精品解析：湖南省衡阳市祁东县第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

祁东一中2025年上期中考试高二物理试题卷（高考） 总分值：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，每小题给出的选项中只有一个选项正确，共24分。） 1. 如图所示为半圆形玻璃砖，O为圆心，AB是水平直径，C为AO中点，一束单色光斜射到C点，逐渐改变入射方向，当入射光与AB面夹角为θ时，折射光线从圆弧的最高点D点射出，则玻璃砖对光的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】光路图如图所示 设点折射角为，由几何关系可知 根据折射定律可得 故选C。 2. 如图所示，虚线左侧有范围足够大的匀强磁场，矩形闭合导线框abcd的一部分位于磁场中，磁场方向与线框平面垂直。下列说法正确的是（　　） A. 线框向上平动时，会产生感应电流 B. 线框向下平动时，会产生感应电流 C. 线框向左平动时（未全部进入磁场），会产生感应电流 D. 线框向右平动时（未全部离开磁场），不会产生感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】AB．线框上下平动时，线框中的磁通量没有发生变化，线框中没有感应电流，故AB错误； C．线框向左平动时（未全部进入磁场），线框中的磁通量变大，会产生感应电流，故C正确； D．线框向右平动时（未全部离开磁场），线框中的磁通量变小，会产生感应电流，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，一细束单色光从半圆形透明介质上的P点沿半径方向射向圆心O，刚好在透明介质的底面发生全反射后从透明介质上方射出，单色光与透明介质下表面的夹角为60°，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A. 半圆形透明介质对该单色光的折射率为 B. 半圆形透明介质对该单色光的折射率为2 C. 该单色光在透明介质中的速度为c D. 该单色光在透明介质中的速度为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．单色光刚好在圆心O处发生全反射，由题图可知全反射临界角为，则半圆形透明介质对该单色光的折射率为 故A错误，B正确； CD．该单色光在透明介质中的速度为 故CD错误。 故选B。 4. 如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子做圆周运动的周期随半径增大而增长 B. 粒子从磁场中获得能量 C. 带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关 D. 带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关 【答案】D 【解析】 【详解】A．带电粒子在磁场中做圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，则有 又有 联立解得 由上式可知，粒子运动周期与半径无关，A错误； B．磁场使带电粒子偏转，电场使带电粒子加速，粒子从电场中获得能量，B错误； CD．由洛伦兹力提供向心力，则有 可得带电粒子的最大速度为 则有最大动能为 可知粒子的最大动能与金属盒的半径及磁感应强度有关，与加速电压的大小无关，C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，在条形磁体的右侧放置一个可以自由运动的矩形通电线圈abdc，线圈最初与条形磁体处于同一平面内，ac边、bd边与条形磁体的方向平行，且ac边、bd边中点的连线过条形磁体的中心。通以顺时针方向的电流后，该线圈的运动情况为（　　） A. ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时靠近磁体 B. ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时靠近磁体 C. ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时远离磁体 D. ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时远离磁体 【答案】A 【解析】 【详解】在图示位置时，根据左手定则可知ab边所受磁场力方向向内，cd边所受磁场力方向向外，所以ab边转向纸内，cd边转向纸外；从图示位置转过90°时，根据左手定则判断可知ac边所受磁场力方向水平向左，bd边所受磁场力方向水平向右，且ac边所受磁场力大于bd边所受磁场力，所以靠近磁铁。 故选A。 6. 通电直导线ab的质量为m，长为l，用两根细线把导线ab水平吊起，导线上的电流为I，方向如图所示。在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场，磁感应强度为B，导线处于平衡时悬线与竖直方向成角，已知重力加速度为g。下列说法不正确的是（ ） A. B. 悬线的拉力 C. 若增大磁感应强度，则悬线的偏角将增大 D. 若将导线ab拉到最低处由静止释放，则导线ab可摆过的最大角度为 【答案】D 【解析】 【详解】导体棒受重力，绳子拉力T和安培力F，而 如图所示 A．由受力分析可知 可得重力加速度 故A正确； B．悬线的拉力 故B正确； C．若增大磁感应强度，安培力增大，从而悬线的偏角将增大，C正确； D．若将导线ab拉到最低处由静止释放，根据动能定理 可得ab可摆过的最大角度为 D错误。 故不正确的选D。 二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，少选得3分，多选、错选、不选均不得分，共20分。） 7. 如图所示，F是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AD．根据左手定则，可知AD是正确的； B．根据左手定则，电流受磁场力应是向左的，B错误； C．