2024-2025学年广东省中山市第二中学高二（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年广东省中山市第二中学高二（上）期中物理试卷（含答案），共10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。
1.关于机械振动和机械波，下列说法正确的是( )
A. 有机械振动必有机械波
B. 声音在空气中传播时是横波
C. 在机械波的传播中质点并不随波迁移
D. 质点的振动方向与波的传播方向总在同一直线上
2.一质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系曲线如图。由图可知( )
A. 质点振动的频率是4HzB. 质点振动的振幅是4cm
C. 在t=3s时，质点的速度为最大D. 在t=4s时，质点所受的回复力为零
3.某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、P、M、N为电场中的四个点，其中P和M在一条电场线上，则下列说法正确的是( )
A. M点的场强小于N点的场强
B. M点的电势高于N点的电势
C. 将一负电荷由O点移到M点电势能增加
D. 将一正电荷由P点无初速释放，仅在电场力作用下，可沿PM电场线运动到M点
4.如图甲所示，每年夏季我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。在天空出现的半透明薄云里，有许多飘浮在空中的六角形柱状的冰晶体，偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中，当太阳光射在一个六角形冰柱上，就会发生折射现象。设一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射，其光路图如图乙所示，a、b为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是( )
A. 在冰晶中，a光的折射率较大
B. 在冰晶中，b光的传播速度较大
C. 从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大
D. a、b光在真空中传播时，b光的波长较长
5.甲粒子(q、m)、乙粒子(−q、m)、丙粒子(2q、4m)先后以相同的速度从坐标原点O沿x轴正方向射入沿y轴负方向的匀强电场中，粒子的运动轨迹如图中曲线所示，不计粒子重力，q>0。则甲、乙、丙三个粒子的运动轨迹分别为 ( )
A. ①、②、③B. ③、①、②C. ②、①、③D. ③、②、①
6.如图所示为实验室中一单摆的共振曲线，由共振曲线可知( )
A. 则该单摆的摆长约为2m
B. 若增大摆长，共振曲线的峰值向右偏移
C. 若增大摆球的质量，共振曲线的峰值向右偏移
D. 若在月球上做实验，共振曲线的峰值向左偏移
7.如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比为Sa:Sb=1:2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子电荷量为1.6×10−19C，则( )
A. 5s内有5×1018个自由电子通过导线b的横截面
B. 流经导线b的电流为0.32A
C. 自由电子在导线a和b中移动的速率之比va:vb=1:2
D. a、b两端电压之比为1:1
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
8.生活中的传感器有很多种，其中有一种电容式风力传感器，是通过改变极板间的距离来改变电容的，如图所示，将电容式风力传感器连接在电路中组成回路，电源电动势恒定不变，闭合开关S，可动电极在风力作用下能够向左移动，风力越大，向左移动的距离越大。下列说法正确的是( )
A. 风力越大，电容式风力传感器的电容越小
B. 风力越大，电容式风力传感器的电容器存储的电荷越多
C. 风力越大，电容式风力传感器两极板间的电场强度越大
D. 风力越大，电容式风力传感器两极板间的电压越大
9.关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是( )

A. 图甲皂液薄膜观测到明暗相间条纹是光的干涉结果
B. 图乙医用内窥镜是光的衍射现象的应用
C. 图丙是观测光的偏振现象，偏振现象说明光是一种横波
D. 图丁泊松亮斑是由于光的折射产生的
10.如图是静电除尘的原理示意图，A为金属管，B为金属丝，在A，B之间加上高电压，使B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，电子在向A极运动过程中被烟气中的煤粉俘获，使煤粉带负电，最终被吸附到A极上，排出的烟就比较清洁了。有关静电除尘的装置，下列说法正确的是( )
A. 金属管A应接高压电源的正极，金属丝B接负极
B. 金属管A应接高压电源的负极，金属丝B接正极
C. C为烟气的进气口，D为排气口
D. D为烟气的进气口，C为排气口
11.将内阻为Rg=30Ω，满偏电流为Ig=1mA的小量程电流表改装成量程为0∼3V的电压表，则( )
A. 需要串联一个阻值为2970Ω的电阻B. 需要并联一个阻值为2970Ω的电阻
C. 电压表的内阻为3000ΩD. 电压表的内阻为29.7Ω
12.导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB(曲线)所示，AC为图线在A点的切线，C点的坐标为(1,0)。下列说法正确的是( )
A. 当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻增大
B. 当灯泡两端的电压升高时，小灯泡的电阻减小
C. 当灯泡两端的电压为2V时，小灯泡的电阻为1Ω
D. 在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中，灯泡的电阻改变了1Ω
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
(1)若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可( )
A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝
(2)若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1所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值_______实际值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)经仪器调整后，该装置在光屏上得到的干涉图样如图2所示，分划板测得A、B两个条纹的位置示数分别为xA，xB，在图中A位置游标卡尺如图3所示，则其示数为xA=_______mm。
(4)若双缝间距为d，双缝到光屏间的距离为L，则该单色光的波长λ=_______(用xA，xB，d，L表示)。
14.某兴趣小组利用电流传感器观察电容器的充、放电现象，设计电路如图甲所示。
(1)将开关S与2连接时电源短时间内对电容器完成充电，充电后电容器右极板带 (选填“正”或“负”)电;
(2)然后把开关S接1，电容器放电，计算机记录下电流传感器中电流随时间的变化关系如图乙所示，已知图乙中所围的面积约为38个方格，根据I−t图像估算电容器在充电结束时储存的电荷量为 C；已知直流电源的电压为6V，则电容器的电容为 F；(均保留三位有效数字)
(3)如果不改变电路其他参数，调大滑动变阻器的阻值，重复上述实验，则充电时I−t曲线与横轴所围成的面积将 (填“变大”“不变”或“变小”)；
(4)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，以下观点正确的是( )
A.在ef之间串联一个微型直流小风扇，可以展示电容器是储能元件
B.更换电容C值更小的电容器，在电源电压不变的情况下，电容器放电时释放的电荷量仍不变
C.将电源电压增大，但不超过电容器的耐压，可以增大电容器放电时释放的电荷量
D.将变阻器阻值增大，可以减少电容器的放电时间
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
15.如图所示，某兴趣小组为了再现密立根油滴实验，实验中调节两板间电压，使两板间的场强大小为E，观测到一电量为q的带电油滴悬浮静止在电场之中，板间距离为d，重力加速度为g。求
(1)若上极板带正电，试判断该带电油滴带何种电荷；
(2)两板间的电压U为多少；
(3)该带电油滴的质量m为多少。
16.现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料组成，如图所示，其横截面ABC为直角三角形，ACB=30°，AB面镀有水银。现有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件，经AB面反射后光束沿原光路返回。其中CO=13AC=l，光速为c。求：
(1)玻璃对该光的折射率；
(2)光在三棱镜中的传播时间。
17.如图，圆弧轨道AB的圆心为O，半径为R=2m，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到CD的距离为L1=2.5m，CD左侧有场强大小为E1=25N/C、水平向左的匀强电场，CD右侧有场强大小为E2(大小未知)、竖直向上的匀强电场。CD右侧且相距L2=1m处有一竖直墙壁EF，EF底端E点与水平地面BE相连接，EF高度为L3=1m，现将q=+4×10−2C、m=1kg的绝缘滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入CD右侧，滑块可视为质点，圆弧轨道AB光滑，水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度大小取g=10m/s2，∠AOB=53∘，sin53∘=0.8，cs53∘=0.6。求：
(1)滑块到达圆弧轨道AB的B点时，圆弧轨道AB对滑块的支持力大小；
(2)滑块到达C点的速度大小；
(3)要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，求E2的取值范围。
参考答案
1.C
2.C
3.C
4.C
5.B
6.D
7.A
8.BC
9.AC
10.AC
11.AC
12.AC
13.(1)CD
(2)大于
(3)111.10
(4) (xB−xA)d6L

14.负
3.04×10−3
5.07×10−4
不变
AC

15.(1)带负电；(2) U=Ed ；(3) m=qEg
16.解：(1)画出光路图如图

由几何关系可知，光线从O点入射时，折射角为30°，根据折射定律可得
n=sin45°sin30∘= 2
(2)根据几何关系可知△CDO为等腰三角形，即
OD=CO=l
又DE=AC−CO−ODsin30°=3l−l−12l=1.5l
光在三棱镜中的传播时间为
t=2(OD+DE)v
又v=cn
联立解得：t=5 2lc。
答：(1)玻璃对该光的折射率为 2；
(2)光在三棱镜中的传播时间为5 2lc。
17.(1)滑块从A点运动到B点的过程中，根据机械能守恒
mgR(1−cs53∘)=12mvB2
解得
vB=4m/s
滑块在圆弧轨道AB的B点时，有
FN−mg=mvB2R
解得
FN=18N
(2)滑块从B点运动到竖直虚线CD的过程中，由牛顿第二定律有
qE1+μmg=ma
解得滑块的加速度大小为
a=3m/s2
根据运动学有
vB2−vC2=2aL1
解得
vC=1m/s
(3)当 E2 较小时，滑块刚好与竖直墙壁底端E点碰撞，有
−μ(mg−qE2)L2=0−12mvC2
解得
E2=187.5N/C
当 E2 较大时，滑块刚好与竖直墙壁顶端F点碰撞，从C点到F点做类平抛运动，水平方向有
L2=vCt1
解得
t1=1s
竖直方向有
L3=12ayt12
解得
ay=2m/s2
根据牛顿第二定律
qE2−mg=may
解得
E2=300N/C
综上， E2 的取值范围为
187.5N/C≤E2≤300N/C