江西省宜春市第一中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题（强基班）

宜春一中2024-2025学年度第一学期高二年级期末考试 强基七班物理试卷参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A D B B C AC AC AD 1．C 【详解】由图可知2和3两束光传播方向相反，在P处相干减弱，所以两束光在P处振动方向相反，根据同侧法可知C正确。 故选C。 2．C 【详解】A．粒子在D形盒中运动的周期为 粒子被电场加速后，运动越来越快，但走过半圆的时间保持不变，故A错误； B．使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅中没有自由电荷，不能产生涡流，锅不会产生热，因此不可以使用陶瓷锅，故B错误； C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流，从而减小变压器铁芯中的热损失，故C正确； D．根据左手定则可得，正离子在磁场中受到的洛伦兹力向下，负离子在磁场中受到的洛伦兹力向上，则B板带正电，A板带负电，通过电阻的电流方向为从下到上，故D错误。 故选C。 3．A 【详解】BCD．当障碍物、缝、孔的尺寸和波长相比，相差不多或者比波长更小时，可以发生明显衍射现象，由题意可知，减小波源的频率或增大周期，可使波长增大，移动N使狭缝的距离减小，这些都可以使衍射现象更加明显，故BCD不符合题意； A．移动N使狭缝的距离增大，不能使衍射现象更加明显，故A符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．t=0时Q点向上振动，则可知波沿x轴正方向传播，选项A错误； B．由图甲可知，该波的波长为8m，由图乙可知，周期为0.2s，则波速为 选项B错误； C．根据图甲可知波动方程为 可知t=0质点P的位移为 设质点P的振动方程为 代入t=0，可得 ，或 因P沿y负方向运动，故质点P的振动方程为 选项C错误； D．则t=0.25s时，质点P的位移为 y2= 选项D正确。 故选D。 5．B 【详解】如图所示光路图中 全反射临界角满足 所以 而 所以光斑半径 故选B。 6．B 【详解】若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式 可知，需要减小双缝到屏的距离或增大双缝间的距离d，故B正确，A错误，C错误，D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．由图乙可知副线圈中电流的周期为0.02s，变压器只改变交变电流的电压不改变周期，A错误； B．由图乙可知，当开关K断开时，副线圈中电流的有效值为，此时原线圈的输入功率为 B错误； C．由题意可知，当开关K闭合后，定值电阻R消耗的功率为电动机消耗功率的2倍，有 解得 C正确； D．副线圈的输出电压由原线圈的输入电压和变压器原、副线圈的匝数比决定，所以开关K闭合后，副线圈的输出电压不变，D错误。 故选C。 8．AC 【详解】AB．设翅膀扇动一次的时间为t，拍动空气的总质量为 则单位时间内翅膀拍动空气的质量为 故A正确，B错误； CD．翅膀用速度v平推空气，使空气的速度变为v，根据动量定理有 翅膀对空气的作用力大小等于空气对翅膀的作用力大小，即 由平衡条件得 解得蜂鸟的质量为 故C正确，D错误。 故选AC。 9．AC 【详解】A．在入射光线和折射光线上取两个离入射点较远的点，画法线的垂线，用刻度尺测出入射角和折射角的对边和斜边的长度，求出入射角和折射角的正弦值，再根据折射定律求出折射率。故A正确； B．由于上、下表面平行，光线从上表面入射后，再从下表面射出，入射角等于出射角且小于，所以不可能在下表面发生全反射，故B错误； C．测得的入射角和折射角都偏大，而且增大相同的角度． 根据折射定律 运用特殊值法分析：假设若法线与界面垂直时，入射角为，折射角为，则折射率为 若法线与界面不垂直时，入射角与折射角都增大，则折射率为 可见，甲的测量值将偏小。故C正确； D．出现如图乙所示的偏差时测量的入射角和折射角都增大，而且增大相同的角度。与图甲情况恰好相同，故测量值将偏小，故D错误。 故选AC。 10．AD 【详解】A．物块A做自由落体运动，设其与木板B碰撞前瞬间的速度大小为，由动能定理可得 解得 物块A与木板B碰撞瞬间满足动量守恒，由动量守恒定律可得 解得 从A、B碰撞到达最低点，设最低点位置弹簧压缩量为，由能量守恒定律可得 其中 解得 可得弹簧的最大弹性势能为 故A正确； B．A、B一起运动到最低点时，弹簧的形变量最大，弹簧对A、B整体的弹力最大，加速度最大，由牛顿第二定律有 解得A、B一起运动的最大加速度大小为 故B错误； C．当弹簧弹力与A、B的重力相等时，A和B一起运动的速度最大，设此时弹簧压缩量为，由受力平衡可得 解得 根据能量守恒定律有 解得 故C错误； D．