資源簡介

2024-2025學年安徽省蚌埠市高二（下）期末物理試卷
一、單選題：本大題共8小題，共32分。
1.第五代移動通信系統能更好的為客戶提供各種通信及信息服務。信號的常用頻段范圍是，信號的常用頻段范圍是，下列關于電磁波的敘述正確的是( )
A. 電磁波是縱波，不能產生偏振現象
B. 網比網傳輸數據快，是因為信號在真空中傳播速度更快
C. 遇到相同的障礙物發生衍射時，信號比信號衍射現象更明顯
D. 信號與信號相遇可能發生穩定的干涉現象
2.如圖所示，兩束不同的單色光和正對圓心射入半圓形玻璃磚，其出射光線都是從圓心點沿方向，由此可知( )
A. 光穿過該玻璃所需的時間比光短
B. 玻璃對光的折射率比對光的折射率大
C. 、兩束光以相同的入射角從水中射向空氣，若光能發生全反射，則光也一定能發生全反射
D. 用同一雙縫干涉裝置進行實驗，條件相同時，光的干涉條紋寬度大于光的干涉條紋寬度
3.如圖所示，一線狀粒子源垂直于磁場邊界不斷地發射速度相同的同種離子，粒子源的長度小于離子在磁場中做圓周運動的直徑，磁場區域足夠大，不考慮離子間的相互作用，則磁場中有離子經過的區域陰影部分是( )
A. B.
C. D.
4.如圖所示，質量為的斜面靜置在水平地面上，質量為的物塊從光滑斜面頂端滑下，滑到底端所用時間為，斜面傾角為，重力加速度大小為。整個過程中斜面始終靜止，對于這一過程，下列描述正確的是( )
A. 地面支持力的沖量大小為 B. 物塊所受重力的沖量大小為
C. 物塊動量的變化量大小為 D. 物塊所受支持力的沖量大小為
5.如圖所示，半徑為的圓形區域內有磁感應強度大小為的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。一帶電粒子從點以速度沿直徑方向射入磁場，經磁場偏轉后從點射出磁場。忽略粒子的重力，下列說法正確的是( )
A. 粒子帶負電
B. 粒子的比荷為
C. 粒子在磁場中運動的時間為
D. 在其他條件不變的情況下，從點入射的速度越大，偏轉角越大
6.如圖所示，邊長為的正方體玻璃磚，底面中心有一單色點光源，從外面看玻璃磚的上表面剛好全部被照亮，不考慮光的反射。則玻璃磚的折射率為( )
A. B. C. D.
7.如圖甲所示，兩均勻磁場的磁感應強度和方向相反，金屬圓環的水平直徑與兩磁場的邊界重合。和隨時間變化的圖像如圖乙所示，規定磁場方向垂直紙面向里為正方向，下列說法正確的是( )
A. 時間內整個圓環具有收縮的趨勢
B. 時刻的圓環內的磁通量為零，感應電流也為零
C. 時間內圓環中產生逆時針方向的感應電流
D. 時間內圓環中感應電流的方向先逆時針再順時針
8.如圖甲所示，在足夠大的光滑水平面上放有兩個物塊，其中物塊連接一個輕彈簧并處于靜止狀態，質量為的物塊以初速度向著物塊運動，在物塊與彈簧發生相互作用的全過程中，的速度和的速度之間的關系如圖乙所示，物塊始終保持直線運動，則下列說法正確的是( )
A. 物塊做勻減速運動 B. 物塊的質量為
C. 彈簧最短時和的速度為 D. 彈簧儲存的最大彈性勢能為
二、多選題：本大題共2小題，共8分。
9.下列關于四幅圖片所示的現象或解釋，說法正確的是( )
A. 圖甲所示光導纖維的內芯折射率比外套小
B. 圖乙是單色平行光線通過狹縫得到的衍射圖樣
C. 圖丙為一個單擺做受迫振動的振幅與驅動力頻率的曲線，此單擺固有周期約為
D. 圖丁中兩個相干簡諧橫波在同一區域傳播，、連線的中點始終是振動加強點
10.如圖所示，半徑為的光滑半圓形絕緣軌道固定在豎直平面內，軌道處在磁感應強度大小為、方向垂直于軌道平面向里的勻強磁場中。一質量為、可視為質點的帶負電小球套在軌道上，由軌道左端處由靜止滑下，小球第一次經過軌道最低點時對軌道的壓力是所受重力的倍，重力加速度大小為，、與圓心等高，則下列判斷正確的是( )
A. 小球從到的過程中機械能減小
B. 小球恰能運動到與等高的點
C. 小球第二次經過軌道最低點時對軌道的壓力為
D. 小球從到的時間小于從到的時間
三、實驗題：本大題共2小題，共18分。
11.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗中，某同學采用了如圖所示的可拆式變壓器進行研究。
對于實驗過程，下列說法正確的是
A.變壓器工作時副線圈中電流的頻率與原線圈不相同
B.因為實驗所用電壓較低，通電情況下可用手接觸裸露的導線、接線柱
C.使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用適當的擋位進行測量
該同學組裝變壓器時忘記將鐵芯閉合進行實驗，若原副線圈匝數比為，原線圈接交流電壓，則測量副線圈的交流電壓表的示數可能是
A.