根据左手定则，电流受力应向下，C错误。 故选AD。 8. 如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，，镜面与光屏垂直。下列说法正确的是（　　） A. 若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小 B. 若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小 C. 若将平面镜向右移动，光屏上条纹间距增大 D. 若将平面镜向右移动，光屏上条纹间距不变 【答案】BD 【解析】 【详解】S发出的光经平面镜反射后，相当于从S关于平面镜的对称点发出的，如图所示 两个光源是相干光源，两个光源的距离为2a，利用双缝干涉条纹间距公式可知，相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离为 A．若将光屏向右移动，则增大，光屏上条纹间增大，故A错误； B．若将平面镜向下移动一个微小距离，则增大，光屏上条纹间距减小，故B正确； CD．若将平面镜向右移动，则、均不变，光屏上条纹间距不变，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v入一带负电的带电粒子，恰好从e点射出，不计粒子重力，则（　　） A. 如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，将从d点射出 B. 如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出 C. 如果粒子的速度增大为原来的四倍，将从f点射出 D. 只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从f点射出所用时间最短 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则 解得 则当粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍时，半径变为原来的一半，则A错误； B．如果粒子的速度增大为原来的二倍，半径变为原来的二倍，则从d飞出，故B正确； C．如果粒子的速度增大为原来的四倍，半径变为原来的四倍，不可能从f射出，故C错误； D．粒子在磁场中运动周期为 从ed射出转过半个周期时间相同；从f点射出，转过的角度小于半个周期，时间最小，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合金属线框abcd，bc边与磁场的左边界平行。时刻，线框在水平向右的拉力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为，ad边刚进入磁场的时刻为，设线框中产生的感应电流为i。ad边两端的电压为U，水平拉力做功的功率为P，则下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设金属线框的加速度为a，金属线框的速度与时间关系式为 由和可得，感应电流与时间的关系式为 B、L、a均不变，时间内，感应电流为零，时间内，电流I与t成正比，之后无感应电流，A错误，B正确； C．时间内，感应电流为零，ad边两端的电压为零，时间内，电流I与t成正比，可得 电压随时间均匀增加，之后无感应电流，但有感应电动势，可得 电压随时间均匀增加，C正确； D．金属线框所受的安培力为 由牛顿第二定律可得 得 故水平拉力做功的功率为 时间内，感应电流为零，拉力的功率为 P随时间均匀增大，时间内，P与t为二次函数（非线性变化），之后无感应电流，P随时间均匀增大，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共20分。） 11. 现有毛玻璃屏A、双缝、白光光源C、单缝和透红光的滤光片等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 （1）本实验的步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮条纹间的距离。 在操作步骤②时还注意单缝、双缝应_________________。 （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示，记下此时图甲手轮上的示数为________mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图乙手轮上的示数为________mm，求得相邻亮条纹的间距Δx = ________mm。 （3）已知双缝间距d为2.0 × 10−4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，则所测红光波长为________nm。 【答案】（1）相互平行 （2） ①. 2.320 ②. 13.870 ③. 2.310 （3）660 【解析】 【小问1详解】 单缝、双缝应相互平行，因为光是横波，不平行的细缝会阻断横波，影响光的传播。 【小问2详解】 [1]甲的示数为 [2]乙的示数为 [3]相邻亮条纹的间距 【小问3详解】 由得 12. 实验小组用如图1所示的电路来测量电阻的阻值，图中标准电阻的阻值为，为电源，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关，为滑动变阻器，A为理想电流表。合上开关，将开关掷于1端，将的触头置于适当的位置，记下A的示数，然后将掷于2端，记下A的示数。改变触头的位置，多测几组、的对应值，作出的函数关系图像如图2所示，回答下列问题： （1）按照图1所示的电路图，用笔画线代替导线将图3中实物图连接完整_____。 （2）合上开关之前，触头应置于_____（选填“最右端”或“最左端”），多测几组、作图像的目的是减小_____。（选填“系统”或“偶然”）误差。 （3）写出图2中函数的表达式_____，若图2中图线的斜率为，可得_____。 【答案】（1） （2） ①. 最左端 ②. 