陜西省西安市長(zhǎng)安一中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)陜西省西安市長(zhǎng)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(shí)沿不同的半徑方向射入同一塊半圓形玻璃磚，其折射光線(xiàn)由圓心O點(diǎn)射出后重合。A、B兩種光穿過(guò)玻璃磚所需時(shí)間分別為tA、tB，全反射臨界角分別為CA、CB，則下列說(shuō)法正確的是A.tA>tB，CA>CB

B.tA<tB2.四個(gè)相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個(gè)電流表A1、A2和兩個(gè)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(kāi)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(guò)程動(dòng)能變化量為ΔEk1和ΔEA.ΔEk1<ΔEk2

B.4.“頓牟綴芥”是兩千多年前我國(guó)古人對(duì)摩擦起電現(xiàn)象的觀(guān)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(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，在其正下方h處有一個(gè)原子。在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)(場(chǎng)強(qiáng)為E)作用下，原子的負(fù)電荷中心與正電荷中心會(huì)分開(kāi)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(chēng)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，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(dòng)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(chǎng)強(qiáng)度方向如圖所示。若M點(diǎn)的電場(chǎng)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(gè)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(shí)，兩波源同時(shí)垂直紙面方向從平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，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(zhǎng)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(chǎng)與現(xiàn)代科技的相關(guān)說(shuō)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(chǎng)，則通過(guò)電阻R的電流從b流向a

C.丙圖是常見(jiàn)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(kāi)

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(xiàn)上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)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(xiàn)由P運(yùn)動(dòng)到Q，OP=A.粒子先加速后減速

B.靜電力對(duì)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(shì)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(chǎng)，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(chǎng)，經(jīng)過(guò)圓心O，最后離開(kāi)磁場(chǎng)。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(dòng)速率為2qBRm

C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(cè)光的波長(zhǎng)，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_(kāi)_____。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，若觀(guān)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(guān)察到的條紋個(gè)數(shù)，需將毛玻璃屏向______(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)雙縫的方向移動(dòng)。

(3)將測(cè)量頭的分劃板中心刻線(xiàn)與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋。此時(shí)手輪上的示數(shù)為2.320mm；然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線(xiàn)與第5條亮紋中心對(duì)齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示，為_(kāi)_____mm。求得相鄰亮紋的間距Δx。已知雙縫間距d=2.0×12.將兩個(gè)鋅、銅等金屬電極插入任何一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)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(wèn)題進(jìn)行探究．

某學(xué)習(xí)小組通過(guò)查閱資料得知，將鋅、銅兩電極插入水果中，電動(dòng)勢(shì)大約有1伏左右，他們找來(lái)了一個(gè)蘋(píng)果做實(shí)驗(yàn)，用伏特表測(cè)其兩極時(shí)讀數(shù)為0.75V.則該蘋(píng)果電池的電動(dòng)勢(shì)E應(yīng)______0.75V(填“大于”、“等于”或“小于”)。但當(dāng)他們將四個(gè)這樣的蘋(píng)果電池串起來(lái)給標(biāo)稱(chēng)值為“3V，0.5A”的小燈泡供電時(shí)，燈泡并不發(fā)光，經(jīng)小組檢查，電源串聯(lián)沒(méi)有問(wèn)題，燈泡、線(xiàn)路也均沒(méi)有故障，則出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因估計(jì)是______(不要求寫(xiě)分析、推導(dǎo)過(guò)程)。

為驗(yàn)證上述猜想，該學(xué)習(xí)小組想盡可能準(zhǔn)確測(cè)量出“蘋(píng)果電池”的電動(dòng)勢(shì)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(gè)“蘋(píng)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(dòng)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(xiàn)和開(kāi)關(guān)

(1)經(jīng)分析，實(shí)驗(yàn)電路中最大電流約1～2m四、簡(jiǎn)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(chǎng)，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(chǎng)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(kāi)一小孔，圓形磁場(chǎng)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(chǎng)，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(zhǎng)的水平接收板P，初速度可忽略的大量電子，經(jīng)過(guò)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(chǎng)，均通過(guò)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(xiàn)OO′表示光軸(過(guò)球心O與半球底面垂直的直線(xiàn))。已知該材料的折射率為2，光在真空中的傳播速度為c。現(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線(xiàn)能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線(xiàn))。

(1)半球底面上多大區(qū)域面積的入射光線(xiàn)能夠直接從球面射出；

(2)距光軸R2的入射光線(xiàn)，經(jīng)球面折射后與光軸相交，求該光線(xiàn)從進(jìn)入半球到該交點(diǎn)的時(shí)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)。現(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊從平板車(chē)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(dòng)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(dòng)時(shí)，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(shí)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(guò)電壓U加速，由動(dòng)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(chǎng)，均通過(guò)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(chǎng)半徑等于電子在其運(yùn)動(dòng)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(chǎng)，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(dòng)的半徑為圓形磁場(chǎng)內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)半徑的2倍，即：R2=2R1

當(dāng)圓的軌跡與ab邊相切時(shí)，即粒子在O點(diǎn)速度方向向上，此時(shí)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(shí)針偏轉(zhuǎn)時(shí)，其軌跡也繞O點(diǎn)順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)到圓的軌跡與ad邊相切時(shí)，此時(shí)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(xiàn)在球面上發(fā)生折射時(shí)的入射角i剛好等于全反射臨界角C時(shí)，對(duì)應(yīng)入射光線(xiàn)到光軸的距離最大，從球面射出的光線(xiàn)對(duì)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(shí)OA=Rsin45°=22R，

半球底面上的最大面積Sm=π?OA2=πR22，

故入射光線(xiàn)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(xiàn)在球面E點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)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(shí)s15.【答案】解：(1)小物塊處在軌道水平部分運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)二者之間