湖北省部分普通高中2024-2025学年高二上学期期中考试物理（A）试卷(含答案)

这是一份湖北省部分普通高中2024-2025学年高二上学期期中考试物理（A）试卷(含答案)，共17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
1．如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是( )
A.小球每次通过同一位置时，其速度相同，位移相同
B.小球通过平衡位置时，速度最大，加速度为零
C.小球每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同
D.若位移为负值，则加速度一定为负值
2．如图所示的现象中，解释成因正确的是( )
A.单摆中摆球运动到平衡位置时，合力为零
B.水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的全反射引起的
C.两个扩音器放在主席台左右两侧，在操场上有些位置声音大，有些位置声音小，是因为两处声源产生的波发生了衍射。
D.疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于声波的振幅变化引起的
3．如图所示是电场中某区域的电场线分布，是电场中的两点，则( )
A.两点的电场强度大小不同，方向相同
B.电荷在a点受到电场力方向必定与电场强度方向一致
C.正电荷在a点静止释放，它在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致
D.同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力大
4．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以( )
A.增大与的间距B.减小双缝到光屏的距离
C.将绿光换为红光D.将整个装置放在水中
5．如图所示，两个带电荷量为q的点电荷分别位于带电的半径相同的球壳和球壳的球心，这两个球壳上电荷均匀分布且电荷面密度相同，若甲图中带电球壳对点电荷q的库仑力的大小为F，则乙图中带电的球壳对点电荷q的库仑力的大小为( )
A.B.C.D.F
6．一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，其中a、b、c三种单色光的折射情况如图所示，下列说法正确的是( )
A.玻璃三棱镜对a、b、c三种单色光的折射率依次增大
B.a、b、c三种单色光在玻璃三棱镜中的传播速度相同
C.若b光为蓝光，则c光可能为绿光
D.让a、b、c三种单色光以同一入射角，从同一介质射向空气，若b光恰能发生全反射，则c光一定能发生全反射
7．如图所示，介质中有两个相距6m的波源和，两波源的振动方向与纸面垂直，所形成的机械波在纸面内传播，传播速度均为0.25m/s。图2是的振动图像，图3是的振动图像。M点在和的连线上，与波源相距2.5m，N和的连线与和的连线垂直，N点到的距离为8m。下列说法正确的是( )
A.M是振动加强点
B.N是振动加强点
C.M和N的连线上必定有一振动加强点
D.和振动步调相反，不能形成稳定的干涉图样
二、多选题
8．图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。下列表述正确的是( )
A.到达集尘极的尘埃带正电荷
B.电场方向由集尘极指向放电极
C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
9．如图所示，图中表示两列相干水波的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，设这两列波的振幅均为10cm。两列波传播中在图示范围内振幅各自不变，波速和波长均分别为2m/s和4m。如图甲和图乙所示，C点是BE连线的中点，下列说法正确的是( )
A.两图C、D两点都保持静止不动
B.两图示时刻A、B两质点竖直高度差是40cm
C.从此时刻起经0.5s，B质点通过的路程为20cm
D.两图示时刻C点均正处在平衡位置且向上运动
10．如图所示，水平面内的等边三角形ABC的边长为L，两个等量异种点电荷和分别固定于两点。光滑绝缘直导轨的上端点D位于到中点的正上方，且与两点的距离均为L。在D处质量为m、电荷量为的小球套在轨道上（忽略它对原电场的影响），并由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g。忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )
A.D点的场强大小为
B.小球到达CD中点时，其加速度为零
C.小球刚到达C点时，其动能为
D.C、D点的电场强度相等
三、实验题
11．某实验小组用插针法测量玻璃的折射率。
(1)操作过程中为得到更好的实验效果，下列操作中正确的是______；
A.选用两光学表面间距大一些的玻璃砖
B.入射角应选择尽量小些
C.可以将玻璃砖界面当尺子画界线
D.改变入射角的大小，多做几次实验
