陕西西安市第八十三中学2024-2025学年度第二学期高二期中考试物理试题

**基本信息** 试卷以高二物理核心知识为载体，通过光的干涉（泡泡彩色）、磁场中的粒子运动等真实情境，融合科学思维（模型建构、科学推理）与科学探究（双缝干涉实验），全面检测期中学习效果。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|8/32|光的干涉、磁感应强度、洛伦兹力|结合生活现象（泡泡机）与科技仪器（云室轨迹），考查物理观念| |多选题|4/20|电磁感应、安培力平衡|通过动态过程（滑块下滑、磁场转动），体现科学推理的层次性| |实验题|2/12|双缝干涉测波长、光的折射|注重实验操作（数据读取）与科学探究能力（误差分析）| |解答题|3/36|全反射、复合场运动、电磁感应综合|以玻璃球、粒子加速器等模型，综合考查能量观念与问题解决能力|

西安市第八十三中学 2024-2025学年度第二学期高二物理期中考试试题 命题人：张凯 审题人：桑自力 周壮 一、单选题（共32分） 1．（本题4分）下列现象中属于光的干涉现象的是（　　） A．儿童玩具泡泡机喷出的气泡呈现彩色 B．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清 C．激光测距雷达可以利用激光测量很远目标的距离 D．让一束太阳光通过三棱镜后在光屏上看到彩色条纹 2．（本题4分）关于磁感应强度的下列说法中，正确的是（    ） A．由知，磁场中某点的磁感应强度的大小与的乘积成反比，与F成正比 B．无论I的方向如何，都可由求磁感应强度的大小 C．磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同 D．磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关 3．（本题4分）带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹，正电子的发现也正是借助了这一仪器。如图所示为一正电子在云室中的轨迹，a和b是在匀强磁场中运动轨迹上的两点，已知磁场方向垂直于轨迹所在平面（即纸面），若云室内空气阻力大小不变，带电粒子的质量和电荷量不变，重力忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．粒子先经过a点再经过b点 B．磁场方向垂直纸面向外 C．粒子连续转过角度的时间不变 D．粒子连续转过角度的动能的减少量不变 4．（本题4分）水平桌面上一条形磁铁的上方，有一根通电直导线由S极的上端平行于桌面移到N极上端的过程中，磁铁始终保持静止，导线始终保持与磁铁垂直，电流方向如图所示。则在这个过程中，磁铁受到的摩擦力的方向和桌面对磁铁的弹力（　　） A．摩擦力始终为零，弹力大于磁铁重力 B．摩擦力始终不为零，弹力大于磁铁重力 C．摩擦力方向由向左变为向右，弹力大于磁铁重力 D．摩擦力方向由向右变为向左，弹力小于磁铁重力 5．（本题4分）如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（空气阻力不计）（  ） A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原高度 B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流 C．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大 D．圆环最终将静止在平衡位置 6．（本题4分）如图所示，两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置，上端连接一电阻，空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场。一质量为的导体棒与导轨接触良好，从某处自由释放，下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度与时间关系、加速度与时间关系，其中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（本题4分）如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图，演示仪中有一对彼此平行且共轴的励磁圆形线圈，通入电流I后，能够在两线圈间产生匀强磁场；玻璃泡内有电子枪，通过加速电压U对初速度为零的电子加速并连续发射。电子刚好从球心O点正下方的S点水平向左射出，电子通过玻璃泡内稀薄气体时能够显示出电子运动的径迹。