精品解析：江苏省淮安市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷

2024-2025学年江苏省淮安市高二（上）期末考试物理试卷 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 手握长软绳一端持续上下抖动，某时刻形成的绳波如图所示，K、L、M、N为绳中的质点，此后先到达上方最大位移处的质点是（ ） A. K B. L C. M D. N 2. 如图所示，一束单色光从空气由O点射向某透明介质时发生了折射，则该光在介质中比在空气中的（ ） A. 传播速度大，波长长 B. 传播速度大，波长短 C. 传播速度小，波长长 D. 传播速度小，波长短 3. 如图所示为利用发波水槽得到水面波形图。下列对图中呈现现象描述正确的是（ ） A. 甲是干涉，乙是折射 B. 乙是反射，丙是衍射 C. 甲是干涉，丙是折射 D. 甲是衍射，丁是反射 4. 如图所示，长为2L的直导线折成边长相等、夹角的“”形，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线的MN边、导线所在平面均与磁场方向平行。当导线中通以电流I时，该导线受到的安培力大小为（ ） A. B. C. BIL D. 5. 用如图所示装置观察光的干涉现象，欲使干涉条纹间距变窄，下列操作可行的是（ ） A. 将屏向双缝靠近 B. 将单缝向双缝靠近 C. 将双缝换成间距更小 D. 将绿色滤光片换为红色的 6. 如图所示，两相同物块用轻弹簧连接，挤压弹簧并用细线固定，系统静止在粗糙水平面上。设两物块与水平面间动摩擦因数相同，烧断细线至弹簧恢复原长的过程中（ ） A. 系统动量守恒、机械能守恒 B. 系统动量守恒、机械能不守恒 C. 系统动量不守恒、机械能守恒 D. 系统动量不守恒、机械能不守恒 7. 质子（H）和α粒子（He）在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动。则（ ） A. 质子周期较大 B. 质子速率较小 C. 粒子动量较大 D. 粒子动能较小 8. 由于车玻璃表面反射光的干扰，照相机拍摄景象模糊，如图甲所示；在相机镜头加装某光学元件后，拍摄景象清晰，如图乙所示，则（ ） A. 光在玻璃表面反射时发生了偏振，该元件起到了起偏器的作用 B. 光在玻璃表面反射时发生了偏振，该元件起到了检偏器的作用 C. 光在玻璃表面反射时未发生偏振，该元件起到了起偏器的作用 D. 光在玻璃表面反射时未发生偏振，该元件起到了检偏器的作用 9. 2024年8月，郑钦文在巴黎奥运会上拿到女单冠军，为我国夺得该项目的第一块奥运金牌。质量为m的网球以速度v飞来，以相同速率反向击回，在她击球过程中网球（　　） A. 动量变化量为0 B. 动能变化量为 C. 所受重力的冲量大小为2mv D. 所受外力的合力冲量大小为2mv 10. 如图所示，轻弹簧的一端固定于光滑斜面上，另一端与物块相连。将物块沿斜面拉至A点后松开，途经O点（图中未标出）时弹簧处于自由状态，运动至B点时速度为零，弹簧始终在弹性限度内，则（　　） A. O点位于A、B连线中点 B. 物块在A点的加速度大于B点的 C. 物块从A运动到O的动能一直增大 D. 物块从A到O的时间大于从O到B的时间 11. 如图所示的水平面内存在匀强电场和垂直该平面向下的匀强磁场，侧壁粗糙绝缘管固定在该平面内且与电场方向平行。带负电小球以速度v从A端沿管进入，运动一段时间后回到A端。已知球的直径比管的内径略小，不计空气阻力，则球在上述过程中（ ） A. 加速度先减小后增大 B. 速度的变化量大小为2v C. 所受摩擦力冲量等于零 D. 所受电场力的冲量等于零 二、实验题：本大题共1小题，共15分。 12. 某实验小组用如图1所示装置的单摆测量重力加速度。 （1）现有以下材质小球，实验应选___________； A. 钢球 B. 乒乓球 C. 橡胶球 （2）将实验小球完全磁化，在其正下方放置手机，利用手机中的 Phyphox软件测量磁感应强度B，小球靠近手机时 B增大，远离时减小，手机采集到磁场的磁感应强度 B随时间t的关系图像如图2所示，根据图像中数据可知该单摆的周期___________； （3）多次改变摆长L，将获得的实验数据作如图3所示图像，则图像纵坐标应为___________选填“T”、“”或“若图线的斜率为k，则重力加速度___________；若将测量的摆线长作为摆长，根据图像测得的重力加速度与真实值相比__________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13. 如图甲是一列简谐横波在时的图像，P为处的质点，图乙是质点P的振动图像，求： （1）该波的传播速度v的大小和方向； （2）从到时间内质点P通过的路程。 