2021-2022学年江苏省镇江高二（上）期末物理试卷（附答案详解）

2021-2022学年江苏省镇江一中高二（上）期末物理试卷

1.下列说法正确的是（）

A.在摆角很小时，单摆的周期与振幅有关

B.当火车鸣笛匀速靠近观察者时，观察者听到的声音频率变大

C.光的偏振现象说明光是一种纵波

D.两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域的点始终在最大位移处

2.如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等.先

让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则（）

A.其它各摆摆动周期跟A摆相同

B.其它各摆振动振幅大小相同

C.其它各摆振动振幅大小不相同，E摆振幅最小

D.其它各摆振动周期大小不同，。摆周期最大

3.劲度系数为20N/sn的弹簧振子，它的振动图象如图所示，在图中A点对应的时刻（）

2V4不

A.振子所受的弹力大小为0.5N,方向指向x轴的正方向

B.振子的速度方向指向x轴的正方向

C.振子的速度是最大速度的一半

D.在0〜4s内振子通过的路程为0.35cm,位移为0

4.对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（）

标准样板

厚玻璃板

A.甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”

B.乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，它是由于光在被检测玻璃板的上下表面反

射后叠加的结果

C.丙图是双缝干涉原理图，若P到Si、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹

D.丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹

5.如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确

的是（）

A.若匕、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到B、22的像

B.为减少测量误差，匕、P2的连线与法线NN'的夹角应尽量小些

C.为了减小作图误差，P3和线的距离应适当取大些

D.若Pi、P2的连线与法线NN'夹角较大时，有可能在比'面发生全反

射

6.如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单_____________

色光射在竖直放置的光屏上，比较其中的“、氏c三种色光，

下列说法正确的是（）白通、

A.玻璃对“光的折射率最大

B.a光的波长最长V

C.c光的频率最大

D.a在棱镜中的传播速度最大

7.如图所示，两个折成直角的金属薄板围成足够大的正方形而以，加上电压，忽略边缘及

转角处对电场分布的影响，正方形内部处处可视为方向由“指向c的匀强电场（图中未画出），

同时在内部加方向垂直纸面向里的匀强磁场。现在有一个带负电、重力不计的粒子以处（为羊

0）分别从图示三个方向开始运动，则（）

A.只要％大小合适，可以沿亚方向做直线运动

B.只要％大小合适，可以沿de方向做直线运动

C.只要孙大小合适，可以沿加方向做直线运动

D.只能沿加方向做加速直线运动

8.武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其

原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右

侧流入，左侧流出，流量值。等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里

的磁感应强度为8的匀强磁场，下列说法正确的是（）

B

XXA/XX

XXXXI[)

•'<---------------dV

XXXX])