则下列说法正确的是（　　） A．若要正常观察电子径迹，励磁线圈的电流方向应为逆时针（垂直纸面向里看） B．若保持U不变，增大I，则圆形径迹的半径变大 C．若同时减小I和U，则电子运动的周期减小 D．若保持I不变，减小U，则电子运动的周期将不变 8．（本题4分）如图所示，有一宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个等腰直角三角形的导线框abc，其直角边长也为L，在水平拉力F作用下从图示位置开始向右匀速穿过磁场区，这一过程中直角边ab始终与磁场边界平行．以导线框中逆时针方向为电流的正方向．则下图中能正确表示线框中电流i随时间t变化的图象是（　　） A． B． C． D． 二、多选题（共20分） 9．（本题5分）如图所示，质量为m的带正电的滑块由静止开始沿绝缘粗糙斜面下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面倾角为θ，空间内匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。若滑块所带电荷量为q，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．滑块沿斜面下滑的最大速度为 B．滑块沿斜面下滑的最大速度为 C．滑块沿斜面下滑的最大加速度为 D．滑块沿斜面下滑的最大加速度为 10．（本题5分）如图所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻 弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长量为x，棒处于静止状态，则 （　　） A．导体棒中的电流方向从a流向b B．导体棒中的电流大小为 C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大 D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变小 11．（本题5分）如图甲所示连接电路，在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响，不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是（　　） A．开关S闭合瞬间，流经灯和的电流大小相等 B．开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变 C．开关S断开瞬间，流经灯的电流方向改变，故闪亮一下再熄灭 D．根据题中信息，可以推算出 12．（本题5分）质量为、带电量为的小球套在水平固定且足够长的粗糙绝缘杆上，如图所示，整个装置处于磁感应强度为、垂直纸面向里的水平匀强磁场中．现给小球一个水平向右的初速度使其开始运动，不计空气阻力，则小球从开始到最终稳定的过程中，下列说法正确的是（　　） A．不可能先减速后做匀速运动 B．最终稳定时的速度一定是 C．运动过程中克服摩擦力做的功可能是0 D．最终稳定时的速度可能是0 三、实验题（共12分） 13．（本题6分）某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离______mm。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，已知（为相邻两亮条纹间的距离），则该激光的波长______m。如果用绿色激光重新实验，相邻亮纹间距会_____填“变大”、“变小”或“不变”）。 14．（本题6分）（1）光线由一种介质Ⅰ射向另一种介质Ⅱ时，若这两种介质的折射率不同，则光线________。 A．若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变 B．若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变 C．一定能进入介质Ⅱ中传播 D．不一定能进入介质Ⅱ中传播 （2）如图所示，平面MN是介质与真空的交界面，介质中有一点A，真空中有一点B，P是A、B连线与界面的交点，如果A点发出的一束激光，射到界面上的Q点（图中未画出），进入真空后经过B点，则Q点在P点的________（填“左侧”或“右侧”）。 （3）放在空气中的玻璃砖，如图所示，有一束光射到界面ab上，下列说法正确的是________。 A．在界面ab入射角大于临界角的光将不会进入玻璃砖 B．光传播至界面cd后，有可能不从界面cd射出 C．光射到界面ab后，不可能发生全反射 D．