甘肃华池县第一中学2025-2026学年度第二学期高二年级期中考试物理试卷

华池一中2025-2026学年度第二学期高二年级期中考试物理试卷 考试时间为75分钟 本试卷分为第I卷（选择题）、第Ⅱ卷（非选择题）两部分。试卷满分100分。答卷 前，请务必将自己的姓名、考生号、班级、考场号、座位号填写在“答题卡”上，并在规 定位置粘贴考试用条形码。答题时，务必将答案涂写在“答题卡”上，答案答在试卷上无 效。考试结束后，将本试卷和“答题卡”一并交回。 第I卷 一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项 符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得 5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。) 1.日常生活和现代科技蕴含了许多物理学知识，下列说法正确的是() A.做阻尼振动的物体振幅不变 B,振幅越大，单摆的振动周期也越大 C.障碍物或狭缝的尺寸越大，光的衍射现象越明显 D.光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是光疏介质 2.质点S沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示，则() A.该波为纵波 B.质点S开始振动时向上运动 如 C.两质点振动步调完全一致 D.经过一个周期，质点S向右运动一个波长距离 3.B为匀强磁场的磁感应强度，V为正电荷的运动速 度，F为磁场对电荷的作用力，如图列出了三者方向之间的关系，其中正确的是( XBX。XX ● × ×X ⊕ A.X B.. B D 第1页 4.如图所示，匀强磁场垂直“√”型通电导线所在平面，已知ab⊥ac,∠acb=60°，ac 段受到的安培力大小为F。则() ×××.××.××b× A.bc段受到的安培力大小为√3F ×××××××× ××××交××× B.acb整体受到的安培力大小为2F L60° X XcPX XXXXX C.ac段受到的安培力方向垂直于ac向左 D.acb整体受到的安培力方向垂直于ab向上 5.如图，圆心为O半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m电 荷量为q的带正电粒子，以速度v从A点正对圆心射入磁场，从B点射出磁场，∠AOB =120°，则磁感应强度大小为() y mv A. B. gR 3qR 0 120 C.3mv √3mv D. gR 3gR BY 6.如图所示，、b两种单色光沿不同方向由空气射入玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同 一方向射出，下列关于a光和b光的说法正确的是() A.玻璃三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率 B.在玻璃三棱镜中，a光的传播速度比b光的传播速度小 C.a光和b光从空气射入玻璃时，频率发生变化 D.空气中a光的波长大于b光的波长 7.一列简谐横波沿x轴传播，己知x轴上x1=1m和x2=7m处质点的振动图像分别如图 甲、图乙所示，则此列波的传播速率可能是( y/cm ◆y/cm t/s 甲 乙 A.7m/s B.3m/s C.6m/s D.1m/s 第2页 8.如图为某一时刻波源S1、S2在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷， 己知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是() S1 A.这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉 B.a、c、d三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和 C.a、c、d三点的振动始终加强，b点的振动始终减弱 D.c处的质点会随时间沿c→d方向移动 9.甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2ms, 振幅相同：某时刻的图像如图所示.则：() 345678式0i2m A.甲乙两波的起振方向相反 B.甲乙两波的频率之比为32 C.再经过3s,平衡位置在x=7m处的质点振动方向向下 D.再经过3S,两波源间（不含波源）有5个质点位移为零 10.某一质谱仪原理如图所示，A是粒子加速器，B是速度选择器，C是偏转分离器。现 有由H、H、He三种粒子组成的粒子束（不计 重力)，从O点无初速飘入，其中两种粒子恰能通 A 过B进入C。下列说法正确的是() ×B A.两种粒子为H、H Ex B.两种粒子为H、4He C.在C中粒子运动半径大的是小的2倍 D.在C中两种粒子的运动半径大小相等 第3页 第Ⅱ卷 二、非选择题（本题共5小题，共57分） 11.(6分)某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验 (1)为测量玻璃的折射率，按如图所示进行实验，以下表述正确的一项是 。