14. 如图所示，一束单色光以入射角从真空由O点射向某种半圆形透明材料，该材料的半径为 R、折射率，光在真空中的传播速度为 c，求： （1）折射角 （2）光在透明材料中的传播时间 15. 如图所示，长的水平传送带以的速度逆时针匀速转动，左端与一足够长、倾角的斜面平滑贴近，右端与光滑水平面平滑贴近。质量的物块A从水平面右端以初速度与静止在水平面上质量的物块B发生弹性碰撞。物块B与传送带、斜面间的动摩擦因数分别为、，重力加速度g取，物块均可看成质点。求： （1）物块A、B碰后瞬间的速度大小、 （2）物块B第一次经过传送带的过程中，所受支持力的冲量大小 （3）物块B在斜面上通过的总路程 16. 如图所示，边界MN左侧区域存在沿纸面方向水平向右的匀强电场；右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从边界上的O点以速度大小为、方向在纸面内与MN间的夹角为射入电场，运动一段时间，通过边界MN进入磁场后仍能回到O点。粒子重力不计，求： （1）粒子在磁场中运动半径 （2）粒子在磁场中每次的运动时间 （3）电场强度大小E的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年江苏省淮安市高二（上）期末考试物理试卷 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 手握长软绳一端持续上下抖动，某时刻形成的绳波如图所示，K、L、M、N为绳中的质点，此后先到达上方最大位移处的质点是（ ） A. K B. L C. M D. N 【答案】A 【解析】 【详解】绳波向右传播，根据同侧法可知K，L正在向上振动，M、N正在向下振动，所以K质点先到达上方最大位移处。 故选A。 2. 如图所示，一束单色光从空气由O点射向某透明介质时发生了折射，则该光在介质中比在空气中的（ ） A. 传播速度大，波长长 B. 传播速度大，波长短 C. 传播速度小，波长长 D. 传播速度小，波长短 【答案】D 【解析】 【详解】一束单色光从空气由O点射向某透明介质时发生了折射，可知透明介质的折射率大于空气，光速与折射率的关系是，因为透明介质比空气的折射率大，所以光在透明介质中传播的速度比在空气中传播的速度小，设光在空气中的波长为，在介质中的波长为，则有，由此可见，光在透明介质中的波长比在空气中的波长短。 故选D。 3. 如图所示为利用发波水槽得到的水面波形图。下列对图中呈现现象描述正确的是（ ） A. 甲是干涉，乙是折射 B. 乙是反射，丙是衍射 C. 甲是干涉，丙是折射 D. 甲是衍射，丁是反射 【答案】C 【解析】 【详解】当频率相同的两列波相遇时，当波程差为波长的整数倍时振动加强，当波程差为半个波长的奇数倍时振动减弱，所以有的地方振动加强，有的地方振动减弱，且加强区和减弱区交替出现，这个现象就是干涉现象，如图甲所示；当波绕过障碍物继续传播的现象就是波的衍射现象，则为乙图所示；当介质不同，波的传播会发生折射，如图丙所示；当波遇到障碍物，会发生反射现象，如图丁所示。 故选C。 4. 如图所示，长为2L的直导线折成边长相等、夹角的“”形，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，导线的MN边、导线所在平面均与磁场方向平行。当导线中通以电流I时，该导线受到的安培力大小为（ ） A. B. C. BIL D. 【答案】B 【解析】 【详解】当2L的直导线，从中间处折成夹角为时，根据几何关系可知有效长度为 由于磁场和导线垂直，根据安培力公式 联立解得 故选B。 5. 用如图所示装置观察光的干涉现象，欲使干涉条纹间距变窄，下列操作可行的是（ ） A. 将屏向双缝靠近 B. 将单缝向双缝靠近 C. 将双缝换成间距更小的 D. 将绿色滤光片换为红色的 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据双缝干涉条纹间距公式可知，将屏向双缝靠近，即L减小，减小，故A符合题意； B．单缝与双缝的距离不影响干涉条纹间距，故B不合题意； C．将双缝换成间距更小的，即d减小，根据公式可知增大，故C不合题意； D．将滤光片由绿色的换成红色的，光的波长变大，则干涉条纹间距变宽，故D不合题意。 故选A。 6. 如图所示，两相同物块用轻弹簧连接，挤压弹簧并用细线固定，系统静止在粗糙水平面上。设两物块与水平面间的动摩擦因数相同，烧断细线至弹簧恢复原长的过程中（ ） A. 系统动量守恒、机械能守恒 B. 系统动量守恒、机械能不守恒 C. 系统动量不守恒、机械能守恒 D. 系统动量不守恒、机械能不守恒 【答案】B 【解析】 【详解】将绳烧断后，系统中有摩擦阻力做负功，系统机械能不守恒；地面对两个物块的摩擦力大小相等，方向相反，弹簧对两个物块的弹力大小相等，方向相反，所以系统所受合外力为零，系统动量守恒。 