光传播至界面cd后，一定会从界面cd射出 四、解答题（共36分） 15．（本题10分）如图所示是一玻璃球体，其半径为，为球心，为水平直径。点是玻璃球的最高点，来自点的光线BM恰好发生全反射。点是球体表面上的一点，已知，光在真空中的传播速度为。求： (1)介质的折射率和光线BD对应的折射角； (2)光线从B到D所用的时间t。 16．（本题12分）如图所示，静止于A处的带正电粒子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN竖直向上进入矩形区域的有界匀强磁场（磁场方向如图所示，其中CNQD为匀强磁场的边界）。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，方向如图所示。已知加速电场的电压为U，圆弧虚线的半径为R，粒子质量为m、电荷量为q，，。粒子重力不计。 （1）求粒子刚进入静电分析器时的速度大小； （2）求粒子在辐向电场时其所在处的电场强度E； （3）要求带电粒子最终能打在QN上，求磁场磁感应强度大小B的取值范围。 17．（本题14分）如图所示，在同一水平面内的光滑平行金属导轨MN、M′N′与均处于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接，半圆轨道半径均为，导轨间距，水平导轨左端MM′接有的定值电阻，水平轨道的ANN′A′区域内有竖直向下的匀强磁场，其大小，磁场区域宽度。一质量为、电阻也为、长度为的导体棒ab以初速度向右运动，导体棒在进入磁场前与另一根相同的cd棒发生弹性碰撞，导轨电阻忽略不计，导体棒运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好。求： （1）cd棒进入磁场前的速度大小； （2）cd棒离开磁场时的速度大小； （3）cd棒第一次向右经过磁场的过程中，定值电阻R上产生的焦耳热； （4）通过计算判断cd棒沿半圆轨道运动时能否脱离轨道。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《西安市第八十三中学2024-2025学年度第二学期高二物理期中考试试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C C B B D A AC AD 题号 11 12 答案 AD CD 1．A 【来源】江苏省南通市海门市2022-2023学年高二上学期期末学业质量监测物理试题 【详解】A．儿童玩具泡泡机喷出的气泡呈现彩色是因为薄膜干涉，属于光的干涉现象，A正确； B．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象造成的，B错误； C．激光测距雷达可以利用激光测量很远目标的距离是因为激光方向性好的特点，利用了光的直线传播，C错误； D．白光通过三棱镜后在光屏上出现彩色条纹是光的折射产生的色散现象，D错误。 故选A。 2．D 【来源】华东师大版高二上 第十章 磁场 C 磁感应强度 磁通量 基础巩固 拓展练习 【详解】A．为磁感应强度的定义式，B与F、I、L无关，A错误； B．若I的方向与磁场平行，受到的安培力始终未零，无法通过求磁感应强度的大小，B错误； C．由左手定则可知，磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处的安培力的方向不相同，C错误； D．磁场中某点的磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关，D正确。 故选D。 3．C 【来源】云南省昆明市五华区云南师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期5月月考理综试题-高中物理 【详解】AB．由于空气阻力作用，速度减小，根据 则半径减小，由轨迹可知先经过b点，受到洛伦兹力向左，粒子带正电，磁场方向垂直纸面向里，故AB错误； C．周期 每转过所花时间为一个周期，与速度大小无关，所以时间不变，故C正确； D．空气阻力大小不变，但是转过走过的路程减小，做功减小，动能的变化量减小，故D错误。 故选C。 4．C 【来源】上海市华师大二附中2020-2021学年高二上学期期末模拟物理试题 【详解】如图所示，导线在S极上端时导线所受安培力方向斜向左上方，由牛顿第三定律可知，磁铁受到的磁场力斜向右下方，磁铁有向右的运动趋势，则磁铁受到的摩擦力水平向左；磁铁对桌面的压力大于磁铁的重力，因此桌面对磁铁的弹力大于磁铁重力； 如图所示，当导线在N极上端时，导线所受安培力方向斜向右上方，由牛顿第三定律可知，磁铁受到的磁场力斜向左下方，磁铁有向左的运动趋势，则磁铁受到的摩擦力水平向右；磁铁对桌面的压力大于磁铁的重力，因此桌面对磁铁的弹力大于磁铁重力； 由以上分析可知，磁铁受到的摩擦力先向左后向右，桌面对磁铁的弹力始终大于磁铁的重力； 故ABD错误，C正确； 故选C。 