湖北省武汉市重点中学5G联合体2023-2024学年高二上学期期中物理试题（原卷版）

这是一份湖北省武汉市重点中学5G联合体2023-2024学年高二上学期期中物理试题（原卷版），共7页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
考试时间：2023年11月9日 试卷满分：100分
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1—7题为单选题，每题4分；第8—10题有多项符合题目要求，多选全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1. 如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同
C. 图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点
D. 图丁中e点与f点两点场强相同
2. 某同学利用如图甲所示玻璃制成的实心“水晶球”模拟彩虹的形成，该同学让一细束复色光从P点射入水晶球，最后分成a、b两束单色光从水晶球射出，光路图如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 彩虹的形成是光的干涉现象
B. 遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显的衍射现象
C. 在“水晶球”中，a光的传播速度比b光的大
D. a光的频率比b光的频率高
3. 两列相干水波的干涉图样如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为5cm，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（ ）

A P点保持静止不动
B. 图示时刻D点正处于平衡位置且向下运动
C. 再过半个周期，E点变为减弱点
D. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm
4. 彩带舞深受广大人民的喜爱，在公园、广场随处可见。彩带舞爱好者，某次抖动彩带形成一列彩带波（可看成横波），波形图如图所示，图甲为时的彩带波形图，图乙为处质点的振动图像。下列说法中正确的是（ ）

A. 该彩带波沿x轴正方向传播
B. 从开始，再过，处质点的位移为
C. 彩带波的波速为
D. 时，处质点沿y轴负方向振动
5. 质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球的电荷量为＋q．在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点，如图所示．已知静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）

A. B球电荷量可能为＋2q
B. C球的电荷量为
C. 三个小球一起运动的加速度为
D. 恒力F的大小为
6. 水波从深水区进入浅水区，水速变小，其折射规律类似于光的折射，若下图中实线代表波峰，则下列水波折射示意图可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
7. 如图所示，S1、S2是水面上两个振动情况完全相同的波源，其振动方向为竖直方向，S1、S2发出的波在水面上形成稳定的干涉图样，且波长均为2cm。P是水面上的一点，且S1、S2、P三点刚好构成一个直角三角形，S1、S2两点之间的距离为6cm，∠S1PS2=53°。下列说法中正确的是（ ）
A. S1S2连线中点始终处于最大位移
B. S1P连线上（不包含S1点）共有2个振动加强点
C. S1S2连线上（不包含S1、S2两点）共有3个振动加强点
D. P点是振动减弱点
8. 下列四幅图描述的场景依次为雷电击中避雷针（图甲）、高压输电线上方还有两条与大地相连的导线（图乙）、燃气灶中的针尖状点火器（图丙）、工人穿戴着含金属丝制成的工作服进行超高压带电作业（图丁），关于这四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）

A. 图甲中避雷针的工作原理主要是静电屏蔽
B. 图丙中的点火器是利用尖端放电的原理进行点火的
C. 图丙中的点火器的工作原理和图丁中工作服内掺入的金属丝的工作原理是相同的
D. 图乙中与大地相连两条导线所起的作用和图丁中工作服内的金属丝所起的作用是相同的
9. 在一个点电荷的电场中，让轴与电场中的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m（如图甲所示），在A、B两点分别放置带正电的试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系分别如图乙中直线、所示，水平向右为正方向。已知静电力常量，下列说法正确的是（ ）

A. A点电场强度是，方向沿轴正方向
B. B点的电场强度是，方向沿轴负方向
C. 点电荷带正电，所在位置为处
D. 点电荷的带电荷量约为
10. 某公园的水池底部有一排等间距的光源（视为点光源），如图所示，每个光源可以依次发出红、黄、蓝三种颜色的光。水池底部水平，水深为h，红、黄、蓝三种颜色的光在水中的折射率分别为、、，下列说法正确的是（ ）

A. 蓝光在水中的传播速度最大
B. 红光在水中的波长最长
C. 单个光源发出的黄光照亮的水面面积为
D. 相邻光源的距离只要大于就可以使所有的光色在水面不交叠
二、实验题：（每空2分，共16分）
11. “用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。
（1）“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图1所示。光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为_________（选填选项前字母）。

A．滤光片 双缝 单缝 B．滤光片 单缝 双缝
C．单缝 滤光片 双缝 D．双缝 滤光片 单缝
（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图2中所示，则


①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为_________mm，在B位置时游标卡尺读数为_________mm，相邻两条纹间距_________mm；
②该单色光的波长_________m（保留两位有效数字）
12. 某研究性学习小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中（实验装置如图甲所示），已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。
（1）从图可知，摆球的直径为d=_________mm；
（2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=________；
（3）实验结束后，同学们在讨论如何能够提高测量结果的精确度时，提出了以下建议，其中可行的是___________。
A．尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线
B．当单摆经过最大位移时开始计时
C．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的
D．测量多组周期T和摆长L，作L-T2关系图像来处理数据
三、计算题（本题共3小题，共44分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，三棱镜的横截面为等腰三角形，顶角，左侧面上的A点到顶点的距离为L，一光线从A点以入射角射入棱镜，折射后到达右侧面上的B点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为。求；
（1）该光线从A点射入棱镜的折射角r；
（2）该光线从A点传播到B点的时间t。
14. 一简谐横波沿水平绳沿x轴负方向以的波速传播。已知时的波形如图所示，绳上两质点M、N的平衡位置分别是、。从该时刻开始计时，求：
（1）质点N第一次回到平衡位置的时间；
（2）在哪些时刻，质点M、N振动的速度相同。
15. 如图所示，沿x轴传播的简谐横波，实线为t1=0.5s时刻的波形图，虚线为t2=1.5s时刻的波形图，已知波的周期大于2s，试求：
（1）判断波的传播方向，并求波的传播速度大小；
（2）写出x=2m处质点的振动方程；
（3）求从0～8.25s时间x=2m处质点通过路程。