河北省邯鄲市部分學(xué)校2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期11月期中聯(lián)考物理試題

2024～2025學(xué)年度第一學(xué)期期中檢測試卷高二物理全卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標(biāo)號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答﹔字體工整，筆跡清楚。4.考試結(jié)束后，請將試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的.1.簡諧運(yùn)動既是最基本也是最簡單的一種機(jī)械振動。關(guān)于簡諧運(yùn)動的表達(dá)式，回復(fù)力和能量，下列說法正確的是（）A.簡諧運(yùn)動位移的一般函數(shù)表達(dá)式中，表示頻率，表示相位B.單擺做簡諧運(yùn)動過程中的回復(fù)力是單擺受到重力沿圓弧切線方向的分力C.水平彈簧振子做簡諧運(yùn)動時(shí)系統(tǒng)的能量做周期性變化D.簡諧運(yùn)動的回復(fù)力可以是方向不變而大小變化的力，也可以是大小不變而方向改變的力【答案】B【解析】【詳解】A．簡諧運(yùn)動位移x的一般函數(shù)表達(dá)式中，表示圓頻率，表示初相位，（）表示相位，A錯誤；B．在單擺運(yùn)動中并不是合外力提供回復(fù)力，只是沿切線方向上的合力提供回復(fù)力，半徑方向上的合力提供向心力，B正確；C．振動能量是振動系統(tǒng)的動能和勢能的總和，雖然振動能量中動能和勢能不斷相互轉(zhuǎn)化，但是總和保持不變，C錯誤；D．簡諧運(yùn)動的回復(fù)力與質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置位移的大小成正比，并且總是指向平衡位置，大小方向都在改變，D錯誤。故選B。2.在古代典籍中有大量關(guān)于共振現(xiàn)象的記錄，比如《莊子》中記載了中國古代的樂器的各弦間發(fā)生的共振現(xiàn)象。關(guān)于受迫振動與共振現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.仿古盥洗用的臉盆，用手摩擦盆耳，到一定節(jié)奏時(shí)會濺起水花，這是共振現(xiàn)象B.喇叭常放在音箱內(nèi)是利用共振現(xiàn)象，受迫振動是共振的一種特殊情況C.為消除共振現(xiàn)象，應(yīng)使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相差越小越好D.耳朵湊近空熱水瓶口能聽到嗡嗡的聲音不屬于共振現(xiàn)象【答案】A【解析】【詳解】A．仿古盥洗用的臉盆，用手摩擦盆耳，到一定節(jié)奏時(shí)會濺起水花，這是共振現(xiàn)象，A正確；B．喇叭常放在音箱內(nèi)是利用共振現(xiàn)象，做受迫振動的物體，當(dāng)驅(qū)動力的頻率與固有頻率相等時(shí)，振幅最大的現(xiàn)象叫共振，所以共振是受迫振動的一種特殊情況，B錯誤；C．根據(jù)共振條件可知，為消除共振現(xiàn)象，應(yīng)使驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相差越大越好，C錯誤；D．熱水瓶的空氣柱有一定長度，對應(yīng)一定的振動頻率，符合此頻率的聲波信號因共振而綿延不絕，故總能聽到嗡嗡的聲音，空熱水瓶口能聽到嗡嗡的聲音，屬于共振現(xiàn)象，D錯誤。故選A。3.如圖所示為一磁單極子N形成的磁場，磁感線的分布如圖，到磁單極子的間距較近，則下列說法正確的是（）A.點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于B.若將一小段通電導(dǎo)線放在處，導(dǎo)線受的磁場力與處磁場方向相同C.同一導(dǎo)線在處受到磁場力不可能比處大D.若將點(diǎn)向右平移到與到磁單極子的間距相等時(shí)，兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同【答案】A【解析】【詳解】A．磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，故A正確；B．根據(jù)左手定則可知，磁場力方向與磁場方向垂直，故B錯誤；C．根據(jù)安培力公式可知，同一導(dǎo)線在處受到的磁場力可能比處大，故C錯誤；D．磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，將點(diǎn)向右平移到與到磁單極子的間距相等時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向不同，故D錯誤；故選A。4.如圖所示的等腰直角三角形abc，頂點(diǎn)a，b、c分別水平固定長度均為L、電流均為I0的直導(dǎo)線，b、c兩導(dǎo)線中電流方向均垂直紙面向里，a導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外，已知通電直導(dǎo)線在其周圍空間產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，I為直導(dǎo)線中的電流，r為某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離，導(dǎo)線b在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則下列說法正確的是（）A.導(dǎo)線a所受的安培力大小為B0I0L，方向水平向左B.