湖北省武漢市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷（含答案）

湖北省武漢市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理期中考試試卷姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三四總分評(píng)分一、單選題1．物體做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列敘述正確的是（）A．平衡位置就是回復(fù)力為零的位置B．處于平衡位置的物體，一定處于平衡狀態(tài)C．物體到達(dá)平衡位置時(shí)，合力一定為零D．物體到達(dá)平衡位置時(shí)，回復(fù)力不一定為零2．一束光線從空氣射向折射率為2的玻璃內(nèi)，入射角為45°，下面光路圖中正確的是（）A． B．C． D．3．真空中，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r，則A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為（）A．1：3 B．3：1 C．1：9 D．9：14．在圖中，彈簧振子從平衡位置O向最右位置C的運(yùn)動(dòng)過程中（）A．加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng) B．加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)C．加速度不變的加速運(yùn)動(dòng) D．加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)5．單擺M、N、O、P自由振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)圖像分別如圖甲、乙、丙、丁所示。現(xiàn)將單擺M、N、O、P懸掛在如圖所示支架的細(xì)線上，并保持各自的擺長不變，使其中一個(gè)單擺振動(dòng)，經(jīng)過足夠長的時(shí)間，其他三個(gè)都可能振動(dòng)起來。不計(jì)空氣阻力。下列判斷正確的是（）A．若使M振動(dòng)起來，P不會(huì)振動(dòng)B．若使M振動(dòng)起來，穩(wěn)定時(shí)N振動(dòng)的周期仍小于2sC．若使P振動(dòng)起來，穩(wěn)定時(shí)N比M的振幅大D．若使O振動(dòng)起來，穩(wěn)定時(shí)M的振動(dòng)周期等于3s6．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一平行四邊形ABCD，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=12V，φBA．1V B．3V C．6V D．8V7．如圖所示，空間有一電場(chǎng)，電場(chǎng)中有兩個(gè)點(diǎn)a和b。下列表述正確的是（）A．該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng) B．正電荷在a、b兩點(diǎn)受力方向相同C．b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比a點(diǎn)的大 D．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大二、多選題8．如圖所示，一細(xì)束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單光色，取其中a、b、c三種色光，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率最高 B．在真空中a光的波長最小C．玻璃對(duì)c光的折射率最大 D．在三棱鏡中c光傳播速度最小9．如圖是某橫波的波形圖，實(shí)線表示某時(shí)刻的波形，虛線表示0.2s后的波形圖，則下列說法中正確的是（）A．若波向左傳播，它傳播的距離可能是1mB．若波向左傳播，它傳播的距離可能是3mC．若波向右傳播，它的周期可能是0.8sD．若波向右傳播，它的周期可能是1.6s10．如圖所示，下列圖片場(chǎng)景解釋說法錯(cuò)誤的有（）A．如圖甲，立體電影原理和照相機(jī)鏡頭表面涂上的增透膜的原理一樣B．如圖乙，肥皂膜上的彩色條紋是薄膜干涉現(xiàn)象C．如圖丙，筷子“折斷”的現(xiàn)象說明光線在不同介質(zhì)的交界處發(fā)生了折射D．如圖丁，是光線通過一個(gè)不透光的小圓盤得到的干涉圖樣11．如圖所示，在豎直放置的半徑為R的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無壓力。已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．O處固定的點(diǎn)電荷帶負(fù)電B．小球滑到最低點(diǎn)B時(shí)的速率為2gRC．B點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2mgD．小球不能到達(dá)光滑半圓弧絕緣細(xì)管水平直徑的另一端點(diǎn)C三、實(shí)驗(yàn)題12．在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)并觀察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)：A．燈絲與單縫和雙縫必須平行放置B．干涉條紋與雙縫垂直C．干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)D．干涉條紋的間距與光的波長有關(guān)以上幾點(diǎn)中，你認(rèn)為正確的是；（2）當(dāng)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線對(duì)齊某條紋的中心時(shí)，手輪上的示數(shù)如圖甲所示，該讀數(shù)為mm；（3）如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖乙所示。則在這種情況下來測(cè)量干涉條紋的間距Δx時(shí)，測(cè)量值（選填“大于”“小于”或“等于”）實(shí)際值。13．在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，（1）擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺（如圖）測(cè)量出從懸點(diǎn)量到擺球的最底端的長度L=0.8840m，再用游標(biāo)卡尺（如圖）測(cè)量出擺球直徑D=m，則單擺擺長l=m。測(cè)周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)并計(jì)為第1次，測(cè)得第N次（約30～50次）經(jīng)過該位置的時(shí)間為t，則周期為。（2）（單選）如果他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是（）A．測(cè)擺線長時(shí)擺線拉得過緊B．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長度增加C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過遲按下（3）為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長l并測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出一組對(duì)應(yīng)的L與T的數(shù)據(jù)如圖乙，再以l為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率為k，則重力加速度g=四、解答題14．如圖所示，甲為某一簡諧橫波在t=0時(shí)刻的圖像，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖乙所示。（1）寫出該波振幅和周期的大?。唬?）求該波的傳播方向和波速v；（3）求19315．寶石外觀光彩奪目，部分原因是由于其特殊的成品形狀可發(fā)生多種光學(xué)效應(yīng)。如圖為某寶石的剖面圖，一條光線由MN邊從空氣射入寶石，入射角i為60°，經(jīng)過折射后，折射角正弦值sinr=34，該折射光線第一次射到OQ（1）該光線在寶石中的速度大?。唬?）角β大小。16．如圖所示，絕緣粗糙的水平軌道AB（動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5）與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，BC為豎直直徑，半圓形軌道的半徑R=0.4m，在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)線與軌道所在的平面平行，電場(chǎng)強(qiáng)度E=1N/C?，F(xiàn)有一電荷量q=+1C、質(zhì)量m=0.1kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C，然后落至水平軌道上的D點(diǎn)（圖中未畫出）。g取10m/s2，求：（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道C點(diǎn)時(shí)速度大?。唬?）P點(diǎn)到B點(diǎn)的距離xPB；（3）帶電體在從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到落至C點(diǎn)的過程中何處動(dòng)能最大？并求出最大動(dòng)能。（第3小題保留兩位有效數(shù)字）