5．B 【来源】2015-2016学年内蒙古奋斗中学高二下第一次月考物理试卷 【详解】A．由于从左侧摆到右侧的过程中，进入与离开磁场时圆环中磁通量发生变化，因而产生感应电流，由于电阻的存在，圆环中将产生焦耳热，根据能量守恒知圆环的机械能减小，故在右侧圆环的高度将低于起始时左侧的高度，故A错误； B．由楞次定律，只有进入与离开磁场时，穿过圆环的磁通量才发生变化，才产生感应电流，故B正确； C．圆环完全进入磁场后，由于没有磁通量的变化，因而圆环中没有感应电流，不受磁场力作用，只在重力作用下，离平衡位置越近，则速度越大，故C错误； D．圆环只有在进或出磁场时，才有机械能的转化，当完全在磁场中来回摆动时，机械能守恒，所以圆环不可能静止在平衡位置，故D错误。 故选B。 【点睛】本题考查楞次定律的应用和能量守恒相合，注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化。 6．B 【来源】河北省武安市第三中学2022-2023学年高二上学期月考卷物理试题 【详解】AB．根据右手定则和左手定则，对导体棒在斜面方向受力分析后，由牛顿第二定律有 可得 可知，初始时速度较小，随着速度逐渐增加，其他物理量不变，加速度逐渐减小，而速度时间图像中斜率表示加速度，故加速度逐渐减小，图像斜率也逐渐减小，当重力沿斜面的分力大小等于安培力后导体棒匀速下滑，故A错误，B正确； CD．导体棒的加速度为 由于随着速度由0逐渐增加，可知加速度逐渐减小，最终加速度减为0，故CD错误。 故选B。 7．D 【来源】浙江省绍兴市柯桥区2019-2020学年高二上学期期末质量检测物理试题 【详解】A．若要正常观察电子径迹，则电子需要受到向上的洛伦兹力，根据左手定则可知，玻璃泡内的磁场应向里，根据安培定则可知，励磁线圈的电流方向应为顺时针，故A错误； B．电子在磁场中，向心力由洛伦兹力提供，则有 可得 而电子进入磁场的动能由电场力做功得到，即 即U不变，则v不变。由于m、q不变，而当I增大时，B增大，故半径减小，故B错误； C．因为，所以电子运动的周期与U无关，当减小电流I时，则线圈产生的磁场B也减小，则电子运动的周期T增大，故C错误； D．由C中分析可知，I不变，U减小，T不变，故D正确。 故选D。 8．A 【来源】福建省师大附中2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】线框刚进入磁场时磁通量向外增加，感应磁场向里，因此感应电流方向为顺时针，电流i应为负，选项CD错误；随着线框的运动，导线切割磁感线长度减小，感应电流减小，当线圈全部进入磁场时，感应电流减为零；线圈出离磁场后，感应电流为逆时针方向，即为正向，随着线框的运动，导线切割磁感线长度减小，感应电流减小，直到为零，故选项A正确，B错误；故选A. 9．AC 【来源】广东省湛江市雷州市第二中学2023-2024学年高二上学期开学物理试题 【详解】滑块刚要离开斜面时，对斜面的压力为0，滑块沿斜面的速度达到最大，同时加速度达到最大，此时有 qvB=mgcosθ mgsinθ=ma 解得 a=gsinθ 故选AC。 10．AD 【来源】吉林省城市第一中学2025-2026学年高三上学期开学物理试题 【详解】A．由于弹簧伸长，则安培力方向水平向右；由左手定则可得，导体棒中的电流方向从a流向b，A正确； B．由于棒处于静止状态，根据平衡条件有 可得 B错误； C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，则水平向右方向安培力也顺时针转动一小角度，根据力的分解与平衡可得，弹力变小，导致x变小，C错误； D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，则水平向右方向安培力也逆时针转动一小角度，根据力的分解与平衡可得，弹力变小，导致x变小，D正确。 故选AD。 11．AD 【来源】浙江省宁波市慈溪市2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题 【详解】AB．开关S闭合瞬间，由于电感线圈的强烈阻碍作用，灯D3没有电流通过，灯D1和D2串联，流经灯D1和D2的电流相等，设每个灯泡的电阻为R，故 稳定后灯D3和D2并联再与D1串联，流过D2的电流为 故A正确，B错误； C．