2025-2026学年江苏省天一中学高二（上）期中物理试卷（强化班）（含答案）

这是一份2025-2026学年江苏省天一中学高二（上）期中物理试卷（强化班）（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.某电视节目上一男子表演“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯。关于这一现象，下列说法中正确的是( )
A. 声音频率越低越容易震碎玻璃杯
B. 声音频率越高越容易震碎玻璃杯
C. 需要很大的音量才能震碎玻璃杯
D. 在适当的频率下无需很大的音量就能震碎玻璃杯
2.如图是一些光现象的示意图，图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图，图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中，将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后，条纹间距变小
B. 图乙中，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙中，a光在水珠中传播速度一定小于b光在水珠中传播速度
D. 图丁中，从图示位置转动偏振片Q，光屏上亮度将逐渐变暗
3.如图，某同学利用一半径R较大的固定光滑圆弧槽和一直径为d(d≪R)的刚性小球来测定当地的重力加速度。已知小球的运动为简谐运动.下列说法正确的是( )
A. 应从小球处于最高点开始计时
B. 从不同高度释放，小球的周期不同
C. 若将n次全振动误记为n−1次，重力加速度的测量值将偏小
D. 小球经过最低点时加速度为零
4.位于同一水平面上的两根平行金属导轨，放置在水平向左匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图，如图所示，一根通有恒定电流的导体棒正在导轨上向右做匀速直线运动，现将匀强磁场沿顺时针方向缓慢转过90∘的过程中，导体棒始终保持匀速运动，则以下说法正确的是( )
A. 摩擦力Ff大小一直不变B. 摩擦力Ff先增大后减小
C. 磁感应强度B先减小后增大D. 磁感应强度B先增大后减小
5.1932年，美国物理学家安德森在宇宙射线实验中发现了正电子，证实了反物质的存在。实验中，安德森记录了正电子在云室中经过6mm铅板的轨迹照片如图所示，匀强磁场方向垂直于纸面，正电子穿过铅板会有部分能量损失，其他能量损失不计，则可判定正电子( )
A. 由下向上穿过铅板B. 所在磁场方向一定垂直于纸面向外
C. 穿过铅板后做圆周运动的半径变大D. 穿过铅板后做圆周运动的角速度不变
6.如图所示为“插针法测玻璃砖折射率”实验中的一个场景.接下来再插一根针，应使它同时挡住图中的( )
A. a、bB. c、dC. a、cD. a、b、c、d
7.一束波长为λ的单色光垂直入射到一个狭缝上，在屏上观察到衍射图样，缝的宽度为d，缝到屏的距离为L。请根据学过的知识判断，中央明条纹的宽度可能是( )
A. 2LλdB. 2dλLC. 2dλLD. 2Lλd
8.两根相同的弹性导线平行放置，分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2.下列图像可能正确的是
A. B. C. D.
9.如图，绝缘环a、b质量均为m，带电量均为+q，分别套在固定的水平绝缘杆上，环的直径略大于杆的直径，环与杆的动摩擦因数均为μ，两杆分别处于竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中，分别给两环水平向右的初速度v0，两环向右运动直至停下，下列说法不正确的是( )
A. 摩擦力对两环的冲量相同
B. 摩擦力对两环做的功相同
C. 若两环最终位移相同，则b环运动时间较短
D. 若两环最终运动时间相同，则b环位移较短
10.位于x轴上P、Q两点的波源，形成两列振幅分别为10cm、20cm的相向传播的机械波。已知P点波源产生的机械波的波速为2m/s，t=0时刻两列波的波形如图所示，下列说法正确的是( )
A. 两波源的起振方向相同
B. 若一观察者沿x轴负半轴方向运动，则他感知到的P点波源产生的波的频率小于0.5Hz
C. 叠加稳定时，两波源间(不含波源)有10个质点的振幅为30cm
D. t=6s时，两波源间(不含波源)有5个质点的位移为−10cm
11.如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。物块质量m=1kg，弹簧劲度系数k=100N/m，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，弹簧伸长量Δx=23cm，撤去拉力后物块由静止向左运动经O点最远到达B点。重力加速度为g=10m/s2。下列说法中正确的是( )
A. 物块在B点所受弹簧弹力与在A点大小相等
B. 物块运动的总路程为131cm
C. 物块最终停在O点右侧1cm处
D. 物块最终停在O点左侧1cm处
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。
(1)已知光屏上第一条亮条纹读数为x1，第七条亮条纹如图丙所示读数记为x7=____________mm，该单色光的波长λ=____________(用a，L，x1，x7表示)。
(2)如图甲，若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为____________(用L、a、b和c表示)
(3)如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将____________(变大、变小或不变)
(4)若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比____________(变大、变小或不变)
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.在测量玻璃砖折射率实验中，选择长方体玻璃砖，玻璃砖截面ABCD如图所示。AB边长为30cm，AD边长为8.0cm，已经测得玻璃砖折射率为n= 2。实验中某同学用一束细激光自O点射入玻璃砖，已知OA=6.0cm，求：
(1)为使激光恰好照射到D点，求激光在AB面上入射角的正弦值；
(2)保持(1)入射角不变，把入射点向A移动，当新的入射点距A的距离为2.0cm时，判断激光束第一次自玻璃砖射出点的位置并计算该点到D点的距离。
14.如图，图a所示的均匀介质中有一波源S1上下做简谐运动，其振动图像如图b。同一水平面上有一质点P且S1P=6m.当波源S1处于平衡位置且向下运动时，P处于波谷。求：
(1)该机械波传播的速度大小v；
(2)若波速v>2m/s，则从波源S1开始振动4s后，同一水平面的另一波源S2(S1S2⊥PS1)开始振动，如图c所示，两波源相距S1S2=8m.若从S2发出的波刚传到P点的时刻开始计时，判断P处的振动是加强的还是削弱的，并求出P点的振幅。
15.如图所示，一竖直光滑的足够长的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为m的小球A相连，小球A静止时所在位置为O。另一质量为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落，与A发生瞬间碰撞后一起开始向下运动。两球均可视为质点，在运动过程中，设弹簧的形变始终在弹性限度内，当其形变量为x时，弹性势能为Ep=12kx2，弹簧振子简谐运动的周期T=2π mk。已知H=9mgk，重力加速度为g。求：
(1)B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度大小
(2)A、B在某位置分离瞬间的速度大小
(3)当A、B分离后，立即把B拿走，求自A、B分离开始计时，到A竖直向下通过O点经过的时间t?
16.如图所示，在y轴两侧有垂直于纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度大小分别为B1和B2，且B1=2B2=2B.坐标原点O处有一个质量为M、处于静止状态的中性粒子，分裂为两个带电粒子a和b，其中粒子a的电荷量为−q，质量m=γM(γ可以取0～1的任意值).分裂时释放的总能量为E，并且全部转化为两个粒子的动能．不计粒子重力和粒子之间的相互作用力，不计中性粒子分裂时间和质量亏损，不考虑相对论效应．已知a粒子的速度沿x轴正方向，求：
(1)粒子a在磁场B1、B2中运动的半径之比k；
(2)γ取多大时，粒子a在磁场B1中运动的半径最大，以及此时的最大半径；
(3)若a粒子的速度沿右上方与x轴正方向夹角为30°，γ取多大时，两粒子会在以后的运动过程中相遇．(已知若csθ= 34，则取θ=64°)
参考答案
1.D
2.B
3.C
4.C
5.D
6.B
7.A
8.A
9.C
10.D
11.D
12.(1)13.870 ax7−x13L
(2) acLb(b+c)
(3)变小
(4)不变