(填 正确答案标号) A.用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a N B.在玻璃砖一侧插上大头针P、P,眼睛在另一侧透过玻璃砖 看两个大头针，使P把P挡住，这样就可以确定入射光线和入射 玻璃 点O。在眼睛这一侧，插上大头针P,使它把P、卫都挡住， 02 再插上大头针P,使它把P、P、P都挡住，这样就可以确定 出射光线和出射点O2 C.实验时入射角日应尽量小一些，以减小实验误差 (2)为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到 空气与玻璃的分界面.保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光， 如图乙所示，此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关.频率大，折射 (填“大”或“小”) 玻璃 玻璃 某介质a 红 绿 图乙 图丙 图丁 (3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如 图丙、丁所示。保持相同的入射角%，测得折射角分别为a2、a(a2<%),则玻璃和 该介质的折射率大小关系为n成 n顺（填“>”或“<”）。此实验初步表明：对 于一定频率的光，折射率与介质材料有关。 第4页 12.(8分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元 件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 光源透镜 MN 遮光筒 毛玻璃 放大镜 甲 2345678 10 丙 (1)M、N、P分别是 (填字母标号)。 A.滤光片、单缝、双缝 B.双缝、滤光片、单缝 C.单缝、双缝、滤光片 (2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准x1时， 手轮的读数x1=1.002mm,续转动手轮，使分划板中心刻线对准x7时，手轮的读数如 图丙所示，x7= mm。 (3)若已知双缝间距d,双缝到屏的距离1，则待测光的波长入 。(用x1、x7、1和d表示) 13.(12分)如图，截面为直角三角形的玻璃棱镜置于真空中，已知∠A=60°，∠C=90°， 一束极细的光于AC边的中点F处垂直AC面入射，AC=2√6cm,玻璃的折射率为n=√2， 光在真空的速度为c=3×108m/s。求： A (1)光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角： F 60 (2)从BC面射出的光在棱镜中传播的时间。 第5页 14.(15分)如图所示，矩形区域I内存在垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场 区域。aα'、bb为相互平行的磁场边界线，矩形磁场区域的长度足够长，宽度均为L。某 种带正电的粒子从aa上的O,处以大小不同的速率沿与Oa成ca=30°角的方向进入区域1 内磁场。己知带电粒子的质量为m,带电量为+，忽略带电粒子间的作用力，不计带电粒 子的重力。求： (1)以速率o入射的粒子恰好垂直于右边界bb射出，求该速率vo的大小： (2)以速率1入射的粒子恰好不能从右侧离开区域I,求该速率的大小： (3)以速率2入射的粒子(v2小于第(1)问所求v)在区域I内的运动时间t。 a b ● 如 a 15.(16分)如图所示，两平行金属导轨间的距离d=0.7m,金属导轨所在的平面与水平 K 面的夹角0=24°，金属导轨的一端接有电动势E=8V、内阻r=0.502的直流电源，电阻 R=9.52。现把一个质量m=0.1kg的导体棒MN垂直金属导轨放置，磁感应强度大小 B=0.5T的匀强磁场方向垂直导轨平面向上，导体棒恰好静止。取cos24°=0.9，sin24° =0.4,重力加速度大小g=10m/s2,导体棒与金属导轨电阻不计，导体棒与导轨间的最大 数 静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)判断导体棒受到安培力的方向并计算导体棒受到安培力的大小： (2)判断导体棒受到摩擦力的方向并计算导体棒与导轨间的动摩擦因数：（结果用分式表 示) 阳 (3)若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小 B的取值范围。 B E M R 10 18 第6页 参考答案 一. 选择题（共10小题） 题号 2 3 4 6 7 8 9 10 答案 D B B D D 0 C AC ABD BD 一. 选择题（共10小题） 1.D 【解答】解：A.做阻尼振动的物体振幅越来越小，故A错误； B.振幅越大，单摆的振动周期不变，单摆的周期与振幅无关，故B错误： C.障碍物或狭缝的尺寸越大，光的衍射现象越不明显，因为光的波长通常较短， 故C错误； D.光导纤维是利用了光的全反射原理，其内芯采用的是光密介质，外套采用的是 光疏介质，故D正确。 故选：D。 2.B 【详解】A.由图可知，该波上质点的振动方向与波动传播方向垂直，是横波，故A 错误： B.