2024-2025学年广东省深圳市盐田高级中学高二（上）期中考试物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年广东省深圳市盐田高级中学高二（上）期中考试物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.某同学发现库仑定律和万有引力定律有许多可比之处，他对此做了一番比较，得到如下结论，你认为正确的是( )①静电力和万有引力都不是通过直接接触而引起的②库仑定律和万有引力定律分别只适用于点电荷之间和质点之间的相互作用③带电体都有质量，因此他们之间除了静电力外，还存在万有引力④氢原子中的电子和原子核之间主要是靠静电力发生相互作用
A. ①②B. ③④C. ①②③D. ①②③④
2.图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是( )
A. 从冰晶射入空气中发生全反射时，a光比b光的临界角小
B. 用同一装置做双缝干涉实验，a光比b光的干涉条纹窄
C. 若某单缝能使b光发生明显衍射现象，则也一定能使a光发生明显衍射现象
D. 照射在同一金属板上发生光电效应时，a光比b光产生的光电子的最大初动能大
3.关于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法中正确的是( )
A. 图甲中，周期性地上下抖动短杆，彩带上的质点b向右移动，把能量传递给质点a
B. 图乙中，若只增大弹簧振子的振幅，弹簧振子的周期将变大
C. 图丙中，图中波源沿BA方向运动，且B处的观察者接收到的频率低于波源频率
D. 图丁中，若A球先摆动，则B、C球摆动稳定后，运动周期相同
4.如图所示，虚线为位于O位置的点电荷形成电场中的等势面，已知三个等势面的电势差关系为φ1−φ2=
φ2−φ3，图中的实线为一带负电的粒子进入该电场后的运动轨迹，与等势面相交于图中的a、b、c、d四点，已知该粒子仅受电场力的作用，则下列说法正确的是( )
A. 该粒子只有在a、d两点的动能与电势能之和相等
B. 场源电荷是正电荷
C. 粒子电势能先增加后减小
D. φ1>φ2>φ3
5.近年在我国，垂钓运动正成为休闲和体育馆合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示，当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图乙，取竖直向上为位移的正方向，则( )
A. 在t=0.3s时刻，鱼漂的速度方向竖直向下
B. 在t=0.3s时刻，鱼漂的加速度方向竖直向下
C. 该鱼漂的振动频率为1Hz
D. 该鱼漂在振动的过程中，存在速度和加速度均减小的时间段
6.如图所示，点电荷A和B带电荷量分别为+6.0×10−8C和−3×10−8C，彼此相距6cm。若在两点电荷连线中点O处放一个半径为1cm的金属球壳，静电力常量k=9×109N⋅m2/C2，则球壳上感应电荷在O点处产生的电场强度大小为( )
A. 3×105N/CB. 9×104N/CC. 9×105N/CD. 6×105N/C
7.如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a≪l，镜面与光屏垂直。下列说法正确的是( )
A. 若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小
B. 若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小
C. 若将平面镜向右移动，光屏上条纹间距增大
D. 若将平面镜向右移动，光屏上条纹间距变小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=−0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.2m/s，波源的振幅均为4cm，图示为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0和x=0.8m的两质点刚开始振动。下列说法正确的是( )
A. 两列波波源的起振方向相同
B. 当两列波相遇时，左边的波源振动了3s
C. 平衡位置在x=0.4m处的质点为振动加强点
D. t=5s时，x=0处的质点运动的总路程为32cm
9.如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束单色细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入，对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示.图丙是用这种材料制成的透明实体，左侧是半径为R的半圆柱体，右侧是长为8R、高为2R的长方体，一束该单色光从左侧A′点沿半径方向，且与长方体的长边成37°角射入透明实体.已知光在真空中传播的速度为c，以下说法中正确的是( )
A. 该透明材料的临界角是37°B. 该透明材料的临界角是53°
C. 该透明材料的折射率为54D. 光线在透明体中传播的总时间为55R4c
10.有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、b、c三点电势分别为2V、6V、8V。下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O的电势为6V
B. 电场的方向由b点指向a点
C. 匀强电场的的电场强度大小为 2×102V/m
D. 将电荷量为q=−2×10−3C的点电荷从a点移到d点其电势能增加了8×10−3J
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.阅读短文，回答下列问题：
超声测速仪
如图甲所示是公路旁边的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为f0(一般为30kHz～100kHz)的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率f增大；当车辆远离时，反射回来的超声波频率f减小，变化的频率Δf=|f0−f|与车辆速度v关系如图乙所示．
超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，P、Q是压电超声换能器，在外力作用下发生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生形变，电压消失后，形变随之消失．超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上，P产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压，其频率与反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计算出它们的差值Δf=|f0−f|，由Δf就能知道车辆的速度．
(1)车辆靠近超声波测速仪时，反射回来的超声波频率f___f0(填：大于/等于/小于)；
(2)超声测速仪工作时，压电超声换能器____．
A.均将形变转换成电压 B.P将形变转换成电压，Q将电压转换成形变
C.均将电压转换成电流 D.P将电压转换成形变，Q将形变转换成电压
(3)为使超声波测速仪正常工作，振荡电路中产生交流电的图像可能是下图中的____．
(4)汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时，反射回来超声波的频率分别为f1和f2，且f1大于f2，则v1_____v2(填：大于/等于/小于)．
12.蔚来汽车的“智能玻璃”配备了抬头显示系统如图(a)，可将车辆的行驶速度、导航信息等重要行车信息投射到前挡风玻璃上。其原理图如图(b)，投影系统完成成像过程后，传导至光波导片中，通过“全反射”原理将光传输到人眼。光波导片的玻璃基底的折射率为n1，玻璃基底周围介质的折射率为n2。
(1)n1________n2(选填“>”“=”“<”)；
(2)光在玻璃基底与周围介质中的传播速率之比为____；
(3)车内光照度=车外光照度×透明度，“智能玻璃”还能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内光照度为一个适宜的定值。经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图(c)所示。当透明度为100%时，车内光照度为____Lx。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.一列简谐横波沿x轴传播，在t1=0和t2=0.01s时的波形曲线如图中实线和虚线所示。
(1)求该波的振幅A和波长λ；
(2)如果波沿+x方向传播，求波速v；
(3)如果波速v′=1000m/s，求波的传播方向。
14.为提升公园水池的观赏效果，工作人员在池底的P点处安装了一盏彩灯(彩灯可视为点光源)。已知池深H=2m，P点到水池右侧的水平距离为x=1.5m当水池装满水时，距离池边x₂=2.4m的工作人员恰能看到彩灯，工作人员眼部离地的高度为ℎ=1.8m。已知光在真空中的速度c=3×10m/s。
(1)求水的折射率n；
(2)光在水中的速度v；
(3)如果想让彩灯的光也能从水池左侧的B点射出水面，则B点与P点的水平距离L不能超过多少。(结果用根号表示)
15.如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，绳长为L=1m，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球质量m=0.8kg，小球静止在水平向左足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37∘，匀强电场的场强E=4.0×104N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。求：
(1)小球的带电性质及所受电场力F的大小；
(2)设悬点的正下方电场中的某点电势能为零，带电小球静止处的电势能；
(3)其他条件不变小球还平衡，只改变电场，则最小的电场强度为多少？方向如何？
参考答案
1.D
2.C
3.D
4.C
5.B
6.C
7.B
8.BD
9.BCD
10.BC
11.(1) 大于；(2)D；(3)D ；(4)小于。
12.(1)>
(2) n2 ∶ n1
(3)60

