上海市大同中學(xué)2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1.激光技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、光纖通信、寬帶網(wǎng)絡(luò)、信息處理、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科技研究、軍事發(fā)展等多方面都發(fā)揮著重要的作用。
(1)有關(guān)激光的特點(diǎn)與應(yīng)用，下列說法錯誤的是______。
A.激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，全息照相技術(shù)，利用了激光相干性好的特點(diǎn)
B.激光在醫(yī)學(xué)上被當(dāng)做“光刀”使用，但其亮度還不足以在金屬上打孔、切割、焊接
C.激光具有良好的單色性，光纖通信是激光和光導(dǎo)纖維相結(jié)合的產(chǎn)物
D.激光的平行度非常好，可以用來進(jìn)行精確的測距
(2)用單色光完成“楊氏雙縫干涉實(shí)驗”，光屏上形成的圖樣是______。

(3)如圖所示，兩束單色光a和b從水中射向水面的O點(diǎn)，它們進(jìn)入空氣后的光合成一束光c。根據(jù)這一現(xiàn)象可知，下列說法正確的是______。

A.兩束光在空氣中頻率相同
B.兩束光在水中的傳播速度相同
C.水對a光的折射率較小
D.從水射向空氣時，a光全反射的臨界角小于b光的臨界角
2.(1)如圖所示是主動降噪耳機(jī)的工作原理圖。在耳機(jī)內(nèi)設(shè)有麥克風(fēng)，用來收集環(huán)境中的噪聲信號，在此基礎(chǔ)上，耳機(jī)的處理器產(chǎn)生與環(huán)境噪聲相位相反的反噪聲波來抵消噪聲。下列說法正確的是______。

A.主動降噪利用了聲波的衍射
B.反噪聲波頻率和噪聲波頻率可以不同
C.理想情況下，反噪聲波和噪聲波振幅相同
D.主動降噪耳機(jī)可以使進(jìn)入耳膜的聲波頻率變小
(2)如圖所示是一列簡諧橫波在某一時刻的波的圖象，A、B、C是介質(zhì)中的三個質(zhì)點(diǎn)，已知波是向x正方向傳播，波速為v=20m/s，下列說法正確的是______。

A.這列波的波長是10m
B.質(zhì)點(diǎn)B此刻向y軸正方向運(yùn)動
C.質(zhì)點(diǎn)C再經(jīng)過0.1s通過平衡位置
D.質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)通過的路程一定為0.8cm
二、計算題：本大題共2小題，共66分。
3.隨著科技的發(fā)展，不斷有新的用來儲存電荷的裝置被創(chuàng)造出來，我們把能存儲電荷和電能的裝置叫做電容器。各種電容器在電子或電力設(shè)備里有廣泛的應(yīng)用。
(1)不帶電的物體甲與帶正電的物體乙接觸后也帶電，原因是______。
A.甲有部分電子轉(zhuǎn)移到乙上
B.甲有部分質(zhì)子轉(zhuǎn)移到乙上
C.乙有部分質(zhì)子轉(zhuǎn)移到甲上
D.甲、乙均失去了電子
(2)下列哪個措施是為了防止靜電產(chǎn)生的危害______。
A.在高大的煙鹵中安裝靜電除塵器
B.靜電復(fù)印
C.在高大的建筑物頂端裝上避雷針
D.靜電噴漆
(3)如圖所示，a、b兩點(diǎn)位于以負(fù)點(diǎn)電荷?Q(Q>0)為球心的球面上，c點(diǎn)在球面外，則______。

A.a點(diǎn)場強(qiáng)的大小比b點(diǎn)小
B.b點(diǎn)場強(qiáng)的大小比c點(diǎn)小
C.a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)高
D.c點(diǎn)電勢比a點(diǎn)高
(4)如圖所示，靜電計指針張角會隨電容器極板間電勢差U的增大而變大。現(xiàn)使電容器帶電，并保持總電量不變，實(shí)驗中每次只進(jìn)行一種操作，能使靜電計指針張角變大的是______。

A.將玻璃板插入兩板之間
B.將云母板插入兩板之間
C.將A板稍微上移
D.減小兩極板之間的距離
(5)利用DIS電流傳感器可以測量電容器的電容。讓充電后的電容器通過大電阻R放電，電流傳感器A與計算機(jī)連接，記錄放電電流I隨時間t變化的圖象，圖象與橫坐標(biāo)軸圍成的面積，數(shù)值上等于電容器的帶電量Q(可用DIS系統(tǒng)軟件計算)，Q與充電電壓U的比值即為電容器的電容C。