XXNXX

A.带负电粒子所受洛伦兹力方向向下

B.两点电压与液体流速无关

C.污水流量计的流量与管道宜径无关

D.只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量

9.某回旋加速器的示意图如图，两个半径均为R的。形盒置于磁感应强

度大小为8的匀强磁场中，并与高频电源两极相连，现对瓶核（：H）加速,

所需的高频电源的频率为人已知元电荷为e。下列说法正确的是（）

A.。形盒可以用玻璃制成

B.瓶核的质量为詈

C.高频电源的电压越大，僦核从P处射出的速度越大

D.若对氮核（$He）加速，则高频电源的频率应调为|/

10.如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁

场，磁场的磁感应强度大小为B,AC是圆O的水平直径，尸是圆

1尸/X

周上的一点，P点离AC的距离为一个质量为机、电荷量为q

A£*••*■*

的带负电粒子以一定的速度从A点沿AC方向射入，粒子在磁场11

中运动的偏向角为90。，保持粒子的速度大小、方向不变，让粒子

从P点射入磁场，则粒子在磁场中运动的时间为（）

Anm口nmr2nm「3nm

4qB2qB~3qB~4qB

11.同学们利用如图所示的装置来测量某种单色光的波长。接通电源，规范操作后，在目镜中

观察到清晰的干涉条纹。

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹数量，该同学可

A.将透镜向单缝靠近

A使用间距更大的双缝

C.将单缝向靠近双缝方向移动

D将毛玻璃向远离双缝的方向移动

(2)测量中，分划板中心刻线对齐某一条亮纹的中心时，游标卡尺的游尺位置如图所示，则读

数为cm„

(3)该同学已测出图中装置中双缝、毛玻璃之间的距离为L又测出她记录的第1条亮条纹中

心到第6条亮条纹中心的距离为4》,若双缝间距为d,则计算该单色光波长的表达式为(

用题中所给字母表示)。

(4)小明和小强两人在实验时不小心碰到了实验装置，导致在目镜中看到的条纹模糊不清，为

了在目镜中再次看到清晰的条纹，因仪器装置较长，一人无法完成操作，两人开始分工，小

明在目镜中观察，小强必须前后微调(填写图中所给的仪器名称)才能看到清晰的干涉

条纹。

12.在“用单摆测定重力加速度”的实验中

(1)以下关于本实验的措施中正确的是0

A.摆角应尽量大些

B.摆线可以选择弹性绳

C.摆球应选择密度较大的实心金属小球

D用停表测量周期时，应从摆球摆至最高点时开始计时

(2)用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示，停表读数为s。

(3)该同学按正确的操作进行测量摆长，但改变摆长测得6组/和对应的周期T,画出［-产图

线，然后在图线上选取48两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，请你判

断该同学得到的实验结果将。(填“偏大”“偏小”或“准确”)

13.有一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于原点O,A、8分别是x轴上坐标为痴和9/w

的两个质点。在t=0时刻波刚好传到A点，此时波形图如图所示，在匕=0.3s时刻A质点刚

好第1次出现波峰，求：

(1)这列波的周期和传播速度大小；

(2)从1=0时刻开始计时，B点第2次出现波峰的时刻和这段时间内8点的路程。

14.如图，三棱镜的横截面为直角三角形A8C,乙4=30°,AB=60°,BC边长度为L一

束垂直于AB边的光线自AB边的P点射入三棱镜，AP长度d<L,光线在AC边同时发

生反射和折射，反射光线和折射光线恰好相互垂直，已知光在真空中的速度为c.求：

(1)三棱镜的折射率；

(2)光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间.

15.如图所示，水平导轨间距为L=0.5m,导轨电阻忽略不计。导体棒M垂直导轨放置，质

量m=lkg,电阻&=0.90,与导轨接触良好。电源电动势E=10匕内阻r=0.10,电阻

R=9。。外加匀强磁场的磁感应强度B=5T,方向垂直于必，与导轨平面成a=53°。ab与

导轨间动摩擦因数为4=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，不计其余摩擦，必处于静止

状态。重力加速度g=10m/s2,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6»求：

(l)ab受到的安培力大小；

(2)如果电阻R的值可以调节，则当R阻值为多少时棒ab刚好要运动。

16.某装置需要利用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图所示。y>0内存在一个有界匀

强磁场区域，左右边界对称且平行于y轴，磁感应强度大小为8,方向垂直纸面向外。在x

轴上的尸点与。点关于坐标原点。对称，距离为2”。有一质量为加、带电量为+q的带电粒

子从P点以某一速度"=当斜向上射出，方向与+x轴成。=30。角，经过磁场区域后恰好

2m

运动到。点，不计粒子的重力。

(1)带电粒子在磁场中做圆运动的半径R；

(2)求磁场左右边界距离出

(3)从P点射出方向不变，若速率在(U-4切到0+4切范围内的粒子均能通过右边界运动到

x轴上。求粒子运动到+x轴上的范围.

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：A、根据单摆的周期公式r=2兀』，可知在摆角很小时，单摆的周期与振幅无关，

故A错误；

B、根据多普勒效应可知，当火车鸣笛匀速靠近观察者时，观察者听到的声音频率变大，故B正

确；

C、光的偏振现象说明光是一种横波，故C错误；

。、两列波相叠加产生干涉现象时，振动加强区域的点的振幅增大，但不是始终在最大位移处，

故错误。

故选：B。

物理学家惠更斯认为，单摆做简谐运动的周期与摆球的质量无关；根据多普勒效应的特点判断；

光的偏振现象说明光是横波；振动加强区域的点振幅变大。

该题考查了单摆的周期、多普勒效应、偏振以及波的干涉等现象，都是一些记忆性的知识点，比

较简单，在平时的学习中多加积累即可.

