陜西省西安市長安一中2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁陜西省西安市長安一中2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，某學(xué)校探究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用A、B兩種顏色的激光以不同的角度同時沿不同的半徑方向射入同一塊半圓形玻璃磚，其折射光線由圓心O點(diǎn)射出后重合。A、B兩種光穿過玻璃磚所需時間分別為tA、tB，全反射臨界角分別為CA、CB，則下列說法正確的是A.tA>tB，CA>CB

B.tA<tB2.四個相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個電流表A1、A2和兩個電壓表V1、V2，已知電流表A1的量程小于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好之后把它們接入如圖所示的電路，合上開關(guān)，R為定值電阻，電壓表V1、V2讀數(shù)分別為U1、U2，電流表A.V1指針的偏角大于V2指針的偏角

B.A1指針的偏角小于A2指針的偏角

C.V1的讀數(shù)大于V2的讀數(shù)，A13.將乒乓球從某一高度靜止釋放后，與水平地板碰撞若干次后最終停在地板上。設(shè)乒乓球每次彈起的最大高度為前一次的k倍(k<1)，不計(jì)空氣阻力，則在相鄰的前后兩次碰撞過程動能變化量為ΔEk1和ΔEA.ΔEk1<ΔEk2

B.4.“頓牟綴芥”是兩千多年前我國古人對摩擦起電現(xiàn)象的觀察記錄，經(jīng)摩擦后帶電的琥珀能吸起小物體?，F(xiàn)用下述模型分析探究。在某處固定一個電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，在其正下方h處有一個原子。在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(場強(qiáng)為E)作用下，原子的負(fù)電荷中心與正電荷中心會分開很小的距離l(l?h)，形成電偶極子(如圖所示)。描述電偶極子特征的物理量稱為電偶極矩p，p=ql，這里q為原子核的電荷。實(shí)驗(yàn)顯示，p

A.F為排斥力

B.F為吸引力，因?yàn)楸粯O化的原子整體呈現(xiàn)帶負(fù)電

C.若點(diǎn)電荷的電荷量變成2倍，則F變成4倍

D.若原子與點(diǎn)電荷間的距離減小一半，則F變?yōu)?6倍5.如圖甲，彈簧振子的平衡位置O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，小球在M、N兩點(diǎn)間做振幅為A的簡諧運(yùn)動，小球經(jīng)過O點(diǎn)時開始計(jì)時，其x?t圖像如圖乙，小球的速度v=A2πTcos2πTt，加速度為a，質(zhì)量為m，動能為EA. B.

C. D.6.在真空中，一點(diǎn)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向如圖所示。若M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為E=360N/C，sin53°=0.8，cosA.7.2×10?3N B.1×7.如圖所示，在均勻介質(zhì)中有兩個頻率為2Hz的波源S1和S2，兩波源之間的距離為4m，以波源S1為圓心，有一半徑R=5m的圓，在t=0時，兩波源同時垂直紙面方向從平衡位置開始振動，已知波源S1的振幅為5cm，兩波源發(fā)出的波傳到A.波源S2的振幅為10cm B.兩波源發(fā)出波的波長都為2m

C.x軸正半軸所有質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同 二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.下列關(guān)于磁場與現(xiàn)代科技的相關(guān)說法正確的(

)

A.甲圖是一種速度選擇器，當(dāng)v>EB的正電荷(不計(jì)重力)從左側(cè)射入，將向上偏轉(zhuǎn)

B.乙圖是一種磁流體發(fā)電機(jī)的裝置，一束等離子體(含有大量正、負(fù)帶電粒子)射入磁場，則通過電阻R的電流從b流向a

C.丙圖是常見的質(zhì)譜儀，可以把質(zhì)量不同，但比荷相同的帶電粒子分開

D.丁圖是金屬導(dǎo)體制成的霍爾元件，通以如圖所示的電流，則a9.如圖(a)所示，有一電荷均勻分布的固定絕緣細(xì)圓環(huán)，圓心為O，軸線上的電場強(qiáng)度和電勢分布如圖(b)(c)所示?，F(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子(重力不計(jì))以初速度v0沿軸線由P運(yùn)動到Q，OP=A.粒子先加速后減速

B.靜電力對粒子做功不為0

C.粒子所受靜電力先增大后減小再增大再減小

D.粒子的電勢能先增大后減小10.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子由A點(diǎn)沿平行于直徑CD的方向射入磁場，經(jīng)過圓心O，最后離開磁場。已知圓形區(qū)域半徑為R，A點(diǎn)到CD的距離為R2，不計(jì)粒子重力。則(

)

A.粒子帶負(fù)電 B.粒子運(yùn)動速率為2qBRm

C.粒子在磁場中運(yùn)動的時間為π三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.實(shí)驗(yàn)小組成員用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測光的波長，裝置如圖甲所示，其中光源發(fā)出單色光。

(1)為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，A處應(yīng)安裝的光學(xué)儀器為______。

(2)實(shí)驗(yàn)時，若觀察到較模糊的干涉條紋，可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫平行，從而使條紋變得清晰。要想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，需將毛玻璃屏向______(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)雙縫的方向移動。

(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋。此時手輪上的示數(shù)為2.320mm；然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第5條亮紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，為______mm。求得相鄰亮紋的間距Δx。已知雙縫間距d=2.0×12.將兩個鋅、銅等金屬電極插入任何一個水果中就可以做成一個水果電池，但日常生活中我們很少用“水果電池”，這是為什么呢？某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)準(zhǔn)備就此問題進(jìn)行探究．

某學(xué)習(xí)小組通過查閱資料得知，將鋅、銅兩電極插入水果中，電動勢大約有1伏左右，他們找來了一個蘋果做實(shí)驗(yàn)，用伏特表測其兩極時讀數(shù)為0.75V.則該蘋果電池的電動勢E應(yīng)______0.75V(填“大于”、“等于”或“小于”)。但當(dāng)他們將四個這樣的蘋果電池串起來給標(biāo)稱值為“3V，0.5A”的小燈泡供電時，燈泡并不發(fā)光，經(jīng)小組檢查，電源串聯(lián)沒有問題，燈泡、線路也均沒有故障，則出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因估計(jì)是______(不要求寫分析、推導(dǎo)過程)。

為驗(yàn)證上述猜想，該學(xué)習(xí)小組想盡可能準(zhǔn)確測量出“蘋果電池”的電動勢和內(nèi)阻，他們進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，發(fā)現(xiàn)有以下器材：

A.一個“蘋果電池”

B.電流表A1(量程為0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω)

C.電流表A2(量程為0～200μA，內(nèi)阻為900Ω)

D.電流表A3(量程為0～300μA，內(nèi)阻約為1000Ω)

E.滑動變阻器R1(最大阻值約2kΩ)

F.定值電阻R0(阻值為100Ω)

G.電阻箱R(0～9999Ω)

H.導(dǎo)線和開關(guān)

(1)經(jīng)分析，實(shí)驗(yàn)電路中最大電流約1～2m四、簡答題：本大題共1小題，共16分。13.如圖，一半徑為R1的圓內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向垂直于紙面向里，在圓形磁場右邊有一接地的“”形金屬擋板abcd，ab=cd=3R1，bc=4R1，在bc邊中點(diǎn)O開一小孔，圓形磁場與bc邊相切于O點(diǎn)，擋板內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2=0.5B1，在cd邊下方2R1處放置一足夠長的水平接收板P，初速度可忽略的大量電子，經(jīng)過電壓U加速后，有寬度為2R1的平行電子束豎直向上進(jìn)入圓形磁場，均通過O點(diǎn)進(jìn)入五、計(jì)算題：本大題共2小題，共26分。14.如圖，一半徑為R的透明材料半球，O點(diǎn)是半球的球心，虛線OO′表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)。已知該材料的折射率為2，光在真空中的傳播速度為c?，F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線)。

(1)半球底面上多大區(qū)域面積的入射光線能夠直接從球面射出；

(2)距光軸R2的入射光線，經(jīng)球面折射后與光軸相交，求該光線從進(jìn)入半球到該交點(diǎn)的時間15.如圖所示，質(zhì)量為M的軌道靜止在光滑水平面上，軌道和水平面間不固定。軌道水平部分的上表面粗糙，豎直部分為表面光滑的四分之一圓弧軌道，兩部分在O′點(diǎn)平滑連接，A為軌道的最高點(diǎn)?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊從平板車的右端以水平向左的初速度v0=6m/s滑上水平軌道，小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。已知軌道圓弧部分的半徑R=0.4m，小物塊處在軌道水平部分運(yùn)動時，軌道加速度aM與小物塊加速度am大小之比為1：3，小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g=10m/s2

1.【答案】C

2.【答案】D

3.【答案】C

4.【答案】C

5.【答案】C

6.【答案】B

7.【答案】B

8.【答案】AB9.【答案】AC10.【答案】AD11.【答案】透鏡

靠近

15.920

6.8×12.【答案】大于

水果電池的內(nèi)阻太大，接燈泡時電流太小，電池的輸出電壓也太小，導(dǎo)致輸出功率太低，不能使燈泡發(fā)光

A2

2mA

0.9113.【答案】解：(1)電子初速度為0，忽略電子間的相互作用和電子的重力，經(jīng)過電壓U加速，由動能定理得：eU=12mv2

變形整理解得：v=2eUm

(2)因?yàn)橛袑挾葹?R1的平行電子束豎直向上進(jìn)入圓形磁場，均通過O點(diǎn)，根據(jù)磁聚焦的原理，

結(jié)合幾何關(guān)系可知，圓形磁場半徑等于電子在其運(yùn)動軌跡的半徑，即：R1=R=meB12eUm=1B12mUe

(3)擋板內(nèi)電子進(jìn)入擋板內(nèi)磁場，由洛倫茲力提供向心力：evB=mv2r

可知在擋板內(nèi)做圓周運(yùn)動的半徑為圓形磁場內(nèi)圓周運(yùn)動半徑的2倍，即：R2=2R1

當(dāng)圓的軌跡與ab邊相切時，即粒子在O點(diǎn)速度方向向上，此時粒子可以射到收集板，如左圖所示。

隨著粒子在O點(diǎn)速度從豎直向上往順時針偏轉(zhuǎn)時，其軌跡也繞O點(diǎn)順時針偏轉(zhuǎn)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)到圓的軌跡與ad邊相切時，此時粒子剛好不能射到收集板，如右圖所示。14.【答案】解：(1)光路圖如圖所示：

設(shè)從底面上A處射入的光線在球面上發(fā)生折射時的入射角i剛好等于全反射臨界角C時，對應(yīng)入射光線到光軸的距離最大，從球面射出的光線對應(yīng)的面積最大；

由全反射臨界角公式sinC=1n=12=22，解得臨界角C=45°，

根據(jù)數(shù)學(xué)知識OA=Rsin45°=22R，

半球底面上的最大面積Sm=π?OA2=πR22，

故入射光線能夠直接從球面射出的底面上面積為πR22；

(2)設(shè)距光軸R2的入射光線在球面E點(diǎn)發(fā)生折射時的入射角和折射角分別為i和r，光路圖如圖所示：

根據(jù)數(shù)學(xué)知識s15.【答案】解：(1)小物塊處在軌道水平部分運(yùn)動時，設(shè)二者之間