A、B在一起做简谐运动，设振动方程为 在点A、B碰撞，从有 解得 由题意知从时间为，则有 可得简谐运动的周期为 从A、B碰撞到两者到达最低点，即从的时间为 故D正确。 故选AD。 11．(1)/ (2)/ (3) 【详解】（1）单摆的摆长为 （2）由图乙可知，单摆的周期为 （3）由单摆的周期公式，得 12． D 【详解】(1)[1]若气垫导轨调至水平位置，则小球a在气垫导轨上将做匀速直线运动，通过光电门1、2的时间相等，即 (2)[2]两小球碰撞前后动量守恒，因为小球a的质量较小，所以碰撞后小球a被反弹，则碰撞过程动量守恒满足的关系式为 化简得 [3]若小球a、b发生的是弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒、能量守恒，有 解得 (3)[4]设小球a的质量为M，若小球a、b发生的是弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒、能量守恒，有 整理得 当时，趋近于； (4)[5]因为认为气垫导轨是光滑的，所以小球在气垫导轨上做匀速直线运动，将小球a的释放点上移、增大长木板的倾角或将倾斜长木板换成更光滑的玻璃板，小球仍然在气垫导轨上做匀速直线运动，不会起到减小误差的作用，ABC错误，D正确。 故选D。 13．（1）；（2）2A；（3） 【详解】（1）线圈中感应电动势的峰值 由于从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为 （2）感应电动势的有效值为 线圈自身分到的电压为 又 所以电流表示数为 （3）设副线圈两端电压为U2，电流为I2则有 所以 14．(1)，(2) 【详解】（1）金属棒a速度为v0时感应电动势为 回路中感应电流 对a棒受力分析，有 对b棒受力分析，有 联立解得 ， （2）0~t时间内，对金属棒a、b分别根据动量定理有 解得 15．(1) (2)或者 (3) 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则竖直方向 由牛顿第二定律 粒子进入磁场时的速度大小 解得 （2）粒子从a点抛出到进入磁场时的水平位移 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，离开磁场时速度方向与x轴正向仍成45°角，到达高h高度时水平位移仍为2h，由题意可知 或 即 或 根据洛伦兹力提供向心力 可得 或 （3）若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子在电场中运动的时间 可知粒子在磁场中运动的时间也为 根据 由洛伦兹力提供向心力 解得 此时粒子距a点的距离 第2页，共7页 第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 宜春一中2024-2025学年度第一学期高二年级期末考试 强基班物理试卷 一、选择题（本小题共10题，共46分。其中1-7为单选题，每小题4分；8-10为多选题，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 1．增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为（　　）    A．  B．  C．  D．   2．下列四幅图分别是回旋加速器、电磁炉、变压器的铁芯、磁流体发电机的结构示意图，下列说法中正确的是（   ） A．随着粒子的运动越来越快，粒子走过半圆的时间间隔越来越短 B．使用电磁炉加热食物时可以使用陶瓷锅 C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的热损失 D．可以判断出通过电阻的电流方向为从上到下 3．图中S为在水面上振动的波源，M、N为在水面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动。为使A处水也能发生振动，下列方法无效的是（　　） A．移动N使狭缝的距离增大 B．使波源的频率减小 C．使波源的周期增大 D．移动N使狭缝的距离减小 4．图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则下列说法正确的是（　　） A．波沿x轴负方向传播 B．波速为20m/s C．质点P的振动方程为 D．t=0.25s时，质点P的位移为cm 5．如图，大型音乐喷泉广场的水池中有一种可以根据音乐变换颜色的景观灯，LED灯泡安装在防水的灯筒内部，灯筒侧面为不透光的金属材料，光线从其上表面的任意点射出时，可以将该点视为一个新的点光源。已知上表面半径为，灯筒上表面与水面的距离为，LED灯泡发出黄光时，水面上出现圆形光斑，若水对黄光的折射率为，则圆形光斑的半径为（　　） A．0.6m B．0.7m C．0.8m D．0.9m 6．某同学利用下图所示装置测量某种单色光的波长。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。若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 7．某吹风机内部的简化电路图如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，已知当开关K断开时变压器副线圈中的电流I随时间t的变化图像如图乙所示，电动机两端的电压为。当开关K闭合后，原线圈的输入功率变为原来的3倍。下列说法正确的是（　　） A．原线圈中电流的周期为0.04s B．当开关K断开时，原线圈的输入功率为 C．定值电阻R的阻值为 D．当开关K闭合后，副线圈的输出电压变大 8．如图，蜂鸟可以通过快速拍打翅膀，使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为S，翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度v平推空气的效果相同。已知空气密度为ρ，重力加速度大小为g，则（　　） A．单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv B．单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv2 C．蜂鸟的质量为 D．蜂鸟的质量为 9．在测定玻璃的折射率时，实验室提供的是梯形玻璃砖，如图所示，在下列描述的四种情况中，说法正确的是（　　） A．某小组没有量角器和圆规，仍然可测出玻璃砖的折射率 B．光线从上表面入射后，再从下表面射出，可能在下表面发生全反射 C．图甲法线画得与界面不垂直，测得的折射率比真实值偏小 D．图乙在放置玻璃砖时没有与和重合，测得的折射率比真实值偏大（图中虚线ab和cd为画出的界面） 10．如图所示，质量为的木板B与直立轻弹簧的上端拴接，弹簧下端固定在地面上。平衡时弹簧的压缩量为，一质量为的物块A从木板B正上方距离为的高处自由落下，打在木板上与木板粘连在一起向下运动。从A、B碰撞到两者到达最低点后又向上运动到最高点经历的总时间为，已知弹簧的弹性势能，为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为，空气阻力忽略不计。则在时间内，下列说法正确的是（    ） A．弹簧的最大弹性势能为 B．A和B一起运动的最大加速度大小为 C．A和B一起运动的最大速度大小为 D．从A、B碰撞到两者到达最低点经历的时间为 二、实验题（除标注外每空2分，共15分） 11．某实验小组用如图甲所示的单摆装置测量当地的重力加速度，进行了如下操作： ①测出悬点O到水平地面的距离； ②打开光源，测出小球静止时在竖直墙面上的投影中心到地面的高度； ③将细线从竖直方向拉开较小角度后释放，打开手机的连拍功能，将连拍间隔设为0.1s，记录小球在不同时刻投影中心的位置并测出其离地面的高度h； ④将测出的高度和对应的时刻输入计算机，得到小球球心的离地高度h随时间t变化的图像如图乙所示。 请回答下列问题： (1)单摆的摆长l= cm； (2)单摆的周期T= s； (3)当地的重力加速度大小g= （取，结果保留3位有效数字）。 12．某物理兴趣小组利用如图所示的装置“探究动量守恒定律”，AB是倾角大小可以调节的长木板，BC是气垫导轨（气垫导轨可看成光滑轨道），忽略小球通过B点时的速度变化，光电门1与光电门2固定在气垫导轨BC上。 (1)（1分）将质量为m、直径为d1的小球a从长木板上的位置O1由静止释放，小球a通过光电门1、2的挡光时间分别为Δt1与Δt2，当 时，表明气垫导轨已调至水平位置。 (2)将质量为3m、直径为d2的小球b静置于气垫导轨上的位置O2，使小球a从长木板上的位置O1由静止释放，小球a先后通过光电门1的挡光时间分别为Δt3与Δt4，小球b通过光电门2的挡光时间为Δt5。 ①若小球a、b碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为 ； ②若小球a、b发生的是弹性碰撞，则 ； (3)若小球a、b发生的是弹性碰撞，该小组成员设想，如果保持小球a的直径d1不变，逐渐增大小球a的质量，则碰撞之前小球a的挡光时间Δt6与碰撞之后小球b的挡光时间Δt7的比值逐渐趋近于 ； (4)关于本实验的误差，该小组成员有不同的观点，其中正确的是 。 A．保持长木板倾角一定，将小球a的释放点适当上移，可减小误差 B．保持小球a的释放点不变，将长木板的倾角适当增大，可减小误差 C．同等实验条件下，将倾斜长木板换为更光滑的玻璃板，可减小误差 D．以上说法都不正确 三、解答题（39分） 13．