湖北省武汉市重点中学5G联合体2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试卷（Word版附答案）

这是一份湖北省武汉市重点中学5G联合体2024-2025学年高二上学期11月期中考试物理试卷（Word版附答案），共11页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。
命题学校：华中科技大学附属中学命题教师：韩楚文审题教师：鲁刚
考试时间：2024年11月7日试卷满分100分
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本题共10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题为单选题，每题4分；第8-10为多选题，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分。）
1.对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是（ ）
A.电场强度的定义式仍成立，即，式中的就是产生电场的点电荷
B.由公式可知，在离点电荷距离相等的地方，电场强度均相同
C.在产生的电场中某点，电场强度的方向与放入该点的试探电荷的电性无关
D.在产生的电场中某点，放置电荷量不同的试探电荷，因试探电荷所受电场力不同，故该点的电场强度也会随之改变
2.对光的衍射现象，下列说法错误的是（ ）
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象
B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
3.带电量为的小球，用绝缘丝线悬挂在水平向右的电场中，平衡时，丝线与竖直方向成角。现在使电场方向缓慢逆时针旋转至竖直向上，在此过程中若还要保持小球在原处不动，则场强的大小（ ）
A.逐渐变小B.先变小后变大C.先变大后变小D.逐渐增大
4.如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器组成，它们中一个是电压表，另一个是电流表，那么以下结论中正确的是（ ）
A.甲表是电压表，增大时量程增大B.甲表是电流表，增大时量程减小
C.乙表是电压表，增大时量程减小D.乙表是电流表，增大时量程增大
5.如图所示，将带正电荷的导体球靠近不带电的导体，若沿虚线1将导体分成、两部分，这两部分所带电荷量大小分别为、；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量大小分别为和。对于上述实验，电荷量关系正确的是（ ）
A.，B.，
C.，D.，
6.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小对眼睛造成伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为，所要消除的紫外线的频率为。那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是（ ）
A.B.C.D.
7.如图，一质量为的小物块带负电荷，开始时让它静止在倾角的固定光滑斜面顶端，整个装置放在场强大小为、方向水平向左的匀强电场中，斜面高为，自由释放物块后，物块到达水平地面时的速度大小为（重力加速度为）（ ）
A.B.C.D.
8.如图甲所示，有一绝缘圆环，圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合。一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环，细杆上套有一个质量为的带正电的小球，小球所带电荷量。小球从点由静止释放，其沿细杆由经向运动的图像如图乙所示。小球运动到点时，速度图像的切线斜率最大（图中标出了该切线），下列说法正确的是（ ）
A.在点右侧杆上，点场强最大，场强大小为
B.由到的过程中，小球的电势能一直减小
C.由到电势先降低后升高
D.、两点间的电势差
9.如图所示，直流电源与一平行板电容器、理想二极管（正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路）连接，二极管一端接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的点且处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A.将平行板电容器下极板向下移动，则点的电势将升高
B.将平行板电容器上极板向上移动，则点的电势不变
C.减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动
D.无论哪个极板向上移动还是向下移动，带电油滴都不可能向下运动
10.如图，圆心为、半径为的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场，为圆的一条直径。质量为、电荷量为的粒子从点以速度射入电场，速度方向与夹角，一段时间后粒子运动到点，速度大小也为，不计粒子重力，规定点电势为0。下列说法正确的是（ ）
A.场强大小为
B.粒子电势能的最大值为
C.仅改变粒子速度大小，粒子离开圆形区域时电势能的最小值为
D.仅改变粒子速度大小，当粒子离开圆形区域的电势能最小时，粒子射入电场的速度大小为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（8分）做测量玻璃折射率实验时，同学们被分成若干实验小组。
（1）甲组同学在实验时，用他们测得的多组入射角与折射角作出图像如图甲所示，则下列判定正确的是（ ）
A.光线是从空气射入玻璃的
B.对此光线，该玻璃的折射率约为0.67
C.该玻璃的折射率约为1.5
D.对此光线，该玻璃置于空气中时临界角约为