B.
C.
為實現探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過改變原、副線圈匝數，測量副線圈上的電壓。這個探究過程采用的科學探究方法是 。
A.控制變量法
B.等效替代法
C.理想實驗法
12.某實驗小組的兩位同學利用單擺測當地重力加速度，甲同學的實驗裝置如圖所示：
用游標卡尺測量擺球直徑，測得讀數如圖，則擺球直徑為
在測量單擺周期時，為了減小實驗誤差，該組同學先測量多個周期的時間，實驗時應從擺球經過最 選填“低”或“高”點時開始計時
下列關于本實驗的說法正確的是
A.擺線上端可纏繞在鐵架臺的橫桿上，懸點不必打結固定
B.實驗中誤將次全振動記為次，會導致測得的重力加速度偏大
C.當單擺經過平衡位置時開始計時，次經過平衡位置后停止計時，用此時間除以做為單擺振動的周期
乙同學也采用如圖所示的實驗裝置。由于他沒有游標卡尺，無法測小球的直徑，實驗中將擺線長度作為擺長，測得多組周期和的數據，作出圖像如圖所示。實驗得到的圖線是 選填“”“”或“”若取，則測出的重力加速度 計算結果保留位有效數字。
四、計算題：本大題共3小題，共30分。
13.一列橫波沿軸正方向傳播，時刻波剛傳播到處的點，時，質點第一次到達波谷，求：
這列橫波的周期和波速大小
內，質點運動的總路程。
14.某手搖式發電機的原理示意圖如圖所示。一半徑的半圓形單匝金屬線圈處在磁感應強度，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，搖動手柄使線圈以角速度繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，發電機通過理想變壓器連接的電阻，變壓器的原、副線圈匝數比，電流表為理想交流電流表。
從圖示位置開始計時，求時刻感應電動勢瞬時值的表達式
若發電機線圈電阻忽略不計，求電流表的示數。
15.如圖所示，間距的平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，彎曲部分導軌在最低點、處的切線水平并與足夠長的水平導軌平滑相接，的右側有磁感應強度、方向豎直向下的勻強磁場。讓質量的導體棒從彎曲導軌上距水平面高度為處由靜止釋放，質量的導體棒開始時靜止于水平導軌上某處。已知導軌各處光滑，兩導體棒接入回路的電阻均為，始終都與導軌垂直且接觸良好，導軌的電阻忽略不計，重力加速度，假設、棒沒有發生碰撞且最終共速，求：
棒剛進入磁場時棒所受安培力的大小
從棒進入磁場到、棒共速的過程中，棒上產生的焦耳熱及通過棒的電荷量
為保證兩棒不碰撞，棒最初靜止時距的最小距離。
答案解析
1.【答案】
【解析】A、電磁波是橫波電場和磁場的振動方向都與傳播方向垂直，而只有橫波能產生偏振現象縱波不能偏振，故A錯誤；
B、電磁波在真空中的傳播速度均為光速約，與頻率無關。和信號在真空中傳播速度相同，故B錯誤；
C、衍射現象的明顯程度與波長正相關：波長越長，衍射越明顯。根據電磁波波速公式為波速，為波長，為頻率，可得，則頻率越低，波長越長。對比和的頻率范圍：為，為。顯然信號的頻率更低，因此波長更長，故 C正確；
D、穩定干涉的條件是：兩列波頻率相同、相位差恒定、振動方向相同。與信號的頻率范圍不同頻率更高，即兩列波頻率不相等，不滿足干涉條件，因此無法發生穩定干涉，故D錯誤。
2.【答案】
【解析】解：、由圖知：光和光的折射角相等，而光的偏折程度小，根據折射定律知光的折射率比光小，由知光在玻璃磚中傳播速度大，則光穿過玻璃磚所需的時間比光短，故AB錯誤。
C、根據臨界角公式，知光束的折射率小，臨界角大，所以若光能發生全反射，則光不一定能發生全反射，故C錯誤。
