【文档说明】湖北省武汉市常青联合体2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题 含解析.docx，共(18)页，1.596 MB，由小赞的店铺上传

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武汉市常青联合体2023-2024学年度第一学期期中考试高二物理试卷考试时间：试卷满分：100分一、选择题（本题共10题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-11题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错0分。）1.下列说法正

确的是（）A.点电荷概念建立采用了猜想法，电场强度E的定义应用了比值定义法B.库仑利用扭秤实验发现了点电荷间的相互作用规律，并测定了元电荷的电荷量C.观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的的偏振片D.“未见其人，先闻其声”是声波的折射现象【答案】C【解析】【详解】A．点电荷概念的

建立采用了理想模型法，电场强度E的定义应用了比值定义法，故A错误；B．库仑利用扭秤实验发现了点电荷间的相互作用规律，密里根测定了元电荷的电荷量，故B错误；C．观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的的偏振片，故C正确；D．“

未见其人，先闻其声”是声波的衍射现象，故D错误。故选C。2.如图所示，光由空气射入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射向空气中的光路图。O点是半圆形玻璃砖的圆心。下列情况一定能发生的是（）A.B.C.D.【答案】B的【解析】【详解】AB．光由空气斜射入玻璃时，由于玻璃的

折射率大于空气，一定能够发生折射现象，且折射角要小于入射角，故A错误，B正确；CD．当光由玻璃斜射入空气时，由于玻璃的折射率大于空气，如果入射角达到或大于临界角，则发生全反射，不能发生折射，如果入射角没有达到临界

角，发生折射，且折射角要大于入射角，故CD错误。故选B。3.如图甲，两列沿相反方向传播的横波，形状相当于正弦曲线的一半，上下对称，其振幅和波长都相等。它们在相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。请判断：从此时刻开始a、b两质

点将向哪个方向运动（）A.a向上b向下B.a向下b向上C.a向下b向下D.a向上b向上【答案】B【解析】【详解】根据波的叠加原理，两列波在相遇区域，每一质点的振动速度等于每列波单独引起的振动速度的矢量和。

在图乙中，向右传播的波使质点b向上振动，向左传播的波引质点b的振动速度为零，故b向上振动；向左传播的波使质点a向下振动，向右传播的波引质点a的振动速度为零，故a向下振动。故选B。4.劈尖干涉是一种薄膜

干涉，如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当红光从上方入射后，从上往下看到如图乙所示的干涉条纹。下列说法错误的是（）A.任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面薄膜厚度相等B.任意相邻明条纹或暗条纹所对

应的薄膜厚度差恒定的C.若在装置中抽去一张纸片，则干涉条纹间距变大D.若把红光换成紫光，则干涉条纹间距变大【答案】D【解析】【详解】AB．薄膜干涉条纹有如下特点：任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，故AB正确；C．光线

在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为，1d、2d处为两相邻亮条纹，如图所示则此两处的光程分别为112d=222d=因为光程差21−=所以2112dd−=设此两相邻亮纹中心

的距离为l，则由几何关系得21tanddl−=即2tanl=当抽去一张纸片减小，l增大，故C正确；D．若把红光换成紫光，紫光的波长较红光小，根据C中公式可知干涉条纹间距变小，故D错误。本题选错误项，故选D。5.如图所示

，电荷量为q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则B点的电场强度大小为（）A.2109kqdB.2910kqdC.289kqdD.29kqd【答案】A【

解析】【详解】由于A点处的合场强为零，所以带点薄板在A处产生的场强与点电荷q在A处产生的场强大小相等均为2(3)kqd，方向相反，由带点薄板产生场强的特点可知，薄板在B点产生的场强大小等于2(3)kqd，方向与q在B点产生的方向相同。因此B点的电场强度大小为2221

0(3)9kqqkqEkddd=+=故BCD错误，A正确。故选A。6.图1是测定半圆柱形玻璃砖的折射率n的示意图，O是圆心，MN是法线。一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出。让该单色光分别通过宽

度不同的单缝a、b后，得到图2所示的衍射图样（光在真空中的传播速度为c）。则下列说法错误．．的是（）A.此光在玻璃砖中的全反射临界角为60°B.玻璃砖的折射率n=2C.此光在玻璃砖中的传播速度v=22cD.单缝b宽度较大【答案】A【解析】【详解】AB．根据折射定律有n=sinsinri由题知，玻璃

