湖南省長(zhǎng)沙一中2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)湖南省長(zhǎng)沙一中2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.下列關(guān)于光學(xué)知識(shí)的說(shuō)法正確的是(

)A.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波

B.用白光做光的衍射實(shí)驗(yàn)，得到的條紋是黑白相間的

C.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)有力地證明了光的粒子性

D.醫(yī)生常用“彩超”檢查病人心臟和大腦是否病變，這是利用了波的干涉原理2.如圖所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌AB、CD水平放置，間距為d，電阻值不計(jì)。左側(cè)接電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源。導(dǎo)體棒靜止放在導(dǎo)軌上，與軌道CD間的夾角為θ，MN兩點(diǎn)間電阻為R且與軌道接觸良好。導(dǎo)軌所在區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為BA.導(dǎo)體棒所受安培力的方向水平向右

B.導(dǎo)體棒所受安培力的方向垂直于MN向左上方

C.導(dǎo)體棒所受安培力大小為BEdR3.如圖所示，甲是回旋加速器，乙是磁流體發(fā)電機(jī)，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.甲圖可通過(guò)增加電壓U來(lái)增大粒子的最大動(dòng)能

B.乙圖當(dāng)流量一定時(shí)，可通過(guò)增加AB極板之間的距離d來(lái)增大電源電動(dòng)勢(shì)

C.丙圖可以判斷出帶電粒子的電性，粒子只能從左側(cè)沿直線勻速通過(guò)速度選擇器

D.丁圖中產(chǎn)生霍爾效應(yīng)時(shí)，若載流子帶負(fù)電，穩(wěn)定時(shí)D4.一細(xì)長(zhǎng)磁鐵棒系于棉線下端形成單擺，并于此擺的正下方放置一環(huán)形導(dǎo)線，如圖所示，箭頭所示方向表示導(dǎo)線上電流的正方向。當(dāng)時(shí)間t=0時(shí)，單擺由圖示位置靜止釋放而來(lái)回?cái)[動(dòng)，若此單擺的擺動(dòng)可視為周期運(yùn)動(dòng)，其周期為T(mén)，則最可能表示該導(dǎo)線上的電流i與時(shí)間t在單擺一個(gè)周期內(nèi)的關(guān)系圖的是(

)A.

B.

C.

D.5.如圖所示，光滑軌道固定在水平地面上，質(zhì)量均為m、相距很近的A、B兩小球靜置于軌道水平部分。將質(zhì)量為M的小球C從軌道圓弧部分的某高度處由靜止釋放，設(shè)所有碰撞均為彈性碰撞，下列說(shuō)法正確的是(

)A.若M<m，C與A僅碰撞一次 B.若M<m，A與B僅碰撞一次

C.若M=m，C與A可碰撞兩次 D.若6.如圖裝置可形成穩(wěn)定的輻向磁場(chǎng)，磁場(chǎng)內(nèi)有匝數(shù)為n、半徑為R的圓形線圈，在t=0時(shí)刻線圈由靜止釋放，t=t1時(shí)刻速度變?yōu)関，假設(shè)此段時(shí)間內(nèi)線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，線圈導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的質(zhì)量、電阻分別為m、r，重力加速度為A.線圈下落過(guò)程中，線圈做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng)

B.線圈下落過(guò)程中機(jī)械能守恒

C.在t1時(shí)刻線圈的電流大小為I=Bvr二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.一列橫波在某介質(zhì)中沿x軸傳播，t=0.75s時(shí)的部分波形圖如圖甲所示，x=1.5mA.該波源激起的波在傳播途中遇到一個(gè)直徑為2m的球，能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

B.波沿x軸正向傳播

C.t=0.75s時(shí)P點(diǎn)的位移為103cm8.如圖所示，一根繃緊的水平繩上掛五個(gè)擺，擺球質(zhì)量均相同，其中A、E擺長(zhǎng)均為l，先讓A擺振動(dòng)起來(lái)，其他各擺隨后也跟著振動(dòng)起來(lái)，則穩(wěn)定后(

