2024?2025學年度高二第一學期期中檢測試卷

物理試題

全卷滿分100分，考試時間75分鐘。

注意事項：

1.答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上

的指定位置。

2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區域內作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答

題區域均無效。

3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作

答；字體工整，筆跡清楚。

4.考試結束后，請將試卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的.

1.簡諧運動既是最基本也是最簡單的一種機械振動。關于簡諧運動的表達式，回復力和能量，下列說法正

確的是（）

A.簡諧運動位移x的一般函數表達式x=Asin（a?+0）中，。表示頻率，。表示相位

B.單擺做簡諧運動過程中的回復力是單擺受到重力沿圓弧切線方向的分力

C.水平彈簧振子做簡諧運動時系統的能量做周期性變化

D.簡諧運動的回復力可以是方向不變而大小變化的力，也可以是大小不變而方向改變的力

【答案】B

【解析】

【詳解】A.簡諧運動位移x的一般函數表達式x=Asin（〃+協中，a＞表示圓頻率，。表示初相位,（）

表示相位，A錯誤；

B.在單擺運動中并不是合外力提供回復力，只是沿切線方向上的合力提供回復力，半徑方向上的合力提供

向心力，B正確；

C.振動能量是振動系統的動能和勢能的總和，雖然振動能量中動能和勢能不斷相互轉化，但是總和保持不

變，C錯誤；

D.簡諧運動的回復力與質點偏離平衡位置位移的大小成正比，并且總是指向平衡位置,大小方向都在改變，

D錯誤。

故選B。

2.在古代典籍中有大量關于共振現象的記錄，比如《莊子》中記載了中國古代的樂器的各弦間發生的共振

現象。關于受迫振動與共振現象，下列說法正確的是（）

'。球

A.仿古盥洗用的臉盆，用手摩擦盆耳，到一定節奏時會濺起水花，這是共振現象

B.喇叭常放在音箱內是利用共振現象，受迫振動是共振的一種特殊情況

C.為消除共振現象，應使驅動力的頻率與物體的固有頻率相差越小越好

D.耳朵湊近空熱水瓶口能聽到嗡嗡的聲音不屬于共振現象

【答案】A

【解析】

【詳解】A.仿古盥洗用的臉盆，用手摩擦盆耳，到一定節奏時會濺起水花，這是共振現象，A正確；

B.喇叭常放在音箱內是利用共振現象，做受迫振動的物體，當驅動力的頻率與固有頻率相等時，振幅最大

的現象叫共振，所以共振是受迫振動的一種特殊情況，B錯誤；

C.根據共振條件可知，為消除共振現象，應使驅動力的頻率與物體的固有頻率相差越大越好，C錯誤；

D.熱水瓶的空氣柱有一定長度，對應一定的振動頻率，符合此頻率的聲波信號因共振而綿延不絕，故總能

聽到嗡嗡的聲音，空熱水瓶口能聽到嗡嗡的聲音，屬于共振現象，D錯誤。

故選A?

3.如圖所示為一磁單極子N形成的磁場，磁感線的分布如圖，A到磁單極子的間距較近，則下列說法正

確的是（）

A.A點的磁感應強度大于3

B.若將一小段通電導線放在A處，導線受的磁場力與A處磁場方向相同

C.同一導線在3處受到磁場力不可能比A處大

D.若將A點向右平移到與3到磁單極子的間距相等時，43兩處的磁感應強度相同

【答案】A

【解析】

【詳解】A.磁感線越密集的地方，磁感應強度越大，故A正確;

B.根據左手定則可知，磁場力方向與磁場方向垂直，故B錯誤;

C.根據安培力公式

F=BILcos0

可知，同一導線在5處受到的磁場力可能比A處大，故C錯誤；

D.磁感應強度是矢量，將A點向右平移到與3到磁單極子的間距相等時，磁感應強度的大小相等，方向不

同，故D錯誤；

故選Ao

4.如圖所示的等腰直角三角形abc,頂點a,b、c分別水平固定長度均為L、電流均為To的直導線，b、c

兩導線中電流方向均垂直紙面向里，。導線中電流方向垂直紙面向外，已知通電直導線在其周圍空間產生

的磁感應強度大小為3=二，/為直導線中的電流，/■為某點到直導線的距離，導線b在。點產生的磁感

r

應強度大小為瓦，則下列說法正確的是（）

A.導線。所受的安培力大小為Bo/oL,方向水平向左

B.導線c所受的安培力大小為交Bo/oL方向水平向左

2

C.欲使導線c所受的安培力為零，應加一方向豎直向下、大小為比的勻強磁場

D.欲使導線。所受的安培力為零，應加一方向豎直向下，大小為亞瓦的勻強磁場

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由于a到導線b和導線c的距離相等，則導線6,c在a處產生的磁感應強度大小相等，由安培

