湖南省长沙一中2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页湖南省长沙一中2024-2025学年高二（上）期末物理试卷一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.下列关于光学知识的说法正确的是(

)A.光的偏振现象说明光是横波

B.用白光做光的衍射实验，得到的条纹是黑白相间的

C.杨氏双缝干涉实验有力地证明了光的粒子性

D.医生常用“彩超”检查病人心脏和大脑是否病变，这是利用了波的干涉原理2.如图所示，平行长直金属导轨AB、CD水平放置，间距为d，电阻值不计。左侧接电动势为E、内阻为r的电源。导体棒静止放在导轨上，与轨道CD间的夹角为θ，MN两点间电阻为R且与轨道接触良好。导轨所在区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为BA.导体棒所受安培力的方向水平向右

B.导体棒所受安培力的方向垂直于MN向左上方

C.导体棒所受安培力大小为BEdR3.如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是(

)

A.甲图可通过增加电压U来增大粒子的最大动能

B.乙图当流量一定时，可通过增加AB极板之间的距离d来增大电源电动势

C.丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子只能从左侧沿直线匀速通过速度选择器

D.丁图中产生霍尔效应时，若载流子带负电，稳定时D4.一细长磁铁棒系于棉线下端形成单摆，并于此摆的正下方放置一环形导线，如图所示，箭头所示方向表示导线上电流的正方向。当时间t=0时，单摆由图示位置静止释放而来回摆动，若此单摆的摆动可视为周期运动，其周期为T，则最可能表示该导线上的电流i与时间t在单摆一个周期内的关系图的是(

)A.

B.

C.

D.5.如图所示，光滑轨道固定在水平地面上，质量均为m、相距很近的A、B两小球静置于轨道水平部分。将质量为M的小球C从轨道圆弧部分的某高度处由静止释放，设所有碰撞均为弹性碰撞，下列说法正确的是(

)A.若M<m，C与A仅碰撞一次 B.若M<m，A与B仅碰撞一次

C.若M=m，C与A可碰撞两次 D.若6.如图装置可形成稳定的辐向磁场，磁场内有匝数为n、半径为R的圆形线圈，在t=0时刻线圈由静止释放，t=t1时刻速度变为v，假设此段时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B，线圈导线单位长度的质量、电阻分别为m、r，重力加速度为A.线圈下落过程中，线圈做加速度增加的加速运动

B.线圈下落过程中机械能守恒

C.在t1时刻线圈的电流大小为I=Bvr二、多选题：本大题共4小题，共20分。7.一列横波在某介质中沿x轴传播，t=0.75s时的部分波形图如图甲所示，x=1.5mA.该波源激起的波在传播途中遇到一个直径为2m的球，能够发生明显的衍射现象

B.波沿x轴正向传播

C.t=0.75s时P点的位移为103cm8.如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，摆球质量均相同，其中A、E摆长均为l，先让A摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，则稳定后(

)A.其他各摆振动周期跟A摆相同

B.E摆的驱动力频率最大

C.其他各摆振动的振幅大小不同，E摆的振幅最大

D.B、C、D三摆振动的振幅相同

9.如图所示，在光滑的水平杆上套有一个质量为m的滑环。滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬挂着一个质量为M的物块(可视为质点)，绳长为L。将滑环固定时，极短时间内给物块一个水平冲量，物块摆起后刚好碰到水平杆；若滑环不固定时，仍给物块以同样的水平冲量，则(g为重力加速度)(

)

A.给物块的水平冲量为2MgL B.物块上升的最大高度为mLm+M10.如图所示，在纸面内水平向右的水平匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场中，有一水平的固定绝缘杆，小环P套在杆上，P的质量为m，电量为−q(q>0)，P与杆间的动摩擦因数为μ，电场强度为E，磁感应强度为B，重力沿纸面向下，小环由静止起开始滑动，设电场、磁场区域足够大，杆足够长。在运动过程中小环最大加速度为amaxA.小环先做加速度减小的加速运动，后匀速直线运动

B.小环的最大速度vmax=mgBq

C.若已知小环加速至加速度最大过程的时间t0，则此过程的位移x1三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.史上最早设计并做出“双缝干涉实验”的是英国物理学家托马斯⋅杨，如图是这个实验的初始版本，他用蜡烛作为光源，在蜡烛后面挡上一片厚纸片，并在纸片上戳一个很小的孔，让光线透过，并用一面镜子反射透过的光线，然后用一个厚约为0.3mm的纸片把这束光从中间分成两束，结果在光屏上看到明暗相间的条纹。

