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5 月高二素质测评
物理
注意事项：
1．本试卷考试时间为 75 分钟，满分 100 分。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、单选题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项
符合题目要求。
1．如图所示为课本中的四幅插图，下列说法正确的是
A．图甲所示的燃气灶点火器的原理是尖端放电
B．图乙所示的电容器可以储存电荷，且电荷量越多电容越大
C．图丙所示的变压器是升压变压器
D．图丁所示的金属探测器工作时，线圈中要有恒定的电流
2．根据高中物理所学知识，下列生活中的物理现象分析错误的是
A．物体发生共振时，其振幅最大
B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹，是光的衍射现象
C．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象
D．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声，可以用多普勒效应解释
3．如图所示，弹簧下面挂一质量为 m 的物体，物体在竖直方向上做振幅为 A 的简谐运动，当物体振动到最
高点时，弹簧正好处于原长，弹簧始终在弹性限度内。物体在振动过程中，下列说法正确的是
A．弹簧的最大弹性势能等于 mgA
B．弹簧始终对物体做负功
C．物体在任意 周期内通过的路程一定等于 2A
D．物体在平衡位置时所受弹簧的弹力大小应为 2mg
4．某型号脂肪测量仪（如图甲所示）可测量脂肪积累程度，其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占
比例（脂肪含量越高电阻越大），模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者双手分别握住两手柄 A
、B。体型相近的两人相比，脂肪含量高者，其电路中
A．电压表 示数更大 B．电压表 示数更小
C．电源的效率更高 D．测量仪的总功率更大
5．如图所示，一束单色光从介质 1 射入介质 2，在介质 1、2 中的传播速度分别为 、 ，在介质 1、2 中
的波长分别为 、 ，在介质 1、2 中的折射率分别为 、 ，频率分别为 、 ，则
A． B． C． D．
6．一个质点以 O 为中心做简谐运动，其位移随时间变化的图像如图所示，a、b、c、d 表示质点在不同时
刻的相应位置。下列说法正确的是
A．质点通过位置 d 时速度与加速度均为负值
B．简谐运动的频率是 0.25 Hz
C．质点从位置 a 到位置 c 运动的路程比从位置 b 到位置 d 短
D．质点从位置 b 到位置 d 所受回复力的冲量不为零
7．一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历三个过程 ab、bc、ca 回到原状态，其 图像如图所示。已
知气体在状态 a 的压强为 、体积为 、温度为 ，气体在状态 b 的温度 ，气体在状态 c 的温
度 ，下列说法正确的是
A．气体在状态 b 时的体积为
B．气体在状态 c 时的压强为
C．气体由状态 c 到状态 a，外界对气体做功为
D．气体由状态 a 重新回到状态 a 的过程，气体对外界做功为
二、多选题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有两个或
两个以上正确答案，全部选对得 6 分，漏选得 3 分，错选得 0 分。
8．下列说法中正确的是
A．处于热平衡状态的系统，温度一定相同
B．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子，动能大的分子温度高
C．摄氏温度与热力学温度无法比较
D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同
9．一列简谐横波沿 x 轴传播，在 时刻和 时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知 处
的质点在 内运动的路程为 1.5 cm。下列说法正确的是
A．波沿 x 轴正方向传播
B．波源振动周期为 2.4 s
C．波的传播速度大小为
D． 时， 处的质点的速度方向与回复力方向相同
10．如图，足够长的光滑金属框架竖直放置，顶端留有接口 a、b，两竖直导轨间距为 d。一质量为 m、长
度为 d 的金属棒始终与竖直导轨接触良好，磁感应强度为 B 的匀强磁场与框架平面垂直，重力加速度为 g。
科学小组欲将顶端接口 a、b 分别接入定值电阻、电容器、电感线圈这三种常见的电路元件。查阅资料后得
知：①定值电阻阻值为 R，②电容器电容为 C，电容表达式为 ，③电感线圈的自感系数为 L，自感
电动势 ，通过的电流为 I 时，储存的能量为 。不计空气阻力，不计框架和金属棒的电
阻，不计电磁辐射的能量损失。下列说法正确的是
A．若在 a、b 间接入定值电阻，静止释放金属棒，金属棒的最终速度
B．若在 a、b 间接入电容器，静止释放金属棒，金属棒下落运动的加速度大小
C．若在 a、b 间接入电感线圈，静止释放金属棒，金属棒将做简谐运动
D．若在 a、b 间接入电感线圈，静止释放金属棒，若以释放位置为初始位置，则金属棒最大动能为
三、非选择题：本题共 5 道小题，共 54 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演
算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（8 分）某同学设计了如图甲所示的一种可以测量重力加速度大小 g 的实验装置，所用器材有：2 g 的砝
码若干、托盘 1 个、轻质弹簧 1 根、米尺 1 把、光电门 1 个、数字计时器 1 台等。
具体步骤如下：
①将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上装有遮光片的托盘，在托盘内放入一个砝码，如图甲所示；
②用米尺测量平衡时弹簧的长度 l，并安装光电门；
③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放，使其在竖直方向振动；
④用数字计时器记录 30 次全振动所用时间 t；
⑤逐次增加托盘内砝码的数量，重复②③④的操作。
该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的周期公式 ，其中 k 为弹簧的劲度系数，
M 为振子的质量。
（1）由步骤④、弹簧振子的振动周期公式，则振子的质量 ________；
（2）由实验数据作出的 图线如图乙所示，则弹簧的原长 ________m（保留三位有效数字）；
（3）事实上，该实验装置所受的空气阻力不可忽略，该弹簧振子振幅逐渐减小，最终静止，若其他操作均
正确则重力加速度的测量值将________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12．（8 分）在探究气体压强与体积关系实验中，某兴趣小组设计如图甲实验装置。已知重力加速度为 g，
注射器水平放置且外壁固定在水平桌面上，注射器气密性和导热性良好且外界环境温度保持不变，不计一
切摩擦。
（1）用刻度尺测得注射器刻度上 10 mL 到 20 mL 的长度为 2 cm，注射器活塞的横截面积为 ________
；
（2）在不悬挂沙桶的状态下向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压
，注射器内气体的体积 ；
（3）现挂上沙桶，活塞缓慢移动，稳定后，测出此时沙桶质量为 ，则气体体积的表达式 ________
（请用 、 、g、S、 表示）；
（4）在沙桶内适量添加沙子，活塞缓慢运动，稳定后记录沙桶和沙总质量以及对应的气体体积；
（5）以沙桶和沙的总质量 m 为纵轴，以 为横轴，绘制 图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距
为 a，纵轴截距为 b，可求得实验时当地的大气压强 ________（请选用 a、b、g、S 表示）。
13．（8 分）质谱仪的构造原理如图所示。粒子源 S 产生的带正电粒子首先经 M、N 两带电金属板间的加速
电场加速，然后沿直线从缝隙 O 垂直于磁场方向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场，在磁场中经过洛伦兹力
作用旋转半周后会打在感光屏的 P 点，若以 O 点为原点，现垂直于 OP 方向与沿 OP 方向分别建立 x、y 轴。
已知 M、N 两板间电压为 U，粒子的质量为 m、电荷量为 q。粒子所受重力、粒子间的相互作用力及进入电
场时的初速度均可忽略。
（1）求粒子离开加速电场时速度 v 的大小；
（2）求 P 点坐标；
（3）实际上，M、N 两板间的电势差是不稳定的，电势差会在区间 内浮动，求 OP 的长
度范围。
14．（14 分）如图所示，在矩形 中， 、 ，C 点为 AB 边的中点，在 、 处
有两个振源，振动方程分别为 、 ，它们在同一均匀介质中均
从 开始做简谐运动，已知 A 点在 时开始振动，求：
（1）这两列波在介质中的波长；
（2）4.5 s 的时间内，A 点、C 点各自通过的路程。
15．（16 分）某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为 O 点，半径为 R；直角三棱镜 FG 边的延长
线过 O 点，EG 边平行于 AB 边且长度等于 R， 。横截面所在平面内，单色光线以 角入射到
EF 边发生折射，折射光线垂直 EG 边射出，已知 ，真空中光速为 c。
（1）求该单色光在三棱镜中的传播速度；
（2）若玻璃砖对该单色光的折射率为 1.2，以 角入射的单色光线第一次到达半圆弧 AMB 可以发生全反射，
求光线在 EF 上入射点 D（图中未标出）到 E 点的距离范围。
5 月高二素质测评
物理答案
1．A 2．D 3．C 4．C 5．B
6．C 7．D 8．AD 9．AB 10．BC
11．【答案】（1） （2 分）； （2）0.401（0.400~0.402 均可得分，3 分）；
（3）不变（3 分）
12．【答案】（1）5（2 分）； （3） （3 分）；
（5） （3 分）
13．【答案】（1） ； （2） ；
（3）
【解析】（1）带电粒子在电场中加速，根据动能定理 （1 分）
解得 （1 分）
（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其轨道半径为 r
O、P 两点间的距离 （1 分）
根据牛顿第二定律 （1 分）
解得 （1 分）
P 点坐标为 （1 分）
（3）由（2）分析可知电压越大，偏转半径越大，则 OP 的长度范围为
（2 分）
14．【答案】（1）4 m； （2）50 cm，0
【解析】（1）由题意知 （1 分）
周期 （1 分）
波速 （1 分）
波长为 （1 分）
（2）结合几何知识可知 A 点到两波源的距离差为 ，
根据题意，两波源的相位差为 ，故 A 点为振动加强点，振幅为 10 cm（2 分）
内，A 不振动
内，A 只参与由波源 产生的振动， （2 分）
内，A 同时参与由波源 和 产生的振动且振动加强
故 （2 分）
综上所述，在 至 内质点 A 通过的路程 （2 分）
C 点到两波源的距离差为零，故为振动减弱点，振幅为 0，
故 4.5 s 的时间内，C 点通过的路程为 0（2 分）
15．【答案】（1） ； （2）
【解析】（1）由题意，设光在三棱镜中的折射角为 ，
则根据折射定律有 （2 分）
由于折射光线垂直 EG 边射出，
根据几何关系可知 （2 分）
代入数据解得
该单色光在三棱镜中的传播速度 （3 分）
（2）根据题意作出单色光第一次到达半圆弧 AMB 恰好发生全反射的光路图如图
则根据几何关系可知 FE 上从 D 点到 E 点以 角入射的单色光线第一次到达半圆弧 AMB 都可以发生全反射，
根据全反射临界角公式有 （2 分）
（2 分）
又因为 （2 分）
联立解得 （1 分）
所以光线在 EF 上的入射点 D 到 E 点的距离范围为 （2 分）

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