精品解析：江西省赣州市大余衡立高级中学2024-2025学年高二下学期4月期中考试物理试题

赣州市大余衡立高级中学2024-2025学年第二学期4月考 高二物理试题卷题 考试范围：选择性必修一、选择性必修二第一章；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、选择题（本题一共10小题，共46分，1~7题为单选，每题4分，8~10题为多选，每题6分，漏选得3分） 1. 关于下列四幅生活情景图，说法正确的是（　　） A. 图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的折射原理 B. 图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的衍射现象 C. 图丙中当声源远离观察者时，观察者接收到的声音的频率小于波源的频率 D. 图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的全反射原理 2. 下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B 和电流所受安培力F的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，四个相同的半圆弧形导体棒，通有相同大小的电流，处于磁场强度大小为，不同方向的匀强磁场中。图甲和图乙的磁场方向水平向右；图丙和图丁的磁场方向垂直纸面向里。下列判断正确的是（ ） A. 甲图和丙图导体棒受到的安培力大小相同 B. 乙图和丁图导体棒受到的安培力大小相同 C. 甲图和乙图中导体棒受到的安培力大小和方向都相同 D. 丙图和丁图中导体棒受到的安培力大小和方向都相同 4. 如图，竖直平面内通有电流的正三角形金属线框，悬挂在两根相同的绝缘轻质弹簧下端，线框静止时，弹簧处于原长状态，线框有部分处在虚线框内的匀强磁场中，则虚线框内磁场方向可能为（　　） A. 沿纸面竖直向上 B. 沿纸面竖直向下 C. 垂直于纸面向外 D. 垂直于纸面向里 5. 某一质检部门利用干涉原理测定矿泉水的折射率。如图所示，单缝S0、屏上的P0点位于双缝S1和S2的中垂线上，当双缝与屏之间的介质为空气或矿泉水时，屏上的干涉条纹间距分别为∆x1与∆x2.，当介质为矿泉水时，屏上P点处是P0上方的第4条亮条纹（不包括P0点处的亮条纹）的中心。已知入射光在真空中的波长为λ，真空中的光速为c，则（　　） A. ∆x2大于∆x1 B. 该矿泉水的折射率为 C. 当介质为矿泉水时，来自S1和S2的光传播到P点处的时间差为 D. 仅将S0水平向左移动的过程中，P点仍能观察到亮条纹 6. 如图甲所示，粗糙绝缘水平面上方足够大空间内存在磁感应强度大小、方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电物块A静置于水平面上，其所带电荷量。时，水平力F作用在物块A上，物块A由静止开始运动，其对水平面的压力随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. 物块A的质量为2kg B. 物块A带负电 C. 水平力F保持不变 D. 物块A的加速度越来越大 7. 如图所示为质谱仪原理示意图，带电粒子从小孔“飘入”加速电场（初速度忽略不计），经加速后以速度从小孔进入速度选择器并恰好沿直线通过，粒子从小孔S进入磁分析器后做匀速圆周运动打在照相底片上。已知速度选择器中匀强电场的电场强度为，磁分析器中匀强磁场的磁感应强度为，在底片上留下的痕迹点到狭缝的距离为，忽略带电粒子的重力及相互间作用力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 速度选择器中匀强磁场的磁感应强度为 C. 带电粒子的比荷 D. 加速电场的极板间电势差 8. 如图所示，带负电的小球由静止释放，一段时间后进入垂直纸面向里的匀强磁场中，不计空气阻力，关于小球在磁场中运动的过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球做圆周运动 B. 洛伦兹力对小球不做功 C. 小球速度保持不变 D. 小球的机械能保持不变 9. 一列简谐横波在时的波形如图甲所示，图乙是坐标原点O处质点的振动图像。已知质点Q的平衡位置坐标为，则（　　） A. 再经质点Q振动到最大位移处 B. 此后周期内质点Q通过的路程为0.6m C. 时质点Q的加速度方向沿y轴正方向 D. 质点Q的振动方程为 10. 倾角为的足够长斜面固定放置，竖直截面如图所示，整个空间存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量大小为q的滑块从斜面顶端由静止滑下，当位移大小为L时离开斜面。已知重力加速度为g，则下列关于滑块的说法中正确的是（　　） A. 带正电 B. 离开斜面时的速度大小为 C. 在斜面上滑行过程中重力势能减少了 D. 在斜面上滑行过程中克服摩擦力做功 第II卷（非选择题） 三、实验题（第11题第3，4空两分，其余1分，第12题每空两分，共15分） 11. 发波水槽是演示波动过程的重要实验仪器。其中包括波的形成、传播以及波的干涉和衍射等的物理现象。如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的缝隙后再水面上继续传播。 （1）图中可观察到波的（　　） A. 干涉 B. 衍射 C. 折射 D. 反射 （2）水面各点振动均为（　　） A. 自由振动，频率由水体自身性质决定 B. 自由振动，频率由波源决定 C. 受迫振动，频率由水体自身性质决定 D. 受迫振动，频率由波源决定 （3）若使波源保持振动情况不变匀速向缝隙靠近，则在狭缝右侧的水波的_________增大，_________减小。（选填波长/频率/波速） （4）若将缝变大，则可在狭缝右侧观察到的衍射现象____________（选填“明显”、“不明显”）。 12. 某实验小组进行光学实验。 （1）在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图乙所示。 ①在插时，应使______（填字母）； A.只挡住的像 B.只挡住 C.同时挡住和、的像 ②该玻璃砖折射率______。（用图中线段的字母表示）； ③若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，其余操作均正确，则测出的折射率______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （2）在完成“用双缝干涉测量光波长”实验时。实验需测量的“相邻条纹间距”指的是图中的______（填字母）。 A. B. C. D. 四、解答题（13题12分、14题12分，15题15分，请写出重要步骤及必要公式说明，直接写出答案不得分） 13. 如图所示，一半径的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线是过球心O、与半球截面垂直的直线。有一束单色光平行于从A点射入玻璃，从B点射出玻璃后交于C点，已知，，光在真空中的传播速度为c。不考虑被半球的内表面反射后的光线，求：（结果用根式表示） （1）玻璃的折射率； （2）若不改变光的入射方向，仅将入射点A向左平移，移到点（图中未画出）时，在圆弧面上刚好没有光线射出，求的长度是多少m？ 14. 如图所示，两平行金属导轨间距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源，一根与导轨接触良好，质量为的导体棒垂直放在导轨上，棒恰好静止。棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，取，求： （1）棒上的电流大小和棒受到的安培力的大小； （2）棒受到的摩擦力大小； （3）若只把匀强磁场的方向改为竖直向上、大小改为，动摩擦因数为，其他条件都不变，求导体棒运动的加速度。 15. 如图所示，圆形区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，区域半径为R。带电粒子a质量为m，电荷量为q，从A点沿半径方向进入磁场区域，从B点离开磁场，出磁场时速度偏转角为，带同种电荷的b粒子质量为也为m，从A点以相同速度沿半径方向进入磁场区域，从AB圆弧中点C点离开磁场。不计重力和粒子间的相互作用，求： （1）a粒子的速度； （2）b粒子的电荷量； （3）a粒子和b粒子在磁场中运动的时间之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 赣州市大余衡立高级中学2024-2025学年第二学期4月考 高二物理试题卷题 考试范围：选择性必修一、选择性必修二第一章；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、选择题（本题一共10小题，共46分，1~7题为单选，每题4分，8~10题为多选，每题6分，漏选得3分） 1. 关于下列四幅生活情景图，说法正确的是（　　） A. 图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的折射原理 B. 图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的衍射现象 C. 图丙中当声源远离观察者时，观察者接收到的声音的频率小于波源的频率 D. 图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的全反射原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的全反射原理，故A错误； B．图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的干涉现象，故B错误； C．