（12分）如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数n=100匝，面积为S=0.02m2，总电阻r=10Ω，绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，角速度ω=100rad/s。已知匀强磁场磁感应强度B=T，矩形线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电压表示数为U=180V。从线框转至中性面位置开始计时，求： （1）线框中感应电动势的瞬时值表达式； （2）电流表的示数； （3）当原、副线圈匝数比为6：1时，电阻R的阻值。 14．（12分）如图，M、N是两根固定在水平面内间距为L的平行金属导轨，导轨足够长且电阻可忽略不计；导轨间有一垂直于水平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，阻值均为R、质量均为m的两金属棒a、b垂直于导轨放置，金属棒a与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒b光滑。0时刻金属棒a以初速度v0开始运动，此后运动过程中a、b始终与导轨垂直且接触良好，并且a、b不相碰，经时间t，金属棒a的速度减为零，重力加速度为g。求： (1)两金属棒的初始加速度a1、a2的大小； (2)t时刻金属棒b的速度v2的大小及t时间内流过b棒的电荷量q； 15．（15分）如图，在水平虚线上方区域有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，在虚线下方区域有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为的粒子从距虚线高度为h的a点向右水平发射，当粒子进入磁场时其速度方向与水平虚线的夹角为。不计重力。 (1)求粒子进入磁场时的速度大小； (2)若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子距a点的距离为，求磁场的磁感应强度大小的可能值； (3)若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求磁场的磁感应强度大小。 宜春一中2024-2025学年度第一学期高二年级期末考试 强基班物理试卷参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A D B B C AC AC AD 1．C 【详解】由图可知2和3两束光传播方向相反，在P处相干减弱，所以两束光在P处振动方向相反，根据同侧法可知C正确。 故选C。 2．C 【详解】A．粒子在D形盒中运动的周期为 粒子被电场加速后，运动越来越快，但走过半圆的时间保持不变，故A错误； B．使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅中没有自由电荷，不能产生涡流，锅不会产生热，因此不可以使用陶瓷锅，故B错误； C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流，从而减小变压器铁芯中的热损失，故C正确； D．根据左手定则可得，正离子在磁场中受到的洛伦兹力向下，负离子在磁场中受到的洛伦兹力向上，则B板带正电，A板带负电，通过电阻的电流方向为从下到上，故D错误。 故选C。 3．A 【详解】BCD．当障碍物、缝、孔的尺寸和波长相比，相差不多或者比波长更小时，可以发生明显衍射现象，由题意可知，减小波源的频率或增大周期，可使波长增大，移动N使狭缝的距离减小，这些都可以使衍射现象更加明显，故BCD不符合题意； A．移动N使狭缝的距离增大，不能使衍射现象更加明显，故A符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．t=0时Q点向上振动，则可知波沿x轴正方向传播，选项A错误； B．由图甲可知，该波的波长为8m，由图乙可知，周期为0.2s，则波速为 选项B错误； C．根据图甲可知波动方程为 可知t=0质点P的位移为 设质点P的振动方程为 代入t=0，可得 ，或 因P沿y负方向运动，故质点P的振动方程为 选项C错误； D．则t=0.25s时，质点P的位移为 y2= 选项D正确。 故选D。 5．B 【详解】如图所示光路图中 全反射临界角满足 所以 而 所以光斑半径 故选B。 6．B 【详解】若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式 可知，需要减小双缝到屏的距离或增大双缝间的距离d，故B正确，A错误，C错误，D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．由图乙可知副线圈中电流的周期为0.02s，变压器只改变交变电流的电压不改变周期，A错误； B．由图乙可知，当开关K断开时，副线圈中电流的有效值为，此时原线圈的输入功率为 B错误； C．