定則可知，導線b、c在a處產生的磁場方向如圖所示

由平行四邊形定則可知a處的磁感應強度大小為

6=3穌

則導線。所受的安培力大小為

Fa=42BQIQL

由左手定則可知安培力的方向水平向左，A錯誤；

D.欲使導線。所受的安培力為0,則應使。處的磁感應強度為零，則應加一豎直向下的磁感應強度大小為

④線的勻強磁場，D正確；

B.同理可知導線a,6在c處產生的磁場如圖所示

由疊加原理可知該點的磁感應強度大小為

則導線所受的安培力大小為

Fc=—2BoJonL

由左手定則可知安培力的方向水平向右，B錯誤；

C.欲使導線c所受的安培力為0,則應使c處的磁感應強度為零，則應加一豎直向下的磁感應強度大小為

變綜的勻強磁場，C錯誤。

2°

故選D。

5.“地震預警”是指在地震發生以后，搶在地震波傳播到受災地區前，向受災地區提前幾秒至數十秒發出

警報，通知目標區域從而實現預警。科研機構對波的特性展開研究，如圖甲所示為研究過程中一列沿x軸

傳播的簡諧橫波，在仁0時刻的波形圖，x=3m處的質點M的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是

)

A.波沿x軸負方向傳播

B.在0~7s內質點M通過的路程為11.9cm

C.在0~7s內波傳播的距離為21m

D.質點M的振動方程是y=1.7sin2R(cm)

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由圖乙可知，U0時刻x=3m處的質點M的振動方向沿y軸負方向，在波動圖像中根據''同側

法”可知，簡諧波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；

3

B.周期等于4s,0~7s,M點運動的時間為T+—T,因此運動的路程為

4

s=7A=11.9cm

故B正確；

C.由波傳播的速度公式可知

26,._,

v=-=—m/s=1.5m/s

T4

在0~7s內波傳播的距離為

x=vt=10.5m

故C錯誤；

D,圓頻率

2〃

co=——=0.5〃rad/s

T

0時刻，質點加向下振動，因此M的振動方程為

y=-1.7sin0.5^(cm)

故D錯誤。

故選B。

6.如圖所示，一細束激光由光導纖維左端的中心點以7=60。的入射角射入，折射角0=30。，經過一系列全

反射后從右端射出.己知光導纖維長L=1.2xl04m,真空中的光速c=3xlO8m/s,則該激光在光導纖維中傳輸

C.8xlO-5sD.4x10%

【答案】C

【解析】

【詳解】由光的折射定律可知光導纖維材料的折射率為

n=2=6

sin9

激光在介質中傳播的速度為

v=—=m/s=A^xl08m/s

nV3

激光在光導纖維中傳輸所經歷時間為

r=cos5U=_上—=8x105s

vvcos300

故選C。

7.如圖所示的圓形區域內存在垂直紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出），。點為磁場的圓心，水平虛線為

圓的一條直徑，S點有一粒子發射源能正對圓心。發射一系列速度大小不同、比荷均為左的正粒子，M.N

為虛線下方圓弧的三等分點，粒子發射速率為％時，粒子在磁場中運動％并從M點離開磁場.則下列說法

正確的是（）

A.圓形磁場的半徑為3島。’。B.磁感應強度大小為會

71

C.從N點離開的粒子速率為百%D.從N點離開的粒子在磁場中運動的時間為2%

【答案】B

【解析】

【詳解】A.作出從M、N兩點射出磁場的粒子軌跡，如圖所示，對于從M點離開的粒子，由幾何關系可

知，粒子的軌跡所對應的圓心角為NSOiM=120。，粒子在磁場中運動的時間為

T

?0=3

則

T=3t。

設磁場的半徑為R,則

/=Rtan30°

又

7二為

%

由以上聯立解得

i\—

2萬

A錯誤；

B.從M點離開的粒子

2

qv0B=m—

則有

人以

曲

代入解得

3=巨

3Ho

B正確；

C.對于從N點離開的粒子，由幾何關系可知，粒子的軌跡所對應的圓心角為/5。2%=60。，則該粒子的軌

道半徑為

r2=Rtan60°

解得

r=9%%

2萬

由

qvB=m—

r2

得

v=&

m

整理得

v=3%

C錯誤；

D.從N點離開的粒子的周期為

丁,=出

v

粒子在磁場中運動的時間為

T'

