng)D.自上向下看水銀面順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】D【解析】A．根據(jù)安培定則可知，彈簧內(nèi)部的磁場(chǎng)方向豎直向上，A錯(cuò)誤；BC．彈簧中各匝電流方向相同，同向電流相互吸引，穩(wěn)定后彈簧變短，BC錯(cuò)誤；D．圓形槽水銀中的電流從圓心向外流動(dòng)，根據(jù)左手定則可知，自上向下看水銀面順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，D正確。5.一個(gè)圓環(huán)翡翠的橫截面如圖所示，為內(nèi)圓和外圓的圓心，內(nèi)圓的半徑為，外圓的半徑為?，F(xiàn)讓一細(xì)束單色光從點(diǎn)以的入射角射入翡翠，折射光線恰好與內(nèi)圓相切，后從點(diǎn)射出。則翡翠的折射率為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)折射角為r，根據(jù)幾何關(guān)系有根據(jù)折射定律有代入題中數(shù)據(jù)，解得6.如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛單擺，擺的擺長(zhǎng)相同且小于擺的擺長(zhǎng)。當(dāng)擺振動(dòng)的時(shí)候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅(qū)動(dòng)力，使擺、擺也振動(dòng)起來(lái)。擺的振動(dòng)圖像如圖乙所示，擺的共振曲線如圖丙所示，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A.圖乙中B.此時(shí)擺振幅大于擺的振幅C.此時(shí)擺的振動(dòng)頻率大于擺的振動(dòng)頻率D.此時(shí)擺的振動(dòng)周期大于擺的振動(dòng)周期【答案】A【解析】A．題圖乙中等于b擺的振動(dòng)周期，也是a擺的振動(dòng)周期，根據(jù)題圖丙可知，擺的固有頻率b擺的固有周期此時(shí)b擺的振動(dòng)周期等于a擺的振動(dòng)周期，所以題圖乙中故A正確；B．根據(jù)單擺周期公式可知，b擺的固有周期大于a擺的振動(dòng)周期，c擺的固有周期等于a擺的振動(dòng)周期，當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率等于固有頻率時(shí)會(huì)發(fā)生共振，振幅最大，所以此時(shí)c擺會(huì)發(fā)生共振，c擺的振幅大于b擺的振幅，故B錯(cuò)誤；CD．此時(shí)b擺和c擺做受迫振動(dòng)，它們的振動(dòng)周期均等于驅(qū)動(dòng)力（a擺）的振動(dòng)周期，故CD錯(cuò)誤。故選A。7.一干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，單縫、雙縫和的中點(diǎn)、光屏上的點(diǎn)均位于一條直線上且該條直線與光屏垂直，波長(zhǎng)為的單色光平行于該直線從單縫左側(cè)射入，光屏上點(diǎn)處是上方的第3條亮條紋（不包括點(diǎn)處的亮條紋）的中心，相鄰亮條紋的中心間距為。將礦泉水填充到特定容器中，并將容器放置在雙縫與光屏之間，使雙縫和光屏間充滿礦泉水，相鄰亮條紋的中心間距變?yōu)椤Ｏ铝姓f法正確的是（）A.放入特定容器前，間的距離為B.放入特定容器后，入射光進(jìn)入礦泉水后的頻率變大C.D.礦泉水的折射率為【答案】D【解析】A．設(shè)雙縫與之間的距離為d，雙縫到光屏的距離為L(zhǎng)，則根據(jù)題述條件可知，放入特定容器前，、間的距離為，故A錯(cuò)誤；B．放入特定容器后，入射光的頻率不發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；CD．設(shè)入射光在礦泉水中的波長(zhǎng)為，礦泉水的折射率為n，則有，，聯(lián)立可得，故C錯(cuò)誤，D正確故選D。8.兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中相向傳播，波源產(chǎn)生的波沿軸正方向傳播，波源產(chǎn)生的波沿軸負(fù)方向傳播，波速均為，時(shí)刻的波形如圖所示。下列說法正確的是（）A.兩列波能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象B.波源要比波源晚振動(dòng)C.波源和波源的起振方向相反【答案】BD【解析】A．題圖可得波源M、波源N的波長(zhǎng)分別為則波源M、波源N的頻率分別為可知兩列波頻率不同，兩列波能不能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．題圖可知M、N的傳播時(shí)間分別為故波源要比波源晚振動(dòng)，故B正確；C．同側(cè)法可知質(zhì)點(diǎn)4、質(zhì)點(diǎn)7的起振方向均向上，故波源和波源的起振方向相同，故C錯(cuò)誤；D．發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或跟波長(zhǎng)差不多。