图丙中根据多普勒效应可知当声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率小于波源的频率，故C正确； D．图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的偏振原理，故D错误。 故选C。 2. 下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B 和电流所受安培力F的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据左手定则，判断知图中安培力方向正确，故A正确； B．图中电流方向与磁场方向平行，导线不受安培力的作用，故B错误； C．根据左手定则，判断知图中安培力方向竖直向下，故C错误； D．根据左手定则，判断知图中安培力方向垂直纸面向外，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，四个相同的半圆弧形导体棒，通有相同大小的电流，处于磁场强度大小为，不同方向的匀强磁场中。图甲和图乙的磁场方向水平向右；图丙和图丁的磁场方向垂直纸面向里。下列判断正确的是（ ） A. 甲图和丙图导体棒受到的安培力大小相同 B. 乙图和丁图导体棒受到的安培力大小相同 C. 甲图和乙图中导体棒受到的安培力大小和方向都相同 D. 丙图和丁图中导体棒受到的安培力大小和方向都相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图和丙图导体棒的有效长度相同，导体棒与磁场方向垂直，受到的安培力大小相同，故A正确。 B．乙图和丁图导体棒的有效长度不同，故受到的安培力大小不同，故B错误。 C．甲图和乙图中导体棒受到的安培力大小不同但方向相同，均垂直纸面向外，故C错误。 D．丙图和丁图中导体棒受到的安培力大小相同但方向不相同，故D错误。 故选A。 4. 如图，竖直平面内通有电流的正三角形金属线框，悬挂在两根相同的绝缘轻质弹簧下端，线框静止时，弹簧处于原长状态，线框有部分处在虚线框内的匀强磁场中，则虚线框内磁场方向可能为（　　） A. 沿纸面竖直向上 B. 沿纸面竖直向下 C. 垂直于纸面向外 D. 垂直于纸面向里 【答案】D 【解析】 【详解】弹簧处于原长状态，可知线圈受安培力竖直向上，处在磁场中的线圈等效电流方向向右，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。 故选D。 5. 某一质检部门利用干涉原理测定矿泉水折射率。如图所示，单缝S0、屏上的P0点位于双缝S1和S2的中垂线上，当双缝与屏之间的介质为空气或矿泉水时，屏上的干涉条纹间距分别为∆x1与∆x2.，当介质为矿泉水时，屏上P点处是P0上方的第4条亮条纹（不包括P0点处的亮条纹）的中心。已知入射光在真空中的波长为λ，真空中的光速为c，则（　　） A. ∆x2大于∆x1 B. 该矿泉水的折射率为 C. 当介质为矿泉水时，来自S1和S2的光传播到P点处的时间差为 D. 仅将S0水平向左移动的过程中，P点仍能观察到亮条纹 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据杨氏双缝干涉相邻条纹间距的公式有 当双缝与屏之间的介质为矿泉水时，波长会变小，而双缝间距d与双缝与屏之间的距离L相同，所以∆x2小于∆x1，故A错误； B．设光在真空中的波长为、在介质中的波长为，依题意有 则可知 故B错误； C．P点处是P0上方的第4条亮条纹的中心，则光到双缝的光程差为光在矿泉水波长的4倍，则来自S1和S2的光传播到P点处的时间差为 故C错误； D．将S0水平向左移动的过程中，P点与双缝光程差不会改变，据题仍是光在介质中波长的四倍，所以仍能观察到亮条纹，故D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，粗糙绝缘水平面上方足够大空间内存在磁感应强度大小、方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电物块A静置于水平面上，其所带电荷量。时，水平力F作用在物块A上，物块A由静止开始运动，其对水平面的压力随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. 物块A的质量为2kg B. 物块A带负电 C. 水平力F保持不变 D. 物块A的加速度越来越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．初始时刻压力为20N，根据 解得 故A正确； B．物块向左运动，压力增大，说明洛伦兹力向下，根据左手定则可知物块带正电，故B错误； CD．图中压力随时间均匀变化，根据牛顿第三定律可知，物块A对水平面的压力大小为 可知加速度恒定； 水平方向有 解得 水平力F增大，故CD错误； 故选A。 7. 