偶然 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据电路图连接实物图如图 【小问2详解】 [1] 合上开关之前，为保护电路可知，触头应置于最左端； [2] 多测几组、作图像的目的是减小偶然误差。 【小问3详解】 [1]根据欧姆定律可知 [2]上式变形可得 根据图像斜率可知 解得 四、解答题（本大题共3小题，共36分，其中13题8分，14题12分，15题16分。） 13. 如图所示，电阻不计的两平行金属导轨间距，固定在倾角的绝缘斜面上，下端接一电动势、内阻的电源。金属导轨所在的区域加一磁感应强度大小的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下。现把一根质量的金属杆垂直放在导轨上，接入电路的电阻，当开关闭合后处于静止状态。重力加速度取，求： （1）金属杆受到的安培力大小和方向； （2）金属杆受到导轨的摩擦力大小和方向。 【答案】（1）；方向垂直杆沿斜面向上 （2）；方向沿斜面向上 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律 根据安培力大小公式，有 方向垂直杆沿斜面向上； 【小问2详解】 对金属杆受力分析如图所示，根据沿斜面方向受力平衡有 解得 方向沿斜面向上； 14. 如图所示为三棱镜ABC的横截面，，，AC的边长为L，一单色光垂直于AC面中点入射，在BC边界恰好发生全反射，光在真空中的传播速度为c，求： （1）求棱镜材料的折射率； （2）光在棱镜中的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光垂直于AC边中点进入棱镜，光在棱镜中的传播路径如下图所示 由几何关系可知 全反射临界角满足 解得 【小问2详解】 光在棱镜中的传播为 由几何关系可知 光在棱镜中传播距离为 光在棱镜中的传播时间为 15. 如图所示，直角坐标系中，第一象限有一半径为R的圆形磁场，圆心坐标，磁场方向垂直于纸面向里，大小未知．第二象限有一平行于x轴的速度选择器（中心线过圆心），其内电场强度E和磁感应强度B如图所示，P处左边有一粒子源（图中未画出），向x轴正方向发射质量为m、带电量为、不同速率的粒子，只有特定速率的粒子才能通过速度选择器而进入圆形磁场．不计粒子重力． （1）请问能通过速度选择器的粒子的速率是多大？ （2）若（1）中的粒子经过圆形磁场区域偏转后能打中x轴上的点，求出圆形区域的磁感应强度大小； （3）保持（2）中的磁场不变，现将粒子源和速度选择器整体沿y轴上下平移，使粒子在磁场中运动的时间最长，问此时粒子源和速度选择器平移的距离是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电场力与洛伦兹力平衡，即 （2）粒子径向射入圆形磁场区域，一定径向射出磁场，要击中A点，则出射方向应沿方向，做辅助线如图1：连接，连接，由几何关系可得，则 则粒子轨迹半径 洛伦兹力提供向心力，即 得 （3）最长时间对应最长弦，当以磁场区域圆的直径为粒子轨迹圆弧的弦时，粒子在磁场中的时间最长，做辅助线如图2： 其中，因 由几何知识可得 即平移距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 祁东一中2025年上期中考试高二物理试题卷（高考） 总分值：100分 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，每小题给出的选项中只有一个选项正确，共24分。） 1. 如图所示为半圆形玻璃砖，O为圆心，AB是水平直径，C为AO中点，一束单色光斜射到C点，逐渐改变入射方向，当入射光与AB面夹角为θ时，折射光线从圆弧的最高点D点射出，则玻璃砖对光的折射率为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，虚线左侧有范围足够大的匀强磁场，矩形闭合导线框abcd的一部分位于磁场中，磁场方向与线框平面垂直。下列说法正确的是（　　） A. 线框向上平动时，会产生感应电流 B. 线框向下平动时，会产生感应电流 C. 线框向左平动时（未全部进入磁场），会产生感应电流 D. 线框向右平动时（未全部离开磁场），不会产生感应电流 3. 如图所示，一细束单色光从半圆形透明介质上的P点沿半径方向射向圆心O，刚好在透明介质的底面发生全反射后从透明介质上方射出，单色光与透明介质下表面的夹角为60°，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A. 半圆形透明介质对该单色光的折射率为 B. 半圆形透明介质对该单色光的折射率为2 C. 该单色光在透明介质中的速度为c D. 该单色光在透明介质中的速度为 4. 如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子做圆周运动的周期随半径增大而增长 B. 粒子从磁场中获得能量 C. 带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关 D. 带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关 5. 如图所示，在条形磁体的右侧放置一个可以自由运动的矩形通电线圈abdc，线圈最初与条形磁体处于同一平面内，ac边、bd边与条形磁体的方向平行，且ac边、bd边中点的连线过条形磁体的中心。通以顺时针方向的电流后，该线圈的运动情况为（　　） A. ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时靠近磁体 B. ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时靠近磁体 C. ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时远离磁体 D. ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时远离磁体 6. 通电直导线ab的质量为m，长为l，用两根细线把导线ab水平吊起，导线上的电流为I，方向如图所示。