开关S断开瞬间，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，由电感线圈继续为灯D3和D2提供电流，又因为电路稳定的时候，流经灯D3和D2的电流相等，所以灯D2逐渐熄灭，故C错误； D．开关S闭合瞬间，灯D1和D2串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，由欧姆定律 电路稳定后，流过D3的电流为 开关S断开瞬间，电感线圈能够为D3和D2提供与之前等大电流，故其两端电压为 所以 故D正确。 故选AD。 12．CD 【来源】福建省莆田第一中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】ABD．对小球进行受力分析，小球受向下的重力、竖直向上的洛伦兹力及可能存在的弹力和摩擦力；若 则小球受向下的弹力和向左的摩擦力，根据牛顿第二定律可得 解得 方向向左，则小球做加速度减小的减速运动，最终匀速，匀速的速度为 若 则小球受力平衡，小球做匀速运动；若 则小球受向上的弹力和向左的摩擦力，根据牛顿第二定律可得 解得 方向向左，则小球做加速度增大的减速运动，最终静止，综上所述，故AB错误，D正确； C．小球运动过程中可能不受摩擦力力，所以摩擦力做功可能是0，故C正确。 故选CD。 13． 65.0 变小 【来源】辽宁省沈阳市重点高中郊联体2024-2025年高二上学期11月期中物理试题 【详解】[1]刻度尺的最小刻度值为1mm，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离为65.0mm。 [2]由图乙可知 由题题有 可得 [3]如果用绿色激光重新实验，由于绿色激光的波长较小，由可知，d、L不变，则相邻亮纹间距会变小。 14． AD/DA 左侧 CD/DC 【来源】陕西省西安市第七十中学2016-2017学年高二5月月考物理试题 【详解】（1）[1]AB．光线从一种介质进入另一种介质，由于折射率不同，则传播速度一定改变，传播方向不一定改变，比如从一种介质垂直进入另一种介质，传播方向不变，A正确，B错误； CD．若光线从光密介质射向光疏介质，当入射角大于临界角时时发生全反射，不会进入光疏介质，C错误，D正确。 故选AD。 （2）[2]光线从介质射入真空时发生折射，折射角大于入射角，光路如图所示，可知Q点在P点的左侧。 （3）[3]AC．发生全反射的必要条件是光从光密介质射入光疏介质，故光从空气射入玻璃砖时，不会发生全反射现象，无论入射角多大，光都能从界面ab进入玻璃砖，A错误，C正确； BD．由于ab与cd两个表面平行，根据几何知识可知，光线在ab面上的折射角等于在cd面上的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定从界面cd射出，B错误，D正确。 故选CD。 15．(1)； (2) 【来源】福建省福州高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷 【详解】（1）光线BM恰好发生全反射，入射角等于临界角C，根据几何知识可得临界角为45°，根据 解得 光线BD在D点的入射角，根据折射定律得 解得 （2）根据几何知识可得 光线在玻璃中的传播速度为 故光线从到所用的时间 16．（1）；（2）；（3） 【来源】江苏省泰州市联盟校2023-2024学年高二下学期3月阶段调研物理试题 【详解】（1）粒子在加速电场中加速，根据动能定理有 求得 （2）粒子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力有 解得 （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，则由 ， 求得 粒子能打在上，则既没有从边出去也没有从边出去，则粒子运动径迹的边界如图 由几何关系可知，粒子能打到上，必须满足 求得 17．（1）；（2）；（3）；（4）不会脱离轨道 【来源】云南省保山市昌宁县2021-2022学年高二下学期期中物理试题 【详解】（1）取初速度方向为正方向，设碰后ab棒和cd棒的速度大小分别为、，由于是弹性碰撞，因此根据动量守恒定律可得 根据能量关系可得 解得 所以cd棒进入磁场前的速度大小为； （2）设cd棒离开磁场时的速度为，对cd棒根据动量定理可得 由于碰撞后ab棒静止，ab棒的电阻也为，因此碰撞后ab棒与电阻R并联，因此整个回路中的总电阻为 所以 代入得 其中 解得 （3）对cd棒，根据功能关系可得 解得 根据电流分配关系可得R上产生的焦耳热 （4）假设导体棒在半圆轨道上不会离开轨道，上升的最大高度为h，则有 解得 由于，所以不会脱离轨道。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $