江苏省南京市六校联合体2024-2025学年高二上学期期末调研测试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年第一学期六校联合体期末调研测试高二物理一、单项选择题1.通过对光现象的深入分析可以了解光的本质规律，以下是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图，图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是（）A.图甲中，将两平板玻璃中间的纸片向左移动一点点时，条纹间距变小B.图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小C.图丙中，a光在水珠中传播速度一定小于b光在水珠中传播速度D.图丁中，从图示位置转动偏振片P，光屏上亮度将逐渐变暗【答案】A【解析】A．由劈尖干涉条纹间距公式图甲中，将两平板玻璃中间的纸片向左移动一点点时，空气薄膜的劈尖角（上、下表面所夹的角）变大，则相邻条纹间距变小，故A正确；B．根据双缝干涉条纹间距公式图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将增大，故B错误；C．图丙中，b光的偏折程度较大，则b光的折射率较大，根据可知a光在水珠中传播速度一定大于b光在水珠中传播速度，故C错误；D．光是横波，图丁中，从图示位置转动偏振片P，光屏上亮度逐渐变亮，故D错误。故选A。2.如图所示是用单摆测定重力加速度的实验装置，测量多组摆长和周期，通过图像的斜率即能够测出。关于该实验中的下列四个说法中正确的是（）A.在摆球放手的同时要启动停表进行计时B.当小球摆到最低点时启动停表开始计时误差较小C.为便于观测，单摆摆动时的最大摆角越大越好D.测量摆长时未计入小球半径，会导致测量值偏小【答案】B【解析】AB．为了减小实验误差，应从摆球到达最低点时启动停表进行计时，A错误，B正确；C．为便于观测，单摆摆动时的最大摆角适当大点好，但若摆角超过，小球不再做单摆运动，C错误；D．设小球的摆长为L，小球半径为r，根据单摆周期公式有解得若未考虑小球的半径则有在图像中，其斜率的大小不变，故g的测量值不变，D错误。故选B3.如图所示的实验中，能观察到灵敏电流计指针发生偏转的是（）A.甲图中将导体棒沿平行于磁感线方向移动B.乙图中磁铁静止在线圈中C.丙图中开关闭合，且电路稳定后D.丙图中开关闭合，移动滑动变阻器的滑片时【答案】D【解析】A．甲图中导体棒沿沿平行于磁感线方向移动，不能切割磁感线，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转，故A错误；B．乙图中条形磁铁静止在线圈中，穿过线圈的磁通量不变化，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转，故B错误；C．丙图中开关闭合，且电路稳定后，穿过线圈B的磁通量不变化，不会产生感应电流，灵敏电流计指针不偏转，故C错误；D．丙图中开关闭合，移动滑动变阻器的滑片时，螺线管A中电流变化，螺线管B中磁通量随着变化，会产生感应电流，灵敏电流计指针发生偏转，故D正确。故选D。4.如图所示，光滑水平细杆两端固定，小滑块与轻弹簧相连，并套在细杆上，轻弹簧左端固定；在小滑块上固定一个能持续发出单一频率声音的蜂鸣器。滑块与蜂鸣器静止时处于点，现将其拉到点由静止释放，滑块与蜂鸣器就沿着细杆在、之间振动起来。某同学站在右侧，耳朵正好在延长线上，滑块与蜂鸣器整体视为质点，则（）A.滑块与蜂鸣器向左运动时人听到声音的音调总是比静止时音调低，在O点音调最低B.滑块与蜂鸣器向左运动时人听到声音的音调总是比静止时音调低，在M点音调最低C.滑块与蜂鸣器向左运动时蜂鸣器发声的音调总是比静止时音调低，在O点音调最低D.滑块与蜂鸣器向左运动时蜂鸣器发声的单调总是比静止时音调低，在M点音调最低【答案】A【解析】AB．滑块与蜂鸣器向左运动时，声源远离人运动，根据多普勒效应可知，人听到声音的音调总是比静止时音调低，在O点时声源相对人远离的速度最大，则音调最低，在M点声源相对人的速度为零，音调最高，选项A正确，B错误；CD．滑块与蜂鸣器向左运动时蜂鸣器在各点发声的音调与静止时都一样，选项CD错误。故选A。5.如图所示，用细弹簧把一根硬直导线ab挂在形磁铁磁极的正上方，磁铁的左端为N极，右端为S极，开始时导线处于水平静止状态，当导线中通以由a向b的电流时，导线ab的运动情况是（从上往下看）（）A.顺时针方向转动，同时上升B.顺时针方向转动，同时下降C.逆时针方向转动，同时上升D.逆时针方向转动，同时下降【答案】D【解析】在导线两侧取两小段，左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，从上往下看，知导线逆时针转动，当转动时，导线所受的安培力方向向下，所以导线的运动情况为逆时针转动，同时下降，ABC错误，D正确。故选D。6.如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、0、b在M、N的连线上，O为的中点，c、d位于的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A.O点处的磁感应强度为零B.a、b、c、d四点处的磁感应强度的方向相同C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反D.