江蘇省徐州市2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page88頁(yè)，共=sectionpages1010頁(yè)江蘇省徐州市2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共11小題，共44分。1.光纖通信利用光信號(hào)傳遞數(shù)據(jù)，具有高速、大容量、低損耗、抗干擾等優(yōu)勢(shì)。光纖通信中光傳播的主要載體是光導(dǎo)纖維，它主要是利用了光的(

)A.干涉 B.衍射 C.偏振 D.全反射2.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，其動(dòng)量p與時(shí)間t的p-t關(guān)系圖線為(

)A. B. C. D.3.為確保公共安全，市民遛狗時(shí)應(yīng)牽繩。如圖所示，一市民遛狗時(shí)勻速前行，已知繩中拉力大小為F、方向與水平面夾角為θ。則在t時(shí)間內(nèi)拉力的沖量為(

)A.0

B.Ft，方向與F方向一致

C.Ftcosθ，方向與F方向一致

D.Ftcosθ，方向沿水平方向向左4.如圖所示，長(zhǎng)方體導(dǎo)體板放在方向與左、右表面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。電流I是導(dǎo)體板內(nèi)電子定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的恒定電流。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，電勢(shì)較高的為(

)A.上表面

B.下表面

C.左表面

D.右表面5.紅光和藍(lán)光分別通過(guò)0.4mm、0.8mm的單縫產(chǎn)生明暗相間的條紋，如圖所示。其中藍(lán)光通過(guò)0.8mm的單縫產(chǎn)生的條紋應(yīng)是A. B.

C. D.6.如圖所示，三根輕質(zhì)彈性細(xì)桿上端分別固定相同的小球、下端固定在一平板上。當(dāng)平板固定時(shí)，桿越長(zhǎng)，小球振動(dòng)周期越大。平板在周期性外力作用下左右振動(dòng)并帶動(dòng)小球振動(dòng)，在振動(dòng)過(guò)程中B球的振動(dòng)幅度最大。則在周期性外力作用下(

)A.小球B振動(dòng)周期最大

B.小球C振動(dòng)周期最大

C.只有小球B的振動(dòng)周期與平板振動(dòng)周期相同

D.三個(gè)小球的振動(dòng)周期均與平板振動(dòng)周期相同7.如圖所示，某同學(xué)用手使鉛筆尖水平方向左右振動(dòng)，另一同學(xué)勻速向外拖動(dòng)白紙，紙上就畫(huà)出一條描述筆尖振動(dòng)情況的x-t圖。筆尖經(jīng)圖中P點(diǎn)時(shí)(

)A.速度方向水平向左

B.動(dòng)能正在逐漸減小

C.加速度方水平向向右

D.回復(fù)力正在逐漸增大8.如圖，金屬棒兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于沿z軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通以沿x軸正方向的電流I，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ。若要使θ角變大，正確的操作是(

)A.兩懸線等長(zhǎng)變短

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度變小

C.棒中電流變大

D.金屬棒的質(zhì)量變大9.如圖所示，A、B、C是三只完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略不計(jì)的自感線圈。下列說(shuō)法正確的是(

)A.閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，A、B、C均逐漸變亮

B.閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，A和C立即亮、B逐漸變亮

C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間，C立即熄滅

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間，A閃亮后逐漸熄滅

10.如圖所示，水平面上放一“L”型框架，其上表面放置一物塊，物塊和框架之間用輕質(zhì)彈簧連接。所有接觸面光滑，框架足夠長(zhǎng)。開(kāi)始時(shí)框架和物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，用細(xì)線拉緊彈簧。剪斷細(xì)線后，則(

)A.系統(tǒng)的動(dòng)量增大 B.系統(tǒng)的機(jī)械能增大

C.彈簧原長(zhǎng)時(shí)物塊的動(dòng)量最大 D.彈簧伸長(zhǎng)量最大時(shí)框架動(dòng)量最大11.某企業(yè)應(yīng)用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的渦流加熱金屬產(chǎn)品，其工作原理圖如圖甲所示。線圈中通過(guò)的電流i與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示(圖甲中所示的電流方向?yàn)檎?。則置于線圈中的圓柱形金屬導(dǎo)體在0-t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的渦流(從左向右觀察)A.順時(shí)針?lè)较颍饾u增大 B.順時(shí)針?lè)较?，逐漸減小

C.逆時(shí)針?lè)较?，逐漸增大 D.逆時(shí)針?lè)较颍饾u減小二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共1小題，共15分。12.如圖所示，某同學(xué)利用一半徑為R的光滑圓弧面測(cè)定本地的重力加速度。該同學(xué)把小球移到距離最低點(diǎn)O較近的A點(diǎn)，由靜止釋放小球，小球在A點(diǎn)、B點(diǎn)之間振動(dòng)，圓弧面弧長(zhǎng)AB?R，因小球的運(yùn)動(dòng)可等效為單擺擺球的運(yùn)動(dòng)，該系統(tǒng)也稱為圓弧擺。

(1)為較精確測(cè)量小球多個(gè)振動(dòng)周期的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，計(jì)時(shí)起始位置應(yīng)為_(kāi)_____。