①圖甲、圖乙為放電法測量電容的兩種電路原理圖，先開關(guān)S與1端相連，充電結(jié)束后，讀出電壓表的示數(shù)。然后把開關(guān)擲向2端，記錄I?t圖象，測量出電容器的帶電量Q。在甲、乙兩圖中，實(shí)驗系統(tǒng)誤差較大的是______(選填“甲”或“乙”)，原因是______對實(shí)驗的影響，使電容測量值______(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
②DIS系統(tǒng)軟件記錄的電容器放電電流I隨時間t變化的圖象可能是______。

(6)如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計)，經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場)，電子進(jìn)入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓U1=1600V，M、N兩板間的電壓U2=200V兩板間的距離為d=10cm，板長為L1=20cm，板右端到熒光屏的距離為L2=40cm，電子質(zhì)量m=9.11×10?31kg，電子電量為e=1.6×10?19C，求：

①電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量y；
②P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離y′。
4.如圖所示為從硅晶圓上取下已制好的集成電路所需的芯片。如今，1cm2的集成電路就可以擁有幾十億甚至上百億個電子元器件。穩(wěn)定、高效、輕便的集成電路為人們的生活、科技帶來了無限的可能。

(1)在物理學(xué)中，常用比值法定義物理量，用來表示研究對象的某種性質(zhì)。下列關(guān)系式中，不屬于比值法定義的是______。
A.電流I=UR
B.電功率P=Wt
C.電阻R=UI
D.電動勢E=W逆q
(2)如圖所示的電路中，A、B為相同的兩個燈泡，當(dāng)變阻器的滑頭向D滑動時______。