在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场，磁感应强度为B，导线处于平衡时悬线与竖直方向成角，已知重力加速度为g。下列说法不正确的是（ ） A. B. 悬线的拉力 C. 若增大磁感应强度，则悬线的偏角将增大 D. 若将导线ab拉到最低处由静止释放，则导线ab可摆过的最大角度为 二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，少选得3分，多选、错选、不选均不得分，共20分。） 7. 如图所示，F是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是（　　） A. B. C. D. 8. 如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，，镜面与光屏垂直。下列说法正确的是（　　） A. 若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小 B. 若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小 C. 若将平面镜向右移动，光屏上条纹间距增大 D. 若将平面镜向右移动，光屏上条纹间距不变 9. 如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v入一带负电的带电粒子，恰好从e点射出，不计粒子重力，则（　　） A. 如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，将从d点射出 B. 如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出 C. 如果粒子的速度增大为原来的四倍，将从f点射出 D. 只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从f点射出所用时间最短 10. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合金属线框abcd，bc边与磁场的左边界平行。时刻，线框在水平向右的拉力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为，ad边刚进入磁场的时刻为，设线框中产生的感应电流为i。ad边两端的电压为U，水平拉力做功的功率为P，则下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，每空2分，共20分。） 11. 现有毛玻璃屏A、双缝、白光光源C、单缝和透红光的滤光片等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 （1）本实验的步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮条纹间的距离。 在操作步骤②时还注意单缝、双缝应_________________。 （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示，记下此时图甲手轮上的示数为________mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图乙手轮上的示数为________mm，求得相邻亮条纹的间距Δx = ________mm。 （3）已知双缝间距d为2.0 × 10−4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，则所测红光波长为________nm。 12. 实验小组用如图1所示的电路来测量电阻的阻值，图中标准电阻的阻值为，为电源，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关，为滑动变阻器，A为理想电流表。合上开关，将开关掷于1端，将的触头置于适当的位置，记下A的示数，然后将掷于2端，记下A的示数。改变触头的位置，多测几组、的对应值，作出的函数关系图像如图2所示，回答下列问题： （1）按照图1所示的电路图，用笔画线代替导线将图3中实物图连接完整_____。 （2）合上开关之前，触头应置于_____（选填“最右端”或“最左端”），多测几组、作图像的目的是减小_____。（选填“系统”或“偶然”）误差。 （3）写出图2中函数的表达式_____，若图2中图线的斜率为，可得_____。 四、解答题（本大题共3小题，共36分，其中13题8分，14题12分，15题16分。） 13. 如图所示，电阻不计的两平行金属导轨间距，固定在倾角的绝缘斜面上，下端接一电动势、内阻的电源。金属导轨所在的区域加一磁感应强度大小的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下。现把一根质量的金属杆垂直放在导轨上，接入电路的电阻，当开关闭合后处于静止状态。重力加速度取，求： （1）金属杆受到的安培力大小和方向； （2）金属杆受到导轨的摩擦力大小和方向。 14. 如图所示为三棱镜ABC的横截面，，，AC的边长为L，一单色光垂直于AC面中点入射，在BC边界恰好发生全反射，光在真空中的传播速度为c，求： （1）求棱镜材料的折射率； （2）光在棱镜中的传播时间。 15. 如图所示，直角坐标系中，第一象限有一半径为R的圆形磁场，圆心坐标，磁场方向垂直于纸面向里，大小未知．第二象限有一平行于x轴的速度选择器（中心线过圆心），其内电场强度E和磁感应强度B如图所示，P处左边有一粒子源（图中未画出），向x轴正方向发射质量为m、带电量为、不同速率的粒子，只有特定速率的粒子才能通过速度选择器而进入圆形磁场．不计粒子重力． （1）请问能通过速度选择器的粒子的速率是多大？ （2）若（1）中的粒子经过圆形磁场区域偏转后能打中x轴上的点，求出圆形区域的磁感应强度大小； （3）保持（2）中的磁场不变，现将粒子源和速度选择器整体沿y轴上下平移，使粒子在磁场中运动的时间最长，问此时粒子源和速度选择器平移的距离是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $