江苏省淮安市2024-2025学年高二上学期1月期末考试 物理 Word版含解析

这是一份江苏省淮安市2024-2025学年高二上学期1月期末考试 物理 Word版含解析，共11页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.手握长软绳一端持续上下抖动，某时刻形成的绳波如图所示，K、L、M、N为绳中的质点，此后先到达上方最大位移处的质点是( )
A. KB. LC. MD. N
2.如图所示，一束单色光从空气由O点射向某透明介质时发生了折射，则该光在介质中比在空气中的( )
A. 传播速度大，波长长B. 传播速度大，波长短
C. 传播速度小，波长长D. 传播速度小，波长短
3.如图所示为利用发波水槽得到的水面波形图.下列对图中呈现现象描述正确的是( )
A. 甲是干涉，乙是折射B. 乙是反射，丙是衍射
C. 甲是干涉，丙是折射D. 甲是衍射，丁是反射
4.如图所示，长为2L的直导线折成边长相等、夹角的“"形，置于磁感应强度为 B的匀强磁场中，导线的MN边、导线所在平面均与磁场方向平行.当导线中通以电流I时，该导线受到的安培力大小
为( )
A. B. C. BILD.
5.用如图所示装置观察光的干涉现象，欲使干涉条纹间距变窄，下列操作可行的是( )
A. 将屏向双缝靠近B. 将单缝向双缝靠近
C. 将双缝换成间距更小的D. 将绿色滤光片换为红色的
6.如图所示，两相同物块用轻弹簧连接，挤压弹簧并用细线固定，系统静止在粗糙水平面上.设两物块与水平面间的动摩擦因数相同，烧断细线至弹簧恢复原长的过程中( )
A. 系统动量守恒、机械能守恒B. 系统动量守恒、机械能不守恒
C. 系统动量不守恒、机械能守恒D. 系统动量不守恒、机械能不守恒
7.质子和粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动.则( )
A. 质子周期较大B. 质子速率较小C. 粒子动量较大D. 粒子动能较小
8.由于车玻璃表面反射光的干扰，照相机拍摄景象模糊，如图甲所示;在相机镜头加装某光学元件后，拍摄景象清晰，如图乙所示，则( )
A. 光在玻璃表面反射时发生了偏振，该元件起到了起偏器的作用
B. 光在玻璃表面反射时发生了偏振，该元件起到了检偏器的作用
C. 光在玻璃表面反射时未发生偏振，该元件起到了起偏器的作用
D. 光在玻璃表面反射时未发生偏振，该元件起到了检偏器的作用
9.2024年8月，郑钦文在巴黎奥运会上拿到女单冠军，为我国夺得该项目的第一块奥运金牌.质量为m的网球以速度v飞来，以相同速率反向击回，在她击球过程中网球( )
A. 动量变化量为0B. 动能变化量为
C. 所受重力的冲量大小为2mvD. 所受外力的合力冲量大小为2mv
10.如图所示，轻弹簧的一端固定于光滑斜面上，另一端与物块相连.将物块沿斜面拉至A点后松开，途经 O点图中未标出时弹簧处于自由状态，运动至 B点时速度为零，弹簧始终在弹性限度内，则( )
A. O点位于A、B连线中点B. 物块在A点的加速度大于B点的
C. 物块从A运动到O的动能一直增大D. 物块从A到O的时间大于从O到B的时间
11.如图所示的水平面内存在匀强电场和垂直该平面向下的匀强磁场，侧壁粗糙绝缘管固定在该平面内且与电场方向平行.带负电小球以速度v从A端沿管进入，运动一段时间后回到A端.已知球的直径比管的内径略小，不计空气阻力，则球在上述过程中( )
A. 加速度先减小后增大B. 速度的变化量大小为2v
C. 所受摩擦力的冲量等于零D. 所受电场力的冲量等于零
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某实验小组用如图1所示装置的单摆测量重力加速度.