A.A點(diǎn)

B.O點(diǎn)

C.A點(diǎn)、B點(diǎn)之間的任意位置

(2)該同學(xué)正確選擇計(jì)時(shí)起點(diǎn)位置，多次從A點(diǎn)靜止釋放小球，分別得出各次的振動(dòng)周期，然后求出振動(dòng)周期的平均值，這種方法求周期可以減小______誤差(選填“偶然”、“系統(tǒng)”)。

(3)該同學(xué)逐漸降低釋放點(diǎn)高度，并分別測(cè)出小球的振動(dòng)周期。從較高位置釋放小球的振動(dòng)周期______從較低位置釋放小球的振動(dòng)周期(選填“大于”、“小于”、“等于”)。

(4)在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得n次全振動(dòng)的時(shí)間為t。該同學(xué)將圓弧面的半徑R作為擺長(zhǎng)，代入單擺的周期公式，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=______(用題中提供的物理量符號(hào)表示)。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)以上方式求得的重力加速度總比當(dāng)?shù)氐闹亓铀俅?。造成這種結(jié)果的原因是______。三、計(jì)算題：本大題共4小題，共41分。13.在一均勻介質(zhì)中，兩個(gè)相距x1=160m同步振動(dòng)的波源S1、S2，其振動(dòng)頻率均為f=10Hz。產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波在介質(zhì)中傳播速度v=320m/s。在波源S1正上方x2=120m處有一點(diǎn)14.在中國(guó)空間站“天宮課堂”的水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，航天員向水球中注入空氣，形成一個(gè)內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡與水球同心，氣泡半徑為R，水球半徑為53R。在過(guò)球心O的平面內(nèi)，一單色光以入射角i=53°水平照射這一水球，光線經(jīng)折射后恰好與內(nèi)圓相切。光在真空中的傳播速度為c，不考慮光線反射。(sin53°=0.8、cos53°=0.6)求：

(1)15.世界多國(guó)都在加緊研制真空管道超高速磁懸浮列車(chē)。某研發(fā)團(tuán)隊(duì)想要探究其電磁剎車(chē)的效果設(shè)計(jì)了一電磁制動(dòng)裝置，其簡(jiǎn)化模型如圖所示。質(zhì)量為m的單匝正方形導(dǎo)線框邊長(zhǎng)為a，電阻為R。在線框運(yùn)動(dòng)方向的水平面上有等間距分布豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)長(zhǎng)度、兩相鄰的磁場(chǎng)間距離均為a，磁場(chǎng)寬度略大于a。線框以初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)，從進(jìn)入磁場(chǎng)到停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。已知線框與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求線框：

(1)進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間所受的安培力大小F；

(2)進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，通過(guò)其橫截面的電荷量q；

(3)從進(jìn)入磁場(chǎng)到停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中前進(jìn)的距離。16.如圖所示，在水平面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系，在第Ⅰ、Ⅳ象限中存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第Ⅳ象限的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿與+x方向成θ=30°以一定速度射入第Ⅳ象限，第一次經(jīng)過(guò)x軸上的Q點(diǎn)，OQ間的距離為a。粒子可視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮粒子重力。

(1)求粒子射入時(shí)的速度大小；

(2)要使粒子不從y軸飛出，求第Ⅰ象限磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1大小應(yīng)滿足的條件；

(3)若第Ⅰ象限磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=3答案和解析1.D

【解析】光導(dǎo)纖維是利用了光的全反射原理，故ABC錯(cuò)誤，D正確；

故選：D。

2.B

【解析】自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是恒定不變的，由v=at可知，物體的速度與時(shí)間成正比，由p=mv=mat，可知?jiǎng)恿颗c時(shí)間成正比，故B正確，ACD錯(cuò)誤；

故選：【解析】根據(jù)沖量公式可得

I=Ft

方向與F方向相同，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：B。

4.【解析】電子的定性移動(dòng)方向與電流方向相反，根據(jù)左手定則可知，電子受到的洛倫茲力向上，則電子向下偏轉(zhuǎn)，下表面積累電子，使得上表面電勢(shì)比下表面電勢(shì)高，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：A。

5.D

【解析】單縫衍射條紋是中間明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小越暗，而波長(zhǎng)越大，中央亮條紋越粗，單縫越窄，衍射現(xiàn)象越明顯，中央亮條紋越寬，藍(lán)光波長(zhǎng)小于紅光，所以藍(lán)光通過(guò)0.8mm的單縫產(chǎn)生的條紋中央亮紋應(yīng)該是最窄的。故ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選：D。

6.D【解析】AB、根據(jù)題目描述，小球B的振動(dòng)幅度最大，這表明小球B的振動(dòng)周期與平板振動(dòng)周期相同或相近，即小球B處于共振狀態(tài)，振動(dòng)周期與振動(dòng)振幅無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤；

CD、當(dāng)平板振動(dòng)時(shí)，所有小球的振動(dòng)周期均與平板振動(dòng)周期相同，故D正確，C錯(cuò)誤；

故選：D。

7.A【解析】A、筆尖在白紙上沿垂直于紙運(yùn)動(dòng)的方向振動(dòng)，得到的圖像上軌跡的切線方向表示運(yùn)動(dòng)的方向，可知圖中P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的方向水平向左，故A正確；

B、由圖可知，在P點(diǎn)處筆尖正向平衡位置處運(yùn)動(dòng)，所以筆尖經(jīng)圖中P點(diǎn)時(shí)速度在增大，所以筆尖的動(dòng)能在增大，故B錯(cuò)誤；

C、由圖可知，P點(diǎn)在對(duì)稱軸的右側(cè)，則加速度的方向向左，故C錯(cuò)誤；

D、在P點(diǎn)處筆尖正向平衡位置處運(yùn)動(dòng)，所以筆尖經(jīng)圖中P點(diǎn)時(shí)回復(fù)力在減小，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

8.C

【解析】平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ，對(duì)金屬棒受力分析如圖所示

由金屬棒受力平衡可得

tanθ=BILmg

A.兩懸線等長(zhǎng)變短，不影響角度θ的變化，故A錯(cuò)誤；

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，則θ變小，故B錯(cuò)誤；

C.棒中電流變大。則θ變大，故C正確；

D.金屬棒的質(zhì)量變大，則θ變小，故D錯(cuò)誤。

故選：9.D

【解析】AB、開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間，電源的電壓同時(shí)加到兩支路的兩端，A燈立即發(fā)光。由于線圈的自感阻礙，B燈與C燈逐漸變亮，由于線圈的電阻可以忽略，最后一樣亮，故AB錯(cuò)誤；

CD、由于線圈的電阻可以忽略，所以電路中的電流穩(wěn)定后流過(guò)線圈的電流是流過(guò)燈泡A電流的2倍；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，線圈與三燈一起構(gòu)成一個(gè)自感回路，通過(guò)線圈的電流要減小，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)電源，A閃亮后逐漸熄滅，B與C兩燈逐漸同時(shí)熄滅，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選：D。

10.C

【解析】AB、因所有接觸面均光滑，故物塊、框架和輕質(zhì)彈簧組成的系統(tǒng)無(wú)機(jī)械能損失，且此系統(tǒng)所受合外力為零，可得此系統(tǒng)的機(jī)械能與動(dòng)量均守恒，故AB錯(cuò)誤；

C、此系統(tǒng)的初始動(dòng)量為零，且動(dòng)量守恒，可知物塊的動(dòng)量與框架的動(dòng)量總是等大反向。彈簧原長(zhǎng)時(shí)其彈性勢(shì)能為零，由機(jī)械能守恒定律可得此時(shí)物塊與框架的動(dòng)能均為最大，則此時(shí)物塊與框架的動(dòng)量均為最大，故C正確；

D、彈簧伸長(zhǎng)量最大時(shí)物塊與框架的速度相同，因物塊與框架的總動(dòng)量始終為零，故此時(shí)物塊與框架的動(dòng)量均為零，可知彈簧伸長(zhǎng)量最大時(shí)框架動(dòng)量不是最大，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

11.C

【解析】在0-t1時(shí)間內(nèi)，電流減小，圖像斜率增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大，感應(yīng)電流變大，磁通量減小，根據(jù)楞次定律可以判斷感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選：C。

12.B

偶然

等于

4π2【解析】(1)為較精確測(cè)量小球多個(gè)振動(dòng)周期的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，計(jì)時(shí)起始位置應(yīng)為O點(diǎn)，故B正確，AC錯(cuò)誤；

故選：B。

(2)通過(guò)求平均值的方法可以減小偶然誤差。

(3)根據(jù)T=2πl(wèi)g可知，從較高位置釋放小球的振動(dòng)周期等于從較低位置釋放小球的振動(dòng)周期；

(4)測(cè)得n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，則T=tn

根據(jù)T=2πRg可知

g=4π2Rn2t2

擺長(zhǎng)應(yīng)為O'到球心的距離，將圓弧面的半徑R作為擺長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致重力加速偏大。

故答案為：(1)B；(2)偶然；(3)等于；(4)4π2Rn2t2；擺長(zhǎng)應(yīng)為O'到球心的距離

13【解析】.(1)由14.【解析】(1)由圖形中圓的特點(diǎn)，

可知折射角的正弦值滿足：sinα=R53R=35；

結(jié)合折射率定義，即可計(jì)算水的折射率為n=sinisinα，得n=43；

(2)由折射率與光速及光在水中的傳播速度關(guān)系，可計(jì)算光線在水球中傳播的速度滿足：n=cv；

由幾何關(guān)系，可知光在水球中傳播的距離15.【解析】(1)線框進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E=Bav0

由閉合電路歐姆定律得

I=ER

線框所受的安培力大小為

F=BIa

聯(lián)立解得

F=B2a2v0R

(2)進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中前進(jìn)的距離為x。

通過(guò)其橫截面的電荷量為

q=I-Δt

由閉合電路歐姆定律得

I-=E-R

由法拉第電磁感應(yīng)定律得

E-=ΔΦΔt=Ba2Δt

聯(lián)立解得

q=16.(1)粒