t=——

6

解得

t=k

2

D錯誤。

故選B。

二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個選項中，有多項符

合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.

8.如圖所示，三根長直導線平行地放在光滑絕緣水平面上，已知導線BC之間的距離等于導線AB間距的

3倍，已知通電直導線周圍產生的磁場磁感應強度的大小為3=左,,/為直導線中的電流，廠為導線周圍

r

某點到直導線的距離，當三根直導線中通有恒定電流后，三根直導線仍在原來的位置保持靜止，其中導線

A的電流大小為方向如圖所示。則下列說法正確的是（）

ABC

A.導線B中的電流方向與A相同

B.導線C中的電流方向與A相同

4

C.導線B中的電流大小為

D.導線C中電流大小為31。

【答案】BD

【解析】

【詳解】BD.對通電導線B而言，在光滑桌面上處于靜止狀態，說明導線A、C在導線B處產生的磁場

大小相等方向相反，合磁場為零。所以導線C中的電流方向應與A中的電流方向相同，設導線A、B間的

距離為d,則導線B、C間的距離為3d,則有

d3d

解得

4=3/。

故BD正確；

AC.對通電導線A而言，在光滑桌面上處于靜止狀態，說明導線B、C在導線A處產生的磁場大小相等

方向相反，合磁場為零。所以導線B中的電流方向應與A中的電流方向相反，且有

kIB_klc

d4-d

解得

B=|/。

故AC錯誤。

故選BD?

9.生活中常見“蜻蜓點水”的現象，某同學觀察到平靜的湖水面上蜻蜓點水后水面開始上下做簡諧運動，

在水面上激起的水波的波長為0.8m。水面上蜻蜓點水處右側有兩片樹葉，其振動圖像如圖甲、乙所示。兩

片樹葉之間的距離可能為()

A.1.2mB.1.4mC.1.8mD.2m

【答案】BC

【解析】

【詳解】B.由圖像可知樹葉振動的周期

r=o.4s

則波速為

2c,

v=—=2m/s

T

當波由乙傳向甲時，間距

當?=1時有

x=1.4m

故B正確；

C.當波由甲傳向乙時，間距

x=v^+mT^(m=0,1,2…)

當n=2時有

x=1.8m

故C正確；

A.當間距為1.2m時，結合上述可以解得

〃=0.75,加=1.25

故A錯誤；

D.當間距為2m時，結合上述可以解得

行1.75,m=2.25

故D錯誤。

故選BC。

10.超強超短光脈沖產生方法曾獲諾貝爾物理學獎，其中用到的一種脈沖激光展寬器截面如圖所示.在空氣

中對稱放置四個相同的直角三棱鏡，頂角為。一細束脈沖激光垂直第一個棱鏡左側面入射，經過前兩個棱

鏡后分為平行的光束，再經過后兩個棱鏡重新合成為一束，此時不同頻率的光前后分開，完成脈沖展寬.已

知相鄰兩棱鏡斜面間的距離為d,脈沖激光中包含兩種頻率的光a,b,它們在棱鏡中的折射率分別為〃i和

?下列說法正確的是（）

1

B.三棱鏡頂角。的最大正弦值為一

C.若0=30。，兩束光在第二個三棱鏡上的入射點間的距離為d4—--告一

D.若。=30。，兩束光通過整個展寬器的過程中在空氣中的路程差為4dJ—---4〒

、,4-九；J4一4,

【答案】BD

【解析】

詳解】A.根據光路圖可知，a光折射率小于6光折射率，故

A錯誤；

B.由幾何關系可得，光線在第一個三棱鏡右側斜面上的入射角等于仇要使得兩種頻率的光都從左側第一

個棱鏡斜面射出，則。需要比兩種頻率光線的全反射角都小，設C是全反射的臨界角，根據折射定律得

,「1

sinC=—

n

折射率越大，臨界角越小，代入較大的折射率得

sm?C廠=—1

〃2

B正確；

C.脈沖激光從第一個三棱鏡右側斜面射出時發生折射，設折射角分別為火和。2,由折射定律得

_sina

"i=x

sin3

nsin%

2一s?inQ"

