江苏省无锡市第一中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

无锡市第一中学2024-2025学年度第一学期期末考试 高二物理 2025.1 一、单选题：本题共10题，每题4分，共40分.每题只有一个选项最符合题意. 1.下列关于动量、冲量说法正确的是(    ) A. 物体动量变化，动能一定变化 B. 物体速度变化，动量一定变化 C. 物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大 D. 跳高时，在落地处垫海绵是为了减小运动员的冲量 2.对如图所示的图样、示意图或实验装置图，下列判断正确的是(    )   A. 甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，它是光在被检测玻璃板的上下表面反射后叠加的结果 C. 丙图是双缝干涉原理图，若到、的路程差是半波长的偶数倍，则处是亮纹 D. 图丁中的、是偏振片，是光屏，当固定不动，绕水平轴在竖直面内顺时针缓慢转动，从图示位置开始转动的过程中，上的光亮度保持不变 3.光滑的水平面上叠放有质量分别为和的两木块，下方木块与一劲度系数为的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图所示，已知两木块之间的最大静摩擦力为，为使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为(    ) A. B. C. D. 4.如图，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线和垂直于纸面固定放置，分别通有大小相等方向相反的电流，纸面内两导线连线的中点处的磁感应强度恰好为零，下列说法正确的是(    ) A. 中的电流在点处产生的磁感应强度大小为 B. 中的电流在点处产生的磁感应强度大小为 C. 仅让中的电流反向，则点处的磁感应强度大小为 D. 仅让中的电流反向，则点处的磁感应强度大小为 5.光滑水平地面上静止放置着由轻弹簧连接的物块和，开始时弹簧处于原长，一颗质量为的子弹以水平初速度射入物块并留在其中子弹与物块相互作用时间极短，可忽略不计，已知物块和的质量均为，则在以后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值为（ ） A. B. C. D. 6.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，波源位于处的甲波沿轴正方向传播，波源位于处的乙波沿轴负方向传播，时刻两列波的波形图如图所示.已知甲、乙波速都为，下列说法正确的是(    ) A. 甲、乙两列波不能发生稳定的干涉 B. 两列波叠加后，处为振动减弱点 C. 时刻，处的质点位移为 D. 在时间内，处的质点经过的路程为 7.如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边和，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后作出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率.关于此实验，下列说法中正确的是(    ) A. 入射角尽量小一些，可以减小误差 B. 若入射角太大，光会在玻璃砖的下表面发生全反射 C. 仅用毫米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据 D. 如果误将玻璃砖的边画到，折射率的测量值将偏大 8.笔记本电脑机身和显示屏分别装有霍尔元件和磁体，实现开屏变亮，合屏熄灭.图乙为一块利用自由电子导电，长、宽、高分别为、、的霍尔元件，电流方向向右.当合上显示屏时，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，元件前、后表面间产生电压，当电压达到某一临界值时，屏幕自动熄灭.则元件的(    ) A. 合屏过程中，前表面的电势比后表面的低 B. 开屏过程中，元件前、后表面间的电压变大 C. 若磁体的磁性增强，可能出现闭合屏幕时无法熄屏 D. 开、合屏过程中，前、后表面间的电压与无关 9.在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究.如图质量为m的弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平弹性面上，碰前瞬间速度大小为，方向与水平方向夹角=30°.薄片与弹性面间的动摩擦因数μ=0.5.不计空气阻力，碰撞过程中忽略薄片重力.薄片每次碰撞前后竖直方向的速度大小保持不变，并且在运动过程中始终没有旋转.已知薄片与弹性面第一次碰撞过程所用时间为t，下列说法正确的是（　） A．第一次碰撞过程中，薄片竖直方向的动量变化量大小为 B．第一次碰撞过程中，弹性面对薄片竖直方向的平均作用力大小为 C．第一次碰后离开弹性面瞬间，薄片水平方向的分速度大小为 D．若仅增大碰前瞬间速度大小，则薄片与水平面碰撞两次后，它的水平位移还有可能增加 10.如图所示，在x轴上方（含x轴）存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度也为x0、厚度不计的薄板PQ，粒子打在板上即被吸收.坐标原点O处有一粒子源，可垂直于磁场向磁场内各个方向均匀发射速率相同的同种粒子，粒子速度大小为v、质量为m、带电量为＋q.现观察到沿y轴正方向射入磁场的粒子垂直打在薄板的上端Q，不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力，不考虑薄板吸收粒子后产生的电场，则下列说法正确的有（　　） A．磁场的磁感应强度大小为 B．打在薄板左侧的粒子数占发射总粒子数的 C．打在薄板右侧的粒子数占发射总粒子数的 D．打在薄板上的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的比值为5∶1 二、非选择题：本题共5题，共分60分.其中第12～15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位. 11.（12分）某同学利用如图所示装置测量某种单色光波长.实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹.回答下列问题： 关于本实验下列说法正确的是          ； A.图甲中处为双缝，处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B.若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致 C.若屏中图像如乙图所示，仅转动测量头可以使中心刻线与条纹平行 D.若想增加从目镜中观察到的条纹个数应将屏向远离双缝方向移动 (2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为，测得第1条亮条纹中心到第条亮条纹中心之间的距离为，则单色光的波长的表达式 . (3)在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图丙所示.然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第6条亮纹中心，这时手轮上的示数如图丁所示，图丁中示数 mm.由此可以计算出这次实验中所测得的单色光波长为 m.（计算波长结果保留二位有效数字） 12.（8分）一足够深的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为，在水池的底部中央放一点光源，其中一条光线以入射角射到液体与空气的界面上，反射光线与折射光线的夹角为，如图，求： 这种液体的折射率； 液体表面亮斑的面积. 13.（10分）如图所示，质量为的铜棒长为，棒的两端与长为的细软铜线相连，吊在磁感应强度、方向竖直向上的匀强磁场中.当棒中通过恒定电流后，铜棒向纸面内摆动，最大偏角，取，求： 铜棒中电流的大小； 铜棒达到最大偏角处时每根细铜线上的拉力. 14.（14分）如图所示，在矩形区域内存在磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场，矩形区域的宽，长.一粒子源处于边中点，在时刻粒子源垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与的夹角分布在范围内.已知最早到达边的粒子的运动时间为，粒子在磁场中做圆周运动的半径，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求: 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期； 粒子的比荷； 粒子在磁场中运动的最长时间. 15.（16分）如图甲所示，上表面光滑的固定平台上有、两物体，与一轻弹簧相连，以初速度向运动.从弹簧接触到与分离过程、的图像如图乙所示.已知从到时间内，运动的距离为.完全分离后滑上静止在光滑地面上与平台等高的木板，由水平粗糙轨道和光滑圆弧轨道组成、两者相切，圆弧轨道半径，水平轨道长度.已知、质量均为，、可视为质点，不计空气阻力，重力加速度.求： 物体质量； 为使物体能进入圆弧轨道，且在上升阶段不脱离，则与的水平轨道间的动摩擦因数满足的条件； 、碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值. 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C D A D C D B D 11.(1) 10.300 12.解：如图所示 由几何关系可知，射出空气的折射角为 根据折射定律可得这种液体的折射率为 光线从液体射出空气刚好发生全反射时，如图所示 根据全反射临界角公式可得 根据图中几何关系可得液体表面亮斑的半径为 则液体表面亮斑的面积为 13.根据动能定理： 解得 最大偏角时，从右侧看到的截面图如图所示，对棒进行受力分析可知  （注意，在此位置的切向方向不平衡） 可得每根细铜线的拉力 另解： 根据棒在摆动时受力的对称性，细铜线在“最大偏角时”与“O点正下方”两个位置，拉力大小是相等的，瞬时速度为0，向心加速度为0，棒在半径方向是平衡的，有： 拉力 14.解：最早到达边的粒子在磁场中运动的轨迹如图甲，其圆心角为，  由几何关系有，所以 ， ， 解得； 粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，根据牛顿第二定律得， 又有  所以， 解得； 如图乙所示，在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹与边相切于点，与边的交点为点，圆轨迹的半径为，，由几何关系知轨迹对应的圆心角为， 粒子在磁场中运动的最长时间。 15.解： 、碰撞，系统动量守恒，由图乙有   解得：   从弹簧接触到与分离，设分离时物体速度，物体速度，有                         解得：  若物块恰好运动到圆弧轨道的最低点，此时两者共速，则对与整体由水平方向动量守恒     由能量守恒定律      解得： 若物块恰好运动到与圆弧圆心等高的位置，此时两者共速，则对与整体由水平方向动量守恒  由能量守恒定律  解得： 综上所述与的水平轨道间的动摩擦因数的取值范围为  弹簧接触后，弹簧压缩过程中，、动量守恒，有  对方程两边同时乘以时间，有   之间，根据位移等于速度在时间上的累积，可得  将代入，得    则弹簧压缩量的最大值。                   第 1 页 共 1 页（高二物理） 学科网（北京）股份有限公司 $$