现有以下材质小球，实验应选 ;
A.钢球
B.乒乓球
C.橡胶球
将实验小球完全磁化，在其正下方放置手机，利用手机中的 Phyph软件测量磁感应强度B，小球靠近手机时 B增大，远离时减小，手机采集到磁场的磁感应强度 B随时间t的关系图像如图2所示，根据图像中数据可知该单摆的周期 ;
多次改变摆长L，将获得的实验数据作如图3所示图像，则图像纵坐标应为 选填“T”、“”或“”若图线的斜率为k，则重力加速度 ;若将测量的摆线长作为摆长，根据图像测得的重力加速度与真实值相比 选填“偏大”、“偏小”或“不变”
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.如图甲是一列简谐横波在时的图像，P为处的质点，图乙是质点P的振动图像，求：
该波的传播速度v的大小和方向;
从到时间内质点P通过的路程
14.如图所示，一束单色光以入射角从真空由O点射向某种半圆形透明材料，该材料的半径为 R、折射率，光在真空中的传播速度为 c，求：
折射角
光在透明材料中的传播时间
15.如图所示，长的水平传送带以的速度逆时针匀速转动，左端与一足够长、倾角的斜面平滑贴近，右端与光滑水平面平滑贴近.质量的物块A从水平面右端以初速度与静止在水平面上质量的物块B发生弹性碰撞.物块B与传送带、斜面间的动摩擦因数分别为、，重力加速度g取，，，物块均可看成质点.求：
物块A、B碰后瞬间的速度大小、
物块B第一次经过传送带的过程中，所受支持力的冲量大小
物块B在斜面上通过的总路程
16.如图所示，边界MN左侧区域存在沿纸面方向水平向右的匀强电场;右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场.质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从边界上的O点以速度大小为、方向在纸面内与MN间的夹角为射入电场，运动一段时间，通过边界MN进入磁场后仍能回到O点.粒子重力不计，求：
粒子在磁场中的运动半径
粒子在磁场中每次的运动时间
电场强度大小E的可能值.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】 绳波向右传播，根据同侧法可知K，L正在向上振动，M、N正在向下振动，所以K质点先到达上方最大位移处，故选A。
2.【答案】D
【解析】一束单色光从空气由O点射向某透明介质时发生了折射，可知透明介质的折射率大于空气，
光速与折射率的关系是因为透明介质比空气的折射率大，所以光在透明介质中传播的速度比在空气中传播的速度小，故AB错误；
光在空气中的波长为，在介质中的波长为，则有由此可见，光在透明介质中的波长比在空气中的波长短，故C错误D正确。
3.【答案】C
【解析】当频率相同的两列波相遇时，当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，所以有的地方振动加强，有的地方振动减弱，且加强区和减弱区交替出现，这个现象就是干涉现象，如图甲所示；当波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，则为乙图所示；当介质不同，波的传播会发生折射，如图丙所示；当波遇到障碍物，会发生反射现象，如图丁所示，所以可知选项C正确。
4.【答案】B
【解析】当2L的直导线，从中间处折成夹角为时，根据几何关系可知有效长度为：，
由于磁场和导线垂直，根据安培力公式，解得：；
故B正确，ACD错误。
5.【答案】A
【解析】由可知：
A.将屏向双缝靠近，即L减小，减小，故A符合题意；
B.单缝与双缝的距离不影响干涉条纹间距，故B不合题意；
C.将双缝换成间距更小的，即d减小，根据公式可知增大，故C不合题意；
D.将滤光片由绿色的换成红色的，光的波长变大，则干涉条纹间距变宽，故D不合题意。
6.【答案】B
【解析】【分析】根据机械能守恒及动量守恒的条件即可判断。
【解答】将绳烧断后，系统中有摩擦阻力做负功，系统机械能不守恒;地面对两个物块的摩擦力大小相等，方向相反，弹簧对两个物块的弹力大小相等，方向相反，所以系统所受合外力为零，系统动量守恒，故 B正确，ACD错误。
故选：B。
7.【答案】C
【解析】A、根据带电粒子在磁场中匀速圆周运动规律： ，可得，半径相同，质子比荷大，质子速率大，运动周期，质子比荷大，质子周期小，AB均错误；
C.动量，B、R相同，粒子电荷量大，粒子动量较大，C正确；
D.动能，质子和粒子动能相等，D错误。
8.【答案】B