(2)在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和在插时应使其挡住与的像，在插时应使其挡住_________。
(3)甲同学在画完边界时，不小心将玻璃砖向上平移了一小段距离，然后画出下边界，导致两边界间距略小于玻璃砖宽度，如图乙所示。则他测得的折射率与真实值相比_________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。
12．某智能手机中的“磁传感器”功能可实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，磁感应强度越大。某中学的小明在家里用手机、磁化的小球、支架、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置来测量重力加速度，实验步骤如下；
①把智能手机正面朝上放在悬点的正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住。
②打开夹子释放小球，小球运动，取下夹子。
③运行手机“磁传感器”功能，手机记录磁感应强度的变化。
④改变摆线长和夹子的位置，测量出各次实验的摆线长L及相应的周期T。
(1)如图乙所示，图中记录了实验中磁感应强度的变化情况，测得第1个到第N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期T的测量值为_________。
(2)实验中用游标卡尺测量摆球直径如图丙所示，则摆球直径为_________cm。
(3)得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出了图形，如图丁所示，根据题意图像的横截距为_________m，根据图中数据可得当地重力加速度g=_________。（已知，结果保留三位有效数字）
四、计算题
13．如图所示，AOB是某新型材料制成的透明砖块的横截面图，其顶角，今有一细束单色光在横截面内从边上的D点射入砖块，光线直接到达面且恰好未从面射出。经反射后垂直的方向从E点射出砖块，已知，试求：
(1)透明砖块的折射率n；
(2)光线从OB射入时入射角的正弦值。
14．如图所示，一质量为m、电荷量为的小球以速度从MN连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。小球运动到达MN连线上的某点Q（图中未标出）。已知MN与水平方向成45°角，重力加速度为g，求：
(1)从P到Q所用的时间；
(2)小球在Q点的速度大小；
15．如图所示，沿x轴传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，已知波的周期大于2s，试求：
(1)简谐横波的波长和振动质点的振幅；
(2)判断波的传播方向，并求波的传播速度大小；
(3)写出处质点的振动方程。
参考答案
1．答案：B
解析：A.小球每次通过同一位置时，位移相同，速度大小相等，但速度方向可能相同，也可能不同，故A错误；
B.当小球通过平衡位置时，位移为零，加速度为零，速度最大，故B正确；
C.小球每次通过平衡位置时，速度大小相等，方向不一定相同，但位移相同均为零，故C错误；
D.小球所受的回复力始终指向平衡位置，小球的位移为负值时，受到的力为正值，小球的加速度为正值，故D错误。
故选B。
2．答案：B
解析：A.单摆中摆球运动到平衡位置（最低点）时，摆球做圆周运动，有向心加速度，合力不为零，故A错误；
B.光线从水中（光密介质）射向气泡（光疏介质）时由于光线发生全反射导致水中的气泡看上去特别明亮，故B正确；
C.两个扩音器放在主席台左右两侧，在操场上有些位置声音大，有些位置声音小，是因为声波的干涉现象，因为这两个扩音器是两个相干波源，各自发出的声波在空间发生干涉，故C错误；
D.疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的，故D错误。
故选B。
3．答案：D
解析：A.两点的电场强度大小不同，方向不同，故A错误；
B.正电荷在a点受到电场力方向与电场强度方向相同，负电荷在a点受到电场力方向与电场强度方向相反，故B错误；
C.由于电场线不是直线，所以电荷在a点静止释放，它在电场力作用下运动的轨迹与电场线不一致，故C错误；
D.由电场线的疏密程度可知，a点的场强大于b点的场强，则同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力大，故D正确。
故选D。
4．答案：C
解析：AB.在波的干涉中，干涉条纹的间距，由公式可得，条纹间距与波长、双缝到屏之间的距离成正比，与双缝间的距离d成反比，故要增大间距应减小d，增大双缝到光屏的距离或增大光的波长，故AB错误；
C.若将绿光换为红光，即波长变长，根据干涉条纹的间距，则相邻条纹间距更大，故C正确；
D.将整个装置放在水中，水的折射率大于1，所以波长减小，所以相邻条纹间距更小，故D错误。
故选C。
5．答案：D
解析：将图乙中的均匀带电球壳分成三个带电球壳，关于球心对称的两个带电球壳对点电荷的库仑力的合力为零，因此乙图中带电的球壳对点电荷的库仑力的大小和甲图中均匀带电球壳对点电荷的库仑力的大小相等，故D正确，ABC错误。
故选D。