A.A燈變亮，B燈變暗
B.A燈變暗，B燈變亮
C.A、B燈均變亮
D.A、B燈均變暗
(3)如圖所示電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，各電阻阻值如圖所示(Rγb，而兩束光進(jìn)人空氣中時，折射角相等，即ia=ib，由折射率的定義n=sinisinγ可知，navb，故B錯誤；
D、由臨界角與折射率關(guān)系sinC=1n可知，Ca>Cb，故D錯誤。
故選：C。
故答案為：(1)B；(2)A；(3)C。
(1)根據(jù)激光的特點(diǎn)判斷各選項。
(2)根據(jù)干涉和衍射的特點(diǎn)判斷各選項。
(3)當(dāng)兩束單色光從水中射向空氣時，它們的折射角不同，但合成后的光束c表明它們在空氣中的傳播方向相同。這意味著兩束光在空氣中的頻率相同，因為頻率是光的固有屬性，不會因介質(zhì)變化而改變。同時，由于折射率與光的頻率有關(guān)，不同頻率的光在同種介質(zhì)中的折射率不同，因此兩束光在水中的傳播速度也不同。此外，根據(jù)全反射的條件，折射率較大的光束在從水射向空氣時，其全反射的臨界角較小。
本題的關(guān)鍵在于理解光的折射和全反射原理，以及折射率與光的頻率的關(guān)系。通過分析兩束光在不同介質(zhì)中的傳播特性，可以判斷出它們的頻率、折射率和全反射臨界角的關(guān)系。明確干涉和衍射和激光的特點(diǎn)。
2.【答案】C B
【解析】解：(1)A、主動降噪利用了聲波的干涉，故A錯誤；
B、反噪聲與噪聲相抵消，即它們能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，反噪聲波頻率和噪聲波頻率相同，故B錯誤；
C、反噪聲聲波與噪聲振幅、頻率相同，步調(diào)相反，使合成后的聲音大大降低，故C正確；
D、聲波的頻率取決于波源，波源的振動頻率不變，被動降噪方式不會改變進(jìn)入耳膜的聲波頻率，故D錯誤。
故選：C。
(2)A、由圖知：這列波的波長是12m，故A錯誤；
B、簡諧橫波向x正方向傳播，波形向右平移則知質(zhì)點(diǎn)B此刻向y軸正方向運(yùn)動，故B正確；
C、根據(jù)題意，λ=12m，v=20m/s，根據(jù)公式v=λT可求T=0.6s，故C質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過0.15s才經(jīng)過平衡位置，故C錯誤；
D、質(zhì)點(diǎn)一個周期內(nèi)通過的路程一定為四倍振幅，即為4×0.4cm=1.6cm，故D錯誤。
故選：B。
故答案為：(1)C；(2)B。
(1)主動降噪耳機(jī)的工作原理基于聲波的干涉原理，即通過產(chǎn)生與環(huán)境噪聲相位相反的聲波來抵消噪聲。這一過程要求反噪聲波與噪聲波在頻率、振幅和相位上匹配，以實(shí)現(xiàn)聲波的相互抵消。因此，分析選項時，需要考慮聲波干涉的基本條件。
(2)根據(jù)波的圖象和波速，可以計算出波長和周期。
其次，根據(jù)波的傳播方向，可以判斷質(zhì)點(diǎn)的振動方向。
最后，根據(jù)簡諧振動的性質(zhì)，可以判斷質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)的位移。
主動降噪耳機(jī)通過產(chǎn)生與環(huán)境噪聲相位相反的聲波來實(shí)現(xiàn)降噪，這一過程基于聲波的干涉原理。為了實(shí)現(xiàn)有效的降噪，反噪聲波必須與噪聲波在頻率、振幅和相位上匹配。理解這一原理對于分析和解決相關(guān)問題至關(guān)重要。理解簡諧橫波的性質(zhì)，包括波長、波速、周期、質(zhì)點(diǎn)振動方向和質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)的位移。通過觀察波的圖象和利用波的傳播方向，可以判斷質(zhì)點(diǎn)的振動方向。同時，利用波長、波速和周期的關(guān)系，可以計算出質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)的位移。|
3.【答案】A C D C 乙電壓表的分流作用偏小 C
【解析】解：(1)不帶電的物體甲與帶正電的物體乙接觸后也帶電，根據(jù)接觸起電的原理，可知原先不帶電甲有部分電子轉(zhuǎn)移到帶正電的乙上，而使甲帶正電，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
(2)在高大的煙鹵中安裝靜電除塵器、靜電復(fù)印、靜電噴漆都是在利用靜電。在高大的建筑物頂端裝上避雷針是為了防止靜電產(chǎn)生的危害，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
(3)AB、根據(jù)點(diǎn)電荷的電場分布，因a、b兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷的距離相等，而c點(diǎn)與點(diǎn)電荷的距離較遠(yuǎn)，故a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)的大小相等，且均大于c點(diǎn)的場強(qiáng)，故AB錯誤。
CD，根據(jù)點(diǎn)電荷的電場分布，可知以負(fù)點(diǎn)電荷為球心的球面為等勢面，故a、b兩點(diǎn)的電勢相等。根據(jù)沿電場線的方向電勢降低，可知c點(diǎn)電勢比a點(diǎn)高，故C錯誤，D正確。
故選：D。
(4)AB、根據(jù)電容的決定式：C=?rS4πkd，將玻璃板或云母板插入兩板之間，會使相對介電常數(shù)?r變大，則電容變大。根據(jù)電容的定義式：C=QU，因電量不變，故電勢差U變小，則靜電計指針張角變小，故AB錯誤；
C、將A板稍微上移，會兩極板的正對面積S變小，根據(jù)電容的決定式：C=?rS4πkd，可知電容變小。根據(jù)電容的定義式：C=QU，因電量不變，故電勢差U變大，則靜電計指針張角變大，故C正確；