【解析】光在玻璃表面反射时会发生偏振现象，为了消除反射光的干扰，在相机镜头加装的光学元件起到了检偏器的作用，只让特定方向偏振的光通过，从而使拍摄景象清晰；
故B正确，ACD。
9.【答案】D
【解析】A.击球前后速度反向，动量变化量，不为0，A错误；
B.动能是标量，动能变化量为0，B错误；
C、根据动量定理，合力冲量，时间未知，重力冲量不可求，C错误D正确
10.【答案】D
【解析】根据题意可知，物块在做简谐运动，其中A、B为振幅最大处，O点为弹簧处于自由状态，此时物块早已开始减速，故O点位于平衡位置的上方，不在A、B的中点；A、B 加速度大小相等，方向相反，所以AB错误；
C.物块从A点到O点动能先增加，到AB中点处动能最大，然后减速到O点，所以C错误；
D.根据简谐运动对称性可知，物块从A到O的时间大于从O到B的时间，D正确。
11.【答案】C
【解析】A.小球从A点进入管中运动，对小球受力分析得：
可得小球速度减小，洛伦兹力减小，摩擦力减小，加速度减小，小球做加速度减小的减速运动，直到速度减为零；
后小球受到电场力作用由静止开始向A点方向运动，后由于有速度，受到洛伦兹力、支持力和摩擦力的作用，
对小球受力分析得：
可得小球速度增加，洛伦兹力增加，摩擦力增加，加速度减小，小球做加速度减小的加速运动，最终匀速运动，所以A错误；
B.由于小球受到摩擦力作用，摩擦力对小球做负功，小球回到A点时，速度小于v，所以其速度变化量大小小于2v，B错误；
C.以初速度方向为正方向，远离A点时：
靠近A点时：
所以小球所受摩擦力的冲量等于零，C正确；
D.电场力大小、方向均不变，根据公式：，则小球所受电场力的冲量不为零，D错误。
12.【答案】A
2t
T2
不变

【解析】本题考查单摆测重力加速度的实验，解题的关键是要明确实验的有关原理及注意事项。
实验器材应选质量大，体积小的物体做单摆，故应选钢球，BC均错误，故选A；
由图可知时，，小球在最高点，t时刻时小球到另一侧最高点，2t时刻小球回到初始位置，根据单摆的运动规律可知，该单摆的周期；
根据单摆周期公式可得：，结合图像可知，图像的纵坐标应为，若图线的斜率为k，则重力加速度，
设摆线长度为l，摆球的半径为r，根据单摆周期公式应有，解得：，由表达式可知，与摆线长度的关系图像的斜率也为，故若将测量的摆线长作为摆长，根据图像测得的重力加速度与真实值相比不变。
13.【答案】解：由题图甲、乙可知，该简谐波的波长 ，周期 ，则波的传播速度为，
由于此时质点 P 振动方向向下，根据波形平移法可得波的传播方向为沿 x 轴负方向。
由于，
所以从到时间内质点P通过的路程为。

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：根据折射定律有：，
解得；
光在介质中发生全反射的临界角满足：，解得，
根据光路可知，光从O点折射入介质到达半圆形界面时的入射角为，大于临界角，光在介质中发生2次全反射，从介质上表面最右端射出，
根据几何知识可知，光在半圆形透明材料中传播的距离为，
因为，
光在半圆形透明材料中的传播时间为，
联立解得。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】、B发生弹性碰撞由动量守恒定律得：，
由能量守恒定律得：，
解得：，
故碰后物体A的速度大小为，物体B的速度大小为；
设物块B与传送带达到相同速度前的加速度为，
根据牛顿第二定律有：
可得，
设经后物块B与传送带速度相同，则
在时间内，物块B的位移：
解得，
因为，所以物块 B在传送带上先匀加速后匀速，设匀速运动的时间，
则有，
解得，
故总时间
即
所受支持力
支持力的冲量
解得。
物块B最终停在传送带左端，对 B全程应用动能定理得：
解得：。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.【答案】解：在电场中，粒子做匀变速曲线运动，由对称性可知，粒子进入磁场时速度大小不变，方向与边界 MN夹角为，粒子在磁场中：
得：；
由题意知，粒子在磁场中运动对应的圆心角
则有：
而
得：；
设粒子在电场中每次运动的位移为d
若粒子在磁场中偏转后恰好经过O，轨道半径
在电场中：沿电场方向有：
垂直电场方向有：
解得：
若粒子运动的轨道半径，粒子不可能再经过O点
若粒子运动的轨道半径，粒子再次射入电场的位置每次沿MN向M方向移动的距离
，，，
解得：。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】