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】平衡位置是回復(fù)力等于零的位置，但此時(shí)物體不一定處于平衡狀態(tài)，即物體所受合力不一定為零。例如單擺在擺到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)即為平衡位置，但此時(shí)擺的合力并不為零，其也不是平衡態(tài)。故答案為：A。

【分析】回復(fù)力為零的位移為平衡位置，平衡位置合力不一定為零，也不一定處于平衡狀態(tài)。2．【答案】C【解析】【解答】光由空氣射向玻璃，是光疏介質(zhì)射入密介質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，即在界面同時(shí)發(fā)生折射和反射，折射角小于入射角，反射角等于入射角，C符合題意，ACD不符合題意。故答案為：C。

【分析】透明物體表面即可以反射光，也可以折射光，明確入射角、反射角和折射角的大小關(guān)系，結(jié)合光的折射定律和光的反射定律作圖即可。3．【答案】D【解析】【解答】根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式E=kQr故答案為：D。

【分析】根據(jù)點(diǎn)電和周圍電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式得出AB兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的比值。4．【答案】A【解析】【解答】彈簧振子從平衡位置O向最右位置C的運(yùn)動(dòng)過程中合外力逐漸增大，加速度不斷增大速度不斷減小，即做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，A符合題意，BCD不符合題意；故答案為：A。