從圖中可知兩列波波長(zhǎng)都大于4m，而障礙物尺寸為50cm=0.5m，遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)。故二者均能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。故選BD。9.如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端與質(zhì)量為的鋼板連接，鋼板靜止時(shí)，彈簧的壓縮量為。質(zhì)量也為的物塊從鋼板正上方某處由靜止開始自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板粘連，鋼板和碰撞后稱為結(jié)合體，結(jié)合體此后做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，彈簧的最大壓縮量為，從鋼板與碰撞完成到彈簧達(dá)到最大壓縮量所用的時(shí)間為，重力加速度大小為，下列說法正確的是（）A.結(jié)合體的最大回復(fù)力為B.結(jié)合體的振幅為C.結(jié)合體周期為D.從鋼板與碰撞完成到結(jié)合體第一次回到平衡位置所用的時(shí)間為【答案】BC【解析】AB．結(jié)合體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，設(shè)結(jié)合體到達(dá)平衡位置時(shí)彈簧的壓縮量為，則初始時(shí)根據(jù)平衡條件有彈簧的最大形變量為，則結(jié)合體的振幅此時(shí)結(jié)合體的回復(fù)力最大，最大回復(fù)力故A錯(cuò)誤，B正確；CD．發(fā)生碰撞處到平衡位置的距離為，且，設(shè)結(jié)合體的周期為T，從鋼板與A碰撞完成到結(jié)合體第一次回到平衡位置所用的時(shí)間依據(jù)題意有解得聯(lián)立解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，甲、乙兩粒子無(wú)初速度經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，均能沿水平虛線進(jìn)入速度選擇器，且沿直線運(yùn)動(dòng)打在右側(cè)熒光屏上的點(diǎn)。不計(jì)兩粒子受到的重力，已知甲粒子的質(zhì)量大于乙粒子的質(zhì)量，下列說法正確的是（）A.甲粒子的速度等于乙粒子的速度B.甲粒子的動(dòng)能等于乙粒子的動(dòng)能C.甲粒子的電荷量大于乙粒子的電荷量D.甲粒子的比荷大于乙粒子的比荷【答案】AC【解析】A．對(duì)粒子經(jīng)過速度選擇器分析，根據(jù)平衡條件有即通過速度選擇器的所有粒子的速度大小均為則甲粒子的速度等于乙粒子的速度，故A正確；B．由于甲粒子的質(zhì)量大于乙粒子的質(zhì)量，又因?yàn)関相同，故甲的動(dòng)能大于乙的動(dòng)能，故B錯(cuò)誤；C．在加速電場(chǎng)有因?yàn)関相同，且甲粒子的質(zhì)量大于乙粒子的質(zhì)量，可知甲粒子的電荷量大于乙粒子的電荷量，故C正確；D．在加速電場(chǎng)有整理得因?yàn)関，U相同，甲乙比荷一定相等，故D錯(cuò)誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.時(shí)光實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在做測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚、大頭針、刻度尺、圓規(guī)、筆、白紙。如圖甲所示，在玻璃磚一側(cè)插上大頭針，確定入射光線，然后在玻璃磚的另一側(cè)插上和兩枚大頭針，以確定光在玻璃磚中的折射光線。（1）確定的位置時(shí)，應(yīng)透過玻璃磚觀察，使擋住_____（填“”“”或“和”）的像；確定的位置時(shí)，應(yīng)透過玻璃磚觀察，使擋住和_____（填“”“”或“和”）的像。（2）如圖乙所示，在確定入射角和折射角并完成了光路圖以后，由于沒有量角器，同學(xué)們以點(diǎn)為圓心、適當(dāng)半徑作圓，圓與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn)，過A點(diǎn)和B點(diǎn)作垂直法線的直線，與法線的交點(diǎn)分別為C點(diǎn)和D點(diǎn)，測(cè)得，則該玻璃的折射率_____。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（3）該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)想用兩塊同樣的玻璃直角棱鏡來(lái)做實(shí)驗(yàn)，如圖丙所示，兩塊棱鏡放在空氣中，兩者的面是平行放置的，大頭針的連線垂直于面，若操作無(wú)誤，則在右邊的大頭針應(yīng)該是_____（填選項(xiàng)代號(hào)）。A. B. C.、 D.