黑龙江牡丹江市第一高级中学2025-2026学年高二下学期7月期末物理试题

**基本信息** 聚焦高二物理核心内容，以静电场、波动、光学等为载体，通过选择、填空、解答题梯度设计，考查物理观念与科学思维，如解答题结合加速器情境深化模型建构。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|电场强度、电势、波的传播|1-7题基础辨析，8-10题综合应用，如第10题电场中滑块运动考查能量观念| |填空题|2/14|双缝干涉、电容器充放电|第11题实验数据处理，第12题传感器图像分析，体现科学探究| |解答题|3/40|匀强电场计算、全反射、加速器偏转|第15题直线加速器与偏转电场综合，考查科学推理与复杂问题解决|

2024级高二学年下学期期末考试 致远班物理 试 题 考试时间：75分钟 分值：100分 命题人：关文颖 一、选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．某区域静电场的电场线分布如图所示，a、b、c是电场中的三个点。下列说法正确的是（　　） A．a、b、c三点电场强度大小关系为 B．a、b、c三点电势关系为 C．电子在a、b、c三点的电势能关系为 D．将质子从b点由静止释放，仅在静电力作用下它将沿电场线运动 2．如图，真空中有两个点电荷，、，分别固定在x轴的坐标为0和6cm的位置上。下列说法正确的是（　　） A．x轴上坐标为处电场强度为0 B．沿x轴方向，从A到B各点电场强度均沿x轴负方向，且电势逐渐降低 C．沿x轴方向，坐标在各点电场强度均沿x轴正方向 D．沿x轴方向，坐标在及各点电场强度均沿x轴正方向 3．沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向沿轴，其电势随位置变化的图像如图所示，一电荷量为带负电的试探电荷，经过点时动能为，速度沿轴正方向若该电荷仅受电场力的作用，则其将（　　） A．不能通过点 B．能通过点 C．在点两侧往复运动 D．在点两侧往复运动 4．如图所示是示波管的原理示意图，，上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将，分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形（　　） A．B． C． D． 5．如图所示，有一竖直圆台空间，上底面圆心为，半径为，下底面圆心为，半径为，点是母线的中点，点为高的中点，且。在圆心处分别固定一个正点电荷，所带电荷量均为，已知静电力常量为，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（　　） A．点的电场强度为零，电势小于零 B．点的电场强度大小为，方向从指向 C．将一负试探电荷沿着上底面边缘运动，电场力做正功 D．从到点的连线上，电场强度逐渐变大，且方向相同 6．图甲为一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=-5m处的质点E的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播 B．在t=0.2s到t=0.3s时间内，质点B的加速度在增大 C．这列波的传播速度为30m/s D．从t=0.2s到t=0.25s，质点B通过的路程为20cm 7.如图所示，匀强电场所在的空间中有一正方体区域，正方体边长为1 m。已知a、b、c、g四个顶点的电势分别为8 V、6 V、4 V、2 V。只考虑静电力的作用，下列说法中不正确的是(　　) A.c、f、h三点位于同一等势面上 B.匀强电场的电场强度大小为 V/m C.若电子先后经过f点与h点，其电势能一定先增加后减少 D.若电子经过f点时速度指向g点，则电子有可能运动到c点 8． 下列说法正确的是（　　） ( 图2 图4 图3 ) A．图1检验工件N平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凹处、Q为凸处 B．图2是激光束沿液流传播，该现象是由于光发生了干涉现象 C．图3是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，下图对应狭缝较宽 D．图4中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，只有当P、Q的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当P、Q的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的 9．如图甲所示，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图乙所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则（　　） A．时两列波开始相遇 B．在间波的波长为1.2m C．两列波叠加稳定后，处的质点振动加强 D．两列波叠加稳定后，在间共有15个加强点 10.如图所示，在竖直平面内，一半径R＝0.5 m的光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角θ＝37°，整个装置固定在水平向左的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小E＝V/m。