故选B。 7. 质子（H）和α粒子（He）在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动。则（ ） A. 质子周期较大 B. 质子速率较小 C. 粒子动量较大 D. 粒子动能较小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 可得圆周运动半径 整理得 可知B、R相同，由于质子比荷大，则质子速率大；而粒子做圆周运动周期 由于质子比荷大，则质子周期小，故AB错误； C．根据动量 可知B、R相同，由于粒子电荷量大，则粒子动量较大，故C正确； D．根据动能 可知B、R相同，由于质子和粒子的相同，故二者动能相等，故D错误。 故选C。 8. 由于车玻璃表面反射光的干扰，照相机拍摄景象模糊，如图甲所示；在相机镜头加装某光学元件后，拍摄景象清晰，如图乙所示，则（ ） A. 光在玻璃表面反射时发生了偏振，该元件起到了起偏器作用 B. 光在玻璃表面反射时发生了偏振，该元件起到了检偏器作用 C. 光在玻璃表面反射时未发生偏振，该元件起到了起偏器的作用 D. 光在玻璃表面反射时未发生偏振，该元件起到了检偏器的作用 【答案】B 【解析】 【详解】光在玻璃表面反射时会发生偏振现象，为了消除反射光的干扰，在相机镜头加装的光学元件起到了检偏器的作用，只让特定方向偏振的光通过，从而使拍摄景象清晰。 故选B。 9. 2024年8月，郑钦文在巴黎奥运会上拿到女单冠军，为我国夺得该项目的第一块奥运金牌。质量为m的网球以速度v飞来，以相同速率反向击回，在她击球过程中网球（　　） A. 动量变化量为0 B. 动能变化量为 C. 所受重力的冲量大小为2mv D. 所受外力的合力冲量大小为2mv 【答案】D 【解析】 【详解】A．击球前后速度反向，动量变化量 不为0，故A错误； B．动能是标量，动能变化量为0，故B错误； CD．根据动量定理，合力冲量为 时间未知，重力冲量不可求，故C错误，D正确。 故选D。 10. 如图所示，轻弹簧的一端固定于光滑斜面上，另一端与物块相连。将物块沿斜面拉至A点后松开，途经O点（图中未标出）时弹簧处于自由状态，运动至B点时速度为零，弹簧始终在弹性限度内，则（　　） A. O点位于A、B连线中点 B. 物块在A点的加速度大于B点的 C. 物块从A运动到O的动能一直增大 D. 物块从A到O的时间大于从O到B的时间 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，物块在做简谐运动，其中A、B为振幅最大处，O点为弹簧处于自由状态，此时物块早已开始减速，故O点位于平衡位置的上方，不在A、B的中点，物块在A、B点加速度大小相等，方向相反，故AB错误； C．物块从A点到O点动能先增加，到AB中点处动能最大，然后减速到O点，故C错误； D．根据简谐运动对称性可知，物块从A到O的时间大于从O到B的时间，故D正确。 故选D。 11. 如图所示的水平面内存在匀强电场和垂直该平面向下的匀强磁场，侧壁粗糙绝缘管固定在该平面内且与电场方向平行。带负电小球以速度v从A端沿管进入，运动一段时间后回到A端。已知球的直径比管的内径略小，不计空气阻力，则球在上述过程中（ ） A. 加速度先减小后增大 B. 速度的变化量大小为2v C. 所受摩擦力的冲量等于零 D. 所受电场力的冲量等于零 【答案】C 【解析】 详解】A．小球从A点进入管中运动，对小球受力分析，根据牛顿第二定律可得 可得小球速度减小，洛伦兹力减小，摩擦力减小，加速度减小，小球做加速度减小的减速运动，直到速度减为零；此后小球受到电场力作用由静止开始向A点方向运动，由于有一定的速度，受到洛伦兹力、支持力和摩擦力的作用，对小球受力分析，则有 可得小球速度增加，洛伦兹力增加，摩擦力增加，加速度减小，小球做加速度减小的加速运动，最终匀速运动，A错误； B．由于小球受到摩擦力作用，摩擦力对小球做负功，小球回到A点时，速度小于v，所以其速度变化量大小小于2v，B错误； C．以初速度方向为正方向，远离A点时，由动量定理可得 靠近A点时 所以小球所受摩擦力冲量等于零，C正确； D．电场力大小、方向均不变，根据公式 则小球所受电场力的冲量不为零，D错误。 故选C。 二、实验题：本大题共1小题，共15分。 12. 某实验小组用如图1所示装置的单摆测量重力加速度。 （1）现有以下材质小球，实验应选___________； A. 钢球 B. 乒乓球 C. 