導(dǎo)線c所受的安培力大小為B0I0L，方向水平向左C.欲使導(dǎo)線c所受的安培力為零，應(yīng)加一方向豎直向下、大小為B0的勻強(qiáng)磁場D.欲使導(dǎo)線a所受的安培力為零，應(yīng)加一方向豎直向下，大小為B0的勻強(qiáng)磁場【答案】D【解析】【詳解】A．由于a到導(dǎo)線b和導(dǎo)線c的距離相等，則導(dǎo)線b，c在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，由安培定則可知，導(dǎo)線b、c在a處產(chǎn)生的磁場方向如圖所示由平行四邊形定則可知a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為則導(dǎo)線a所受的安培力大小為由左手定則可知安培力的方向水平向左，A錯誤；D．欲使導(dǎo)線a所受的安培力為0，則應(yīng)使a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則應(yīng)加一豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，D正確；B．同理可知導(dǎo)線a，b在c處產(chǎn)生的磁場如圖所示由疊加原理可知該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為則導(dǎo)線所受的安培力大小為由左手定則可知安培力的方向水平向右，B錯誤；C．欲使導(dǎo)線c所受的安培力為0，則應(yīng)使c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則應(yīng)加一豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，C錯誤。故選D。5.“地震預(yù)警”是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到受災(zāi)地區(qū)前，向受災(zāi)地區(qū)提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報(bào)，通知目標(biāo)區(qū)域從而實(shí)現(xiàn)預(yù)警。科研機(jī)構(gòu)對波的特性展開研究，如圖甲所示為研究過程中一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在t=0時(shí)刻的波形圖，x=3m處的質(zhì)點(diǎn)M的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.波沿x軸負(fù)方向傳播B.在0~7s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為11.9cmC.在0~7s內(nèi)波傳播的距離為21mD.質(zhì)點(diǎn)M的振動方程是【答案】B【解析】【詳解】A．由圖乙可知，t=0時(shí)刻x=3m處的質(zhì)點(diǎn)M的振動方向沿y軸負(fù)方向，在波動圖像中根據(jù)“同側(cè)法”可知，簡諧波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；B．周期等于4s，0~7s，M點(diǎn)運(yùn)動的時(shí)間為，因此運(yùn)動的路程為s=7A=11.9cm故B正確；C．由波傳播的速度公式可知在0~7s內(nèi)波傳播的距離為故C錯誤；D．圓頻率0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M向下振動，因此M的振動方程為故D錯誤。故選B。6.如圖所示，一細(xì)束激光由光導(dǎo)纖維左端的中心點(diǎn)以i=60°的入射角射入，折射角θ=30°，經(jīng)過一系列全反射后從右端射出.已知光導(dǎo)纖維長L=1.2×104m，真空中的光速c=3×108m/s，則該激光在光導(dǎo)纖維中傳輸所經(jīng)歷的時(shí)間為（）A.×105s B.×105s C.8×105s D.4×105s【答案】C【解析】【詳解】由光的折射定律可知光導(dǎo)纖維材料的折射率為激光在介質(zhì)中傳播的速度為激光在光導(dǎo)纖維中傳輸所經(jīng)歷時(shí)間為故選C。7.如圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），О點(diǎn)為磁場的圓心，水平虛線為圓的一條直徑，S點(diǎn)有一粒子發(fā)射源能正對圓心О發(fā)射一系列速度大小不同、比荷均為k的正粒子，M、N為虛線下方圓弧的三等分點(diǎn)，粒子發(fā)射速率為時(shí)，粒子在磁場中運(yùn)動并從M點(diǎn)離開磁場.則下列說法正確的是（）A.圓形磁場的半徑為 B.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.從N點(diǎn)離開的粒子速率為 D.從N點(diǎn)離開的粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為【答案】B【解析】【詳解】A．作出從M、N兩點(diǎn)射出磁場的粒子軌跡，如圖所示，對于從M點(diǎn)離開的粒子，由幾何關(guān)系可知，粒子的軌跡所對應(yīng)的圓心角為∠SO1M=120°，粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為則設(shè)磁場的半徑為R，則又由以上聯(lián)立解得A錯誤；B．從M點(diǎn)離開的粒子則有代入解得B正確；C．