山东省烟台市2024-2025学年高二（上）期末学业水平诊断物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页山东省烟台市2024-2025学年高二（上）期末学业水平诊断物理试卷一、单选题：本大题共8小题，共24分。1.下列说法中正确的是A.光的偏振现象说明了光是纵波

B.只有波长较长的光才发生明显的衍射现象

C.医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光平行度好的特点

D.用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹应是水平的2.关于机械波，下列说法正确的是A.机械波传播时，介质中质点随波迁移

B.测绘科技人员利用声呐绘制海底地形图，应用了波的反射原理

C.两列波的波峰和波峰在某时刻相遇，该点振动始终加强

D.一渔船向鱼群发出超声波，被鱼群反射回来的超声波的频率变低，说明鱼群正向渔船靠近3.并列悬挂的的两个弹簧振子如图甲所示，分别以振子A、B的平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立y轴，当振子在振动过程中某次经过平衡位置时开始计时，两振子的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是(

)

A.两振子的振动频率之比为fA：fB= 2：1

B.振子A速度为零时，振子B速度最大

C.任意0.5s内，A、B两振子运动的路程相等

D.0.5s∼1s内，振子A4.如图所示，光滑固定圆弧槽半径为R，O为圆弧最低点，圆弧OM的长度远小于R，两个可看作质点的小球A和B，A球初始位置在M点，B球在O点正上方ℎ高度处。现同时释放两球，要使A球在第二次通过O点时恰好与B球相碰，则ℎ应为

A.π2R8 B.π2R32 5.如图所示，中空长方体是边长为ℎ、l、b的发电导管，前、后两个侧面是绝缘体，上、下两个侧面是电阻可以忽略的导体电极，通过导线与电容为C、板间距为d的平行板电容器连接，右侧通过开关S与阻值为R的负载连接。发电导管处于磁感应强度大小为B、方向与前、后平面垂直的匀强磁场中。当S断开时，有电阻率为ρ、电荷量绝对值相同的正、负离子组成的等离子束(不计重力)，始终沿着导管方向以恒定速率由左端连续射入，电路达到稳定后，电容器里一质量为m、电荷量为q的颗粒恰好静止在电容器中央，重力加速度为g，下列说法正确的是

A.电容器中的颗粒带正电

B.等离子体的流速为mgdBℎq

C.闭合开关S，电容器里的颗粒仍然悬停在电容器中

D.闭合开关S，稳定后流过电阻R的电流为6.如图所示，绝缘水平面上固定两根间距为3m的平行金属导轨，导轨的左端通过导线接有电动势E=15V、内阻r=0.5Ω的直流电源和电阻箱R。现把一均匀导体棒PQ垂直放在导轨上，导体棒的质量为0.4kg，接入电路的电阻为4.5Ω，导体棒与导轨接触良好，两者间的动摩擦因数μ=33，金属导轨电阻不计，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。导轨间分布着匀强磁场，将电阻箱的阻值调为R=2.5ΩA.13T，与轨道平面成60°斜向左上方 B.33T，与轨道平面成60°斜向左上方

C.13T，与轨道平面成30°7.如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，R1、R2、R3均为定值电阻，且R1=R3=r2，R2=r，滑动变阻器R0的最大阻值为r，所有电表均为理想电表。现闭合开关S，使滑动变阻器的滑动触头P由a端移到b端，ΔI1A.电流表A1、A2、A3示数均增大 B.电压表V1示数增大，V2示数减小

C.8.刚落幕的2024年成都国际乒联混合团体世界杯球，中国队蝉联冠军。某次比赛男队球员林诗栋发球直接得分，简化图如图所示，已知发球时球与桌面在同一水平面且与水平方向成30°斜向上发出，球发出后受到空气阻力作用，设其所受空气阻力与速度大小成正比，比例系数为k，乒乓球在空中飞行时间为t，发球点与落球点的水平距离为x，末速度与桌面水平方向的夹角为60°，已知乒乓球质量为m，重力加速度为g。则乒乓球发球时和落到桌面时的速度大小分别为