如图所示为质谱仪原理示意图，带电粒子从小孔“飘入”加速电场（初速度忽略不计），经加速后以速度从小孔进入速度选择器并恰好沿直线通过，粒子从小孔S进入磁分析器后做匀速圆周运动打在照相底片上。已知速度选择器中匀强电场的电场强度为，磁分析器中匀强磁场的磁感应强度为，在底片上留下的痕迹点到狭缝的距离为，忽略带电粒子的重力及相互间作用力。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 速度选择器中匀强磁场的磁感应强度为 C. 带电粒子的比荷 D. 加速电场的极板间电势差 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子进入磁场向右偏转，由左手定则可知粒子带正电，故A错误； B．粒子在速度选择器中受平衡力，则 解得速度选择器中匀强磁场的磁感应强度为 故B错误； C．粒子在磁场中运动的轨道半径为 由 解得带电粒子的比荷 故C错误； D．粒子在加速电场中，由动能定理得 解得加速电场的极板间电势差 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，带负电的小球由静止释放，一段时间后进入垂直纸面向里的匀强磁场中，不计空气阻力，关于小球在磁场中运动的过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球做圆周运动 B. 洛伦兹力对小球不做功 C. 小球的速度保持不变 D. 小球的机械能保持不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．带负电的小球由静止释放，一段时间后进入垂直纸面向里的匀强磁场中，所以小球受重力和洛伦兹力作用，速度方向与合力方向夹角不是，故小球做曲线运动，故A错误； BD．洛伦兹力方向与速度方向垂直，故洛伦兹力对小球不做功，故重力作用下，小球机械能保持不变，故BD正确； C．小球在重力与洛伦兹力作用下，小球的速度发生变化，故C错误。 故选BD。 9. 一列简谐横波在时的波形如图甲所示，图乙是坐标原点O处质点的振动图像。已知质点Q的平衡位置坐标为，则（　　） A. 再经质点Q振动到最大位移处 B. 此后周期内质点Q通过的路程为0.6m C. 时质点Q的加速度方向沿y轴正方向 D. 质点Q的振动方程为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题图乙知，当时，原点处质点向上运动，结合题图甲可得该波向左传播，由题图可知，波长为 周期 该波的波速 经过时间 质点Q振动到最大位移处，故A正确； B．时质点Q不在平衡位置，波峰或波谷位置，则在周期内的路程不等于 故B错误； C．由质点Q在时向上振动，可以判断当时质点Q的位移为负值，则其加速度方向沿轴正方向，故C正确； D．Q的初相位 角速度为 则质点Q的振动方程为 故D错误。 故选AC。 10. 倾角为的足够长斜面固定放置，竖直截面如图所示，整个空间存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量大小为q的滑块从斜面顶端由静止滑下，当位移大小为L时离开斜面。已知重力加速度为g，则下列关于滑块的说法中正确的是（　　） A. 带正电 B. 离开斜面时的速度大小为 C. 在斜面上滑行过程中重力势能减少了 D. 在斜面上滑行过程中克服摩擦力做功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑块在斜面上运动一段时间后小滑块离开斜面，可知小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上，根据左手定则可得，小滑块带负电，故A错误； B．当滑块离开斜面时 解得离开斜面时的速度大小为 故B正确； C．在斜面上滑行过程中，高度降低了，重力势能减少了 故C错误； D．在斜面上滑行过程中，根据动能定理 解得克服摩擦力做功 故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（第11题第3，4空两分，其余1分，第12题每空两分，共15分） 11. 发波水槽是演示波动过程重要实验仪器。其中包括波的形成、传播以及波的干涉和衍射等的物理现象。如图所示，某同学使用发波水槽观察到一列水波通过障碍物上的缝隙后再水面上继续传播。 （1）图中可观察到波的（　　） A 干涉 B. 衍射 C. 折射 D. 反射 （2）水面各点的振动均为（　　） A. 自由振动，频率由水体自身性质决定 B. 自由振动，频率由波源决定 C. 受迫振动，频率由水体自身性质决定 D. 受迫振动，频率由波源决定 （3）若使波源保持振动情况不变匀速向缝隙靠近，则在狭缝右侧的水波的_________增大，_________减小。（选填波长/频率/波速） （4）若将缝变大，则可在狭缝右侧观察到的衍射现象____________（选填“明显”、“不明显”）。 【答案】（1）B （2）D （3） ①. 频率 ②. 波长 （4）不明显 【解析】 【小问1详解】 图中可观察到波的衍射。 