可得

sina,=-

12

sin

根據三角函數知識可得

n

lana-------

1"-加

n

tana.------

2也-第

cos/=---——

cosa2=---——

兩束光在第二個三棱鏡上的入射點間的距離

h=d(tan%-tanaJ=d,%——//

-1也一宿曲一樣J

C錯誤；

D.設兩束光在前兩個三棱鏡斜面之間的路程分別為匕和乙，則

d

A=

COStZ]

d

L?=

cos%

"=2色-4)

聯立解得

/\

△L=4d1--

、，4一而J4一嘰

D正確。

故選BD?

三、非選擇題：本題共5小題，共54分.

11.某同學要用雙縫干涉測量某種單色光的波長，其實驗裝置如圖甲所示.

(1)圖甲中虛線框位置的組件名稱是,它的作用是獲得光；

(2)做實驗時，該同學先將測量頭的分劃板中心刻度線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，

此時手輪上的刻度如圖乙所示，讀數為___________mm；

(3)該同學接著轉動手輪，當分劃板中心刻度線與第6條亮紋中心對齊時，讀數是17.332mm,已知裝置

中雙縫間距為0.2mm,雙縫到屏的距離是1.0m,則測得此單色光的波長為m(保留兩位有效數

字)；

(4)在其他條件不變的情況下，僅將光的波長換成較大的做實驗，則光屏上相鄰兩亮條紋的中心間距

(填“變大”“變小”或“不變”).

【答案】(1)①.濾光片②.單色

(2)2.331##2.332##2.333##2.334

(3)6.0x10-7

(4)變大

【解析】

【小問1詳解】

⑴⑵圖甲中虛線框位置的組件名稱是濾光片，它的作用是獲得單色光；

【小問2詳解】

手輪上的刻度讀數為2mm+0.01mmx33.2=2.332mm

【小問3詳解】

條紋間距

￡17.332-2.332.

Ax=-----------------mm=3mm

6-1

根據

Ax=-4

d

可得

,dAx0.2xl03x3x10^,__

2=-----=-----------------------m=6.0x110O7m

1

【小問4詳解】

在其他條件不變的情況下，僅將光的波長換成較大的做實驗，根據

、I,

Ax=—4

d

則光屏上相鄰兩亮條紋的中心間距變大。

12.某同學利用如圖甲所示的裝置測量當地的重力加速度以及一磁性小球的大小，長度為/的細線將該磁

性小球懸掛于。點，小球平衡時在其正下方放置一智能手機，打開手機的測磁軟件可以記錄附近磁感應強

度大小，將小球由平衡位置拉開一個角度。（。＜5。），然后由靜止釋放，手機同時描繪出附近磁感應強度隨

時間變化的圖像，如圖乙所示.

（1）根據圖乙可知，單擺的周期7=s；

（2）改變擺線長度，測出多組細線長/和對應振動周期T,作出/-丁2圖像如圖丙所示，己知兀=3.14,由

圖可知，重力加速度g=_________m/s2；（結果保留三位有效數字）

（3）圖像與橫軸的交點坐標六4*10次2,則小球的直徑上cm.（結果保留一位有效數字）

【答案】（1）1,6（2）9.86

（3）2

【解析】

【詳解】（1）根據單擺的運動規律一個周期內應該有兩個磁感應強度的最大值.由圖乙可得出，單擺的周期

為

7M.6s

(2)根據單擺周期公式

解得

言T

根據圖線的斜率

1.2—0.8g

4.84—3.24—彳

可得重力加速度

g=9.86m/s2

(3)根據圖像的截距，結合圖像的斜率可得，小球的直徑

<7=2x10-2m=2cm

13.圓心為。點、半徑為R固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖甲所示，光屏P。垂直放置，垂足為

M,OO,與垂直，一細光束沿半徑方向與O。，成。=30。角射向。點，光屏區域出現兩個光斑，兩光

(1)求該玻璃磚的折射率;