2.【答案】A

【解析】解：A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A

摆的摆动频率，振动周期都等于A摆的振动周期；

由于A、E摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则E摆出现共振现象，振幅最大；

故A正确，BCO错误；

故选：Ao

5个单摆中，由A摆摆动从而带动其它4个单摆做受迫振动，则受迫振动的频率等于A摆摆动频

率，当受迫振动的中固有频率等于受迫振动频率时，出现共振现象，振幅达到最大.

受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象.

3.【答案】B

【解析】解：A、由图可知A在f轴上方，位移x=0.25cm,所以弹力尸=—kx=—5N；即弹力

大小为5N,方向指向x轴负方向，故4错误；

B、由图可知过A点作图线的切线，该切线与x轴的正方向的夹角小于90。，切线斜率为正值，即

振子的速度方向指向x轴的正方向，故B正确；

C、由能量关系累矣=gm*,在图中A点对应的时刻枭弟=枭（］）2+：7n域，解得:Va=苧为，

故C错误；

。、由于t=0时刻和t=4s时刻振子都在最大位移处，所以在0〜4s内振子的位移为零，又由于振

幅为0.5cm,在0〜4s内振子完成了两次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为S=2x4x

0.50cm=4cm,故£）错误。

故选:B。

弹簧振子的回复力是弹力，根据F=—依求得弹力.x-t图象切线的斜率表示速度方向，振子一

个周期内完成一次全振动，分析时间与周期的关系，确定0〜4s内振动的次数.振子在一个周期

内通过的路程是44

本题关键要掌握简谐运动的特征：?=-依分析弹簧的弹力，知道振动图象，通过分析位移即可

分析振子的运动情况.

4.【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查是常见的光现象及其应用，可结合实验原理和实验现象加强记忆，能从图象中寻找有价

值的信息.

【解答】

A.甲图是小孔衍射的图样，而“泊松亮斑”是圆板衍射，故不是“泊松亮斑”，故A错误；

B.乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度，它是由于光在被检测玻璃板的上表面和样

板玻璃的下表面反射后叠加的结果，故8错误；

C.丙图是双缝干涉原理图，若P到另、S2的路程差是光的半波长的偶数倍，两列光波的波峰与波

峰或波谷与波谷在尸点相遇，振动加强，P处形成亮纹，故C正确；

D丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，故。错误。

5.【答案】C

【解析】解：4、根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖的的内

表面发生全反射，即使3、P2的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到R、「2的像，故A错误；

B、为减少测量误差，入射角应适当大一些，贝印1、P2的连线与法线NN'的夹角应适当大些，故B

错误；

C、为了减小作图误差，P3和心的距离应适当取大些，故C正确；

。、由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，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，故。错误。

故选：Co

根据实验原理和光路的可逆性逐个分析选项的正误。

本题主要考查了测量玻璃的折射率的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作和数据分析，结合

光路的可逆性完成分析。

6.【答案】4

【解析】解：A8C、由光路图可知，a光的偏折程度最大，则玻璃对七光的的折射率最大。结合折

射率越大，频率越大，波长越短，可知a光的波长最短，频率最大，故A正确，BC错误；

D、根据公式n=（可知玻璃对〃光的折射率最大，a光在棱镜中的传播速度最小，故。错误。

故选：Ao

根据光路图分析玻璃对三种光的折射率大小关系，结合折射率越大，频率越大，波长越短，分析

频率和波长关系；根据公式。=沙析三种光在棱镜中传播速度关系。

解决该题的关键是能根据光路图分析三种光的折射率大小关系，知道折射率与频率、波长的关系：

折射率越大，频率越大，波长越短。

7.【答案】C

【解析】解：A、不论火大小如何，粒子开始时受到ca方向的电场力和垂直ca斜向上的洛伦兹力，

即受到电场力与洛伦兹力不共线，则不可能平衡，因此不可能沿着ac方向做直线运动，故4错误；

8、对竖直向下射入的粒子，无论巧多大，粒子开始时受到斜向右上方的电场力和水平向左的洛伦

兹力，则电场力与洛伦兹力不可能平衡，因此不可能沿着平行公方向做直线运动，故B错误；

CD,若粒子沿劭方向射入，则受斜向右上方的电场力和斜向左下方的洛伦兹力，两力方向相反，

则只要孙大小合适，则有电场力与洛伦兹力相平衡，可以沿击方向做直线运动，且做匀速直线运

动，故C正确，。错误。

故选：C。

粒子受到洛伦兹力与电场力共同作用，若轨迹是直线运动，则一定是匀速直线运动，因速度影响

洛伦兹力的大小；根据左手定则确定洛伦兹力的方向，并依据力与运动的关系，从而即可求解.

本题考查粒子受到的电场力与洛伦兹力作用时，若是直线运动，必定是匀速直线运动，注意速度

的大小在影响着洛伦兹力的大小，这是解题的关键.

8.【答案】D

【解析】解：A、根据左手定则判断，带负电粒子所受洛伦兹力方向向上，故A错误；

8、废液流速稳定后，粒子受力平衡，捐qvB=q}

解得：U=Bvd

易知MN两点电压与液体流速有关。故B错误；

CD、废液的流量为Q=¥=SV

解得怦•凯嘿

易知流量与管道直径有关，只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量。故。正确。

故选；D.

根据左手定则分析出带负电粒子所受的洛伦兹力方向；

根据电场力和洛伦兹力的等量关系列式分析出电压以及流量的表达式并做出分析。

9.【答案】D

【解析】解：A、为使。形盒内的带电粒子不受外电场的影响，。形盒应用金属材料制成，以实

现静电屏蔽，故A错误；

8、为使回旋加速器正常工作，高频电源的频率应与带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的频率

相等，由△=鬻和△=5得僦核的质量mi=符:，故B错误；

C、由=叫鲁，得知=等，可见僦核从尸处射出时的最大速度方与电源的电压大小无关，

故C错误；

D、根据周期公式72=鬻和72=；，得心=%/'，又胆=:，得力=；/，。正确。

£.6LJJZZ127712*乙

故选：D。

为实现静电屏蔽，。形盒应用金属材料制成；由带电粒子在磁场中运动的周期公式和频率与周期

的关系求解僦核的质量；由半径的计算公式分析最大速度是否与电压有关；根据周期公式推导频

率关系。

考查回旋加速器的知识，要掌握带电粒子在磁场中运动规律和在加速电场中的运动情况，注意加

速的最大速度与加速电压无关，而加速的回转频率与粒子的比荷有关，是解题的关键。

10.【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查的是带电粒子在圆形边界磁场中的运动，主要在于几何关系来求出轨迹半径以及轨迹的

圆心角大小。

根据题设画出运动轨迹，结合几何关系得出圆心角，根据洛伦兹力提供向心力列方程，利用周期

与半径、速度关系列方程，联立即可判断。

【解答】

由题意可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径为也是R,让粒子从P点射入磁场，运动轨迹如图

所示：

X

根据题意及几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心在磁场边界上，因此粒子在磁场中做

圆周运动的轨迹经过。点，根据几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对的圆心角为

120。，因此粒子在磁场中运动的时间t=由牛顿第二定律：qvB=m^,又T=々更，联立以

上三式可得t=舞，故C正确，A3。错误。

11.【答案】(1)B；(2)1.07；(3)4=等；(4)凸透镜。

【解析】解：(1)4、透镜出来的是平行光，将透镜向单缝靠近对实验结果没有影响，故A错误；

B、根据双缝干涉条纹间距公式Ax可知，使用间距d更大的双缝，会使条纹间距变小，则相

应位置的条数增多，故8正确；

C、根据双缝干涉条纹间距公式可知，将单缝向靠近双缝方向移动，不影响干涉条纹间距，

从目镜中观察到的条纹数量不变，故C错误；

D、将毛玻璃向远离双缝的方向移动，则L增大，由双缝干涉条纹间距公式可知，条纹间

距变大，则相应位置的条数减少，故。错误。

故选：B。

(2)由图示游标卡尺可知，游标卡尺的精度是O.lnun,游标卡尺读数为：lOrnzn+7xO.lnun=

10.7mm=1.07cm

(3)由题意可知，相邻亮条纹的间距为Ax'=兰=等，

根据双缝干涉条纹间距公式得：告=。九解得：2=粤

(4)小明在目镜中观察，小强必须前后微调凸透镜才能看到清晰的干涉条纹。

故答案为：(1)8；(2)1.07；(3)2=等；(4)凸透镜。

(1)根据双缝干涉条纹间距公式分析答题。

(2)游标卡尺主尺读数与游标尺读数的和是游标卡尺读数。

(3)求出相邻亮条纹间距，然后根据双缝干涉条纹间距公式分析求解。

(4)根据产生干涉条纹的条件可以知道必须调节单缝与双缝相互平行，必须认真前后微调凸透镜才

能看到清晰的干涉条纹。

要掌握常用器材的使用方法与读数方法；理解实验原理是解题的前提，根据实验注意事项应用双

缝干涉条纹间距公式即可解题。

12.【答案】(1)C；(2)100.2；(3)准确

【解析】解：(1)4摆角不应该超过5。，故A错误；

8、摆线必须要选择非弹性绳，否则摆动过程中摆长会发生变化，不便于测量摆长，故8错误；

C、摆球应选择密度较大的实心金属小球，此类小球受到的空气阻力对实验的影响较小，故C正

确；

。、用停表测量周期时，应从摆球摆至最低点时开始计时，故O错误。

故选：C。

(2)用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示，停表读数为90s+10.2s=100.2s

(3)根据单摆周期公式7=2兀1

可得，=看产

结合图象斜率可得k=七=与啜

47r2T%-T\

可得9=窄浮

则该同学得到的实验结果将准确的。

故答案为：(1)C；(2)100.2；(3)准确

(1)根据实验原理掌握正确的实验操作；

(2)熟悉停表的读数规则，结合图片得出对应的示数；

(3)根据单摆的周期公式结合图像分析出实验结论是否存在误差。

本题主要考查了单摆测量重力加速度的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，熟悉停表的读

数规则，结合单摆的周期公式完成分析。

13.【答案】解：(1)力质点开始振的方向沿y轴负方向，故A质点第1次出现波峰经历的时间：q=|7

解得T=0.4s

由图可得2=4m,所以u=*=1m/s=10m/s

(2)4B间的距离为％=9m—5m=4m

8点第二次出现波峰的时刻为t2=?+(r

代入数据解得：t2=l.ls

B点走过的路程为s=74=7x10cm=70cm=0.7m

答：(1)这列波的周期和传播速度大小分别为0.4s、10m/s；

(2)从t=0时刻开始计时,B点第2次出现波峰的时刻为t=1.1s,这段时间内B点的路程为0.7m。

【解析】(1)4点的起振方向沿y轴负方向，根据在0.3s时刻A质点刚好第1次出现波峰，求

出波的周期，结合波长求出波速的大小：

(2)根据波的传播原理求出质点B点第2次出现波峰的时间，根据时间与周期的关系求质点B的路

程。

本题中知道质点的振动方向与波的传播方向的关系，要知道介质中各个质点的起振方向相同，能

正确分析波的形成过程。第2问也可以运用波形的平移法求解。

14.【答案】⑴光线到达AC边的。点，入射角为i,折射角为r.

由题意可得：i+r=90。，i=30",所以r=60。

可得三棱镜的折射率n=胆=蝶==V3

sintsin30°

(2)光线反射到A3边的M点，入射角为i'=60。

因为sini'=卓>!=sinC,得i'>C

2n

所以光线在"点发生全反射，不会射出三棱镜.

PQ=d-tan30°=fd

QM=2PQ

MN=-2d〉cos300=V3(L-d)

光在三棱镜中传播速度为：v=£

n

光从p点射入到第二次射出三棱镜经过的时间为：t=%理士网.=①

VC

答：(1)三棱镜的折射率是百；

(2)光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间是当.

【解析】(1)光线射到AC边上的。点，由折射定律和几何关系求三棱镜的折射率：

(2)光线反射到边