13.解：(1)由几何关系可得折射角的正弦为 sinr=OA OA2+AD2=35
解得r=37°
根据折射定律有 n=sinisinr
激光在AB面上入射角的正弦值为 sini=3 25
(2)把入射点向A移动，当新的入射点距A的距离为2.0cm时，根据全反射的临界角 sinC=1n
解得 C=45 ∘ ，由几何关系知，此时光线在AD面上入射角为53°，可知光在AD面的E点发生全反射，经DC下表面的F点第一次从玻璃砖射出，由几何关系可知 tan37 ∘=OAAE=DFAD−AE
解得 DF=4cm ，即激光束第一次自玻璃砖射出点到D点的距离为4cm

14.解：(1)设波长为 λ ，波速为 v 。由图可知周期 T=2s ，根据题意，易得
S1P=6m=34λ+nλn=0,1,2,3⋯⋯
又 v=λT ，解得 v=124n+3m/s(n=0,1,2,3⋯⋯)
(2)波速 v>2m/s ，则 n=1 ，波长为 λ=8m ，由几何关系易知 S2P= 62+82m=10m
故质点P到两波源的波程差为 Δx=S2P−S1P=4m=λ2
因 t=4s 时两波源振动方向相反，故P点为振动加强点，则振幅为 A′=4cm

15.解：(1)小球B自由下落H的速度设为 vB ，根据机械能守恒有 mgH=12mvB2
解得 vB= 2gH
B与A碰撞过程动量守恒，则有 mvB+0=(m+m)v1
解得 v1= 9mg22k
(2)当弹簧处于原长时A、B分离，从A、B碰撞后到A、B分离的过程有能量关系 12(2m)v12+12kx02=2mgx0+12(2m)v22
其中 x0=mgk ，分离时A、B两球的速度大小 v2= 3mg2k 。
(3)AB分离之后，A继续上升，设最高位置到两球分离位置距离为 x′ ，有 12mv22=12kx′2+mgx′
解得 x′=mgk
即分离的位置相对于平衡位置的间距等于振幅的一半。
可见A回到O时速度方向向下，耗时 t=16T+14T+nT=2π512+n mk ， n=0,1,2,3⋯⋯

16.解：(1)由qvB=mv2R可得：R=mvqB
粒子a在磁场中运动过程中比荷与速率都不会改变，所以磁场B1、B2中运动的半径之比
k=R1R2=B2B1=12；
(2)分裂过程动量守恒，可得：γMva=(1−γ)Mvb，
能量守恒可得：E=12γMva2+12(1−γ)Mvb2，
解得：va= 21−γEγM
则粒子a在右边磁场B1中运动的半径为Ra1=γMvaqB1= 2γ(1−γ)MEqB1
可知，当γ=12时Ra1最大，其值为Ra1max= 2ME4qB；
(3) 一个中性粒子分裂为两个带电粒子a和b，根据电荷守恒，a粒子带负电，b粒子带等量正电。由于两个粒子的质量和速度的乘积相等，所以两个粒子在同一磁场中的运动半径也相等，即a、b粒子在磁场B1、B2中运动的半径之比均为1: 2。
a、b粒子在磁场B1、B2中运动的周期分别为Ta1=2πγMqB1=πγMqB，Ta2=2πγMqB2=2πγMqB；Tb1=2π(1−γ)MqB1=π(1−γ)MqB，Tb2=2π(1−γ)MqB2=2π(1−γ)MqB；a、b两粒子的运动轨迹如图1所示：
它们相遇的位置共有四个，分别为C、D、E和F点，
①若在C点相遇，则可得：13Ta1=23Tb2+13Tb1，则可得：γ=56；
②若在D点相遇：13Ta1+16Ta2=23Tb2+13Tb1+16Tb2，则可得：γ=34；
③若在E点相遇，可得：13Ta1+23Ta2+13Ta1+16Ta2=16Tb2，则γ=18
④若在F点相遇，由几何关系可知csα=12O1O2O1F= 34，即α=64∘，
13Ta1+30∘+α360∘Ta2=30∘+α360∘Tb2，则γ=47124
综上，γ可取γ=56或γ=34或γ=18或γ=47124。