内容正文:
绝密★启用前
2025-2026学年徽县第一中学高二下学期期中考试
(物理)试卷
(考试时间: 75分钟 试卷满分:100 分 )
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮 擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
1. 选择题(共10小题,1-7题为单选,每小题4分,8-10题为多选,每小题5分,错选或不选得0分,少选得3分,共43分。)
1.如图所示,在光滑的水平面上宽度为L的区域内,有一竖直向下的匀强磁场.现有一个边长为的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的初速度v0向右滑动,穿过磁场后速度刚好减为0,那么当线圈完全进入磁场时,其速度大小
A.大于 B.等于
C.小于 D.以上均有可能
2.2025年9月3日,在北京举办了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会。展示的一款舰载激光武器(如图)引起广泛关注,它是利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的舰用定向光能武器。关于其使用的激光,下列说法正确的是( )
A.激光在空气和水的界面一定会发生明显的折射
B.激光通过双缝可以形成干涉条纹
C.激光通过单缝不会发生衍射现象
D.激光是纵波,不能发生偏振现象
3.如图所示为氢原子能级图,大量氢原子处于能级上。关于这些氢原子能级跃迁过程中所发出的a、b、c三种光,下列说法正确的是( )
A.用a光照射处于能级的氢原子,氢原子可能发生电离
B.a光的波长最长
C.c光可以发生偏振现象,a、b光不能
D.若三种光分别照射同一小孔发生衍射,c光的衍射现象最明显
4.镀有反射膜的三棱镜常用在激光器中用来选择波长。如图,一束复色光以一定的入射角i()从O点进入棱镜后,不同颜色的光以不同角度折射,只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光输出。某一含红、绿、蓝光的复色光入射到三棱镜时,激光器输出的是绿光,则( )
A.绿光在棱镜中的折射角大于红光的折射角
B.有可能通过调节入射角i,使激光器同时输出红、绿、蓝光
C.若要调为红光输出,需将棱镜绕O点逆时针转动一小角度
D.不管怎么调节,激光器都不可能输出红光
5.一根粗细均匀的绳子,右侧固定,使左侧的S点上下振动,产生一列向右传播的机械波,某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是( )
A.此时质点A的加速度方向向上
B.波的传播速度逐渐减小
C.S点振动的频率逐渐增大
D.A点起振方向向上
6.如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,在其正下方的P点有一个钉子,现将小球拉开一定的角度后开始运动,小球在摆动过程中的偏角不超过。从某时刻开始计时,绳中的拉力大小F随时间t变化的关系如图乙所示,重力加速度g取,忽略一切阻力。下列说法正确的是( )
A.时小球位于B点 B.时小球位于C点
C.OA之间的距离为1.5m D.OP之间的距离为1.2m
7.如图甲所示,人们听音乐时外界噪声容易传入人耳中,其中A、C、E、F均位于平衡位置,图乙所示戴上降噪耳塞后可有效降低外界噪声的影响,则下列说法正确的是( )
A.图甲中AF之间的距离为一个波长
B.图甲中A点的运动速度比B点快
C.图乙中利用了声波的衍射
D.图乙中若环境噪声的频率增加,降噪声波的频率可以保持不变
8.如图所示,一单匝粗细均匀的正方形导体线框abcd,线框的质量为1kg,导线框的电阻为1Ω,线框边长为。直角坐标系xOy(x轴水平,y轴竖直)均处于竖直平面内,空间内存在垂直于纸面向里的磁场,磁感应强度在x方向均匀分布,y方向上满足。初始时,线框的a点与坐标原点O重合,ab边与x轴重合。现给线框一个沿着x轴正方向的速度,线框在运动过程中始终处于xOy平面内,其ab边与x轴始终保持平行,已知重力加速度为,空气阻力不计。则( )
A.下落过程中线框中有顺时针方向的感应电流
B.开始时线框中产生的电动势为0
C.线框经1.5s时速度达到最大,此时线框运动到位置
D.若线框由1匝变为n匝,而单匝线框的参数与原来相同,则竖直方向最终速度不变
9.为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与电源或线圈L相连,如图所示。当S从a拨到b之后,由L与C构成的电路中产生振荡电流。那么( )
A.若罐中的液面上升,振荡电流的频率变小
B.若罐中的液面上升,振荡电流的周期变小
C.当S从a拨到b之后的半个周期内,回路中的磁场能先变大后变小
D.当S从a拨到b之后的四分之一周期内,回路中的电流增大,L的自感电动势变大
10.一列简谐横波沿x轴正方向传播,周期。时刻的波形图如图所示,此时质点P、Q的位移均为。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为
B.时,质点P位于波峰
C.在内,质点P比Q通过的路程多