6．答案：C
解析：AB.根据偏折程度可知，玻璃三棱镜对a、b、c三种单色光的折射率依次减小，由
可知a、b、c三种单色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次增大，故AB错误；
C.玻璃三棱镜对绿光的折射率小于对蓝光的折射率，而玻璃三棱镜对c光的折射率小于对b光的折射率，则若b光为蓝光，c光可能为绿光，故C正确；
D.玻璃三棱镜对c光的折射率小于对b光的折射率，根据
可知c光的临界角大于b光的临界角，让a、b、c三种单色光以同一入射角，从同一介质射向空气，若b光恰能发生全反射，则c光一定不能发生全反射，故D错误。
故选C。
7．答案：C
解析：A.根据图像可知波的传播周期为，所以波长为
两波源到M点的波程差为
由于两波源振动是反相位，所以M点为减弱点，故A错误；
B.两波源到N点的波程差为
由于两波源振动是反相位，所以N点为减弱点，故B错误；
C.在和之间，且距或距离为处开始，做以和为焦点的双曲线与M和N的连线的交点就是加强点，故C正确；
D.和两波源同频，振动方向相同，振动步调相反，能形成稳定的干涉图样，故D错误。
故选C。
8．答案：BD
解析：AB.由图示可知，集尘极电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确。
C.电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；
D.由可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确。
故选BD。
9．答案：BC
解析：A.根据两列相干水波的叠加情况，可知D点是振动减弱点，但甲图C点是振动加强点，图乙中C点振动减弱，故A错误；
B.加强点振幅会得到加强，在A点波峰与波峰相遇，A点高度20cm，在B点波谷与波谷相遇，B点深度为20cm，A、B两点的竖直高度差为40cm，故B正确；
C.B点振动加强，振幅20cm，从图示时刻起经0.5s即四分之一个周期后，B点通过的路程为20cm，故C正确；
D.图示时刻图甲中C点正处在平衡位置且向下运动，图乙中C点振动减弱，始终在平衡位置，故D错误。
故选BC。
10．答案：ACD
解析：A.根据点电荷产生的电场的性质可知，负电荷在D处的电场强度沿DB方向，正电荷在D处的电场强度沿AD方向，两个点电荷的电量是相等的，所以两个点电荷在D点的电场强度的大小相等，则它们的合场强的方向沿AD、DB的角平分线；根据点电荷形成的电场强度，可知A、B在D点的场强的大小
根据电场的叠加原理，则D点的场强
A正确；
B.当小球到达CD中点时，小球受重力、支持力、正电荷的排斥力、负电荷的吸引力，对其受力分析可知，重力和支持力的合力与正电荷的排斥力和负电荷的吸引力的合力不在同一平面上，故两个合力不可能平衡，故加速度不为零，B错误；
C.由于C与D到A、B的距离都等于L，结合等量异种点电荷的电场特点可知，C点与D点在同一等势面上，电场力不做功，下落过程只有重力做功，即
由几何关系可知
小球的动能
C正确；
D.根据电场的叠加原理及几何知识可知，C点的电场强度大小
故C、D两点的电场强度大小相等，D正确。
故选ACD。
11．答案：(1)AD
(2)的像
(3)偏大
解析：（1）A.为了便于确定折射光线，实验中应选用两光学表面间距大一些的玻璃砖，故A正确；
B.为了便于确定折射角，实验中入射角应选择尽量大些，故B错误；
C.为了避免影响透过玻璃砖看到像的清晰程度，实验中，不能够将玻璃砖界面当尺子画界线，故C错误；
D.为了减小实验误差，实验中应改变入射角的大小，多做几次实验，故D正确。
故选AD。
（2）为了精准确定折射光线，实验中，在插时应使其挡住的像。
（3）实际的下边界应该处于图乙中的下侧，如图所示
可知，入射角相同，折射角的测量值偏小，则他测得的折射率与真实值相比偏大。
12．答案：(1)
(2)2.00
(3)−0.01；9.72
解析：（1）测得第1个到第N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则该时间内完成的周期性个数为，所以则单摆周期的测量值为；
（2）图丙可知该游标卡尺的分度值为0.1mm，故则摆球直径为
（3）设小球直径为d，则单摆周期
整理得
当时，解得
以上分析可知图像斜率
解得
13．答案：(1)
(2)
解析：（1）光路图如图所示
因光线恰好未从面射出，所以面入射角为临界角C，根据反射定律和几何关系有
得
由
得
（2）如图所示
设面入射角、折射角分别为，由几何关系和折射定律得
解得
14．答案：(1)
(2)
解析：（1）从P到Q小球做类平抛运动,当到达MN连线上某点时，位移与水平方向的夹角为
根据牛顿第二定律有
垂直电场方向的位移为
平行电场方向的位移为
根据几何关系
联立解得
（2）在Q点
得
即小球在Q点时的速度大小为
15．答案：(1)，
(2)波向右传播，
(3)
解析：（1）根据图像可知简谐横波的波长为，振幅为。
（2）若波向左传播，则传播的距离为
又因为
即
因周期，可知周期无解；故波向右传播，且传播的距离为
又因为
即
因周期，可知
则波速
（3）设处质点的振动方程为
其中
当时且向上震动，故代入数据可知
故该质点的振动方程为