D、光束的折射率小，波長長，根據雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，則光形成的干涉條紋間距比光的大，故D正確。
故選D。
3.【答案】
【解析】因為是速度相同的同種離子，根據可得，所以所有離子的軌跡半徑都相同，從線狀粒子源發射出來的離子在磁場中的軌跡都是半圓，所以磁場中形成了一系列從左向右的平移圓，根據數學知識可知圖像如所示。
故選A。
4.【答案】
【解析】A、對斜面受力分析斜面靜止，合力為豎直方向：地面支持力、斜面自身重力、物塊對斜面的壓力分力物塊對斜面的壓力為，其豎直分力為。由平衡條件得：，地面支持力的沖量為，顯然不等于，故A錯誤；
B、沖量定義為“力時間”，物塊所受重力為，作用時間為，因此重力沖量為與重力方向無關，沖量大小由力和時間決定，故B錯誤；
C、物塊沿光滑斜面下滑，合力為沿斜面向下的分力斜面光滑，無摩擦力支持力與重力垂直斜面的分力平衡，合力由重力沿斜面分力提供，合外力的沖量為，由動量定理得：，故C正確；
D、物塊所受支持力為斜面給的彈力，大小為垂直斜面方向平衡，支持力與重力垂直斜面的分力相等，作用時間為，根據沖量定義，支持力的沖量為，故D錯誤。
5.【答案】
【解析】A、粒子沿直徑向右入射，磁場垂直紙面向里。
若粒子帶正電：四指與速度方向向右一致，大拇指向上，洛倫茲力向上，軌跡圓心在點上方，粒子向上偏轉；
若粒子帶負電：四指與速度反方向向左一致，大拇指向下，洛倫茲力向下，軌跡圓心在點下方，粒子向下偏轉。
結合題意，粒子偏轉后從點射出圖中在磁場圓上半部分，說明粒子向上偏轉，故粒子帶正電，故A錯誤；
B、磁場圓半徑為，粒子偏轉角度即軌跡圓心角，為軌跡圓心。因粒子沿半徑入射，軌跡半徑速度方向洛倫茲力垂直速度，故為豎直方向速度水平向右。磁場圓心是中點，軌跡圓心到、距離均為軌跡半徑，且磁場半徑。由幾何關系為等邊三角形，結合磁場圓與軌跡圓的位置關系，解得軌跡半徑，帶電粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力：，將代入比荷公式：，故B正確；
C、粒子做圓周運動的周期，運動時間與軌跡圓心角成正比：
代入，及由選項B的比荷倒數
，故C錯誤；
D、由可知，速度越大，軌跡半徑越大。粒子沿直徑入射時，越大，軌跡在磁場中覆蓋的圓心角越小偏轉角越小，極端情況：時，，粒子近似沿直線穿過磁場，偏轉角，故 D錯誤。
6.【答案】
【解析】玻璃磚的上表面剛好全部被照亮，說明在最上面的四個頂點處恰好發生全反射，根據幾何關系，臨界角滿足關系，，則，故B正確。
7.【答案】
【解析】A、時間內整個圓環的磁通量向外減小，根據楞次定律知圓環具有擴大的趨勢，故A錯誤；
B、時刻的圓環內的磁通量為零，但是磁通量的變化率不為零，感應電流不為零，故B錯誤；
、時間內整個圓環的磁通量向外減小，根據楞次定律知圓環中產生逆時針方向的感應電流，時間內整個圓環的磁通量向里增大，根據楞次定律知圓環中產生逆時針方向的感應電流，故C正確，D錯誤。
8.【答案】
【解析】A、物塊的加速度由彈簧彈力提供，而彈簧彈力為形變量，形變量隨運動過程變化，因此彈力是變力，加速度也隨時間變化，做變加速減速運動，而非勻減速運動，故A錯誤；
B、水平面光滑，系統、、彈簧在水平方向不受外力，動量守恒。設物塊質量為，物塊質量為，初始時速度為，速度為，因此系統初始動量為，圖乙是圖像為的速度，為的速度。由圖像可知：當時，初始狀態當時，彈簧恢復原長時，速度為，速度最大。彈簧恢復原長時，彈性勢能為，系統動能等于初始動能機械能守恒。此時動量守恒表達式為：，解得，故B錯誤；
C、彈簧最短時，、速度相等設為，此時動量守恒：，代入，得：，解得，故C錯誤；
D、彈簧彈性勢能最大時，是、速度相等彈簧最短的時刻。此時系統動能最小，彈性勢能等于初始動能與此時動能的差值。初始動能：，彈簧最短時的動能：，代入和，得：，則最大彈性勢能：，故D正確。