D、減小兩極板之間的距離d，根據(jù)電容的決定式：C=?rS4πkd，可知電容變大。同理可知靜電計指針張角變小，故D錯誤。
故選：C。
(5)①因在乙兩中電容器放電時電壓表會有電流通過，故電流表的示數(shù)小于電容器的放電電流，則測量所得的帶電量Q偏小，故實(shí)驗系統(tǒng)誤差較大的是乙，原因是電壓表的分流作用對實(shí)驗的影響，根據(jù)：C=QU，充電電壓U的測量無誤差，可知電容測量值偏小。
②電容器放電過程電壓逐漸變小，放電電流也逐漸變小，根據(jù)q=It，可得相同時間內(nèi)電容器帶電量的減小量ΔQ逐漸變小，由C=QU=ΔQΔU，可知相同時間內(nèi)電容器的電壓的減小量ΔU逐漸變小，可得相同時間內(nèi)放電電流的減小量ΔI逐漸變小，即I?t圖像的斜率逐漸減小，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
(6)①設(shè)電子經(jīng)加速電壓U1加速后獲得的速度大小為v0，根據(jù)動能定理得：
eU1=12mv02
電子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動，則：
由平行于極板方向做勻速直線運(yùn)動，可得：
L1=v0t
由垂直于極板方向做勻加速直線運(yùn)動，可得：
y=12at2
根據(jù)牛頓第二定律得：
a=eEm=eU2md
聯(lián)立可得：y=U2L124dU1
其中：d=10cm=0.1m，L1=20cm=0.2m
解得：y=0.0125m
②根據(jù)類平拋運(yùn)動的推論：末速度反向延長交于勻速直線運(yùn)動的位移的中點(diǎn)，如下圖所示：
由幾何關(guān)系可得：
yy′=L12L2+L12
其中：L2=40cm=0.4m
解得：y′=0.0625m
故答案為：(1)A；(2)C；(3)D；(4)C；(5)①乙；電壓表分流作用；偏?。虎贑；
(6)①電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量y為0.0125m；
②P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離y′為0.0625m。
(1)根據(jù)接觸起電的原理分析解答。
(2)靜電除塵器、靜電復(fù)印、靜電噴漆都是在利用靜電。安裝避雷針是為了防止靜電產(chǎn)生的危害。
(3)根據(jù)點(diǎn)電荷的電場分布判斷a、b、c三點(diǎn)場強(qiáng)的大小關(guān)系；以點(diǎn)電荷為球心的球面為等勢面，根據(jù)沿電場線的方向電勢降低，判斷a、b、c三點(diǎn)電勢的高低。
(4)根據(jù)電容的決定式判斷電容的變化，根據(jù)電容的定義式判斷電勢差的變化，可確定靜電計指針張角的變化。
(5)①在乙兩中電容器放電時電壓表會有電流通過，電壓表的分流作用對實(shí)驗的影響，電流表的示數(shù)小于電容器的放電電流，則測量所得的帶電量Q偏小，據(jù)此分析解答；②根據(jù)電容器放電過程電壓的變化，判斷放電電流的變化。根據(jù)電容器帶電量的減小快慢，得到電壓與電流的減小的快慢，根據(jù)I?t圖像的斜率變化進(jìn)行判斷。
(6)①根據(jù)動能定理求得電子經(jīng)加速電壓U1加速后獲得的速度大小。電子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動，將運(yùn)動分解處理，根據(jù)牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式解答；
②根據(jù)類平拋運(yùn)動的推論，應(yīng)用幾何關(guān)系去解答。
本題考查了靜電場的相關(guān)知識，涉及到了起電方式，靜電的利用與防護(hù)，點(diǎn)電荷的電場分布，平行板電容器的動態(tài)分析，帶電粒子在電場中加速與偏轉(zhuǎn)的運(yùn)動問題。題目較基礎(chǔ)，應(yīng)用相應(yīng)的基礎(chǔ)原理解答即可。
4.【答案】A D C D 電荷量 10389 電流保護(hù)電路 2.83 1.03 1.94
【解析】解：(1)電動勢E=W逆q、電阻R=UI、電功率P=Wt均屬于比值定義；電流I=UR是歐姆定律的表達(dá)式，不屬于比值定義。故BCD錯誤，A正確。
故選：A。
(2)當(dāng)滑片向D端滑動，滑動變阻器的阻值變小，電路的總電阻都會變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律知總電流變大，內(nèi)電壓減大，所以路端電壓減小，可知燈A變暗；
再根據(jù)干路電流變大，燈A電流變小，所以電源右側(cè)電路的電流變大，電阻R上的電流變大，所以分壓變大，但是路端電壓減小，所以B燈和滑動變阻器上的電壓就變小，所以B燈實(shí)際功率的變小，所以B燈變暗；故D正確，ABC錯誤。
故選：D。
(3)AB、當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P在a端和在b端時，分別有一電阻被短路，此兩種情況外電路的總電阻最小，所以滑動變阻器從a端滑到b端的過程中，總電阻先由阻值最小逐漸增大后再減小到阻值最小，而電源的電動勢和內(nèi)阻不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律，總電流先減小后增大，則內(nèi)電壓先減小后增大，外電壓先增大后減小，即電壓表的讀數(shù)先增大，后減小，故AB錯誤。
C、當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P在a端和在b端時，分別有一電阻被短路，此兩種情況外電路的總電阻最小，且R總

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