(2)用上述玻璃制成如圖乙所示的三棱鏡，ZA=60\ZB=45°,一束平行于邊的單色光從A8邊中點

。射入，從AC邊。點(圖中未畫出)射出，已知光在真空中的速度為c,AB邊長為L,求光束在三棱鏡

中從。傳播至。'的時間。

【答案】(1)72

⑵

2c

【解析】

【小問1詳解】

由題意知，細光束在MN界面一部分發生反射，另一部分發生折射,

設折射角為川，光路圖如圖所示

-4—>1

Q1M2P

RR

4==#?R

tan0tan30°

根據題意，兩光斑間的距離為(g+l)R,可知

dr,=R

由幾何關系知

夕=45。

根據折射定律得，此玻璃胸對細光束的折射率為

_sin￡_sin45。_行

sin0sin30°

【小問2詳解】

設在界面上入射角為〃，折射角為。2,則

sing

%=30°

設在AC界面上入射角為%,折射角為協，則

sin/_1

sinan

由幾何關系得

%=%=30。

解得

。4=45°

由圖三角形為等邊三角形，則

L

DD'=—

2

L

t=—

2v

c

n=—

v

解得光束在三棱鏡中從。傳播至。的時間

V2￡

t------

2c

14.如圖所示，光滑水平地面上一勁度系數仁200N/m的輕彈簧右端固定于墻面上，左端與一可視為質

點、質量恤=2kg的滑塊相連.現給滑塊水平向右的初速度%=2m/s,滑塊開始做簡諧運動，在運動過程

中，彈簧的形變始終在彈性限度內，已知彈簧的形變量為尤時，彈性勢能E,=—依2,求，

p2

[vwwww^

(1)滑塊開始運動半個周期的路程；

(2)滑塊從開始運動到運動到最左端所用的時間.(已知T=2?J

-，T為簡諧運動周期，k為勁度系

數，為振子質量)

【答案】(1)0.4m

(2)11s"=0，1'2…)

【解析】

【小問1詳解】

滑塊做簡諧運動，起始位置為平衡位置滑塊向右運動,設彈簧的最大形變量為無，由能量守恒得

122

mv二=—kx

-o2

解得

x=0.2m

簡諧運動的振幅

A=0.2m

半個周期的路程

s=2A=0.4m

【小問2詳解】

簡諧運動的周期為

滑塊運動到最左端的位移為

由振動方程有

可得

3

t——T+nT(〃=0,1,2...),

4

解得

3萬n/v]

------1------s("=0,1,2…)

205

15.如圖所示，空間存在三個完全相同的長方體通道I、II、IIL三個通道的正視圖為邊長為a的正方

形，通道的長度足夠長，通道I存在豎直向上的磁感應強度大小為8的勻強磁場，通道n為無場區，通道

III中存在豎直向下的勻強磁場.第一次，比荷為k的正粒子由左側面1上的。點以與側面1成a=60。的夾角

沿水平方向以速度%（%未知）射入區域I,該粒子剛好沒有通過豎直面2；第二次，僅改變粒子的速度

大小，粒子在通道I中的運動時間為第一次的工，最終粒子剛好不從豎直面4射出，忽略粒子的重力.求：

(1)第一次，粒子的速度%;

(2)第二次，粒子射入通道的速度;

(3)通道III中磁感應強度的大小Q以及第二次粒子在通道中運動的總時間。

【答案】（1）-Bak

3

(2)2Bak

5〃+6

(3)2B,

6Bk

【解析】

【小問1詳解】

作出粒子第一次在通道I中的運動軌跡，如圖甲所示

甲

設粒子的軌道半徑為R,由幾何關系得

a-R+Reosa

解得

R=la

帶電粒子在通道I中運動時，洛倫茲力提供問心力，則

2

qv°B=m—

解得

%=耳Bak

【小問2詳解】

由幾何關系可知，粒子第一次在磁場中運動軌跡所對應的圓心角為

4=360°—2。=240°

由題意第二次粒子在通道I中的運動時間為第一次的工，則第二次粒子的軌跡所對應的圓心角為!仇

88

=30。，作出粒子第二次射入磁場的運動軌跡，如圖乙所示

顯然粒子垂直豎直面2進入通道H,設粒子的軌道半徑為廠，由幾何關系得

由牛頓第二定律得

V2