D.从时刻开始计时,质点P做简谐运动的表达式为
二、实验题(共14分)
11.(7分)在“测定玻璃的折射率”实验中
①下列给出的实验器材中,本实验需要用到的有________________
②实验中,下列做法正确的是__________(填选项前的字母)
A.入射角不宜太小
B.为了测量的准确性,必须选用平行玻璃砖来测量
C.在白纸上放好玻璃破后,可以用铅笔贴着光学面画出界面
D.为了减小实验误差,应该改变入射角的大小,多做几次,然后将几次测量的不同入射角、折射角求平均值,代入公式计算折射率
③实验中,已画好玻璃砖边界ab,cd后,放置玻璃砖时不小心向下稍平移了一点,如图所示.其他振作正确,则测得玻璃的折射率将_____(选填“变大”、“不变”或“变小“”)
12.(7分)小张同学为了测定当地的重力加速度,利用在半径为R的光滑圆弧面上做简谐运动的匀质小球来进行实验,实验装置如图甲所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。
(1)该同学利用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径__________________________。
(2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从A点由静止释放后,压力传感器的示数变化如图丙所示,则根据已知的物理量、可得当地重力加速度g的表达式为__________________________(用d、、R表示)。
(3)另一同学将光滑圆弧球面半径R当作小球等效单摆长度,所测得的g值比真实重力加速度__________________________(选填“偏大”“偏小”或“无误差”)。
三、计算题(共43分)
13.(14分)如图所示,光滑的台面左侧固定有一根劲度系数为的轻弹簧,轻弹簧的右侧与质量为的滑块A拴接,质量也为m的滑块B紧靠滑块A一起静止在台面上。台面右侧下方光滑的地面上固定有一圆心角为、半径的光滑圆弧轨道,一表面与圆弧轨道右端相切且质量为的长木板C与圆弧轨道接触但不粘连。现用恒力向左推动滑块B,当滑块A、B加速度为0时,撤去恒力F,此后某时刻,滑块B与滑块A分离,分离后滑块A在台面上做简谐运动,滑块B从平台右侧飞出,恰好从圆弧轨道左端沿切线方向滑入,一段时间后滑上C。若C与B之间的动摩擦因数,重力加速度为;弹簧弹性势能公式,其中k为弹簧劲度系数,x为弹簧形变量。求:
(1)撤去恒力F时弹簧的形变量;
(2)滑块A做简谐运动的振幅A;
(3)若B未从C上滑落,则长木板C的最短长度。
14.(14分)如图,两根足够长的光滑金属直导轨夹角为,两导轨所构成的平面与水平面成角,整个装置处在垂直于导轨平面斜向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。一质量为m的金属棒在外力的作用下从导轨顶端()沿着导轨以速度v匀速下滑,外力方向在导轨平面且垂直金属棒,金属棒与两导轨夹角相等,一段时间后外力大小恰好为零。运动过程中金属棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,金属棒单位长度电阻为,重力加速度为g。求:
(1)金属棒中的电流大小;
(2)从金属棒开始运动到外力为零的过程中,外力做的功;
(3)若外力变为零时立即撤去外力,通过调节磁感应强度B,使得金属棒能够继续以速度v匀速下滑,试写出B和与时间t的关系式。
15.(15分)各种机械设备中广泛应用了电磁制动技术,该技术的原理是利用了电磁感应现象。一机械设备制动系统核心部分的模拟原理图如图所示,水平直轨道MN右端无限长,左端连接着竖直四分之一光滑圆弧轨道,半径,两轨道平滑连接,导轨间距,并且都处于磁感应强度大小为的磁场下,磁场方向竖直向下。一金属棒b被锁定在直轨道MN上,其质量,阻值,长度;金属棒a的质量,阻值,长度,从圆弧轨道最高处由静止释放,当金属棒a运动到圆弧最底端时,金属棒a上产热0.2J。不计一切摩擦,不考虑导轨电阻,金属棒运动过程始终与导轨接触良好。取,求:
(1)金属棒a运动到圆弧最底端时,金属棒a的速度。
(2)当金属棒a运动到圆弧最底端时,释放金属棒b棒。当两个金属棒相遇时,速度刚好相等,此过程中:
①金属棒a的速度最小值。
②安培力对金属棒b做的功W。
③金属棒b上产生的焦耳热。
④金属棒b开始锁定位置离圆弧轨道最底端多远。
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参考答案
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8
9
10
B
B
B
C
C
D
B
BCD
AC
AC
1.答案:B
解析:通过导线的电荷量:
,
由于线框进入和穿出磁场过程,线圈磁通量的变化量相等,则进入和穿出磁场的两个过程通过导线框横截面积的电量q相等,由动量定理得,线框进入磁场过程:
,
线框离开磁场过程:
,
由于:则:
,,
解得:
,
A.大于,与计算结果不符,故A错误;
B.等于,与计算结果结果一致,故B正确;
C.小于,与计算结果不符,故C错误;
D.以上均有可能,不符合题意,故D错误.
