2023-2024学年广东深圳宝安中学高二(上)期中考物理试题含答案

第1页/共8页宝安中学（集团）2023-2024学年度上学期高二物理期中考试一、单选题（每小题只有一个正确选项，选对得4分，选错或不选得0分。1.许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是()A.库仑研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系应用了控制变量法B.“点电荷”、“电场强度”概念的提出应用了等效替代的方法C.库伦第一个提出了“场”的概念D.卡文迪什最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量2.钓鱼可以修身养性，颇受人们喜爱。如图为某鱼漂的示意图，鱼漂上部可视为圆柱体。当鱼漂受到微小扰动而上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，鱼漂的振动为简谐运动，则()A.鱼漂振动过程中机械能守恒B.鱼漂受到重力，浮力，回复力的作用C.M点到达水面时，鱼漂的动能最大D.N点到达水面时，鱼漂的加速度最大3.2023年诺贝尔物理学奖颁发给“为研究物质中的电子动力学，而产生阿秒激光的实验方法”方面所做出贡献的三位科学家。下列激光的特性及其应用，正确的是()A.实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高B.医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性C.激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的平行度好D.激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的亮度高4.下列说法正确的是()第2页/共8页A.图甲光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大B.图乙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处C.图丙为光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样D.图丁观看立体电影的眼镜镜片利用了光的多普勒效应5.电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散．电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点，下列说法正确的是()A.电子从a到d一直做加速运动B.电子从a到b和从c到d电场力做功相同C.电子在a点和在d点速度相同D.电子从b到c电势能先减小后增大6.飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图a。某型号的飞力士棒质量为600g。长度为1.5m。固有频率为4.5Hz。如图b，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法第3页/共8页A.使用者用力越大，飞力士棒振动越快B.无论手振动的频率如何，飞力士棒振动的频率始终为4.5HzC.随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大D.要使飞力士棒产生共振，需要驱动该飞力士棒每分钟振动270次 7.在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示，从O点沿+y轴前进0.2m到A点，电势升高102V，从O 点沿+x轴前进0.2m到B点，电势降低10-2V，则匀强电场的电场强度大小和方向分别为()A.大小50V/m，方向B→AB.大小50V/m，方向A→BC.大小100V/m，方向B→AD.大小100V/m，方向A→B二、多选题（每小题至少有两个正确选项，全部选对得6分，选对但不全得3分，选错或不8.某电场的电场线分布如图所示，则()A.电荷P带正电第4页/共8页B.c点的电势低于d点的电势C.正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力D.a点的电场强度大于b点的电场强度9.如图所示，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是()A.小球A、B间的库仑力变小B.小球A、B间的库仑力变大C.小球A、B对筒壁的压力都变大D.小球A对筒底的压力变大10.如图所示，真空中有一正方体ABCD-A1B1C1D1，在正方体的顶点A、C1处分别固定一个电荷量相等的正点电荷，则下列说法正确的是()A.B点和D1点的电势相等B.B点和D点的场强相同C.若有一个电子以某一初速度射入该空间中，可能做匀变速运动D.若有一个电子以某一初速度射入该空间中，可能做匀速圆周运动11.一列简谐横波在某均匀介质中沿直线由质点a向质点b传播，a、b两质点的平衡位置相距0.5m，如图所示，图中实线表示质点a的振动图像，图中虚线表示b质点的振动图像，则下列说法中正确的是()第5页/共8页A.质点a的振动方程为y=2sinB.在0.1~0.15s，质点b做加速度逐渐变大的加速运动C.此波的传播速度可能为30m/sD.此波的传播速度可能为15m/s12.在“测玻璃的折射率”实验中：（1）如图，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是；A．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线NN9的夹角应尽量小些C．可以用手触摸光学表面，不会影响测量（2）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射如图甲所示，则玻璃的折射率n=（用图中线段的字母表示）（3）若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，测出来的折射13.单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点，另一第6页/共8页端固结一个重小球构成单摆。（1）某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程（图即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知()A.A和B位置等高，说明摆球在运动过程中机械能守恒B.摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力C.摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变D.摆球从A点到O点的过程中重力做功的功率，等于摆球从O点到B点的过程中克服重力做功的功率（2）甲乙两位同学利用如图所示的实验器材探究单摆摆长与周期的关系。（i）关于实验操作，下列说法正确的是；A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能适当长一些B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的C.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆角较大D.用刻度尺测量摆线的长度l，这就是单摆的摆长E.释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期T=50t（ii）如图所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径d=cm。第7页/共8页（iii）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据，并作出L-T2图线，如图所示，图线上A、B两点的坐标分别为（x1，y1x2，y2则可以得重力加速度g=；（iv）同学乙发现计算得到的重力加速度值总是偏大，可能的原因是；A.测摆长时，摆线拉得过紧B.误将29次全振动记数为30次C.将摆线长度当着摆长来计算D.摆动的摆角偏小E.摆球的质量偏大14.如图所示，用绝缘细线将质量为4×10−3kg的带电小球悬挂在O点下，当空间加方向水平向右、大小为1×104N/C的匀强电场，小球再次静止时细线与竖直方向夹角为37°,此时小球距地面的高度为20cm。（1）小球的带电性质；（2）小球的带电量；（3）细线的拉力大小；（4）如果剪断细线，则小球经过多长时间着地.第8页/共8页15.均匀介质中，波源位于点的简谐横波在xOy水平面内传播，t=0时刻，所有波峰、波谷的分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，坐标(0,20)处的质点P处于波峰．质点P的振动图象如图乙所示，z轴正方向竖直向上．求：（1）该波的传播速度大小；（2）坐标(0,40)处的质点M第一次处于波谷的时刻；（3）坐标(10,0)处的质点N的振动方程及8.5s末质点N在z轴上的坐标。316.如图所示，将一半径为R、折射率为n=3、用透明材料做成的小球置于一水平桌面上，图中的O点为其球心，AB为穿过球心且与水平桌面平行的一条虚线。有一束单色光平行AB射到透明小球表面上的Q点。结果光线经过球面折射后到达B点，光在真空中的速度为c，且下图为该球的一个截面，试回答：（1）求单色光从Q点进入透明材料的入射角以及光线从入射点Q传到B的时间；（2）通过分析判断光线到达B点后会不会发生反射。宝安中学（集团）2023-2024学年度上学期高二物理期中考试一、单选题（每小题只有一个正确选项，选对得4分，选错或不选得0分。1.许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是()A.库仑研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系应用了控制变量法B.“点电荷”、“电场强度”概念的提出应用了等效替代的方法C.库伦第一个提出了“场”的概念D.卡文迪什最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量【答案】A【解析】【详解】A．探究库仑力与点电荷的电荷量与间距的关系时，应采用控制变量法，A正确；B．点电荷的概念应用了建立理想化物理模型的方法，B错误；C．法拉第第一个提出了“场”的概念，C错误；D．密立根最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量，D错误。故选A。2.钓鱼可以修身养性，颇受人们喜爱。如图为某鱼漂的示意图，鱼漂上部可视为圆柱体。当鱼漂受到微小扰动而上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，鱼漂的振动为简谐运动，则()A.鱼漂振动过程中机械能守恒B.鱼漂受到重力，浮力，回复力的作用C.M点到达水面时，鱼漂的动能最大D.N点到达水面时，鱼漂的加速度最大【答案】D【解析】【详解】A．鱼漂振动过程中水的浮力做功，所以鱼漂的机械能不守恒，故A错误；第2页/共18页B．鱼漂受到重力，浮力的作用，重力和浮力的合力为回复力，故B错误；C．M点到达水面时，鱼漂位于最低点，鱼漂的动能最小等于零，故C错误；D．N点到达水面时，鱼漂位于最高点，相对于平衡位置的位移最大，合力最大，根据牛顿第二定律可知鱼漂的加速度最大，故D正确。故选D。3.2023年诺贝尔物理学奖颁发给“为研究物质中的电子动力学，而产生阿秒激光的实验方法”方面所做出贡献的三位科学家。下列激光的特性及其应用，正确的是()A.实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高B.医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性C.激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的平行度好D.激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的亮度高【答案】A【解析】【详解】A．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高，频率单一，相干性好的特点，选项A正确；B．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的亮度高，强度大，能量集中的特点，选项B错误；C．激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高，强度大，能量集中的特点，选项C错误。D．激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的平行度好，选项D错误。故选A。4.下列说法正确的是()第3页/共18页A.