重庆市巴蜀中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

这是一份重庆市巴蜀中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列有关光学现象的叙述正确的是( )
A. 薄膜干涉是薄膜前后两个表面反射回来的光叠加的结果
B. 照相机镜头前镀增透膜，应用了光的衍射原理
C. 泊松亮斑是光沿直线传播产生的
D. 医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光信号是利用光的偏振
2.蜘蛛会根据丝网的振动感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz，下列说法正确的是( )
A. “落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大
B. 当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网不振动
C. 当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.05s时，丝网的振幅最大
D. 昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定
3.小巴同学研究绳波的形成，取一条较长的软绳置于水平面上，软绳一端固定，用手握住软绳一端将软绳水平拉直后，沿水平面垂直软绳方向抖动后，观察到如图所示的甲、乙两个绳波。关于两次形成的绳波，下列判断正确的是( )
A. 甲的振幅比乙的大B. 甲的周期比乙的大
C. 甲的形成时间比乙早D. 甲的起振方向与乙相同
4.如图所示为同一地点的甲、乙两个单摆的振动图像，下列说法正确的是( )
A. 甲单摆的摆长较大
B. 甲摆最大位移处的回复力比乙摆最大位移处的回复力的大
C. 在t=0.5s时，甲摆有负向最大加速度
D. 在t=0.5s时，乙摆有正向最大加速度
5.自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，电源输出电压为U1，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U2(前表面的电势低于后表面的电势)。下列说法中不正确的是( )
A. 图乙中霍尔元件的载流子带正电
B. 已知自行车车轮的半径，再根据单位时间内的脉冲数，即获得车速大小
C. 若传感器的电源输出电压U1变大，则电势差U2变大
D. 若自行车的车速越大，则电势差U2不变
6.如图甲所示，M、N为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O′正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场。已知离子质量为m、带电荷量为q，离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力。若要使离子从O′垂直于N板射出磁场，则离子射入磁场时的速度v0可能为( )
A. πd4T0B. 3πd4T0C. πd5T0D. 3πd5T0
7.如图甲，宽L=1m的导轨固定，导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度B=1T的匀强磁场。最大阻值为R=20Ω的滑动变阻器接在其中一个虚线框中，定值电阻R0接在另一个虚线框中，一根长度与导轨等宽的电阻不计的金属杆以恒定速率向右运动，图乙和图丙分别为滑动变阻器阻值全部接入和一半接入时沿abcd方向电势变化的图像。金属杆和导轨的电阻不计，则下列说法正确的是( )
A. 匀强磁场的方向垂直纸面向外B. 定值电阻R0在虚线框Ⅱ中
C. 定值电阻的阻值为5ΩD. 金属杆运动的速率为3m/s
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.一列简谐横波在x轴上传播，t=0时刻的波形如图甲所示，x=2m处的质点P的振动图像如图乙所示，由此可以判断( )
A. 该波的传播方向是沿x轴负方向
B. 该波的传播速度为0.5m/s
C. 在t=5s时质点P的速度最大
D. 在0～5s时间内质点P通过的路程是25cm
9.如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，垂直纸面向里的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜虚线L做向下的直线运动，L与水平方向成β角，且a>β，则下列说法中正确的是( )
A. 液滴一定带正电B. 电场线方向一定斜向下
C. 液滴一定做匀速直线运动D. 液滴的电势能减小
10.质量为2m可视作质点的物体A穿在光滑的水平杆上，用长为L的轻绳与质量为m可视作质点的小球B相连。如图所示，初始时手持小球B，使A、B在同一水平面上静止，轻绳刚好拉直。已知重力加速度为g。将小球B释放后A、B做往复运动，则下列说法正确的是( )
A. 小球B相对于初始位置的最大水平位移为23L
B. 轻绳承受的最大张力为4mg
C. 小球B相对于地的运动轨迹离心率e1
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.物理探究小组选用图示器材和电路研究电磁感应规律。
(1)请用笔画线代表导线，将图中各器材连接起来，组成正确的实验电路。
(2)把A线圈插入B线圈中，如果闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，下面操作出现的情况有：