2.答案:B
解析:A.光从空气斜射入水时会发生折射,但垂直入射时传播方向不变,故A错误;
B.激光具有高相干性,是理想的相干光源,双缝干涉实验可获得稳定、清晰的干涉条纹,故B正确;
C.任何波长的光通过单缝都会发生衍射,激光也不例外,只是当缝宽远大于波长时衍射不明显,故C错误;
D.激光是电磁波,属于横波,横波具有偏振特性,故D错误。
故选B。
3.答案:B
解析:A.由图可知,a光的光子能量为
由于2.55eV小于3.4eV,则用a光照射处于能级的氢原子,氢原子不可能发生电离,故A错误;
BD.由能级图可知,a光的频率最低,c光的频率最高,根据可知,a光波长最长,c光波长最短,a光的衍射现象最明显,故B正确,D错误;
C.由于光为横波,三种光均能发生偏振现象,故C错误。
故选B。
4.答案:C
解析:A.由于棱镜对绿光的折射率大于红光,根据光的折射定律可知,当入射角相同时,棱镜中绿光的折射角小于红光的折射角,故A错误;
B.因为红、绿、蓝光的折射率不同,它们的折射情况不同,所以不可能通过调节入射角i使激光器同时输出红、绿、蓝光,故B错误;
CD.由于红光的折射率小,折射角较大,若要调为红光输出,需将棱镜绕O点逆时针转动一小角度,这样才有可能让红光折射后垂直入射到反射膜上,从而返回形成激光输出,故C正确,D错误。
故选C。
5.答案:C
解析:A.质点围绕平衡位置做机械振动时,加速度方向始终指向平衡位置,故此时质点A的加速度方向向下,故A错误;
B.波的传播速度由介质决定,介质一定则波速不变,故B错误;
C.由某时刻的波形图可知,S点振动产生的机械波的波长逐渐减小
根据可知,振动的频率逐渐增大,故C正确;
D.机械波向右传播,绳子上波形末端的质点根据“同侧法”可知质点向下振动,因此波源的起振方向向下,波上各质点做受迫振动,因此A点起振方向向下,故D错误。
故选C。
6.答案:D
解析:AB.由图像可知,内应该对应着摆球在CB之间的摆动;内应该对应着摆球在BA之间的摆动,因时摆线拉力最小,可知小球位于C点,时小球位于A点,选项AB错误;
C.摆球在AB之间摆动的周期为
根据
可得
即OA之间的距离为1.6m,选项C错误;
D.摆球在BC之间摆动的周期为
根据
可得
即PB之间的距离为0.4m,OP之间的距离为1.2m,选项D正确。
故选D。
7.答案:B
解析:A.由图甲可知,AF之间的距离为两个波长,A错误;B.振动中,质点离平衡位置越近速度越快。A比B离平衡位置近,则A速度更快,B正确;C.降噪过程应用了波的干涉原理,主动降噪利用的是声波干涉(两列波叠加抵消)而非衍射,C错误;D.降噪声波需要与环境噪声波的频率相同才能干涉相消,若环境噪声频率增加,降噪声波频率必须改变,D错误。故选B。
8.答案:BCD
解析:AB.下落过程中线框中有逆时针方向的感应电流,开始时竖直方向速度为0,线框中磁通量变化率为0,则线框中产生的电动势为0,故A错误、B正确;
C.线框水平方向匀速运动,竖直方向加速度不断变小的加速运动,竖直方向匀速时,线框的速度达到最大,竖直方向匀速时有(其中)
解得
竖直方向由动量定理有
整理得
解得
由水平方向匀速直线运动有,此时线框运动到位置,故C正确;
D.若线框匝数增大为n匝,线框的质量变为,电阻变为,则
解得,故D正确。
故选BCD。
9.答案:AC
解析:AB.两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质,当液体的高度升高,相当于插入的电介质越多,电容增大,根据
电容C增大时,振荡的周期T增大,由
可以判定,LC回路的振荡频率减小,B错误,A正确;
C.当S从a拨到b之后的半个周期内,电容作为电源放电,电感产生电流,故磁场先变大后变小,C正确;