由题意可知，当开关K闭合后，定值电阻R消耗的功率为电动机消耗功率的2倍，有 解得 C正确； D．副线圈的输出电压由原线圈的输入电压和变压器原、副线圈的匝数比决定，所以开关K闭合后，副线圈的输出电压不变，D错误。 故选C。 8．AC 【详解】AB．设翅膀扇动一次的时间为t，拍动空气的总质量为 则单位时间内翅膀拍动空气的质量为 故A正确，B错误； CD．翅膀用速度v平推空气，使空气的速度变为v，根据动量定理有 翅膀对空气的作用力大小等于空气对翅膀的作用力大小，即 由平衡条件得 解得蜂鸟的质量为 故C正确，D错误。 故选AC。 9．AC 【详解】A．在入射光线和折射光线上取两个离入射点较远的点，画法线的垂线，用刻度尺测出入射角和折射角的对边和斜边的长度，求出入射角和折射角的正弦值，再根据折射定律求出折射率。故A正确； B．由于上、下表面平行，光线从上表面入射后，再从下表面射出，入射角等于出射角且小于，所以不可能在下表面发生全反射，故B错误； C．测得的入射角和折射角都偏大，而且增大相同的角度． 根据折射定律 运用特殊值法分析：假设若法线与界面垂直时，入射角为，折射角为，则折射率为 若法线与界面不垂直时，入射角与折射角都增大，则折射率为 可见，甲的测量值将偏小。故C正确； D．出现如图乙所示的偏差时测量的入射角和折射角都增大，而且增大相同的角度。与图甲情况恰好相同，故测量值将偏小，故D错误。 故选AC。 10．AD 【详解】A．物块A做自由落体运动，设其与木板B碰撞前瞬间的速度大小为，由动能定理可得 解得 物块A与木板B碰撞瞬间满足动量守恒，由动量守恒定律可得 解得 从A、B碰撞到达最低点，设最低点位置弹簧压缩量为，由能量守恒定律可得 其中 解得 可得弹簧的最大弹性势能为 故A正确； B．A、B一起运动到最低点时，弹簧的形变量最大，弹簧对A、B整体的弹力最大，加速度最大，由牛顿第二定律有 解得A、B一起运动的最大加速度大小为 故B错误； C．当弹簧弹力与A、B的重力相等时，A和B一起运动的速度最大，设此时弹簧压缩量为，由受力平衡可得 解得 根据能量守恒定律有 解得 故C错误； D．A、B在一起做简谐运动，设振动方程为 在点A、B碰撞，从有 解得 由题意知从时间为，则有 可得简谐运动的周期为 从A、B碰撞到两者到达最低点，即从的时间为 故D正确。 故选AD。 11．(1)/ (2)/ (3) 【详解】（1）单摆的摆长为 （2）由图乙可知，单摆的周期为 （3）由单摆的周期公式，得 12． D 【详解】(1)[1]若气垫导轨调至水平位置，则小球a在气垫导轨上将做匀速直线运动，通过光电门1、2的时间相等，即 (2)[2]两小球碰撞前后动量守恒，因为小球a的质量较小，所以碰撞后小球a被反弹，则碰撞过程动量守恒满足的关系式为 化简得 [3]若小球a、b发生的是弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒、能量守恒，有 解得 (3)[4]设小球a的质量为M，若小球a、b发生的是弹性碰撞，则碰撞过程中动量守恒、能量守恒，有 整理得 当时，趋近于； (4)[5]因为认为气垫导轨是光滑的，所以小球在气垫导轨上做匀速直线运动，将小球a的释放点上移、增大长木板的倾角或将倾斜长木板换成更光滑的玻璃板，小球仍然在气垫导轨上做匀速直线运动，不会起到减小误差的作用，ABC错误，D正确。 故选D。 13．（1）；（2）2A；（3） 【详解】（1）线圈中感应电动势的峰值 由于从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为 （2）感应电动势的有效值为 线圈自身分到的电压为 又 所以电流表示数为 （3）设副线圈两端电压为U2，电流为I2则有 所以 14．(1)，(2) 【详解】（1）金属棒a速度为v0时感应电动势为 回路中感应电流 对a棒受力分析，有 对b棒受力分析，有 联立解得 ， （2）0~t时间内，对金属棒a、b分别根据动量定理有 解得 15．(1) (2)或者 (3) 【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则竖直方向 由牛顿第二定律 粒子进入磁场时的速度大小 解得 （2）粒子从a点抛出到进入磁场时的水平位移 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，离开磁场时速度方向与x轴正向仍成45°角，到达高h高度时水平位移仍为2h，由题意可知 或 即 或 根据洛伦兹力提供向心力 可得 或 （3）若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子在电场中运动的时间 可知粒子在磁场中运动的时间也为 根据 由洛伦兹力提供向心力 解得 此时粒子距a点的距离 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$