13.(1)由图可知，振幅A=5cm，波长λ=8m。
(2)Δt内，波沿+x方向传播的距离
Δx=nλ+34λ
波速
v=ΔxΔt
Δt=t2−t1=0.01s
联立解得
v=800n+600m/s(n=0,1,2,3⋅⋅⋅)
(3)若波速为v′=1000m/s，则传播的距离
x=v′(t2−t1)=10m
10m=114λ
可知波沿x轴负方向传播。

14.(1)光线在A点的折射角sini=x2 x22+ℎ2=45
入射角sinr=x1 x12+H2=35
则折射率n=sinisinr=43
(2)光在水中的速度v=cn=3×10843m/s=2.25×108m/s
(3)若光线恰好能在B点发生全反射，则sinC=1n=34
B 点与 P 点的水平距离x=HtanC
解得x=6 77m

15.(1)对小球受力分析，受到重力、轻质绝缘细绳的拉力和电场力，处于平衡状态，如图所示

可知小球受电场力方向水平向右，则小球带负电。由平衡条件可得小球所受电场力大小
F=mgtanθ=6N
(2)小球所带电荷量大小为
q=FE=1.5×10−4C
设悬点的正下方电场中的某点电势能是零，由匀强电场的电场强度与电势差的关系公式和电势能计算公式，可得带电小球静止处的电势能
Ep=−qdE=−qLEsinθ=−3.6J
(3)其他条件不变小球还平衡，只改变电场，则小球处于动态平衡状态，如图所示

由力的三角形定则可知，当电场力方向与细绳方向垂直时，电场力最小，则电场强度最小，则有
qEmin=mgsinθ
Emin=mgsin⁡θq=3.2×104N/C
电场强度方向沿与水平方向成 37∘ 角斜向下。