9.【答案】
【解析】A、光內芯和外套界面發生全反射，即內芯為光密介質，外套為光疏介質，則內芯折射率大于外套的折射率，故A錯誤；
B、單色光單縫衍射圖樣特點：中央條紋最寬最亮，兩側為不等間隔的明暗相間的條紋，其亮度和寬度依次減小，故B正確；
C、由共振曲線知此單擺的固有頻率為，固有周期為，故C錯誤；
D、由圖可知，點是波谷與波谷相遇的點，點是波峰與波峰相遇的點，連線上的點始終處于振動加強的狀態，則連線的中點始終是振動加強點，故D正確。
10.【答案】
【解析】A、小球從到的過程中只有重力做功洛倫茲力、支持力與速度方向垂直不做功，小球的機械能守恒，故A錯誤；
B、小球在光滑半圓形絕緣軌道運動過程中機械能守恒，則小球恰能運動到與等高的點，故B正確；
C、小球機械能守恒，第一次與第二次經過軌道最低點時的速度大小相等設為
從到有
第一次經過軌道最低點時有
第二次經過軌道最低點時有
解得
根據牛頓第三定律知小球第二次經過軌道最低點時對軌道的壓力為，方向豎直向下，故C正確；
D、小球從到過程機械能守恒，根據對稱性知以最低點為對稱點的兩側的對應點速度大小相等，則小球從到的時間等于從到的時間，故D錯誤。
11.【答案】；；
【解析】變壓器工作時頻率不變，因此副線圈中電流的頻率與原線圈相同，故A錯誤；
B.雖然實驗所用電壓較低，但是通電時不可用手接觸裸露的導線、接線柱，避免發生危險，故B錯誤；
C.使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用適當的擋位進行測量，故C正確。
假設變壓器為理想變壓器，則副線圈電壓為
，因未將鐵芯安裝在鐵芯上形成閉合鐵芯，則變壓器存在漏磁問題，則測量副線圈的交流電壓表的示數會小于，故選A。
該實驗在探究過程中存在多個物理量，為便于探究，應該采用控制變量法，故選A。
12.【答案】；低；；；
【解析】游標卡尺的分度值為，則擺球直徑為；
擺球經過最低點時速率最大，在測量單擺周期時，為了減小實驗誤差，應從擺球經過最低點時開始計時；
、將擺線的上端纏繞在鐵架臺上的水平橫桿上是錯誤的，這樣會導致擺動過程中，擺長發生變化，故A錯誤；
B、根據單擺的周期公式有：，解得：，實驗中誤將次全振動記為次，周期偏小，值偏大，故B正確；
C、次經過平衡位置后停止計時，由于每經過平衡位置一次用時半個周期，用測得的時間除以做為單擺振動的周期，故C錯誤。
由于實驗中將懸點到小球最高點的距離作為擺長，則有
由上式可得，實驗得到的圖像是；
由直線的斜率
通過圖像計算斜率最后得．
13.【答案】時，質點第一次到達波谷，可知此過程中波沿軸正方向傳播了，則，解得又，解得；
由題意得，設振幅為，則內質點運動的路程為，解得。
【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
14.【答案】半圓形線圈的面積，電動勢最大值，電動勢瞬時值表達式為，解得；
設變壓器原線圈輸入電壓為，副線圈輸出電壓為，電阻中的電流為，則，，電流，又，解得。
【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
15.【答案】設棒剛進入磁場的速度為，根據動能定理得，
此時的棒產生的感應電動勢，感應電流，
棒受到的安培力的大小，聯立解得；
設、棒共速時速度為，根據動量守恒定律得，
根據能量守恒定律得，
由于電阻相等，解得，
設從棒進入磁場到、棒共速的總時間為，對棒進行分析，由動量定理得，
通過棒橫截面的電荷量，
解得；
設棒最初靜止時距的最小距離為，
對棒進行分析，根據動量定理得，
根據閉合電路歐姆定律有，
電動勢的平均值，
聯立解得
【解析】詳細解答和解析過程見【答案】
第2頁，共2頁

展開更多......

收起↑