由图，根据同侧法可知，质点P开始振动的方向向上，则质点S开始振动时向 上运动，故B正确： C.由图可知，两质点振动步调相反，故C错误： D.质点不能随波传播，只能在平衡位置附近上下振动，故D错误。 3.B 【解答】解：A.根据左手定则，洛伦兹力方向向上，故A错误： B.根据左手定则，洛伦兹力方向向下，故B正确： C.根据左手定则，洛伦兹力方向垂直纸面向里，故C错误： D.根据左手定则，洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D错误。 故选：B。 4.D 【解答】解：A.设ac=L,则ab=V3L,bc=2L,根据安培力的表达式F=BIL 则bc段受到的安培力大小为Fbc=BI2L=2F,故A错误： B.acb整体的有效长度为ab=V3L 则acb整体受到的安培力大小为Fabc=BI·V3L=V3F,故B错误； C.根据左手定则可知，ac段受到的安培力方向垂直于ac向右，故C错误； D.acb整体的有效长度为ab,根据左手定则可知acb整体受到的安培力方向垂直于ab 向上，故D正确。 故选：D。 5.D 【解答】解：由几何关系可知 A 0 ● 120. 粒子圆周运动轨道半径r=Rtan ,120=3R 2 1v2 结合Bqv=mT 代入数据得磁感应强度大小为B= 故ADC错误，D正确， 故选：D。 6.D 【解答】解：A、由图可知，玻璃三棱镜对a光的偏折程度较小，所以玻璃三棱镜对 a光的折射率小于对b光的折射率，故A错误： B、根据v=可知，玻璃三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率，则在玻璃三 棱镜中，a光的传播速度比b光的传播速度大，故B错误； C、光的频率由光源决定，与介质无关，故a光和b光从空气射入玻璃时，频率不会 发生变化，故C错误； D、玻璃三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率， 根据c=λf知，空气中a光的波长大于b光的波长，故D正确。 故选：D。 7.C 【解答】解：由振动图像可知周期T=4s。零时刻，x1处质点在平衡位置且向下振动， 而x2处质点在正的最大位移处。 ①若波沿x轴正向传播，其波形如图甲所示： 2 A 甲 x2处质点的平衡位置可能在A1或A2或A3,则有：x2-x1=(n+子入(n=0,1, 2,…) 波速表达式为：v=行 6 可得波速：v=4n+1ms(n=0,1,2,…） 当n=0时，v=6ms:当n=1时，V=12s:当n=2时，V=ms: 若波沿x轴负方向传播，其波形如图乙所示，X2处质点的平衡位置可能在A1或A2 或A3… a3 则有双X=(n+子入(n=0,1,2.…) 波速表达式为：v=分 6 可得波速：v=4n+3m/s(n=0,1,2,…） 当n=0时，v=2m/s;当n=1时，v≈0.86m/s,故C正确、ABD错误。 故选：C。 8.AC 【解答】解：A、在同一种介质中波速相同，因为两列波的频率相同，由入=可知， 波长一定相同：根据波发生干涉的条件可知，两波在两波相遇的区域中会产生干涉， 故A正确： BC、此刻a、c、d三点位移最大，等于两列波的振幅之和，在这些点，两列波引起 的振动总是相互加强的，质点的振幅最大，但位移仍随时间变化；b点是两列波的波 峰与波谷相遇点，两列波在这引起的振动总是相互减弱的，质点的振幅最小，振动 始终减弱，故B错误；C正确： D、随着时间的推移，两列波均向前传播，但c处的质点仍在自己平衡位置附近振动， 并不会随波迁移，故D错误。 3 故选：AC。 9.ABD 【解析】A.根据题意，甲波向右传播，起振方向向下，乙波向左传播，起振方向向 上，故选项A正确； B.据图可知甲波波长为4m,甲波周期为：T=2=2s,频率∫=H2,乙波波长为 2 6m,周期为：T=之=3s,频率为：∫=}z,故选项B正确： 1 3 C.再经过3s,甲波波谷到达x=7m处，乙波是平衡位置与波峰之间某一振动到达x=7m 处，所以该质点应该向上振动，选项C错误； D.此时除了波源还有x=9m处、x=6-7m处、x=6m处、x=5-6m处、x=2-3m处质点位 移为零，故选项D正确。 故选ABD 10.BD 【解答】解：AB,经过加速电场后，满足Ug-m四 解得v=， 2西，其中H、He的比荷相同，速度相同，在速度选择器中如果能通过 m B进入C,则做匀速直线运动，根据平衡条件，则Eq=qvB 满足v= E 则只有可能是速度相同的中H和He通过速度选择器进入C,故B正 确，A错误； CD.根据qvB=mv2 可得r= 1.2Um qB-Bq 两种粒子比荷相同，则做圆周运动的半径相同，故C错误， D正确。 故选：BD。 二.非选择题（共5小题） 11.【答案】(1)B (2)大 (3)>(每空2分) 【解析】 【小问1详解】 A.在白纸上画出一条直线α作为界面，把长方体玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边 与α对齐。用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动，将玻 璃砖取下，画出直线α代表玻璃砖的另一边，而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和 下边分别画出直线a和a,故A错误； B.