湖南省長沙一中2024-2025學年高二（上）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁湖南省長沙一中2024-2025學年高二（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)于光學知識的說法正確的是(

)A.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波

B.用白光做光的衍射實驗，得到的條紋是黑白相間的

C.楊氏雙縫干涉實驗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，平行長直金屬導軌AB、CD水平放置，間距為d，電阻值不計。左側(cè)接電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源。導體棒靜止放在導軌上，與軌道CD間的夾角為θ，MN兩點間電阻為R且與軌道接觸良好。導軌所在區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為BA.導體棒所受安培力的方向水平向右

B.導體棒所受安培力的方向垂直于MN向左上方

C.導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，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件，下列說法正確的是(

)

A.甲圖可通過增加電壓U來增大粒子的最大動能

B.乙圖當流量一定時，可通過增加AB極板之間的距離d來增大電源電動勢

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

D.丁圖中產(chǎn)生霍爾效應時，若載流子帶負電，穩(wěn)定時D4.一細長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)形導線，如圖所示，箭頭所示方向表示導線上電流的正方向。當時間t=0時，單擺由圖示位置靜止釋放而來回擺動，若此單擺的擺動可視為周期運動，其周期為T，則最可能表示該導線上的電流i與時間t在單擺一個周期內(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，設所有碰撞均為彈性碰撞，下列說法正確的是(

)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，磁場內(nèi)有匝數(shù)為n、半徑為R的圓形線圈，在t=0時刻線圈由靜止釋放，t=t1時刻速度變?yōu)関，假設此段時間內(nèi)線圈所在處磁感應強度大小恒為B，線圈導線單位長度的質(zhì)量、電阻分別為m、r，重力加速度為A.線圈下落過程中，線圈做加速度增加的加速運動

B.線圈下落過程中機械能守恒

C.在t1時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P點的位移為103cm8.如圖所示，一根繃緊的水平繩上掛五個擺，擺球質(zhì)量均相同，其中A、E擺長均為l，先讓A擺振動起來，其他各擺隨后也跟著振動起來，則穩(wěn)定后(

)A.其他各擺振動周期跟A擺相同

B.E擺的驅(qū)動力頻率最大

C.其他各擺振動的振幅大小不同，E擺的振幅最大

D.B、C、D三擺振動的振幅相同

9.如圖所示，在光滑的水平桿上套有一個質(zhì)量為m的滑環(huán)?；h(huán)上通過一根不可伸縮的輕繩懸掛著一個質(zhì)量為M的物塊(可視為質(zhì)點)，繩長為L。將滑環(huán)固定時，極短時間內(nèi)給物塊一個水平?jīng)_量，物塊擺起后剛好碰到水平桿；若滑環(huán)不固定時，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電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場中，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與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，電場強度為E，磁感應強度為B，重力沿紙面向下，小環(huán)由靜止起開始滑動，設電場、磁場區(qū)域足夠大，桿足夠長。在運動過程中小環(huán)最大加速度為amaxA.小環(huán)先做加速度減小的加速運動，后勻速直線運動

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程的時間t0，則此過程的位移x1三、實驗題：本大題共2小題，共16分。11.史上最早設計并做出“雙縫干涉實驗”的是英國物理學家托馬斯?楊，如圖是這個實驗的初始版本，他用蠟燭作為光源，在蠟燭后面擋上一片厚紙片，并在紙片上戳一個很小的孔，讓光線透過，并用一面鏡子反射透過的光線，然后用一個厚約為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)實驗中紙片______(填a，b)處可看成是雙縫。

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

(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軌做“驗證動量守恒定律”實驗?；瑝KA和滑塊B的質(zhì)量(包括遮光條)分別為：m1=150.0g、m2=200.0g。實驗中彈射裝置每次給滑塊A的初速度均相同，滑塊B初始處于靜止狀態(tài)。滑塊A的遮光條兩次通過光電門1的擋光時間分別為Δt1、Δt3，滑塊B的遮光條通過光電門2的擋光時間為Δt2。

(1)打開氣泵，先取走滑塊B，待氣流穩(wěn)定后將滑塊A從氣墊導軌右側(cè)彈出，測得光電門1的時間大于光電門2的時間，為使實驗結(jié)果準確，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1向左側(cè)移動

D.將光電門2向右側(cè)移動

(2)如圖2所示，用游標卡尺測量遮光條的寬度d，其讀數(shù)為______mm；

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

(5)小華同學提出，滑塊B的質(zhì)量應包含橡皮泥的質(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______。

A.向上平移

B.向下平移

四、計算題：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點是玻璃球的最高點，一束激光自B點射入、從D點射出，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所用時間；14.如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ與水平面的夾角為θ，N、Q兩點間接有阻值為R的電阻。整個裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下。將長為L、質(zhì)量為m、阻值也為R的金屬桿cd垂直放在導軌上，桿cd由靜止釋放，下滑距離x時達到最大速度。重力加速度為g，導軌電阻不計，桿與導軌接觸良好。求：

(1)桿cd下滑的最大加速度和最大速度的表達式；

(2)由靜止釋放到最大速度過程中，桿上產(chǎn)生的熱量；

(3)若導軌粗糙，金屬桿與導軌之間的動摩擦因數(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，電場方向由圓心沿半徑向外，電場強度大小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磁場。一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子，從圓心O點由靜止釋放，粒子沿半徑OP運動至虛線邊界上的P點進入磁場偏轉(zhuǎn)再返回電場，粒子每次到達O點后沿進入電場的路徑返回磁場，最后剛好沿PO方向回到O點，這個過程中粒子在磁場中運動的總時間記為t0(未知)。已知磁場的磁感應強度B=mE03qR，不計帶電粒子的重力。求：

(1)帶電粒子經(jīng)過P點時的速度大?。?/p>

(2)t0的大?。?/p>

(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點射出時的入射角為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所用時間

t=2Rcos30°v

解得

t=3Rc

(3)若來自B點的光線射向M點，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)設桿cd下滑到某位置時速度為v，則桿產(chǎn)生的感應電動勢：E=BLv

回路中的感應電流：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

故當速度v=0時，桿的加速度最大，最大加速度為am=gsinθ

方向沿導軌平面向下；

當桿的加速度a=0時，桿的速度最大，最大速度為vm=2RmgsinθB2L2

方向沿導軌平面向下。

(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差，則

UOP=E0R2

由動能定理可得

qUOP=12mv2

解得

v=E0Rqm

設帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑為r，根據(jù)題意作軌跡圖

由向心力公式得

qvB=mv2r

設∠O1OP=θ，由幾何關(guān)系可知

tanθ=rR

解得

θ=π3

所以∠MOP=2π3，粒子在磁場中運動過程所轉(zhuǎn)過的角度為

θ0=3×[2π?(π?2π