图甲光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大B.图乙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处C.图丙为光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样D.图丁观看立体电影的眼镜镜片利用了光的多普勒效应【答案】C【解析】【详解】A．光在光导纤维中传播，利用光的全反射现象传递信息时内芯的折射率比外套的大，A错误；B．P处为较厚薄膜处向较窄薄膜处偏移，说明P处为凹处；同理，Q为凸处，B错误；C．光照射到不透明圆盘上，后面会出现一亮斑，这亮斑称为泊松亮斑，即图丙，C正确；D．图丁观看立体电影的眼镜镜片利用了光的偏振，D错误。故选C。5.电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散．电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点，下列说法正确的是()A.电子从a到d一直做加速运动B.电子从a到b和从c到d电场力做功相同C.电子在a点和在d点速度相同D.电子从b到c电势能先减小后增大【答案】D【解析】【详解】AB．根据题意电子从a到b时电势能减小电场力做正功，从c到d电势能增大电场力做负功，所第4页/共18页以电子从a到d电势能先减小后增大，动能先增大后减小，即先加速运动后减速运动，A、B错误；C．运动轨迹某点的切线方向表示速度方向，根据图像可得电子在a点和在d点速度方向不同，C错误；D．电场力方向与等势线垂直，同时根据图中电子的运动轨迹可知在b点时，电场力做正功，在c点时电场力做负功，所以电子从b到c电势能先减小后增大，D正确。故选D。6.飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图a。某型号的飞力士棒质量为600g。长度为1.5m。固有频率为4.5Hz。如图b，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法A.使用者用力越大，飞力士棒振动越快B.无论手振动的频率如何，飞力士棒振动的频率始终为4.5HzC.随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大D.要使飞力士棒产生共振，需要驱动该飞力士棒每分钟振动270次【答案】D【解析】【详解】AD．人用手振动该飞力士棒，让其做受迫振动，而受迫振动的频率与驱动力的大小无关，其频率等于周期性外力的频率，而要使该飞力士棒产生共振，则驱动力的频率需达到其固有频率，此时需要驱动该飞力士棒每分钟振动故A错误，D正确；B．飞力士棒的频率始终等于驱动力的频率，故B错误；C．若手振动的频率大于飞力士棒的固有频率，则随着手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变小，故C错误。故选D。7.在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示，从O点沿+y轴前进0.2m到A点，电势升高10·V，从O第5页/共18页点沿+x轴前进0.2m到B点，电势降低10V，则匀强电场的电场强度大小和方向分别为()A.大小50V/m，方向B→AB.大小50V/m，方向A→BC.大小100V/m，方向B→AD.大小100V/m，方向A→B【答案】D【解析】【详解】由题意可知O点电势与AB连线中点C电势相等，如图所示，OC连线为等势线，由于OC垂直于AB，故AB连线方向为电场方向，场强为故电场强度大小为100V/m，方向A→B。故选D。二、多选题（每小题至少有两个正确选项，全部选对得6分，选对但不全得3分，选错或不8.某电场的电场线分布如图所示，则()第6页/共18页A.电荷P带正电B.c点的电势低于d点的电势C.正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力D.a点的电场强度大于b点的电场强度【答案】AC【解析】【详解】A．电场线从正电荷出发，由电场线分布可知，电荷P带正电，故A正确；B．由沿着电场线的方向电势逐渐降低，可知c点的电势高于d的电势，故B错误；C．因c点的电场线较d点密集，可知c点的场强较大，正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故C正确；D．a点的电场线比b点较稀疏，则a点的电场强度小于b点的电场强度，故D错误。故选AC。【点睛】本题考查电场线与电场强度、电势之间的联系。9.如图所示，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B，A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电荷量保持不变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是()A.小球A、B间的库仑力变小B.小球A、B间的库仑力变大C.小球A、B对筒壁的压力都变大D.小球A对筒底的压力变大【答案】BC【解析】【详解】AB．对B受力分析如图所示第7页/共18页由平衡条件可得F=mBg库cosθB由于漏电而下降少许后重新平衡，θ增大，故小球A、B间的库仑力变大，故A错误，B正确；C．B对筒壁的压力为FN=mgtanθθ增大，可知B对筒壁的压力变大，将小球A、B看成整体，小球A、B水平方向受力平衡，可知筒壁对A的压力等于筒壁对B的压力，根据牛顿第三定律可知，小球A对筒壁的压力变大，故C正确；D．将小球A、B看成整体，小球A、B竖直方向受力平衡，筒底对A的支持力等于小球A、B的重力，根据牛顿第三定律可知，小球A对筒底的压力不变，故D错误。故选BC。10.如图所示，真空中有一正方体ABCD-A1B1C1D1，在正方体的顶点A、C1处分别固定一个电荷量相等的正点电荷，则下列说法正确的是()A.B点和D1点的电势相等B.B点和D点的场强相同C.若有一个电子以某一初速度射入该空间中，可能做匀变速运动D.若有一个电子以某一初速度射入该空间中，可能做匀速圆周运动【答案】AD第8页/共18页【解析】【详解】A．由两个等量同种点电荷周围电势的对称性可知，顶点B、D1处的电势相等，故A正确；B．由电场叠加和对称性可知，顶点B、D处的电场强度方向不同，则B点和D点的场强不同，故B错误；C．两个正点电荷形成的电场不是匀强电场，电子不受恒定的电场力，不可能做匀变速运动，故C错误；D．只在电场力作用下，电子要做匀速圆周运动，则必须受到大小不变的电场力，由等量同种点电荷电场分布图可知，电子在垂直于AC1并过中心点O点的平面内可能绕O点做匀速圆周运动，故D正确。故选AD。11.一列简谐横波在某均匀介质中沿直线由质点a向质点b传播，a、b两质点的平衡位置相距0.5m，如图所示，图中实线表示质点a的振动图像，图中虚线表示b质点的振动图像，则下列说法中正确的是()A.质点a的振动方程为y=2sinB.在0.1~0.15s，质点b做加速度逐渐变大的加速运动C.此波的传播速度可能为30m/sD.此波的传播速度可能为15m/s【答案】AC【解析】【详解】A．有图可知，振幅为2cm，周期为0.2s，t=0时质点a的为1=2sinθ得则质点a的振动方程为A正确；B．在0.1~0.15s，质点b由平衡位置向波谷运动，则质点b做加速度逐渐变大的减速运动，B错误；CD．经分析可知，a、b两质点间距为第9页/共18页λ=0.5m波的传播速度为若传播速度为30m/s和15m/s时则此波的传播速度可能为30m/s，不可能为15m/s。C正确，D错误。故选AC。12.在“测玻璃的折射率”实验中：（1）如图，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是；A．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线NN9的夹角应尽量小些C．可以用手触摸光学表面，不会影响测量（2）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射如图甲所示，则玻璃的折射率n=（用图中线段的字母表示）第10页/共18页（3）若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，测出来的折射【答案】①.A②.③.偏小【解析】A．为了减小作图误差，将出射光线确定得更准确些，P3和P4的距离应适当取大些，故A正确；B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，即P1、P2的连线与法线NN1的夹角应适当大些，故B错误；C．手拿光学元器件时切忌用手触摸“工作面”，以防脏污甚至腐蚀光学面造成永久的损坏，故C错误；D．测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故玻璃的两个光学面aa1、bb1是否平行，对玻璃折射率的测定结果没有影响，故D错误。故选A。（22］玻璃的折射率为ACR（3）[3]若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，作出虚线所示光路如图所示根据折射定律可得sinθ1由图可知折射角θ2偏大，则折射率偏小。13.单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点，另一端固结一个重小球构成单摆。（1）某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程（图即用在同一张底片上多次曝光的方法，在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A时开始，每隔相同时间曝光一次，得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片，如图所示，其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知()A.A和B位置等高，说明摆球在运动过程中机械能守恒B.摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力C.摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变D.摆球从A点到O点的过程中重力做功的功率，等于摆球从O点到B点的过程中克服重力做功的功率（2）甲乙两位同学利用如图所示的实验器材探究单摆摆长与周期的关系。第12页/共18页（i）关于实验操作，下列说法正确的是；A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能适当长一些B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的C.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆角较大D.用刻度尺测量摆线的长度l，这就是单摆的摆长E.释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期T=50t（ii）如图所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径d=cm。（iii）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据，并作出L-T2图线，如图所示，图线上A、B两点的坐标分别为（x1，y1x2，y2则可以得重力加速度g=；（iv）同学乙发现计算得到的重力加速度值总是偏大，可能的原因是；A测摆长时，摆线拉得过紧.B.误将29次全振动记数为30次C.将摆线长度当着摆长来计算第13页/共18页D.摆动的摆角偏小E.摆球的质量偏大①.A②.AB##BA③.2.06④.4π2⑤.AB##BA【解析】【详解】（1）[1]A．摆球在A和B位置等高，且速度均为零，说明机械能守恒，A正确；B．设绳与竖直方向夹角为θ,则摆球静止时的合力为F=mgsinθ由于则摆球在A点绳与竖直夹角小于摆球在B点绳与竖直夹角，则摆球在A点的所受合力大小小于在B点的合力，B错误；C．摆球经过O点的向心加速度为2摆球经过O点前后瞬间运动半径减小，则加速度变大，C错误；D．根据摆球从A点到O点的过程中摆长较大，则周期较大，运动时间较长，根据则重力做功的功率较大，D错误。故选A。（2i）[2]A．为减小实验误差，摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能适当长一些，A正确；B．为减小空气阻力的影响，摆球尽量选择质量大些、体积小些的，B正确；C．周期与摆角无关，且摆角过大，不可视为简谐运动，C错误；D．摆线的长度应等于摆线长于摆球半径之和，D错误；E．单摆周期为E错误。（ii）[3]摆球直径为第14页/共18页（iii）[4]根据得图像斜率为得（iv）[5]A．测摆长时，摆线拉得过紧，则摆长的测量值大于真实值，根