對于從N點(diǎn)離開的粒子，由幾何關(guān)系可知，粒子的軌跡所對應(yīng)的圓心角為∠SO2N=60°，則該粒子的軌道半徑為解得由得整理得C錯誤；D．從N點(diǎn)離開的粒子的周期為粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為解得D錯誤。故選B。二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.8.如圖所示，三根長直導(dǎo)線平行地放在光滑絕緣水平面上，已知導(dǎo)線BC之間的距離等于導(dǎo)線AB間距的3倍，已知通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為為直導(dǎo)線中的電流，為導(dǎo)線周圍某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離，當(dāng)三根直導(dǎo)線中通有恒定電流后，三根直導(dǎo)線仍在原來的位置保持靜止，其中導(dǎo)線A的電流大小為，方向如圖所示。則下列說法正確的是（）A.導(dǎo)線B中的電流方向與A相同B.導(dǎo)線C中的電流方向與A相同C.導(dǎo)線B中的電流大小為D.導(dǎo)線C中電流大小為【答案】BD【解析】【詳解】BD．對通電導(dǎo)線B而言，在光滑桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明導(dǎo)線A、C在導(dǎo)線B處產(chǎn)生的磁場大小相等方向相反，合磁場為零。所以導(dǎo)線C中的電流方向應(yīng)與A中的電流方向相同，設(shè)導(dǎo)線A、B間的距離為d，則導(dǎo)線B、C間的距離為3d，則有解得故BD正確；AC．對通電導(dǎo)線A而言，在光滑桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，說明導(dǎo)線B、C在導(dǎo)線A處產(chǎn)生的磁場大小相等方向相反，合磁場為零。所以導(dǎo)線B中的電流方向應(yīng)與A中的電流方向相反，且有解得故AC錯誤。故選BD。9.生活中常見“蜻蜓點(diǎn)水”的現(xiàn)象，某同學(xué)觀察到平靜的湖水面上蜻蜓點(diǎn)水后水面開始上下做簡諧運(yùn)動，在水面上激起的水波的波長為0.8m。水面上蜻蜓點(diǎn)水處右側(cè)有兩片樹葉，其振動圖像如圖甲、乙所示。兩片樹葉之間的距離可能為（）A.1.2m B.1.4m C.1.8m D.2m【答案】BC【解析】【詳解】B．由圖像可知樹葉振動的周期T=0.4s則波速為當(dāng)波由乙傳向甲時(shí)，間距（n=0，1，2…）當(dāng)n=1時(shí)有x=1.4m故B正確；C．當(dāng)波由甲傳向乙時(shí)，間距（m=0，1，2…）當(dāng)n=2時(shí)有x=1.8m故C正確；A．當(dāng)間距為1.2m時(shí)，結(jié)合上述可以解得n=0.75，m=1.25故A錯誤；D．當(dāng)間距為2m時(shí)，結(jié)合上述可以解得n=1.75，m=2.25故D錯誤。故選BC。10.超強(qiáng)超短光脈沖產(chǎn)生方法曾獲諾貝爾物理學(xué)獎，其中用到的一種脈沖激光展寬器截面如圖所示.在空氣中對稱放置四個(gè)相同的直角三棱鏡，頂角為θ.一細(xì)束脈沖激光垂直第一個(gè)棱鏡左側(cè)面入射，經(jīng)過前兩個(gè)棱鏡后分為平行的光束，再經(jīng)過后兩個(gè)棱鏡重新合成為一束，此時(shí)不同頻率的光前后分開，完成脈沖展寬.已知相鄰兩棱鏡斜面間的距離為d，脈沖激光中包含兩種頻率的光a，b，它們在棱鏡中的折射率分別為和.下列說法正確的是（）A.B.三棱鏡頂角θ的最大正弦值為C.若θ=30°，兩束光在第二個(gè)三棱鏡上的入射點(diǎn)間的距離為D.若θ=30°，兩束光通過整個(gè)展寬器的過程中在空氣中的路程差為【答案】BD【解析】詳解】A．根據(jù)光路圖可知，a光折射率小于b光折射率，故A錯誤；B．由幾何關(guān)系可得，光線在第一個(gè)三棱鏡右側(cè)斜面上的入射角等于θ，要使得兩種頻率的光都從左側(cè)第一個(gè)棱鏡斜面射出，則θ需要比兩種頻率光線的全反射角都小，設(shè)C是全反射的臨界角，根據(jù)折射定律得折射率越大，臨界角越小，代入較大的折射率得B正確；C．脈沖激光從第一個(gè)三棱鏡右側(cè)斜面射出時(shí)發(fā)生折射，設(shè)折射角分別為和，由折射定律得可得根據(jù)三角函數(shù)知識可得兩束光在第二個(gè)三棱鏡上的入射點(diǎn)間的距離C錯誤；D．設(shè)兩束光在前兩個(gè)三棱鏡斜面之間的路程分別為和，則聯(lián)立解得D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分.11.某同學(xué)要用雙縫干涉測量某種單色光的波長，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.（1）圖甲中虛線框位置的組件名稱是__________，它的作用是獲得___________光；（2）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)先將測量頭的分劃板中心刻度線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的刻度如圖乙所示，讀數(shù)為___________mm；（3）該同學(xué)接著轉(zhuǎn)動手輪，當(dāng)分劃板中心刻度線與第6條亮紋中心對齊時(shí)，讀數(shù)是17.332mm，已知裝置中雙縫間距為0.2mm，雙縫到屏的距離是1.0m，則測得此單色光的波長為__________m（保留兩位有效數(shù)字）；（4）在其他條件不變的情況下，僅將光的波長換成較大的做實(shí)驗(yàn)，則光屏上相鄰兩亮條紋的中心間距_________（填“變大”“變小”或“不變”）.