D.当S从a拨到b之后的四分之一周期内,回路中的电流逐渐增大,但电流变化越来越慢,故L自感电动势变小,D错误。
故选AC。
10.答案:AC
解析:A.图像可知该波波长为12m,则波速,故A正确;
B.因为
题图可知P、Q的初相位分别为,可知时,P点的相位为
可知此时质点P在平衡位置下发,并未到达波峰,故B错误;
CD.质点P的振动方程为
故时质点P位移为
则在内,质点P通过的路程为
质点Q的振动方程为
故时质点Q位移为
则在内,质点Q通过的路程为
可知在内,质点P比Q通过的路程多,故C正确,D错误。
故选AC。
11.答案:BCD;AD;不变
解析:(1)在"测定玻璃的折射率"实验中,要用到大头针,利用光的折射原理,找出入射光线和出射光线;利用图钉固定白纸,再用刻度尺在白纸上画出光路图,故选BCD;
(2)A.入射角尽量大些,折射角也会大些,角度的相对误差会减小;故A正确;
B.作插针法测定折射率时,玻璃砖上下表面不一定要平行,故B错吴;
C.为了防止弄脏玻璃砖,不能铅笔贴着光学面画出界面,故C错误;
D.改变入射角的大小,多做几次,然后将几次测量的不同入射角、折射角求平均值,可减小入射角和折射角的测量误差,故D正确。故选AD。
(3)如图所示,I 表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图,而口是作图时所采用的光路图,通过比较发现,入射角和折射角没有变化,则由折射定律得知,该同学测得的折射率将不变。
12.答案:(1)4.700
(2)
(3)偏大
解析:(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm,读数为
(2)由图丙可得小球摆动的周期为,再根据
解得
(3)若将光滑圆弧球面半径R当作小球等效单摆长度,则测量的重力加速度,即测得的g比真实重力加速度偏大。
13.答案:(1)
(2)
(3)
解析:(1)撤去外力时A、B加速度为零,设此时弹簧形变量为x,则
解得
(2)经分析,A、B在弹簧恢复原长时分离,由动能定理有
解得
此后对A由能量守恒有
解得
(3)设B落到圆弧轨道时速度为,到达圆弧轨道最底端时速度为,由题意有
根据动能定理有
解得
对B、C系统由动量守恒定律有
对B、C系统由能量守恒定律有
解得
14.答案:(1)
(2)
(3)
解析:(1)回路中金属棒电阻金属棒匀速切割磁感线电动势金属棒电流得
(2)金属棒下滑位移
回路中金属棒长度
金属棒所受安培力
金属棒处于平衡状态
外力
外力随位移均匀变化,平均值
外力为零时
外力做负功
得
(3)磁场随时间变化,金属棒匀速下滑,考虑动生电动势和感生电动势
金属棒电流
金属棒匀速运动
所求关系式为
15.答案:(1)
(2)①;②;③;④
解析:(1)金属棒a、b和导轨组成的回路分析,金属棒a损失的重力势能转化为金属棒a的动能和两根金属棒上电阻产热,根据能量守恒可得
又因为,
代入数据,解得
(2)释放金属棒b后,由于金属棒a速度大于金属棒b速度,导致金属棒ab与导轨构成的回路面积减小,磁通量减小,根据楞次定律,从上向下看,回路中产生顺时针方向的电流,金属棒a受到向左的安培力,使a减速,金属棒b受到向右的安培力,使b加速,金属棒ab整个系统合力等于0,系统动量守恒。当金属棒ab共速时,一起匀速向右滑动。
①由题意可知,金属棒ab相遇时,金属棒a速度最小,由
得
②安培力对金属棒b做的功,使金属棒b的动能增大,对金属棒b列动能定理
代入数据,解得
③在此过程中,系统动量守恒,机械能不守恒,系统损失的动能转化为金属棒ab上的热,列出能量守恒等式
又因为,
解得
④ 对金属棒b列动量定理
又有
联立解得
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