【答案】（1）和和（2）1.35（3）D【解析】（1）在插大頭針時(shí)，要透過玻璃磚觀察，使擋住的像；在插大頭針時(shí)，要透過玻璃磚觀察，使擋住和的像（2）設(shè)圓的半徑為，折射率（3）把兩玻璃磚之間的空氣層看作“平行空氣磚”，根據(jù)折射定律及幾何知識(shí)可知，經(jīng)過的光線經(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，光路圖如圖所示因此在玻璃磚右邊的大頭針應(yīng)該是故選D。12.“開拓”學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們正在利用智能手機(jī)和一個(gè)磁性小球進(jìn)行“用單擺測(cè)量重力加速度”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)得磁性小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則磁性小球的直徑______。（2）將擺線上端固定在鐵架臺(tái)上，下端固定在磁性小球上，將智能手機(jī)磁傳感器置于磁性小球平衡位置正下方，使小球在豎直面內(nèi)做小角度擺動(dòng)（擺角小于5°），打開智能手機(jī)的磁傳感器，測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化。手機(jī)軟件記錄的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖丙所示，則單擺的周期______（用和表示）。（3）假設(shè)實(shí)驗(yàn)過程中，由于擺線上端未固定牢，擺動(dòng)過程中出現(xiàn)松動(dòng)，則根據(jù)單擺周期公式直接求得的值______（填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）10.75（2）（3）偏小【解析】（1）圖乙可知游標(biāo)卡尺精度為0.05mm，則小球的直徑（2）磁性小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)手機(jī)軟件測(cè)得的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，設(shè)單擺的周期為T，根據(jù)題圖可知（3）擺線上端未固定牢，擺動(dòng)過程中出現(xiàn)松動(dòng)，擺長(zhǎng)變長(zhǎng)，根據(jù)可知，測(cè)得的重力加速度偏小。13.某學(xué)校有一個(gè)景觀水池，水池底部中央安裝有一個(gè)可向整個(gè)水面各個(gè)方向發(fā)射紅光光源（視為質(zhì)點(diǎn)），同學(xué)們觀察到水面上有光射出的區(qū)域是圓形，水池的橫截面如圖所示。已知光源到水面的距離為，圓形區(qū)域的半徑，光在真空中的傳播速度為，不考慮多次反射。求：（1）水對(duì)紅光的折射率；（2）能夠射出水面的紅光中，在水中傳播的最短時(shí)間。【答案】（1）（2）【解析】（1）紅光恰好發(fā)生全反射處為圓形區(qū)域的邊緣，光路圖如圖所示紅光發(fā)生全反射的臨界角滿足根據(jù)幾何關(guān)系有代入題中數(shù)據(jù)，解得（2）紅光在水中傳播的最短距離紅光在水中的傳播速度紅光在水中傳播的最短時(shí)間解得14.一列沿軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波動(dòng)圖像如圖甲所示，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)分別為、。求：（1）該波的傳播速度；（2）質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程（用正弦函數(shù)表示）?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）由題圖可知，這列波的波長(zhǎng)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)周期T=0.4s這列波的傳播速度解得v=30m/s（2）質(zhì)點(diǎn)P的初相位質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的圓頻率質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為解得15.如圖所示，、為兩平行的直線，間距為，兩直線之間為真空區(qū)域，上方的無(wú)限大空間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ，下方的無(wú)限大空間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ?，F(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒子，以速度從上的點(diǎn)射入兩直線之間的真空區(qū)域，速度方向與的夾角，粒子經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ偏轉(zhuǎn)一次后恰好返回點(diǎn)，不計(jì)粒子所受的重力。（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）求粒子從點(diǎn)出發(fā)到返回點(diǎn)所用的時(shí)間；