①向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计指针将向______(填“左”或“右”)偏转；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，拔出线圈A中的铁芯，灵敏电流计指针将向______(填“左”或“右”)偏转；
(3)根据实验结果判断产生感应电流的本质是______。
12.劳埃德镜是一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S′。
(1)通过劳埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，______相当于另一个“缝”；
(2)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.12mm，单缝到光屏的距离D=1.0m，观测光屏上相邻亮条纹中心间距为2.900mm，则该单色光的波长λ= ______nm；
(3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离______；
A.将平面镜稍向下移动一些
B.将平面镜稍向左移动一些
C.将光屏稍向右移动一些
D.将光屏稍向上移动一些
(4)实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。如果把光屏向左移动到和平面镜接触，接触点P处是______。(选填“亮条纹”或“暗条纹”)
四、计算题：本大题共4小题，共50分。
13.老师上课使用的激光笔(图甲)，发出的红光激光用来投映一个光点或一条光线指向物体，如图乙所示，AB为半圆的直径，O为圆心，在O点左侧用激光笔从E点垂直AB面射入的红光进入半球形介质后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角C=45°。已知该半球形介质的半径为R，光在真空中的传播速度为c，不考虑红光在AB面上的多次反射。求：
(1)半球形介质的折射率n；
(2)上述情景里，该红色激光从半球形介质中射出的时间t。
14.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=3V，内阻r=0.5Ω的直流电源。现把一个质量m=0.050kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2，已知sin37°=0.60，cs37°=0.80。求：
(1)导体棒受到的安培力；
(2)导体棒受到的摩擦力和导体棒与导轨间的动摩擦因数。
15.光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为h，其俯视图如图(a)所示，两磁场磁感应强度随B时间t的变化如图(b)所示，0～T时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为3B0和0.5B0，4根电阻为R，边长为h的金属棒串联成刚性正方形金属框abcd，平放在水平面上，ab、cd边与磁场边界平行。t=0时，线框ab边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度v向右运动。在T时刻，ab边运动到距区域Ⅰ的左边界h2处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图(a)中的虚线框所示。求：
(1)t=0时线框所受的安培力F；
(2)t=1.5T时穿过线框的磁通量Φ；
(3)T～3T时间内，线框中产生的热量Q。
16.长方体ABCD−A1B1C1D1，以A点为原点建立如图所示的空间直角坐标系，其中AB=8L，BC= 26L，CC1= 10L。在四边形AD1C1B内(含边界)有一垂直AD1C1B平面斜向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在A点沿+x方向射入质量为m、电荷量为+q的粒子1。(忽略粒子的重力和相对论效应；粒子碰撞时会发生电荷转移，且碰撞后各粒子带电量与质量成正比)
(1)若粒子1从D1点离开，试求粒子1的速度大小v0；
(2)若粒子1恰能经过D1C1中点，试求粒子1的速度大小v和在磁场内运动轨迹上的点到C点的最小距离；
(3)在(2)的条件下，当粒子1距离C点最近时，正后方有一速度为2v、电荷量为粒子1电荷量2倍的粒子2与之发生弹性正碰，碰后粒子1恰不离开磁场，试分析粒子2的电性并求出粒子2的质量。
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】ABD
9.【答案】BC
10.【答案】BC
11.【答案】右 左 磁通量发生变化
12.【答案】S′ 696 C 暗条纹
13.【答案】解：(1)由全反射条件有：sinC=1n，而C=45°，解得n= 2；
(2)从E点垂直AB面射入的红光进入半球形介质后，在上表面恰好全反射，
由几何关系，可知会再次发生全反射从AB界面射出，光路如下图：

由几何关系可知，在半球形介质中的光路程为：s=2 2R，
光在介质中有：n=cv，故时间为：t=sv，解得：t=4Rc。
答：(1)半球形介质的折射率为 2；
(2)该红色激光从半球形介质中射出的时间为4Rc。
14.【答案】解：(1)根据闭合电路欧姆定律可得
I=ER0+r
代入数据解得
I=1A
导体棒受到的安培力
F安=BIL
代入数据解得
F安=0.20N
根据左手定则可知，方向沿导轨向上。
(2)导体棒重力沿导轨分解可得
F=mgsin37°
代入数据解得
F安