)A.其他各擺振動(dòng)周期跟A擺相同

B.E擺的驅(qū)動(dòng)力頻率最大

C.其他各擺振動(dòng)的振幅大小不同，E擺的振幅最大

D.B、C、D三擺振動(dòng)的振幅相同

9.如圖所示，在光滑的水平桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的滑環(huán)?；h(huán)上通過(guò)一根不可伸縮的輕繩懸掛著一個(gè)質(zhì)量為M的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)。將滑環(huán)固定時(shí)，極短時(shí)間內(nèi)給物塊一個(gè)水平?jīng)_量，物塊擺起后剛好碰到水平桿；若滑環(huán)不固定時(shí)，仍給物塊以同樣的水平?jīng)_量，則(g為重力加速度)(

)

A.給物塊的水平?jīng)_量為2MgL B.物塊上升的最大高度為mLm+M10.如圖所示，在紙面內(nèi)水平向右的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一水平的固定絕緣桿，小環(huán)P套在桿上，P的質(zhì)量為m，電量為?q(q>0)，P與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力沿紙面向下，小環(huán)由靜止起開(kāi)始滑動(dòng)，設(shè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，桿足夠長(zhǎng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小環(huán)最大加速度為amaxA.小環(huán)先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.小環(huán)的最大速度vmax=mgBq

C.若已知小環(huán)加速至加速度最大過(guò)程的時(shí)間t0，則此過(guò)程的位移x1三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.史上最早設(shè)計(jì)并做出“雙縫干涉實(shí)驗(yàn)”的是英國(guó)物理學(xué)家托馬斯?楊，如圖是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的初始版本，他用蠟燭作為光源，在蠟燭后面擋上一片厚紙片，并在紙片上戳一個(gè)很小的孔，讓光線透過(guò)，并用一面鏡子反射透過(guò)的光線，然后用一個(gè)厚約為0.3mm的紙片把這束光從中間分成兩束，結(jié)果在光屏上看到明暗相間的條紋。

(1)實(shí)驗(yàn)中紙片______(填a，b)處可看成是雙縫。

(2)______(填“能”或“不能”)通過(guò)上下移動(dòng)光屏使紙片正下方的O點(diǎn)形成暗條紋。

(3)以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮條紋之間的距離______。

A.將0.3mm的厚紙片改用0.212.如圖1所示，某課外探究小組利用氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)?；瑝KA和滑塊B的質(zhì)量(包括遮光條)分別為：m1=150.0g、m2=200.0g。實(shí)驗(yàn)中彈射裝置每次給滑塊A的初速度均相同，滑塊B初始處于靜止?fàn)顟B(tài)?；瑝KA的遮光條兩次通過(guò)光電門(mén)1的擋光時(shí)間分別為Δt1、Δt3，滑塊B的遮光條通過(guò)光電門(mén)2的擋光時(shí)間為Δt2。

(1)打開(kāi)氣泵，先取走滑塊B，待氣流穩(wěn)定后將滑塊A從氣墊導(dǎo)軌右側(cè)彈出，測(cè)得光電門(mén)1的時(shí)間大于光電門(mén)2的時(shí)間，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，后續(xù)的操作是______；

A.調(diào)高右側(cè)底座旋鈕

B.調(diào)高左側(cè)底座旋鈕

C.將光電門(mén)1向左側(cè)移動(dòng)

D.將光電門(mén)2向右側(cè)移動(dòng)

(2)如圖2所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，其讀數(shù)為_(kāi)_____mm；

(3)經(jīng)測(cè)量滑塊A、B上的遮光條寬度相同，則驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式為：______(用m1、m2、Δt1、Δm200210220230240Δ9.39.69.810.110.4

(5)小華同學(xué)提出，滑塊B的質(zhì)量應(yīng)包含橡皮泥的質(zhì)量，考慮到此因素影響，小華所繪制的m2?Δt2圖像中的圖線與(4)中繪制的圖形相比較，應(yīng)______。

A.向上平移

B.向下平移

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。13.(改編)如圖所示是一玻璃球，其半徑為R，O為球心，AB為一水平方向上的直徑。M點(diǎn)是玻璃球的最高點(diǎn)，一束激光自B點(diǎn)射入、從D點(diǎn)射出，出射光線平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的傳播速度為c，求：

(1)此玻璃球的折射率；

(2)光線從B傳播到D所用時(shí)間；14.如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為θ，N、Q兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下。將長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬桿cd垂直放在導(dǎo)軌上，桿cd由靜止釋放，下滑距離x時(shí)達(dá)到最大速度。重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，桿與導(dǎo)軌接觸良好。求：

(1)桿cd下滑的最大加速度和最大速度的表達(dá)式；

(2)由靜止釋放到最大速度過(guò)程中，桿上產(chǎn)生的熱量；

(3)若導(dǎo)軌粗糙，金屬桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ15.如圖甲所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在輻向電場(chǎng)，電場(chǎng)方向由圓心沿半徑向外，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E隨距圓心O的距離x的變化如圖乙所示，圖中E0為已知量。圓形區(qū)域外存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子，從圓心O點(diǎn)由靜止釋放，粒子沿半徑OP運(yùn)動(dòng)至虛線邊界上的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)再返回電場(chǎng)，粒子每次到達(dá)O點(diǎn)后沿進(jìn)入電場(chǎng)的路徑返回磁場(chǎng)，最后剛好沿PO方向回到O點(diǎn)，這個(gè)過(guò)程中粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間記為t0(未知)。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=mE03qR，不計(jì)帶電粒子的重力。求：

(1)帶電粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大??；

(2)t0的大小；

(31.【答案】A

2.【答案】D

3.【答案】D

4.【答案】D

5.【答案】B

6.【答案】C

7.【答案】AD8.【答案】AC9.【答案】BD10.【答案】CD11.【答案】b

不能

A

12.【答案】B

14.8

m1Δt1=13.【答案】解：(1)根據(jù)幾何關(guān)系可知，激光由D點(diǎn)射出時(shí)的入射角為30°，折射角為60°，所以，此玻璃球的折射率為

n=sin60°sin30°=3

(2)光線在玻璃球內(nèi)的傳播速度為

v=cn

光線從B傳播到D所用時(shí)間

t=2Rcos30°v

解得

t=3Rc

(3)若來(lái)自B點(diǎn)的光線射向M點(diǎn)，根據(jù)幾何關(guān)系可知，入射角為45°，而這種光線在玻璃球內(nèi)發(fā)生全反射的臨界角C滿足14.【答案】解：(1)設(shè)桿cd下滑到某位置時(shí)速度為v，則桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=BLv

回路中的感應(yīng)電流：I=ER+R

桿所受的安培力：F安=BIL

根據(jù)牛頓第二定律有：mgsinθ?B2L2v2R=ma

故當(dāng)速度v=0時(shí)，桿的加速度最大，最大加速度為am=gsinθ

方向沿導(dǎo)軌平面向下；

當(dāng)桿的加速度a=0時(shí)，桿的速度最大，最大速度為vm=2RmgsinθB2L2

方向沿導(dǎo)軌平面向下。

(2)桿cd15.【答案】解：(1)根據(jù)乙圖，圖中圖線所圍成面積代表電勢(shì)差，則

UOP=E0R2

由動(dòng)能定理可得

qUOP=12mv2

解得

v=E0Rqm

設(shè)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，根據(jù)題意作軌跡圖

由向心力公式得

qvB=mv2r

設(shè)∠O1OP=θ，由幾何關(guān)系可知

tanθ=rR

解得

θ=π3

所以∠MOP=2π3，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程所轉(zhuǎn)過(guò)的角度為

θ0=3×[2π?(π?2π