【分析】彈簧振子從O到C的過程合外力逐漸增大，結(jié)合牛頓第二定律得出加速度的變化情況，進(jìn)一步得出振子的運(yùn)動(dòng)情況。5．【答案】D【解析】【解答】A．若使M振動(dòng)起來，其他小球也會(huì)振動(dòng)，做受迫振動(dòng)，A不符合題意；B．受迫振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，B不符合題意；C．若使P振動(dòng)起來，由于M的固有周期與驅(qū)動(dòng)力的周期相同，M發(fā)生共振，穩(wěn)定時(shí)M比N的振幅大，C不符合題意；D．O的周期為3s，使O振動(dòng)起來，M做受迫振動(dòng)，則穩(wěn)定時(shí)M的振動(dòng)周期為3s，D符合題意。故答案為：D。

【分析】其他小球隨M球振動(dòng)叫做受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，結(jié)合受迫振動(dòng)的周期關(guān)系進(jìn)行分析判斷正確的選項(xiàng)。6．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)分布特點(diǎn)可知φA-故答案為：C。

【分析】利用勻強(qiáng)電場(chǎng)中等間距兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等得出D點(diǎn)的電勢(shì)。7．【答案】D【解析】【解答】A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是平行等間距的，該電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，A不符合題意；B.正電荷在a、b兩點(diǎn)受力方向都沿著切線的，電場(chǎng)力的方向不相同，C不符合題意；CD．電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大，C不符合題意，D符合題意。故答案為：D。

【分析】電場(chǎng)強(qiáng)度的大小通過電場(chǎng)線疏密判斷，勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線均勻分布；正電荷受到的電場(chǎng)力方向沿著電磁學(xué)方向。8．【答案】C,D【解析】【解答】AB．由光路圖可知，a光的偏折程度最小，則a光的折射率最小，a光的頻率最低，據(jù)λ=cCD．由光路圖可知，c光的偏折程度最大，c光的折射率最大，根據(jù)v=c故答案為：CD。

【分析】根據(jù)三種光的偏折程度得出折射率的大小關(guān)系，結(jié)合波長和頻率與光速的關(guān)系得出三種光波長的長短，結(jié)合光在介質(zhì)中傳播的速度和折射率的關(guān)系得出光在介質(zhì)中傳播速度的大小關(guān)系。9．【答案】B,C【解析】【解答】AB．由圖可知，該機(jī)械波的波長為λ=4m，若波向左傳播，它傳播的距離可表示為Δx=34λ+nλ=3+4n??(n=0，1，2…)，由此可知，若波向左傳播，它傳播的距離可能為3m、7m、11m、15m…CD．若波向右傳播，傳播的時(shí)間可以表示為Δt=14T+nT=0.2s??(n=0，1，2…)整理得T=0.81+4n故答案為：BC。

【分析】在波向左和向右傳播時(shí)利用波傳播的距離和波長之間的關(guān)系以及傳播的時(shí)間和周期的關(guān)系得出波長的的表達(dá)式和周期的表達(dá)式，從而得出該波可能的周期和波長。10．【答案】A,D【解析】【解答】A．立體電影原理是利用光的偏振原理，照相機(jī)鏡頭表面涂上的增透膜原理是利用光的干涉原理，A錯(cuò)誤，符合題意；B．肥皂膜上的彩色條紋是從肥皂膜上下表面反射回來的兩列光發(fā)生干涉的結(jié)果，B正確，不符合題意；C．筷子“折斷”的現(xiàn)象說明光線在不同介質(zhì)的交界處發(fā)生了折射，C正確，不符合題意；D．圖丁是光線通過一個(gè)不透光的小圓盤得到的衍射圖樣，D錯(cuò)誤，符合題意。故答案為：AD。

【分析】立體電影原理是利用光的偏振原理，肥皂膜上的彩色條紋是光發(fā)生干涉的結(jié)果，筷子“折斷”的現(xiàn)象是發(fā)生了折射，光線通過一個(gè)不透光的小圓盤得到的衍射圖樣。11．【答案】A,B【解析】【解答】B．小球從A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力不做功，則由機(jī)械能守恒定律可得mgR=12mA．由題意可知，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無壓力，則在B點(diǎn)對(duì)小球受力重力和電場(chǎng)力，小球帶正電受向上的電場(chǎng)力，則O處固定的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，A符合題意；C．B點(diǎn)由牛頓第二定律kQqR2D．根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn)，可知電場(chǎng)線沿著半圓軌道的半徑方向，所以小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力不做功，即小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒，即小球可以到達(dá)光滑半圓弧絕緣細(xì)管水平直徑的另一端點(diǎn)，所以D不符合題意；故答案為：AB。