【答案】（1）①.濾光片②.單色（2）2.331##2.332##2.333##2.334（3）6.0×107（4）變大【解析】【小問1詳解】[1][2]圖甲中虛線框位置的組件名稱是濾光片，它的作用是獲得單色光；【小問2詳解】手輪上的刻度讀數(shù)為2mm+0.01mm×33.2=2.332mm【小問3詳解】條紋間距根據(jù)可得【小問4詳解】在其他條件不變的情況下，僅將光的波長換成較大的做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)則光屏上相鄰兩亮條紋的中心間距變大。12.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣纫约耙淮判孕∏虻拇笮。L度為l的細(xì)線將該磁性小球懸掛于О點(diǎn)，小球平衡時(shí)在其正下方放置一智能，打開的測磁軟件可以記錄附近磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，將小球由平衡位置拉開一個(gè)角度θ（θ<5°），然后由靜止釋放，同時(shí)描繪出附近磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像，如圖乙所示.（1）根據(jù)圖乙可知，單擺的周期T=_________s；（2）改變擺線長度，測出多組細(xì)線長l和對應(yīng)振動周期T，作出圖像如圖丙所示，已知π=3.14，由圖可知，重力加速度g=_________m/s2；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）圖像與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)T=4×102s2，則小球的直徑d=________cm.（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）【答案】（1）1.6（2）9.86（3）2【解析】【詳解】（1）根據(jù)單擺的運(yùn)動規(guī)律一個(gè)周期內(nèi)應(yīng)該有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值.由圖乙可得出，單擺的周期為T=1.6s（2）根據(jù)單擺周期公式解得根據(jù)圖線的斜率可得重力加速度g=9.86m/s2（3）根據(jù)圖像的截距，結(jié)合圖像的斜率可得，小球的直徑d=2×102m=2cm13.圓心為О點(diǎn)、半徑為R固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖甲所示，光屏PQ垂直MN放置，垂足為M，OO'與MN垂直，一細(xì)光束沿半徑方向與OO'成θ=30°角射向О點(diǎn)，光屏PQ區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑，兩光斑間的距離為。（1）求該玻璃磚的折射率；（2）用上述玻璃制成如圖乙所示的三棱鏡，∠A=60°、∠B=45°，一束平行于BC邊的單色光從AB邊中點(diǎn)D射入，從AC邊D'點(diǎn)（圖中未畫出）射出，已知光在真空中的速度為c，AB邊長為L，求光束在三棱鏡中從D傳播至D'的時(shí)間。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】由題意知，細(xì)光束在MN界面一部分發(fā)生反射，另一部分發(fā)生折射，設(shè)折射角為β，光路圖如圖所示由幾何關(guān)系得根據(jù)題意，兩光斑間的距離為，可知由幾何關(guān)系知=45°根據(jù)折射定律得，此玻璃磚對細(xì)光束的折射率為【小問2詳解】設(shè)在AB界面上入射角為，折射角為，則解得=30°設(shè)在AC界面上入射角為，折射角為，則由幾何關(guān)系得==30°解得=45°由圖三角形ADD'為等邊三角形，則DD'=解得光束在三棱鏡中從D傳播至D'的時(shí)間14.如圖所示，光滑水平地面上一勁度系數(shù)k=200N/m的輕彈簧右端固定于墻面上，左端與一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m0=2kg的滑塊相連.現(xiàn)給滑塊水平向右的初速度=2m/s，滑塊開始做簡諧運(yùn)動，在運(yùn)動過程中，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，已知彈簧的形變量為x時(shí)，彈性勢能，求，（1）滑塊開始運(yùn)動半個(gè)周期的路程；（2）滑塊從開始運(yùn)動到運(yùn)動到最左端所用的時(shí)間.（已知，T為簡諧運(yùn)動周期，k為勁度系數(shù)，m為振子質(zhì)量）【答案】（1）0.4m（2）s（n=0，1，2…）【解析】【小問1詳解】滑塊做簡諧運(yùn)動，起始位置為平衡位置滑塊向右運(yùn)動，設(shè)彈簧的最大形變量為x，由能量守恒得解得x=0.2m簡諧運(yùn)動的振幅A=0.2m半個(gè)周期的路程s=2A=0.4m【小問2詳解】簡諧運(yùn)動的周期為s滑塊運(yùn)動到最左端的位移為由振動方程有可得（n=0，1，2…），解得s（n=0，1，2…）15.如圖所示，空間存在三個(gè)完全相同的長方體通道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，三個(gè)通道的正視圖為邊長為a的正方形，通道的長度足