(1)实验中纸片______(填a，b)处可看成是双缝。

(2)______(填“能”或“不能”)通过上下移动光屏使纸片正下方的O点形成暗条纹。

(3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离______。

A.将0.3mm的厚纸片改用0.212.如图1所示，某课外探究小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验。滑块A和滑块B的质量(包括遮光条)分别为：m1=150.0g、m2=200.0g。实验中弹射装置每次给滑块A的初速度均相同，滑块B初始处于静止状态。滑块A的遮光条两次通过光电门1的挡光时间分别为Δt1、Δt3，滑块B的遮光条通过光电门2的挡光时间为Δt2。

(1)打开气泵，先取走滑块B，待气流稳定后将滑块A从气垫导轨右侧弹出，测得光电门1的时间大于光电门2的时间，为使实验结果准确，后续的操作是______；

A.调高右侧底座旋钮

B.调高左侧底座旋钮

C.将光电门1向左侧移动

D.将光电门2向右侧移动

(2)如图2所示，用游标卡尺测量遮光条的宽度d，其读数为______mm；

(3)经测量滑块A、B上的遮光条宽度相同，则验证动量守恒的表达式为：______(用m1、m2、Δt1、Δm200210220230240Δ9.39.69.810.110.4

(5)小华同学提出，滑块B的质量应包含橡皮泥的质量，考虑到此因素影响，小华所绘制的m2−Δt2图像中的图线与(4)中绘制的图形相比较，应______。

A.向上平移

B.向下平移

四、计算题：本大题共3小题，共40分。13.(改编)如图所示是一玻璃球，其半径为R，O为球心，AB为一水平方向上的直径。M点是玻璃球的最高点，一束激光自B点射入、从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，求：

(1)此玻璃球的折射率；

(2)光线从B传播到D所用时间；14.如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ，N、Q两点间接有阻值为R的电阻。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。将长为L、质量为m、阻值也为R的金属杆cd垂直放在导轨上，杆cd由静止释放，下滑距离x时达到最大速度。重力加速度为g，导轨电阻不计，杆与导轨接触良好。求：

(1)杆cd下滑的最大加速度和最大速度的表达式；

(2)由静止释放到最大速度过程中，杆上产生的热量；

(3)若导轨粗糙，金属杆与导轨之间的动摩擦因数为μ15.如图甲所示，半径为R的圆形区域内存在辐向电场，电场方向由圆心沿半径向外，电场强度大小E随距圆心O的距离x的变化如图乙所示，图中E0为已知量。圆形区域外存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，电荷量为+q的带电粒子，从圆心O点由静止释放，粒子沿半径OP运动至虚线边界上的P点进入磁场偏转再返回电场，粒子每次到达O点后沿进入电场的路径返回磁场，最后刚好沿PO方向回到O点，这个过程中粒子在磁场中运动的总时间记为t0(未知)。已知磁场的磁感应强度B=mE03qR，不计带电粒子的重力。求：

(1)带电粒子经过P点时的速度大小；

(2)t0的大小；

(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)根据几何关系可知，激光由D点射出时的入射角为30°，折射角为60°，所以，此玻璃球的折射率为

n=sin60°sin30∘=3

(2)光线在玻璃球内的传播速度为

v=cn

光线从B传播到D所用时间

t=2Rcos30°v

解得

t=3Rc

(3)若来自B点的光线射向M点，根据几何关系可知，入射角为45°，而这种光线在玻璃球内发生全反射的临界角C满足14.【答案】解：(1)设杆cd下滑到某位置时速度为v，则杆产生的感应电动势：E=BLv

回路中的感应电流：I=ER+R

杆所受的安培力：F安=BIL

根据牛顿第二定律有：mgsinθ−B2L2v2R=ma

故当速度v=0时，杆的加速度最大，最大加速度为am=gsinθ

方向沿导轨平面向下；

当杆的加速度a=0时，杆的速度最大，最大速度为vm=2RmgsinθB2L2

方向沿导轨平面向下。

(2)杆cd15.【答案】解：(1)根据乙图，图中图线所围成面积代表电势差，则

UOP=E0R2

由动能定理可得

qUOP=12mv2

解得

v=E0Rqm

设带电粒子在磁场中运动的轨道半径为r，根据题意作轨迹图

由向心力公式得

qvB=mv2r

设∠O1OP=θ，由几何关系可知

tanθ=rR

解得

θ=π3

所以∠MOP=2π3，粒子在磁场中运动过程所转过的角度为

θ0=3×[2π−(π−2π