【分析】小球從A點(diǎn)由靜止釋放，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出B點(diǎn)的速度，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的合成得出小球的電性，小球在B點(diǎn)利用牛頓第二定律得出電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式，結(jié)合點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布進(jìn)行分析判斷正確的選項(xiàng)。12．【答案】（1）AD（2）0.700（3）大于【解析】【解答】（1）A．為了獲得清晰的干涉條紋，燈絲與單縫和雙縫必須平行放置，A符合題意；B．由干涉現(xiàn)象可知干涉條紋與雙縫平行，B不符合題意；CD．干涉條紋的疏密程度與單縫寬度無關(guān)，干涉條紋的間距與光的波長有關(guān)，C不符合題意，D符合題意；（2）根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可得，手輪的讀數(shù)為0.5mm＋20.0×0.01mm＝0.700mm（3）條紋與分劃板中心刻線不平行時(shí)，實(shí)際值為Δx實(shí)＝Δxcosθ，θ為條紋與分劃板中心刻線間的夾角，故Δx實(shí)＜Δx【分析】（1）根據(jù)“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”的實(shí)驗(yàn)原理得出正確的選項(xiàng)；

（2）根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)原理進(jìn)行讀數(shù)；

（3）條紋與分劃板中心刻線不平行時(shí)，結(jié)合幾何關(guān)系得出測(cè)量值和真實(shí)值的大小關(guān)系。13．【答案】（1）0.0186；0.8747；2t（2）B（3）4【解析】【解答】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理：主尺整毫米刻度+游標(biāo)尺與主尺對(duì)齊的游標(biāo)尺刻線數(shù)×精確度，圖中游標(biāo)尺讀數(shù)為D=1.8cm+6×0.1mm=1.86cm=0.0186m，則單擺擺長為l=L?D2（2）根據(jù)單擺周期公式T=2πl(wèi)gA．測(cè)擺線長時(shí)擺線拉得過緊，則l的測(cè)量值偏大，根據(jù)上式g得計(jì)算結(jié)果偏大，A不符合題意；B．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使實(shí)際運(yùn)動(dòng)中擺線長度增加，則測(cè)量的單擺周期偏大，根據(jù)上式g得計(jì)算結(jié)果偏小，B符合題意；C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過遲按下，測(cè)量的周期偏小，根據(jù)上式g得計(jì)算結(jié)果偏大，C不符合題意。故答案為：B。（3）根據(jù)單擺周期公式得T2=4π2g【分析】（1）結(jié)合螺旋測(cè)微器的讀數(shù)原理得出擺球的直徑，根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理得出得出擺長，通過單擺的周期和時(shí)間的關(guān)系得出該單擺的周期。

（2）根據(jù)單擺周期的表達(dá)式得出重力加速度的表達(dá)式，從而得出測(cè)得g值偏小的原因；

（3）根據(jù)單擺周期的表達(dá)式得出L與T的關(guān)系式，結(jié)合圖乙得出重力加速度的大小。14．【答案】（1）解：由圖可知該波振幅和周期的大小分別為A=3cm，T=4s（2）解：由質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像可以看出，0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，根據(jù)上下坡法可知，該波沿x軸正方向傳播。由圖甲知λ=8m所以波速v=（3）解：質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為y=3由ω=2πT則t=193橫坐標(biāo)不變，所以質(zhì)點(diǎn)P的坐標(biāo)為（2m，?1.5cm）?！窘馕觥俊痉治觥浚?）根據(jù)簡諧橫波的圖像得出該波振幅和周期；

（2）利用上下坡法以及波傳播的速度和波長的關(guān)系得出該波傳播的速度；

（3）結(jié)合質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程以及周期和角