一质量m＝100 g的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动，经B点进入圆弧轨道，通过D点后落回水平轨道。已知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。不计空气阻力，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6。则下列说法中正确的是（ ） A.小滑块所带的电荷量为4.5×10－5 C B.滑块从A点静止释放，沿轨道运动到D点的过程中其电势能 先减小后增大 C.小滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小为0.75 N D.小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离0.562 5 m 二、填空题（本题共2小题，每空2分，共14分。） 11.（6分）某同学通过双缝干涉实验测量发光二极管(LED)发出光的波长。图甲为实验装置示意图，双缝间距d＝0.450 mm，双缝到毛玻璃的距离L＝365.0 mm，实验中观察到的干涉条纹如图乙所示。 (1)下列说法正确的是　　　　。  A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B.若仅增大单缝与双缝的间距，干涉条纹间距变窄 C.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 D.去掉滤光片后，干涉现象消失 (2)当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹中心，手轮上的读数为x1＝2.145 mm;当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心，手轮上的读数为x5＝4.177 mm;则待测LED发出光的波长为λ＝　　　　nm(结果保留3位有效数字)。  (3)若测量头中观察到的图样如图丁所示，波长的测量值 真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。   12．（8分）某同学用传感器做“观察电容器的充放电”实验，采用的实验电路如图所示。 （1）将开关先与“1”端闭合，电容器进行充电，稍后再将开关与“2”端闭合，电容器进行放电。在下列图像中，表示以上过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像为____________，电容器的带电量随时间变化的图像为____________。 A．    B．   C．  D． （2）该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，充电过程中电容器极板间电压随电容器的带电量变化的图像分别如图中①②所示，其中对应电容为的充电过程图像是____________（选填①或②）。请说明你的判断依据________________________。 三、解答题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13.（10分）如图所示，有a、b、c三点处在匀强电场中，ab＝5 cm，ac＝20 cm，其中ab与电场方向平行，ab与ac成θ＝120°角，一电子从a移到c静电力做了3.2×10－18 J的负功，已知元电荷e＝1.6×10－19 C。 (1)求匀强电场的电场强度大小及方向; (2)设a点电势φa＝0，则电子在b点的电势能为多少? 14．(12分）如图所示，有一折射率为n的透明材料制成的中空管道，其横截面内圆半径为r，外圆半径未知，单色光线以θ＝45°的入射角平行于横截面从A点入射，经折射后在内圆的表面恰好发生全反射，已知光在真空中的速度为c，sin 15°，求: (1)管道的外圆半径R; (2)只考虑光线在透明材料内的一次反射，该光线从进入透明材料到射出透明材料所用的时间。 15．（18分）如图甲所示，某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由n个金属圆筒依次排列(图中只画出4个)，直线加速器的交变电压的变化规律如图乙所示，在t＝0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于序号为0的金属圆板中央的一个电子由静止开始加速，冲进圆筒1，电子穿过圆筒与圆筒之间各个间隙时，都能恰好使所受静电力的方向与运动方向相同而不断加速。已知电子的质量为m、电荷量为e、交变电压的绝对值为U0，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间忽略不计。偏转电场由两块相同的平行金属极板A与B组成，板长为L，两板间距为2L，UAB＝8U0，忽略边缘效应，距两极板右侧1.5L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后，沿两板的中心线PO射入偏转电场，最后打到荧光屏上。 (1)求第2个金属圆筒的长度s2； (2)若金属圆筒个数n＝4，求电子打在荧光屏的位置与O点间的距离Y1； (3)①金属圆筒个数n取何值时，电子打在荧光屏上的动能最小，动能最小值为多少？ ②若通过圆筒间隙的时间不可忽略，已知相邻圆筒间隙距离均为d，其他条件不变，求电子在直线加速器中获得的最大动能。(电子开始做减速运动后不再研究） 高一致远班物理 试题 第1页 共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二学年下学期期末考试 致远班物理 试 题 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C A B C D AC ABD BCD 11.(1)将屏移近双缝，L变小，根据干涉条纹间距公式Δx=L/dλ可知，条纹间距变窄，故A正确； 若仅增大单缝与双缝的间距，干涉条纹间距不变，故B错误；根据干涉条纹间距公式Δx=L/dλ，将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变大，则干涉条纹间距变宽，故C正确；去掉滤光片后，屏上出现彩色的干涉条纹，故D错误。AC正确。 （2）相邻两条亮条纹间的距离为Δx mm＝0.508 mm。 根据相邻两条亮条纹间的距离与光的波长关系Δxλ，可得波长为λΔx，待测LED发出光的波长为λΔx×0.508×10－3 m＝6.26×10－7 m＝626 nm。 (3)条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值Δx实=Δx测cos θ，θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，则有Δx实<Δx测，根据干涉条纹间距公式Δx=L/dλ可知波长的测量值大于实际值。 12. A C ① 根据公式，相同电压下电容小的图像对应电量Q少，可知①为图像 【详解】（1）开关先与“1”端闭合，电容器与电源连接，进行充电；开关与“2”端闭合，与电源断开后，进行放电。 充电电流与放电电流方向相反，放电过程中因为极板的电荷量逐渐减小，所以电势差逐渐减小；充电过程中极板的电势差逐渐增大，所以极板间的电势差和电源电动势逐渐接近，因此电流均逐渐减小，所以通过传感器的电流随时间变化的图像为A。充电过程中，电压逐渐增大，且增大的越来越慢，放电过程中，电压逐渐减小，且减小的越来越慢，根据 可得充电过程中极板间电量增大的越来越慢，放电过程中极板间电量减小的越来越慢，得电容器的带电量随时间变化的图像为C。 （2）根据公式，可得电压相同时电容大的带电量大，根据图像可得对应电容为的充电过程图像是①。 13.答案　(1)200 V/m　方向沿ba方向　(2)－4.8×10－18 J　(3)－20 V　－1.6×10－18 J 解析　(1)电子从a移到c静电力做负功，所以电场强度方向沿ba方向，Wac＝－eE·ac·sin 30° 将ac＝20 cm＝0.2 m代入解得E＝200 V/m。 (2)根据Uab＝φa－φb＝E·ab，可得b点的电势φb＝10 V 电子在b点的电势能为Epb＝－eφb，联立代入数据解得Epb＝－1.6×10－18 J 14答案　(1)r　(2) 解析　(1)单色光线经折射后在内圆的表面恰好发生全反射，根据sin C，得C＝45°，光路图如图所示。 根据折射定律可得n，解得sin β 根据正弦定理可得 解得管道的外圆半径为Rr。 (2)光在透明材料内的传播速度为v 设光在透明材料内的传播距离为s，根据正弦定理可得，解得s＝()r 则该光线从进入透明材料到射出透明材料所用的时间为t。 15．(1)T(2)L (3)①2，4eU0；② 【详解】（1）根据图乙可知，为了达到同步加速，电子在圆筒中做匀速直线运动，运动的时间均为，电子加速两次过程，根据动能定理有2eU0＝ 第2个金属圆筒的长度s2＝v2·，解得 （2）电子整个加速过程，根据动能定理得4eU0＝，解得 电子在两极板之间偏转过程，根据类平抛运动规律有L＝v4t1，y1＝ 其中，解得 射出极板后电子做匀速直线运动，沿轴线方向有1.5L＝v4t2 沿竖直方向y2＝vyt2，vy＝at1，解得 电子打在荧光屏的位置与O点间的距离为Y1＝y1＋y2＝L （3）①电子通过n个圆筒后，根据动能定理有neU0＝ 电子在两极板之间偏转过程，根据类平抛运动规律有L＝vntn，yn＝ 令电子打在荧光屏上的动能为Ek，根据动能定理有，解得Ek＝eU0 根据数学函数规律可知，当n等于2时，电子打在荧光屏上的动能最小，动能最小值为Ekmin＝4eU0 ②由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律不变，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒子进入每级圆筒的时间都要延后一些，如果延后累计时间等于，则电子再次进入电场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大速度。由于两圆筒间隙的电场可以近似看为匀强电场，间距均为d，粒子在电场中后一个加速过程可以看为前一加速过程的延续部分，令经过N次加速，即经过N个圆筒达到最大动能，则有Nd＝ 根据动能定理有NeU0＝－0，解得vm＝ 则最大动能为Ekm＝，解得Ekm＝。 1 学科网（北京）股份有限公司 $