在玻璃砖一侧插上大头针、P,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使把 ?挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O,。在眼睛这一侧，插上大头针P,使它 把P、P都挡住，再插上大头针P,使它把P、P、P都挡住，这样就可以确定出射 光线和出射点O,,故B正确： C.实验时入射角日应尽量大一些，但也不能太大（接近90°），以减小实验误差，故C 错误： 故选B。 【小问2详解】 由图乙可知，入射角相同，绿光的折射角小于红光的折射角，根据光的折射定律 sina n= sin B 可知绿光的折射率大于红光的折射率，又因为绿光的频率大于红光的频率，所以频率大， 折射率大。 【小问3详解】 根据折射定律可知，玻璃的折射率为 sina n玻璃三 sina2 该介质的折射率为 sina n分质=sinc3 其中 u2<3 所以 n2>n3 12.(1)A(2分)：(2)4.595(3分)：(3) (x7-x1)d (3分) 61 【解答】解：(1)M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝，故A正确， BC错误。 故选：A。 (2)螺旋测微器的精确值为0.01mm 手轮的读数如图丙，为4.5mm+9.5×0.01mm=4.595mm (3)根据条纹间距公式ax=入 因为△x=7-x1 6 联立解得波长=x7-x)d 61 故答案为：(1)A:(2)4.595:(3)7-x1)4 可 13.(1)光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角为45°； (2)从BC面射出的光在棱镜中传播的时间为×109s。 【解答】解：(1)光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角满足： 1 sinC= .......... (2分) 解得s血C-号 , (1分) 解得临界角为C=45 (1分) (2)根据题意作出光路图 /60 D H B EP 5 根据几何关系可得 DF=2 ACXtan60°，解得DF=3V2cm. (1分) AB=-AC c0s60°， 解得AB=4V6cm......（1分) DB AB DE=2simn60=4in60,解得DE=2V2cm.… (1分) 光在棱镜中的传播速度为v=C。 (2分)》 解得 2×108ms.....（1分) 从BC面射出的光在棱镜中传播的时间 =0F0,解得=号×108s(2分) 1 答：(1)光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角为45°； (2)从BC面射出的光在棱镜中传播的时间为×109s。 6 2gBL 14.(1)9= (2+√3)m 2)1- 2v3gBL 3gB:(3)y= 3m 【详解】结合几何关系可知其轨道半径为 r0=子3L.…(2分) v2 qvB=m 根据牛顿第二定律有 r.（2分) 解得该速率 v0=23g8 (1分) 3m (2)粒子恰好不能从右侧离开区域，则粒子速度与磁场右侧边界相切，如图： 6 a L b' 2 = =L 根据几何知识可知做圆周运动的半径 2+√3 .（2分) B=m上 粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，有 .(2分) 2qBL 解得 y三2+V3)m..（1分) (3)以小于y的速度y射入的粒子，结合几何关系可知在区域I内做圆周运动的圆心 角 B=300° .（1分) gvB =m T=2nr 又 … (2分) T-2πm 解得 gB (1分) 则速率2入射的粒子在区域I内的运动时间 2π3gB …(1分) > 15.(1)安培力沿斜面向上，大小为0.28N; 2 (2)摩擦力沿斜面向上，导体棒与导轨间的动摩擦因数为 5 (3)磁感应强度大小的范围：05T≤B≤是r。 【解答】解：(1)由电路连接情况，可得到通过导体棒的电流从N到M,根据左手 定则，可知安培力沿斜面向上； .（2分) E 由闭合电路欧姆定律可得：I=R十，安培力公式：F=Bd,可得：F= 0.28N:....（3分) (2)对导体棒受力分析，如图： N F 0 mg 根据导体棒受力平衡条件，可得到：mgsint0=f+F,mgcose0=N,由相互作用力关系， 可得：N=FN, .(4分) 由导体棒恰好静止，可知摩擦力满足：f=μFN,即摩擦力大小为012N,沿斜面向上， 动摩擦因数为15 (3分) (3)根据导体棒平衡、摩擦力方向可变，可知摩擦力沿斜面向下且最大时，安培力 最大，结合安培力的公式，可得：Bmld=f+mgsin0,...（2分) 解得：B=号，即磁感应强度的取值范国为：05T≤B≤是7。.(2分) 答：(1)安培力沿斜面向上，大小为0.28N: (2)摩擦力沿斜面向上，导体棒与导轨间的动摩擦因数为 2 (3)藏感应强度大小的范围：05T≤B≤是7. 8