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反【答案】B【解析】A．根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于零，A错误；BCD．M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处合磁场方向竖直向下，大小相等；同理可知M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d处产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则可知，c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，合场强大小相等，B正确，CD错误。故选B。7.某均匀介质中两持续振动的振源P、Q分别位于x轴上和处，时刻两振源同时开始振动，时两列波分别传播到0cm和6cm处，波形如图所示。则下列说法正确的是（）A.振源Q起振方向沿y轴正方向B.波在介质中的传播速度为1m/sC.振源P的振动方程为D.两列波在处相遇后，该质点的振动始终加强【答案】C【解析】A．波在传播过程中，质点的起振方向与波源的起振方向相同，且波刚传到质点的起振方向始终与波源起振的方向相同，由图可知，波传到处时，该质点起振方向沿y负方向，故振源Q起振方向沿y轴负方向，A错误；B．两列波的波速，B错误；C．由图可知，振源P振动的振幅，振源P形成的波的波长为2cm，根据波长、周期、波速的关系可得其周期为故源P振动方程为，C正确；D．两列波在同一介质中传播，则波速相等，在处相遇后，振动情况完全相反，该质点的振动始终减弱，D错误。故选C。8.如图所示，两平行的边长为L正方形金属板P、Q，两板之间的距离为d，两板之间有一匀强磁场，在其下方有两光滑金属导轨处在匀强磁场中，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与P、Q相连，现将等离子气体垂直于磁场持续喷入P、Q板间，每个离子的速度都为v，电荷量大小都为q，若不考虑等离子气体自身阻值，将阻值为R的金属棒垂直放置于导轨上恰能静止，下列说法正确的是（）A.Q极板电势高于P极板，q越大两板之间形成的电压越高B.金属棒中电流方向从a到b，大小为C.如果水平向右（沿方向看），金属棒必不能平衡D.要使取最小值，则必须使其方向垂直导轨平面向下【答案】D【解析】AB．根据左手定则可知正离子受到向下的洛伦兹力而偏向Q板，负离子受到向上的洛伦兹力而偏向P板，则P极板电势低于Q极板，所以金属棒中电流方向从a到b，根据解得可知两板之间形成的电压与离子的电荷量无关，根据闭合电路欧姆定律解得故AB错误；C．金属棒中电流从a到b，水平向右（沿ba方向看），由左手定则知金属棒受到的安培力竖直向上，若安培力大小恰好等于重力大小，金属棒平衡，故C错误；D．要使取最小值，需使得金属棒所受安培力的方向沿着金属导轨向上，根据左手定则知其方向垂直导轨平面向下，故D正确。故选D。9.物体在空间站中，由于完全失重，无法直接用天平测量其质量。某兴趣小组成员在观看了“天宫课堂”中，航天员演示的“动量守恒实验”（如图甲所示）之后，提出了一种利用动量守恒测物体质量的设想。在某次实验中，该小组同学将A、B两个体积相同的钢球置于气垫悬浮平台上，两球之间放一质量不计的压缩并锁定的轻质弹簧，某时刻解除锁定，A、B两小球在同一直线上运动，利用闪光频率为100Hz的照相机获取的一组频闪照片，如图丙所示。已知A球为标准小球，其质量为，B小球质量为m2（m2待测，弹簧与A、B物体脱离后，静止停留于原地）。下列说法正确的是（）A.脱离弹簧后，小球A、B的速度大小分别为1.0m/s、0.8m/sB.脱离弹簧后，小球A、B速度大小为分别为1.0m/s、1.5m/sC.B小球质量m2=3.0kgD.小球分离过程中弹簧对A、B做同样大小的功【答案】C【解析】AB．由题可知，相邻两球之间的时间间隔根据频闪照片可得，脱离弹簧后，小球A、B的速度大小分别AB错误；C．两球及弹簧组成的系统动量守恒，选取B球脱离弹簧后的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得根据上述结论，代入数据解得，C正确；D．根据动能定理可得，弹簧对A球做的功对B球做的功二者并不相等，D错误。故选C。10.如图所示，一根处于竖直状态的轻质弹簧，一端固定在水平桌面上，另一端与质量为的物块A固定相连接。现让物块A从弹簧原长处由静止释放，经过时间t后物块A下降高度为，其速度刚好为0．已知重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.轻质弹簧的劲度系数为B.物块A最大速度是C.这个过程弹簧弹力对物体冲量的大小为，方向竖直向下D.再经过时，弹簧的压缩量为【答案】D【解析】A．题意可知物块先加速运动后减速运动，在最低点时速度刚好为0，该过程物块减少的重力势能完全转化为弹簧弹性势能，由能量守恒有解得故A错误；B．物块合力为0时速度最大，即重力等于弹簧弹力时，则有解得弹簧压缩量物块从速度为0到最大速度过程，物块减少的重力势能转化为弹簧弹性势能和动能，由能量守恒有联立以上解得故B错误；C．物块从开始到最低点过程，规定向下为正方向，由动量定理得解得故这个过程弹簧弹力对物体冲量的大小为，方向竖直向上，故C错误；D．物块从开始到最低点过程可视为做简谐运动，且平衡位置位于处，且振幅，周期，所以再经过时，即到时刻，根据简谐运动规律可知该时刻物块位移则弹簧的压缩量为故D正确。故选D。11.如图所示，质量分别为m1、m2的小球A、B用轻弹簧连接且，两小球分别套在两平行光滑水平轨道上，水平光滑轨道宽度和弹簧自然长度均为d，B的左侧有一固定挡板，假设轨道足够长，A由图示位置由静止释放，当A与B相距最近时，A的速度为v1，则在以后的运动过程中（）A.A的最小速度是0B.A的最小速度是C.B的最大速度是v1D.B的最大速度是【答案】D【解析】当A与B第一次相距最近时弹簧处于原长，此后，A可能一直做减速运动，也可能是先减速到零再反向加速，B通过弹簧被A拉着跟在其后一直做加速运动，直到A与B再次相距最近时，B的速度达到最大，此过程动量守恒和机械能守恒，取向右为正方向，则有，联立解得，当时，则说明A一直做减速运动，故A最小速度为B的最大速度为，故选D。二、非选择题12.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，白炽灯置凸透镜焦点处，并选用缝间距d=0.25mm的双缝。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm，光屏与双缝间的距离L=70.00cm。接通电源使光源正常工作。（1）实验中下列说法不正确的是A.图中M、N、P分别应是滤光片、单缝、双缝B.让灯泡发出光线经凸透镜折射后变成平行光，目的是使条纹亮度增加C.实验过程中应调节拨杆使单缝与双缝平行D.没有滤光片时我们可观察到明暗相间的白色亮条纹（2）用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数。分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1＝2.190mm，对准第4条时读数x2＝________mm，根据以上条件，可算出这种光的波长λ＝________nm(保留3位有效数字)。（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。（4）实验中把红色滤光片更换成紫色滤光片，观察到的条纹________（选填“变密”“变疏”“不变”）【答案】（1）D（2）7.869##7.870676（3）大于（4）变密【解析】（1）A．图中M、N、P分别应是滤光片、单缝、双缝，故A正确，与题意不符；B．让灯泡发出光线经凸透镜折射后变成平行光，目的是使条纹亮度增加，故B正确，与题意不符；C．实验过程中应调节拨杆使单缝与双缝平行，故C正确，与题意不符；D．如果没有插滤光片，各种颜色的光都会发生干涉，不会出现干涉条纹，但出现光的叠加，故D错误，与题意相符。本题选不正确的，故选D。（2）[1]对准第4条时读数x2＝75mm+37.0×0.01mm=7.870mm[2]相邻条纹间距为，又可算出这种光的波长（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，测量的是干涉条纹在分划板上的投影长度，而不是其实际长度。因此，测量值会大于实际值。由几何关系可知，测量头中的读数大于条纹间的实际距离。（4）红色光的波长大于紫色光的波长，由可知红色光干涉条纹间距大于紫色光，所以红色滤光片改为紫色滤光片后条纹间距变窄，观察到的条纹变密。13.如图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面，为圆心，为直径，半径为，其折射率为。现有一束平行光以的入射角射向平面，经折射后，有部分光能从半圆弧上射出，不考虑光在圆弧面的二次反射。（1）求光发生全反射的临界角；（2）求半圆弧上有光射出的范围所对应的弧长。【答案】（1）；（2）【解析】（1）由可得（2）在表面，光线进入玻璃砖的折射角为，则解得要使光线在圆弧面射出，在圆弧处的入射角需小于临界角由几何关系知平行光以射向平面时，点左侧的入射光在圆弧上有光射出的范围所对应的圆心角，点右侧的入射光在圆弧上有光射出的范围所对应的圆心角，故所以弧长为。14.如图所示，图中两小孩各握住轻绳一端，当仅有左边一个小孩上下抖动绳子时（右边小孩不动），在绳上产生简谐横波。以小孩手握住轻绳左端为坐标原点，图中实线和虚线分别表示轻绳在和时刻的波形图，P是平衡位置为处绳中的质点。已知小孩抖动绳子的周期T满足，求：（1）波在绳中传播的速度；（2）P点第一次到达波谷的时间。【答案】（1）（2）0.375s【解析】（1）左侧小孩抖动绳子，根据波形则有（n＝0，1，2，3…）又解得波在绳中传播的速度（2）根据波形可知，P点第一次到达波谷时间为15.如图所示，质量为m=1kg的金属棒MN，搁在光滑导轨的右端。导轨间距为L=1m，距离地面高度为h=5m，光滑导轨处于大小为B=2T、方向斜向上θ=53o的匀强磁场中，光滑导轨的右端接有电动势为E=6V，r=1Ω的电池，滑动变阻器电阻R=5Ω，金属棒电阻忽略不计。当将开关S闭合时，金属棒被水平抛出，金属棒落地的水平距离为x=2m。求：（1）闭合开关瞬间金属棒受到的安培力大小；（2）安培力对金属棒所做的功；（3）金属棒内流过的电荷量。【答案】（1）2N（2）2J（3）1.25C【解析】（1）开关S闭合时，回路电流则金属棒受到的安培力大