（2）乙组同学先画出图乙所示的坐标系，再在区域放入某介质（以轴为界面），并通过实验分别标记了三个点、、，它们分别为折射光线、入射光线、反射光线通过的点；
①请在图乙所示坐标系中作出光路图；
②入射点（图中未标出）的坐标为_____；
③通过图中数据可以求得该介质的折射率_____。
12.（8分）某同学通过实验测量一圆柱形导体的电阻率。
（1）该同学分别用游标卡尺和螺旋测微器测量该导体的长度和直径，测量结果分别如图9和图10所示，则该导体的长度为_____，直径_____；
（2）该同学利用图11所示的电路测量导体的电阻率。若该同学测得电压表的读数为，电流表的读数为，则该导体电阻率的表达式为_____（用、、、等表示）；
（3）若图11中的电压表不能视为理想电表，则该同学得到的电阻率与真实值相比_____（填“偏大”“偏小”或“相同”）。
13.（12分）如图所示，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”（图中点），然后用横截面为等边三角形的三棱镜压在这个标记上，小标记位于边上.位于边上，过点做边的垂线交于.该同学在点正上方向下顺着直线的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过点做边的垂线交直线于；，.求三棱镜的折射率。（不考虑光线在三棱镜中的反射）
14.（14分）微波器件的核心之一是反射式速调管，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为静电场模型。已知静电场的方向平行于轴，其电势随的分布如图所示。一质量为、电荷量为的带负电粒子从点由静止释放，仅在电场力作用下沿轴做往复运动，求：
（1）在及区域内电场强度的大小和方向；
（2）该粒子运动过程中经过何处速度最大，最大速度是多少；
（3）该粒子运动的周期是多少。
15.（18分）如图所示，有四块相同的矩形金属薄板、、、，其中、（正中间均开有小孔）竖直平行放置，、水平平行放置，金属板接电源正极，接电源负极，电源电压可调，金属板带正电、带等量负电，电荷量保持不变，其右下方有一水平放置、半径为的圆形检测板，检测板圆心到金属板、中心的水平距离为。比荷为的带正电粒子从小孔飘入（初速度近似为零）金属板、之间的加速电场区域，当金属板、所接电源的电压为时，粒子经加速、偏转后恰好能打到检测板的圆心处。不计粒子受到的重力，忽略极板的边缘效应。
（1）求粒子进入偏转电场时的速度大小；
（2）若已知金属板、的长度为，、间偏转电场场强大小为，求粒子离开偏转电场时速度大小；
（3）要使带电粒子能够打在检测板上，
求、两板所接电源电压的取值范围。
2024-2025学年度上学期武汉市重点中学5G联合体期中考试
高二物理试卷参考答案及评分参考
11.（8分）（1）AC（2）①如右图，③
12.（8分）5.25 4.775（4.774~4.776均可）
偏小
13.（12分）
过点作边的法线，连接，则为点发出的光线在点的入射角；设该光线在点的折射角为，如图所示.
根据折射定律有
………………①（3’）
式中为三棱镜的折射率.
由几何关系可知………………②（1’）
………………③（1’）
在中有………………④（1’）
由③④式和题给条件得……………………⑤（2’）
根据题给条件可知，为等腰三角形，有……………………⑥（2’）
由①②⑥式得.………………⑦（2’）
14.（14分）（1）见解析；（2）；（3）
（1）由图像的物理意义可知，在轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，在区域内电场强度大小
，方向沿轴负方向……………………（2’）
在范围电场强度大小
方向沿轴正方向………………（2’）
（2）粒子经过处时速度最大，由动能定理可得
………………（2’）
代入数值可得
………………（2’）
（3）设粒子从处运动至处用时，从处运动至处用时，则
有
，…………（2’）
运动周期
………………（2’）
带入数据可得
………………（2’）
15.（18分）
（1）（2）（3）
（1）从到，根据动能定理，有
…………（2’）
解得
…………（1’）
（2）粒子在偏转电场中运动的时间为，离开偏转电场时速度的偏转角为，水平方向有
………………（1’）
………………（1’）
根据牛顿第二定律，有
………………（1’）
且
………………（1’）
联立解得：
………………（2’）
（3）方法一：设金属板长为、板间距为，偏转电场的电压为，加速电压为时，粒子在偏转电场中运动的时间为，离开偏转电场时速度的偏转角为，水平方向有
………………（1’）
根据牛顿第二定律，有
………………（1’）
速度偏转角为
………………（1’）
联立解得
………………（1’）
设加速电压为时粒子恰好打到检测板最左侧，加速电压为时粒子恰好打到检测板最右侧，离开偏转电场时速度的偏转角分别为、，结合几何关系有
………………（1’）
………………（1’）
粒子离开偏转电场后做匀速直线运动，且速度反向延长线过金属板、中心，根据几何关系，有
………………（1’）
联立解得
，………………（2’）
即、两板所接电源电压的取值范围为
方法二：设加速电压为，同理可得，粒子进入偏转电场的速度为
………………（1’）
设金属板长为、板间距为，偏转电场的电压为，粒子在偏转电场中运动的时间为，离开偏转电场时速度的偏转角为，水平方向有
………………（1’）
根据牛顿第二定律，有
………………（1’）
粒子在偏转电场中做类平抛运动，则
………………（1’）
粒子离开偏转电场后做匀速直线运动，当，粒子在沿着偏转电场的位移为，恰好能打到检测板的圆心处，设检测板金属板、中心的水平距离为，则
………………（1’）
设加速电压为时粒子恰好打到检测板的最左侧（此情况下加速电压最小），加速电压为时粒子恰好打到检测板的最右侧（此情况下加速电压最大），同理可得
，………………（2’）
则
，………………（2’）
即、两板所接电源电压的取值范围为
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
B
B
D
C
A
AB
CD
BD