資源簡介

天津市益中學校2024-2025學年高二下學期期中物理試卷
一、單選題
1．如圖所示，光束沿方向從某種介質射向空氣，折射光線沿方向。下列說法正確的是（　　）
A．此介質的折射率為
B．這束光從介質進入空氣后頻率會增大
C．這束光從介質進入空氣后波長會增大
D．隨著入射角增加，光線的強度逐漸增強
2．如圖所示，把茶杯壓在一張白紙上，第一次用水平力迅速將白紙從茶杯下抽出；第二次以較慢的速度將白紙從茶杯下抽出，下列說法中正確的是（　　）
A．第二次拉動白紙過程中，紙對茶杯的作用力小
B．第一次拉動白紙過程中，紙對茶杯的作用力小
C．第二次拉出白紙過程中，茶杯增加的動量大一些
D．第一次拉出白紙過程中，茶杯增加的動量大一些
3．如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發生全反射；當入射角θ=60°時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與射光平行。已知真空中的光速為c，則（　　）
A．當入射角θ=60°時，光在玻璃中的傳播時間為
B．當入射角θ=60°時，光在玻璃中的傳播時間為
C．OP之間的距離為R
D．OP之間的距離為R
4．圖甲為用手機和輕彈簧制作的一個振動裝置。手機加速度傳感器記錄了手機在豎直方向的振動情況，以向上為正方向，得到手機振動過程中加速度a隨時間t變化的曲線為正弦曲線，如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A．時，彈簧彈力為0
B．時，手機位于平衡位置上方
C．從至，手機的動能增大
D．a隨t變化的關系式為
5．如圖所示是圓盤發電機的示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片分別與轉動軸和銅盤的邊緣接觸。若銅盤半徑為，勻強磁場的磁感應強度為，回路的總電阻為，從左往右看，銅盤以角速度沿順時針方向勻速轉動。則（　　）
A．回路中有周期性變化的感應電流
B．回路中感應電流方向不變，為
C．回路中感應電流大小不變，為
D．銅片的電勢高于銅片的電勢
二、多選題
6．如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，水平U型導體框左端連接一阻值為R的電阻，質量為m、電阻為r的導體棒ab置于導體框上。不計導體框的電阻、導體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度開始運動，最終停在導體框上。在此過程中（　　）
A．導體棒做勻減速直線運動
B．導體棒中感應電流的方向為b→a
C．電阻R消耗的總電能為
D．導體棒克服安培力做的總功小于
7．取一條較長的軟繩，用手握住一端拉平后連續周期性地向上、向下抖動，可以看到在繩上產生一列波，a、b、c為繩上的質點，某時刻波剛好傳播到質點c，繩上形成的波形如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A．手開始抖動時運動方向向下
B．質點a比質點b先回到平衡位置
C．該時刻質點a的速度比質點b的速度大
D．圖中為波源開始振動后1.5個周期時的波形
8．如圖甲所示，是一位同學在平靜的湖面上做水波干涉實驗的情景，圖乙是某時刻水波的示意圖。實線表示波峰，虛線表示波谷。M、P、Q、N、S的位置如圖所示，其中M、P、Q三點始終在同一條直線上。若波源的振動周期是0.2s，則下列說法正確的是（　　）
A．在兩列波傳播的過程中，P處質點的振動始終加強的
B．在兩列波傳播的過程中，N處質點的振動始終減弱的
C．此刻開始計時，S處質點經過0.1s會隨水波傳播到N處
D．此刻開始計時，0.9s時M處質點的高度會和遠處平靜的湖面一致
9．質量為的金屬小球，以的速度水平拋出，拋出后經過落地，不計阻力，g取。則以下說法正確的是（　　）
A．小球剛落地時，動量的大小
B．小球剛落地時，動量的大小
C．小球從拋出到剛落地的動量變化量的大小為
D．小球從拋出到剛落地的動量變化量的大小為
10．如圖所示，光滑水平面上的正方形導線框，以某一初速度進入豎直向下的勻強磁場并最終剛好完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是（ ）
A．線框進磁場的過程中電流方向為順時針方向
B．線框進入磁場和穿出磁場的過程中產生的熱量之比為3∶1
C．線框進入磁場和穿出磁場的過程中產生的熱量相等
D．線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量相等
三、實驗題
11．如圖甲所示為“驗證碰撞中動量守恒”實驗的裝置示意圖，a是入射小球，b是被碰小球，a和b是質量分別為m1和m2，直徑分別為d1和d2，軌道末端在水平地面上的投影為O點。實驗中，先將小球a從斜槽上某一固定位置由靜止釋放，a從斜槽末端飛出后落到水平地面的記錄紙上留下落點痕跡，重復10次，描出a的平均落點位置P，再把小球b放在斜槽末端，讓小球a仍從斜槽上同一位置由靜止釋放，與小球b碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下落點痕跡，重復10次，描出碰后小球a，b的平均落點位置M、N，如圖乙所示。
（1）實驗中需要注意的事項，下列說法正確的是 。
A．需要測出小球拋出點距地面的高度H
B．需要測出小球做平拋運動的射程
C．為完成此實驗，天平和刻度尺是必需的測量工具
D．斜槽軌道末端應該保持水平
E．斜槽應盡量光滑
（2）實驗中重復多次讓入射小球從斜槽上的同一位置釋放，其中“同一位置釋放”的目的是 。
（3）實驗中對小球的要求是：質量m1 （選填“ > ”“ = ”或“ < ”）m2，直徑d1 d2。（選填“ > ”“ = ”或“ < ”）
（4）在圖乙中，用毫米刻度尺測得O點與M，P，N三點的水平方向的距離分別為x1、x2、x3，若關系式 成立，則說明該實驗碰撞前后動量守恒。
（5）若兩球間的碰撞是彈性碰撞，下列等式正確的是 。
A． B．C． D．
12．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，某實驗小組在測量單擺的周期時，測得擺球經過n次全振動的總時間為，在測量單擺的擺長時，先用毫米刻度尺測得擺線長為l，再用游標卡尺測量擺球的直徑為D。
請回答下列問題：
(1)該單擺的周期為
(2)為了提高實驗的準確度，在實驗中可改變幾次擺長L并測出相應的周期T，從而得出幾組對應的L和T的數值，以L為橫坐標、T2為縱坐標作出T2—L圖線，但同學們不小心每次都把小球直徑當作半徑來計算擺長，由此得到的T2—L圖像是圖乙中的 （選填①、②、③），由圖像可得當地重力加速度g= ；由此得到的g值會 （選填“偏小”“不變”“偏大”）
四、解答題
13．如圖所示，甲圖為某波源的振動圖像，乙圖是該波源產生的橫波在某時刻的波形圖，波動圖的O點表示波源。Q是平衡位置為0.5m處的質點。求：
（1）這列波的波速多大？
（2）若波向右傳播，從該時刻計時經多長時間Q第一次達到波谷。
（3）若波向右傳播，當Q第一次達到波谷時P點已經通過了多少路程。
14．如圖所示，質量的小球A用一不可伸長的輕繩懸掛在O點，在O點正下方的光滑桌面上有一個與A完全相同的靜止小球B，B距O點的距離等于繩長L，繩長。現將A拉至某一高度，由靜止釋放，A以4m/s的速度在水平方向和B發生正碰并粘在一起。重力加速度為g。求：
（1）A釋放時距桌面的高度H；
（2）碰撞前瞬間繩子的拉力大小F；
（3）碰撞過程中系統損失的機械能。
15．如圖甲所示，足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，其寬度，導軌M與P之間連接阻值為的電阻，質量為、電阻為、長度為1m的金屬桿ab靜置在導軌上，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中。現用一垂直桿水平向右的恒力拉金屬桿ab，使它由靜止開始運動，運動中金屬桿與導軌接觸良好并保持與導軌垂直，其通過電阻R上的電荷量q與時間t的關系如圖乙所示，圖像中的OA段為曲線，AB段為直線，導軌電阻不計，已知ab與導軌間的動摩擦因數，取（忽略ab桿運動過程中對原磁場的影響），求：
（1）磁感應強度B的大小和金屬桿的最大速度；
（2）金屬桿ab從開始運動的1.8s內所通過的位移；
（3）從開始運動的1.8s內電阻R產生熱量。
參考答案
1．C【詳解】A．此介質的折射率為故A錯誤；
B．光從介質進入空氣，頻率不變，故B錯誤；
C．光從介質進入空氣，頻率不變，波速增大，根據可知，波長增大，故C正確；
D．隨著入射角增加，光線的強度逐漸減弱，最后會消失，故D錯誤。故選C。
2．C【詳解】AB．兩次拉動中，茶杯和紙之間均發生相對滑動，因此受到的均為滑動摩擦力，因壓力不變，則由可知，兩次拉動時紙給茶杯的摩擦力相同，AB錯誤；
CD．第二次慢拉動白紙過程中，摩擦力作用時間長，則產生的沖量較大，根據動量定理可知，茶杯增加的動量大一些。C正確，D錯誤。故選C。
3．B【詳解】光路如圖所示
當入射角θ=60°時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與射光平行，所以出射點在O點正上方。設OP之間的距離為d，則垂直入射時有
當入射角θ=60°時，有
聯立解得
當入射角θ=60°時，光在玻璃中的傳播時間為
解得故選B。
4．D【詳解】A．由題圖乙知，時，手機加速度為0，由牛頓第二定律得彈簧彈力大小為
A錯誤；
B．由題圖乙知，時，手機的加速度為正，則手機位于平衡位置下方，B錯誤；
C．由題圖乙知，從至，手機的加速度增大，手機從平衡位置向最大位移處運動，速度減小，動能減小，C錯誤；
D．由題圖乙知則角頻率
則a隨t變化的關系式為D正確。故選D。
5．C【詳解】ABC．將圓盤看成由無數條幅向分布的導體棒組成的，圓盤在外力作用下這些導體棒轉動切割磁感線，從而產生感應電動勢，出現感應電流，根據右手定則可知，電流從D點流出，流向C點，因此電流方向為從D向R再到C，即為；根據法拉第電磁感應定律，則有
產生的感應電動勢不變，感應電流不變，感應電流大小為故AB錯誤，C正確；
D．銅盤轉動產生恒定的感應電動勢，銅盤相當于電源，在電源內部，電流是從低電勢流向高電勢，故銅片C的電勢低于銅片D的電勢，故D錯誤。故選C。
6．BC【詳解】A．導體棒受到安培力的大小
可知v逐漸減小，所以安培力不斷減小，由牛頓第二定律可知加速度大小不斷先減小，故導體棒做加速度減小的減速直線運動，故A錯誤；
B．由右手定則可知導體棒中感應電流的方向為b→a，故B正確；
C．由能量守恒可得
所以電阻R消耗的總電能為故C正確；
D．由功能關系可知故選BC。
7．AC【詳解】A．手是振源，波向右傳播，c點向下振動，所以手開始抖動時運動方向向下，A正確；
B．波向右傳播，質點a向下振動，質點b向上振動，質點a比質點b后回到平衡位置，B錯誤；
C．距離平衡位置越近速度越大，該時刻質點a的速度比質點b的速度大，C正確；
D．圖中振源到c點的距離為個波長，波源開始振動后個周期時的波形，D錯誤。故選AC。
8．AB【詳解】A．M點是波峰和波峰疊加，Q點是波谷和波谷疊加，則MQ均為振動加強點，且始終振動加強，故P處質點的振動始終加強的，故A正確；
B．N點為波峰與波谷疊加，質點的振動始終減弱的，故B正確；
C．質點不會隨著波遷移而遷移，故C錯誤；
D．M點為振動加強點，經過
此點位于波谷位置，高度低于遠處平靜的湖面，故D錯誤。故選AB。
9．BC【詳解】AB．落地豎直分速度小球落地合速度大小
則小球剛落地時，動量的大小
故A錯誤，B正確；
CD．小球做平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，則水平方向動量變化量為0，小球動量的變化量等于豎直方向上的動量變化量，則有故C正確，D錯誤。故選BC。
10．BD【詳解】A．線框進磁場的過程中由楞次定律知電流方向為逆時針方向，故A錯誤；
BC．設線框初速度，完全進入磁場速度，線框進磁場的過程中
出磁場過程中；聯立得
線框進入磁場過程中產生的熱量
穿出磁場的過程中產生的熱量則故B正確，C錯誤；
D．線框在進和出的兩過程中線框內磁通量變化量相等，根據
線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量相等，故D正確。故選BD。
11． BCD/BDC/CBD/CDB/DCB/DBC 為了保證小球每次平拋的初速度相同 > = BD/DB
【詳解】（1）[1]ABC．此實驗用代入驗證，時間可以消去，故需要測小球的水平射程和兩小球的質量，不需要測下落時間，選項A錯誤，選項BC正確；
D．為了保證小球從斜槽末端飛出后做平拋運動，斜槽軌道末端應該保持水平，選項D正確；
E．斜槽光滑與否對實驗結果不影響，只要入射小球都從同一位置由靜止釋放即可，選項E錯誤。故選BCD。
（2）[2]保持入射小球從同一位置釋放的目的是為了保證小球每次平拋的初速度相同，以找出對應的平均落點位置。
（3）[3][4]為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求m1 > m2，直徑 = 。
（4）[5]碰撞時滿足動量守恒有
兩邊同時乘以下落時間有
（5）[6]彈性碰撞過程動能守恒有整理得
與聯立可得故選BD。
12．(1)(2) ① 不變
【詳解】（1）擺球經過n次全振動的總時間為，則擺動周期為
（2）[1]由于每次都把小球直徑當作半徑來計算擺長，則有實際的擺長為
根據單邊周期公式有變形得
可知T2—L圖像是一條斜率為正值的傾斜的直線，且直線與縱軸截距為負值，則T2—L圖像是圖乙中的①；
[2]根據上述函數方程與圖像有解得
[3]結合上述可知，求解重力加速度時，是根據函數對應的斜率，由于函數的斜率與直徑沒有關系，可知，由此得到的g值會不變。
13．（1）1 m/s；（2）0.35 s；（3）45cm
【詳解】（1）由振動圖像可知周期T＝0.2s，由波動圖像可知波長λ＝0.2m則由波速公式，可得
（2）乙圖時刻到Q第一次到達波谷的時間
（3）當Q第一次達到波谷時P點一共振動了t+=0.45s 可得P點經過的路程為×4A＝45cm
14．（1）；（2）；（3）
【詳解】（1）A釋放到與B碰撞前，根據動能定理得解得
（2）碰前瞬間，對A由牛頓第二定律得解得
（3）A、B碰撞過程中，根據動量守恒定律得解得
則碰撞過程中損失的機械能為
15．（1），；（2）；（3）
【詳解】（1）過程電流穩定金屬棒速度達到最大值，通過導體棒電流解得
導體棒勻速，對導體棒解得
導體棒勻速時，導體棒電動勢歐姆定律解得
（2）0~1.8s過程中解得
（3）0~1.8s過程中由能量守恒得
0~1.8s電阻R產生熱量解得

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