砖全反射临界角等于r，根据sinr=1n结合i=30°，解得n=2，r=45°，A错误，符合题意，B正确，不符合题意；C．光在玻璃砖中的传播速度v=cn=22cC正确，不符合题意；D．由图2知，单色光通过单缝a后衍射现象比较显著，所

以单缝a宽度较小，单缝b宽度较大，D正确，不符合题意。故选A。7.波源S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz，分别置于均匀介质中x轴上的AB、两点处，3mAB=，如图所示。两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播，波速为4m/s。已知两波源振动的初始相位相同。则AB间合振动振幅最小的点的位置个

数为（）A.3个B.4个C.5个D.6个【答案】D【解析】【详解】根据题意，由公式可得，波长为1mvf==的两列波的频率相同，初始相位相同，则到两波源的路程差为半个波长的奇数倍时，振动振幅最小，设P为AB间任意一点，位置坐标为x，则两波源到P

点的波程差为()()32303xxxxx=−−=−又有212nx+=（n为整数）则有7522n−（n为整数）则n为3−、2−、1−、0、1、2，即AB间合振动振幅最小的点的位置个数为6。故选D

。8.如图为某静电除尘装置的示意图。A、B为电极和集尘板上某点连线上的两点。不计烟尘微粒与空气的作用力及重力，下列说法正确的是（）A.集尘板边缘的电场方向一定与集尘板表面垂直B.A、B两点的电场强度大小不同，方向相同C.向集尘板加速靠近的烟尘微粒带负电，且加速度逐渐增大D

.若带电烟尘微粒A由静止开始仅受电场力作用，一定不可能沿电场线为轨迹到达集尘板【答案】AD【解析】【详解】A．集尘板表面为一等势面，所以集尘板边缘的电场方向一定与集尘板表面垂直，故A正确；B．电极与集

尘之板间的电场线是曲线，并非直线，并且越靠近电极处电场线越密集，所以A、B两点的电场强度大小不同，方向也不同，故B错误；C．向集尘板加速靠近的烟尘微粒带负电，但所受电场力逐渐减小，加速度逐渐减小，故C错误；D．由于电极与集尘板之间的电

场线并非直线，所以带电烟尘微粒由静止开始仅受电场力作用，一定不可能沿电场线为轨迹到达集尘板，故D正确。故选AD。9.如图甲所示，一列简谐横波在均匀介质中沿直线向右传播，选取平衡位置在同一直线上的7个质点，相邻两质点间的距离均为d

，0=t时该波传播到质点1，且质点1向下运动，0t时刻该波第一次出现如图乙所示的波形，则（）A.0t时刻质点2向下运动B.0t时刻质点5的速度为0C.该波的波长为8dD.该波的波速为012dt【答案】CD【解析】【详解】A．简谐波向右传播，根据“上下坡”法可

知，0t时刻质点2向上运动，故A错误；B.0t时刻质点5处于平衡位置，速度最大，故B错误；C．由图乙可知，波长为8d，故C正确；D．根据题意可知，0t时刻，质点1振动32T则有032tT=解得023Tt=该波的

波速为012dvTt==故D正确。故选CD。10.用长为1.4m轻质柔软绝缘细线，拴一质量为21.010kg−、电荷量为82.010C−的小球，细线的上端的固定于O点。现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与竖

直方向成37°，如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直，由静止释放，则（o2sin370.6,10m/sg==）（）A.该匀强电场的场强为73.7510N/CB.平衡时细线拉力为0.125NC.经过0.5s，小球的速度大小为6.

25m/sD.小球第一次通过O点正下方时，速度大小为7m/s【答案】BC【解析】【详解】AB．小球在平衡位置时，由受力如图所示根据平衡条件有tan37qEmg=解得2681.010100.75N/C3.7510N/C2.010E−−==细线的拉力为2o1.

01010N0.125Ncos370.8mgT−===故A错误，B正确；C．小球向左被拉到细线水平且拉直的位置，释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动，其方向与竖直方向成37°角，加速度大小为22

20.125m/s12.5m/s1.010Tam−===的当细线被拉直后，开始做圆周运动，如图所示由几何关系可知，小球匀加速运动的位移o2sin371.68mxL==加速时间为20.52sxta==加则经过0.5s，小球的速度大小为6.25m/svat==故

C正确；D．小球从水平位置到最低点的过程中，若无能量损失，则由动能定理有212mgLqELmv+=代入数据解得7m/sv=因在细线被拉直的瞬间有能量损失，可知到达最低点时的速度小于7m/s，故D错误。故选BC。三、实验题（共16分）11.如图所示，为插针法测定两面平行的玻璃砖折射率的实

验，试完成下列填空：（1）为了便于操作及保护玻璃砖，在放玻璃砖之前，有的线可以先画在白纸上，其中有__________（填选项前字母）A．与玻璃砖上表面平齐的线aB．入射光线AOC．法线NND．与玻璃砖下表面平齐的线a＇（2）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确

的是__________（填选项前字母）A．为了减小作图误差，C和D间的距离应适当取大些B．为减少测量误差，A和B的连线与玻璃砖界面的夹角应取得越大越好C．若A、B连线与法线NN＇夹角较大（<90º），光线OO＇有可能在a＇面上发生全反射D．若玻璃砖上下表面不平行，则此实验不能完成【

答案】①.ABC②.A【解析】【详解】（1）[1]因为入射光线是任意的，在放玻璃砖之前，应先画好空气和玻璃的一个界面即与玻璃砖上表面平齐的线a，以及入射光线AO，法线NN，但与玻璃砖下表面平齐的线a＇应在确定出射点后再画。故ABC正确，D错误。故选ABC。（2）[2]A.为了减少作图误

差，C和D的距离应适当取大些．故A正确；B.为了减小测量的误差，入射角应适当大一些，但也不宜太大，则A和B的连线与玻璃砖界面的夹角适当小一些．故B错误；C.根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，则即A、B连线与法线夹角较大，通过玻璃砖仍然可以看到

A、B的像，故C错误；D.玻璃砖两表面是否平行对测量结果没有影响，故D错误。故选A。12.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲所示装置测量某种单色光的波长。（1）M、N、P三个光学元件依次为___________。A.滤光片、单缝、双缝B.单缝、滤光片、双缝C.单缝、双缝、滤光片D.

滤光片、双缝、单缝（2）若想增加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.将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动C.将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动D.使用间距稍大些的双缝（3）光屏上

出现的明暗相间条纹如图所示，光屏上12PPP、、处是亮条纹，12QQ、处是暗条纹，P到12SS、的距离相等。某同学突发奇想，如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，则光屏上__________。A.P处可能出现暗条纹B.不再出现明暗相间的条纹C.明暗相间的条纹间距变窄D.原1

P处的第一级亮条纹向P点靠近（4）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为__________mm。（5）1801年，托马斯•杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称

洛埃镜实验），洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜，S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射到光屏上，这样形成了两个一样的相干光源。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ，

在光屏上形成干涉条纹。则相邻两条亮纹（或暗纹）间距离的x表达式为__________。A.Lxa=B.2Lxa=C.2Lxa=D.2Lxa=【答案】①.A②.BD##DB③.CD##DC④.9.761##9.762##9.76

3⑤.B【解析】【详解】（1）[1]为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此M、N、P三个光学元件依次为：滤光片、单缝、双缝。故选A。（2）[

2]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需减小相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，由双缝干涉条纹间距公式lxd=可知，对于某单色光，波长λ一定，增大双缝间距d或减小双缝到毛玻璃屏的距离l，都可减小相邻亮纹（暗纹）间的距离，从而增加从目镜中观察到的条

纹个数，改变单缝与双缝之间的距离，不会改变相邻亮纹（暗纹）间的距离。故选BD。（3）[3]如果在遮光筒内装满水，其他条件不变，则光在遮光筒内的波长变小，但是P点到双缝的距离之差仍为零，则P点仍是亮条纹，在屏上仍会出现明暗相间的条纹，根据lxd=可知，波长变

小，则条纹间距变小，原1P处的第一级亮条纹向P点靠近。故选CD。（4）[4]由图乙可知，读数为9.5mm26.20.01mm9.762mmx=+=（5）[5]光源到屏的距离可以看做双缝到屏的距离L，光源S到S平面镜中虚像的间距看做双缝的间距d，则有2da=根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式可得2

Lxa=故选B。三、本题共3小题。共44分。解答应写出必要的文字说明和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.如图所示为半圆柱体玻璃的横截面，其中OC为直径，一束红光沿AO方向从真空射入玻璃，经折射后首次到达圆弧面上的B点。已知∠AOC

=150°，∠BOC=60°。玻璃砖的半径为R，真空中的光速为c。试求：（1）红光能否从B点射出玻璃?（2）红光从O到B的时间；（3）改用紫光仍然沿AO方向射入，折射后首次到达圆弧面上的D点。则D点位于B的左侧还是右侧?并求紫光从O到D的时间。【答案】（1）不能；（2）3Rc

；（3）左侧，3Rc【解析】【详解】（1）根据折射定律有sinsinn=红光沿AO方向从真空射入玻璃，入射角为9060AOC=−=折射角为9030BOC=−=解得玻璃的折射率为3n=设半圆柱体玻璃的圆

心为1O，根据几何关系可知1OOB为正三角形，可得红光在B点的入射角为160OBO==红光在B点发生全反射的临界角133sinsin32Cn===可得C故红光不能从B点射出玻璃。（2）红光从O到B的时间为3OBxRRtcvcn===（3）改用紫光仍然沿AO方向射入，紫光的折射率较大

，根据折射定律可知，紫光的折射角较小，紫光从玻璃射出点D位于B的左侧。根据折射定律有sinsininr=紫光从O到D运动的距离2sinODxRr=紫光从O到D的时间2sin2sin3ODxRrRiRtcvccn====14.两个带

电小球A、B（可视为质点）通过绝缘的不可伸长的轻绳相连，若将轻绳的某点O固定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示。若将轻绳跨接在竖直方向的光滑定滑轮（滑轮大小可不计

）两端，调节两球的位置能够重新平衡，如图乙所示，求：(1)两个小球的质量之比；(2)图乙状态，滑轮两端的绳长O′A、O′B之比。【答案】(1)3∶1；(2)1∶3【解析】【详解】(1)带电小球处于静止状态，受力平衡，对任意一个带电小球受力分析，受到重力、绳子的拉力T和库仑力F，根据平衡条

件得Tcosθ－mg＝0Tsinθ－F＝0解得tanFmg=所以tan603tan301ABmm==(2)对小球A受力分析，设绳子拉力为T，小球到滑轮的长度为L，O′C的距离为h，根据三角形相似，有mgThL=解得ThLmg=所以1

3OABOBALmLm==15.一列简谐横波沿x轴传播在0=t时刻的波形如图中实线所示，0.5st=时刻的波形如图中虚线所示，虚线恰好过质点Р的平衡位置。已知质点Р平衡位置的坐标0.5mx=。求：（1）该简谐波传播

的最小速度；（2）0.5秒内质点Р运动路程的最小值；（3）质点О的振动方程。【答案】（1）1m/s；（2）15cm；（3）()51210sincm0,1,2,33nytn+==

或71210sincm(0,1,2,3)3nytn+==【解析】【详解】（1）根据题意，由图可知，该波的波长为1.2m=若波沿x轴正方向传播，则有()0.50,1,2,3xnn=+=则波速为()()()10.5ms0,1,2,32.41ms0

,1,2,30.5xnvnnnt+====+=可知，当0n=时，波速最小为min11msv=若波沿x轴负方向传播，则有()0.70,1,2,3xnn=+=则波速为()()()20.7ms0,1,2,32.41.4ms0,1,2,30.5xnvnnnt+====+=可知，当0n

=时，波速最小为min21.4msv=综上所述，该简谐波传播的最小速度为1ms。（2）根据题意可知，当周期最大时，0.5秒内质点Р运动路程的最小，若波沿x轴负方向传播，则P向平衡位置运动，则有min26s7Tv==则有7110.5s12

212tTTT===+运动的路程为12sin3025cmyAA=+=若波沿x轴正方向传播，则P远离平衡位置运动，则有min11.2sTv==则有5110.5s1246tTTT===+运动的路程为()21sin906015cmyAA=+−−=综上所述，0.5秒内质点Р运动路程的最

小值为15cm。（3）若波沿x轴正方向传播，则周期为()116s0,1,2,3512Tnvn===+则质点О的振动方程为()12512sincm10sincm0,1,2,33nyAttnT+===若波沿x轴负方向传播，则周期为()

226s0,1,2,3712Tnvn===+则质点О的振动方程为获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com