故选B 【小问2详解】 水面各点的振动均为受迫振动，频率由波源决定。 故选D 【小问3详解】 [1][2]若使波源保持振动情况不变匀速向狭缝靠近，相比于波源静止，根据多普勒效应可知狭缝右侧水波的频率变大；根据 可知狭缝右侧水波的波长减小。 【小问4详解】 狭缝越小，衍射现象越明显，若将缝变大，则可在狭缝右侧观察到的波的衍射现象不明显。 12. 某实验小组进行光学实验。 （1）在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界a和b，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。然后以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再分别过A、B点作法线的垂线，垂足分别为M、N点，如图乙所示。 ①在插时，应使______（填字母）； A.只挡住的像 B.只挡住 C.同时挡住和、的像 ②该玻璃砖的折射率______。（用图中线段的字母表示）； ③若在白纸上描玻璃砖的边界b时不小心将玻璃砖向上平移了少许，其余操作均正确，则测出的折射率______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （2）在完成“用双缝干涉测量光的波长”实验时。实验需测量的“相邻条纹间距”指的是图中的______（填字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. C ②. ③. 偏大 （2）D 【解析】 【小问1详解】 ①[1]在插时，同时挡住和、的像，故选C； ②[2]根据折射定律有 由几何关系有， 联立得 ③[3]b边界上移使得测得的折射角偏小，故测得的折射率偏大。 【小问2详解】 实验需测量的“相邻条纹间距”指的是相邻两条亮条纹中心的距离，故选D。 四、解答题（13题12分、14题12分，15题15分，请写出重要步骤及必要公式说明，直接写出答案不得分） 13. 如图所示，一半径的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线是过球心O、与半球截面垂直的直线。有一束单色光平行于从A点射入玻璃，从B点射出玻璃后交于C点，已知，，光在真空中的传播速度为c。不考虑被半球的内表面反射后的光线，求：（结果用根式表示） （1）玻璃的折射率； （2）若不改变光的入射方向，仅将入射点A向左平移，移到点（图中未画出）时，在圆弧面上刚好没有光线射出，求的长度是多少m？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 作出过B点的法线，如图所示 根据几何关系有 解得 由于，则 由几何关系，得 由折射定律，得玻璃的折射率 【小问2详解】 当移到时，在圆弧面恰好发生全反射，有 又由几何关系可知 联立解得 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源，一根与导轨接触良好，质量为的导体棒垂直放在导轨上，棒恰好静止。棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，取，求： （1）棒上的电流大小和棒受到的安培力的大小； （2）棒受到的摩擦力大小； （3）若只把匀强磁场的方向改为竖直向上、大小改为，动摩擦因数为，其他条件都不变，求导体棒运动的加速度。 【答案】（1）1.5A；0.3N （2）0.06N （3） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律可得A 根据安培力公式可知N 【小问2详解】 导体棒受力如图 根据平衡条件可知 解得N 【小问3详解】 对导体棒受力分析如图 沿导轨方向由牛顿第二定律有 垂直于导轨方向 其中 联立可得，导体棒运动的加速度大小为 15. 如图所示，圆形区域中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，区域半径为R。带电粒子a质量为m，电荷量为q，从A点沿半径方向进入磁场区域，从B点离开磁场，出磁场时速度偏转角为，带同种电荷的b粒子质量为也为m，从A点以相同速度沿半径方向进入磁场区域，从AB圆弧中点C点离开磁场。不计重力和粒子间的相互作用，求： （1）a粒子的速度； （2）b粒子的电荷量； （3）a粒子和b粒子在磁场中运动的时间之比。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子运动的轨迹如图所示， 由几何关系 解得a粒子的轨迹半径 洛伦兹力提供向心力 解得 【小问2详解】 b粒子运动的轨迹图所示， 由几何关系可知 解得 洛伦兹力提供向心力 联立，解得 【小问3详解】 由于 解得 同理解得 则a粒子和b粒子在磁场中运动的时间之比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$