A.mgt+3kx2m，3mgt−kx2m

B.mgt−3kx2m，二、多选题：本大题共4小题，共16分。9.下列关于红光和紫光两种单色光的说法正确的是A.在真空中，紫光比红光的波长长

B.两种点光源位于水下同一深度时，红光在水面形成的光斑面积更大

C.对于同一个很窄的单缝，紫光比红光的衍射现象更明显

D.对于同一杨氏双缝干涉装置，光屏上红光相邻两个亮条纹中心间距比紫光大10.图示为利用电动机提升重物的电路图，M为电动机，R为电阻箱。当闭合S，调节R=16Ω时，电流表示数1A，电压表示数12V，电动机恰好能以2m/s的速度匀速竖直提升重4N的物体，此时电源的效率为80%，不计空气阻力、电机内部摩擦，电流表与电压表为理想电表。则

A.电源电动势为35V B.电源的内阻为5Ω

C.电动机的内阻为4Ω D.电动机的效率为75%11.图中阴影部分区域的边界Ⅰ是半径为R的圆O1的一部分，边界Ⅱ是以圆O1的弦AC为直径的半圆O2，弦AC的长度为2R。该阴影区域及其边界上有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场，在磁场右侧存在宽度为R的线状电子源EF，FO1// AC // ED，ED为圆O1的切线。设电子的比荷为kA.沿着直线FO1发射的电子从边界Ⅰ离开磁场

B.沿着直线ED发射的电子经过圆心O2

C.沿着直线FO1发射的电子在磁场中的运动时间为π4kB

12.如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面底端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧上端连接一质量为2m的滑块B且处于静止状态，在B的上方l=9mg4k处由静止释放一质量为m的滑块A，随后A与B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，碰后A、B一起向下运动，到达最低点后又向上弹回，整个过程中弹力始终未超过弹性限度。已知弹簧振子的周期公式为T=2πm0k，其中k为弹簧的劲度系数，m₀为振子的质量，弹簧形变量为x时弹簧的弹性势能为Ep=12kxA.碰后瞬间A、B的共同速度为gmk

B.碰后A、B一起向下运动的最大位移为3mg2k

C.A、B碰后的运动过程中会分离开

D.A三、实验题：本大题共2小题，共16分。13.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示。(1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是

。A.旋转测量头B.调节拨杆使单缝与双缝平行C.增大单缝与双缝间的距离(2)若将装置浸入某种绝缘液体中，其他条件不变，则

。A.干涉条纹消失B.干涉条纹的间距变大C.干涉条纹的间距变小D.干涉条纹的间距不变(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.200mm，测得屏与双缝间的距离为0.90m，第1条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为

nm(结果保留3位有效数字)。14.在课外探究活动中，某小组收集了手机的电池进行研究，该电池是手机中常用的锂电池(铭牌上标的电动势E为3.4V)。该小组成员设计了如图甲所示的电路图测量锂电池的电动势E和内阻r。(1)小组成员在实验中多次改变电阻箱的阻值R，获取了多组数据，画出的1U−1R图像为一条直线(见图乙)。则该图像的函数表达式为1U=

，由图乙可知该电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω(2)由于电压表并非理想电表，根据实验测得电池电动势的测量值

(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值，内阻测量值

(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。四、计算题：本大题共4小题，共44分。15.坐标原点处有一振源，t=0时刻振源开始振动，产生的简谐横波沿x轴正方向传播，t=0.6s时形成的波形图如图所示，此时振源第一次到达负向最大位移y0=−10cm处，且Q点刚开始振动。当位于x=8m处的质点P(1)简谐波的周期和最大波速；(2)若波速v=1.6m/s，自振源起振开始计时，6.8s时间内质点P运动的路程s及此时离开平衡位置的位移y。16.一半径R=10cm的半球形玻璃砖，O点是半球的球心，虚线OO1表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。现有一束范围足够大的平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。已知其中一条光线入射点为O，另一条光线的入射点为A，穿过玻璃砖后两条光线交于B点，OA=5cm，OB=103(1)玻璃砖的折射率；(2)入射点为A的光线从A传播到B所需的时间；(3)球面上有光射出的区域在底面上投影面积。17.如图所示，在平面直角坐标系第一象限内有沿y轴负方向、电场强度大小E=3mv02qL的匀强电场，第三象限内某正三角形区域中有方向垂直坐标平面向里、磁感应强度大小B=23mv0qL的匀强磁场(图中未画出)。现有一质量为m、电荷量为+q(q>0)的带电粒子(不计重力)(1)M点到O点距离；(2)正三角形区域磁场的最小面积；(3)粒子从开始运动到第二次到达y轴的最短时间。18.如图所示，倾角θ=37°的斜面固定在水平地面上，质量m=0.2kg的物块甲放在质量M=0.6kg的凹形槽乙底部中心，甲的前后两端距乙内壁前后两端的距离为L=3m，甲与乙底部之间的动摩擦因数μ1=0.5，乙与斜面间的动摩擦因数μ2=0.25。初始时甲、乙在外力的作用下均处于静止状态，现撤去外力，同时给乙沿斜面向下的初速度v0=4m/s，乙下滑x0=2.25m(1)乙从开始运动到与挡板第一次发生碰撞所需的时间；(2)乙与挡板第一次碰撞时，甲前端距乙内壁前端的距离；(3)从乙与甲第一次发生碰撞到乙与挡板第二次发生碰撞所需的时间。

答案和解析1.【答案】D

【解析】A、光的偏振现象说明了光是横波，故A错误；

B、波长大于或者接近障碍物、缝、孔的尺寸时，就会发生明显的衍射现象，故B错误；

C、医学上用激光做“光刀”来切开皮肤，切除肿瘤，是利用了激光的能量高的特点，故C错误；

D、薄膜干涉是等厚干涉，用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，由于同一高度对应的膜厚度相同，故所观察到的干涉条纹应是水平的，故D正确。

故选D。2.【答案】B

【解析】A、机械波传播时，介质中质点在平衡位置附近做简谐运动，不会随波迁移，故A错误；

B、测绘科技人员利用声呐绘制海底地形图，应用了波的反射原理，故B正确；

C、如果两列波发生了稳定的干涉，这两列波的波峰和波峰在某时刻相遇，说明该点始终是振动加强点，但是如果这两列波频率不同，则不能发生稳定干涉，则该点不是始终振动加强的点，故C错误；

D、一渔船向鱼群发出超声波，被鱼群反射回来的超声波的频率变低，根据多普勒效应，说明鱼群正向渔船远离，故D错误。

故选B。3.【答案】B

【解析】A.由乙图可知，两振子的周期分别为

TA=2.0s

，由

f=1T

可知，

fAfB.由乙图可知，振子A速度为零时，振子B处于平衡位置，速度最大，B正确；C.由

TB2=0.5s

可知，振子B在任意0.5s内路程均为两倍振幅10cm；由

TA4=0.5s

可知，振子A若在平衡位置或最大位移处计时，在0.5s时间内位移为10cm，若从其它位置计时，在0.5s时间内经过平衡位置，则平均速度较大，路程大于10cm，若在D.由乙图可知，0.5s∼1s内，振子A向下振动，振子B先向下振动后向上振动，D错误。故选B。4.【答案】D

【解析】A做类单摆运动，周期为T=2πRg，第二次通过O点的时间为t=34T，根据题意ℎ=15.【答案】B

【解析】A、根据左手定则，等离子体中的正离子受到的洛伦兹力方向向上，负离子受到的洛伦兹力方向向下，所以发电导管上端为正极，下端为负极，则电容器上极板为正极板，下极板为负极板，板间电场方向向下，电容器中的颗粒受到的电场力向上，则颗粒带负电，故A错误；

B、等离子体流速为v，则q′vB=Uℎq′，可得U=Bvℎ，

S断开时，电容器板间电压为U，则Udq=mg，

解得v=mgdBℎq，故B正确；

C、导管内阻为r=ρℎbl，闭合开关S后，根据闭合电路欧姆定律可知电容器板间电压变小，则颗粒受到的电场力变小，不能悬停，故C错误；

D、根据闭合电路欧姆定律U=I6.【答案】A

【解析】设安培力F的方向与导轨平面成α角度时斜向右上时，安培力具有最小值，F=BIL，I=Er+R棒+R=2A，

根据平衡条件有Fcosα=μ(mg−Fsinα)，整理得F=μmgμsinα+cosα=μmgμ2+1sinα+60°，7.【答案】C

【解析】AB、使滑动变阻器的滑动触头P由a端移到b端，其阻值变小，根据“串反并同”，电流表A1、A3示数均增大，A2示数减小，电压表V1、V2示数都减小，故AB错误；

C、因为I3+I2=I1，A1、A3示数均增大，A2示数减小，则可得(I3+ΔI3)+(I8.【答案】A

【解析】设抛出和落地速度分别为v0、v，抛出时水平和竖直速度分别为v0x、v0y，

v0x=v0cos30°，v0y=v0sin30°，

落地时水平和竖直速度分别为vx、vy，

vx=vcos60°、vy=vsin60°，

空气阻力的冲量大小为I=Σkvt=kΣvt=ks(s为路程)9.【答案】BD

【解析】A、在真空中，紫光比红光的频率大，波长小，故A错误；

B、两种点光源位于水下同一深度ℎ时，在水面形成的圆形光斑半径r=ℎtanC，由于红光的折射率小，根据sinC=1n可知其临界角大，则半径大，光斑面积大，故B正确；

C、紫光的波长小于红光，对于同一个很窄的单缝，红光比紫光的衍射现象更明显，故C错误；

D、根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ10.【答案】AC

【解析】A、电源的效率为80%，则有UI+I2REI=80％，解得E=35V，故A正确；

B、20%×EI=I2r，解得电源内阻r=7Ω，故B错误；

C、对电动机，UI−I2rM=Gv，解得电动机的内阻rM11.【答案】BCD

【解析】A、根据左手定则，电子受到的洛伦兹力向下，则沿着直线FO1发射的电子从下边界Ⅱ离开磁场，故A错误；

B、根据洛伦兹力提供向心力，evB=mv2r，k=em，可得电子轨迹半径为r=22R，

沿直线ED发射的电子运动轨迹如图所示，O为轨迹圆的圆心，

根据几何关系易得OB⊥BO2，所以电子离开磁场后会经过圆心O2，故B正确；

C、沿着直线FO1发射的电子的运动轨迹如上图所示，O3为轨迹圆的圆心。

根据几何关系易得O2O3=R，电子离开磁场后仍然会经过圆心O2，α=45°，

则电子在磁场中的运动时间为，故12.【答案】BD

【解析】A.设物块A与B碰撞前瞬间的速度为v1，根据机械能守恒定律有

解得

v设碰后瞬间A、B的共同速度为v2，对A、B的碰撞过程，根据动量守恒定律有

解得

vA错误；B.初始时刻弹簧的压缩量为

x由

Ep=12kx2

，设碰后A、B一起向下运动的最大位移为x解得

xB正确；C.A、B分离的临界条件是二者之间弹力为零且加速度相同，根据牛顿第二定律及整体法分析易知分离瞬间弹簧的形变量应为零，假设A、B碰后的运动过程中未分离，即A、B上升到最高点时弹簧仍处于压缩状态，设此时弹簧的压缩量为x3，根据机械能守恒定律有

解得

x所以A、B在最高点速度减为零时，弹簧仍处于压缩状态，假设成立，即A、B碰后的运动过程中未分离。C错误；D.当A、B整体所受合外力为零时，弹簧压缩量为

x规定该平衡位置为坐标原点O，沿斜面向下为正方向，则当A、B相对O的位移为x时，A、B所受合外力为

F=3mg当A、B相对O的位移为−x时，A、B所受合外力为

F=3mg由此可判断A、B整体做简谐运动，振幅为

A=由题意可知周期为

T=2π碰撞时A、B相对平衡位置的位移为

x=如图所示，根据三角函数知识可知，A、B从碰撞到第二次速度减为零所用时间为

tD正确。故选BD。13.【答案】BC420

【解析】(1)若发现干涉图样不够清晰，可左右拨动金属拨杆，调节单缝和双缝平行，故选B。

(2)若将装置浸入某种绝缘液体中，其他条件不变，折射率变大，则光的波长变小，根据Δx=Ldλ可知干涉条纹的间距变小，故选C。

(3)Δx=7.56mm4=1.89×10−3m14.【答案】13.30.33小于小于

【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律U+URr=E，整理可得1U=1E+rRE，

结合图像乙可得1E=0.315.【答案】解：(1)根据题意t=0.6s=34T，得T=0.8s，

由图知质点的起振方向向上，依据题意：λ4+nλ=8m(n=1,2,3⋯)

根据v=λT得v=32(4n+1)×0.