橡胶球 （2）将实验小球完全磁化，在其正下方放置手机，利用手机中的 Phyphox软件测量磁感应强度B，小球靠近手机时 B增大，远离时减小，手机采集到磁场的磁感应强度 B随时间t的关系图像如图2所示，根据图像中数据可知该单摆的周期___________； （3）多次改变摆长L，将获得的实验数据作如图3所示图像，则图像纵坐标应为___________选填“T”、“”或“若图线的斜率为k，则重力加速度___________；若将测量的摆线长作为摆长，根据图像测得的重力加速度与真实值相比__________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）A （2）2t （3） ①. T2 ②. ③. 不变 【解析】 【小问1详解】 实验器材应选质量大，体积小的物体做单摆，故应选钢球，故选A； 【小问2详解】 由图可知时，，小球在最高点，t时刻时小球到另一侧最高点，2t时刻小球回到初始位置，根据单摆的运动规律可知，该单摆的周期 【小问3详解】 [1][2]根据单摆周期公式 可得 结合图像可知，图像的纵坐标应为，若图线的斜率为k，则重力加速度 [3]设摆线长度为l，摆球的半径为r，根据单摆周期公式应有 解得 由表达式可知，与摆线长度的关系图像的斜率也为，故若将测量的摆线长作为摆长，根据图像测得的重力加速度与真实值相比不变。 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13. 如图甲是一列简谐横波在时的图像，P为处的质点，图乙是质点P的振动图像，求： （1）该波的传播速度v的大小和方向； （2）从到时间内质点P通过的路程。 【答案】（1），沿x轴负方向 （2） 【解析】 【小问1详解】 由题图甲、乙可知，该简谐波的波长，周期，则波的传播速度为 由于此时质点P振动方向向下，根据波形平移法可得波传播方向为沿x轴负方向。 【小问2详解】 由于 所以从到时间内质点P通过的路程为 14. 如图所示，一束单色光以入射角从真空由O点射向某种半圆形透明材料，该材料的半径为 R、折射率，光在真空中的传播速度为 c，求： （1）折射角 （2）光在透明材料中的传播时间 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据折射定律有 代入数据解得 【小问2详解】 光在介质中发生全反射的临界角满足 解得 根据光路可知，光从O点折射入介质到达半圆形界面时的入射角为，大于临界角，光在介质中发生2次全反射，从介质上表面最右端射出，根据几何知识可知，光在半圆形透明材料中传播的距离为 因为 光在半圆形透明材料中的传播时间为 15. 如图所示，长的水平传送带以的速度逆时针匀速转动，左端与一足够长、倾角的斜面平滑贴近，右端与光滑水平面平滑贴近。质量的物块A从水平面右端以初速度与静止在水平面上质量的物块B发生弹性碰撞。物块B与传送带、斜面间的动摩擦因数分别为、，重力加速度g取，物块均可看成质点。求： （1）物块A、B碰后瞬间的速度大小、 （2）物块B第一次经过传送带的过程中，所受支持力的冲量大小 （3）物块B在斜面上通过的总路程 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A、B发生弹性碰撞，选取初速度的方向为正方向，由动量守恒定律可得 由能量守恒定律可得 解得， 即碰后物体A的速度大小为，方向与初速度的方向相反，物体B的速度大小为，方向与初速度的方向相同； 【小问2详解】 设物块B与传送带达到相同速度前的加速度为，根据牛顿第二定律有 可得 设经后物块B与传送带速度相同，则有 在时间内，物块B的位移 解得， 因为，所以物块 B在传送带上先匀加速后匀速，设匀速运动的时间，则有 解得 故总时间 所受支持力 支持力的冲量 【小问3详解】 物块B最终停在传送带左端，对 B全程应用动能定理得 解得 16. 如图所示，边界MN左侧区域存在沿纸面方向水平向右的匀强电场；右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从边界上的O点以速度大小为、方向在纸面内与MN间的夹角为射入电场，运动一段时间，通过边界MN进入磁场后仍能回到O点。粒子重力不计，求： （1）粒子在磁场中的运动半径 （2）粒子在磁场中每次的运动时间 （3）电场强度大小E的可能值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在电场中，粒子做匀变速曲线运动，由对称性可知，粒子进入磁场时速度大小不变，方向与边界 MN夹角为，粒子在磁场中 解得 【小问2详解】 由题意知，粒子在磁场中运动对应的圆心角 则有 又因为 联立解得 【小问3详解】 设粒子在电场中每次运动的位移为d 若粒子在磁场中偏转后恰好经过O，轨道半径 在电场中：沿电场方向有 垂直电场方向有 解得 若粒子运动的轨道半径，粒子不可能再经过O点。若粒子运动的轨道半径，粒子再次射入电场的位置每次沿MN向M方向移动的距离，，， 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $