湖南省长沙市周南中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷（含解析）

这是一份湖南省长沙市周南中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷（含解析），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.物理来源于又服务于生活，下列现象中涉及不同的物理知识，其中说法正确的是( )
A. 鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比不变
B. 光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率
C. 篮球运动员伸手接篮球，两手随球迅速收缩至胸前，这样做可以减小篮球对手的冲量
D. 潜水员在水中看岸边物体，根据光的折射定律可知，物体的像比实际位置要低
2.一质点做简谐运动的图像如图所示，则( )
A. 在t=0.1s时，该质点的速度最大
B. 在t=0.1s时，该质点具有x轴正方向最大加速度
C. 在0.1∼0.2s时间内质点沿x轴负方向做加速度减小的加速运动
D. 在0∼0.6s时间内质点运动的路程为100cm
3.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，已知波沿x轴正方向传播，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度是( )
A. 1m/sB. 4m/sC. 3m/sD. 6m/s
4.在光滑水平地面上放置一质量为m=1kg的物块，t=0时刻将一水平方向的力F作用在物块上，力F随时间变化的图像如图所示。则t=10s时，物块的动量大小和方向分别为( )
A. 2kg⋅m/s、沿力F的正方向B. 2kg⋅m/s、沿力F的负方向
C. 10kg⋅m/s、沿力F的正方向D. 10kg⋅m/s、沿力F的负方向
5.如图所示，a、b为通电螺线管磁场中同一根磁感线上的两点，a、b两点磁感应强度的大小分别为Ba、Bb，则( )
A. Ba=Bb
B. Bam2，r1>r2 B．m1m2 ， r1=r2 。
故选C。
(2)A.只要保证每一次小球从同一位置静止释放，使得小球获得相同的初速度即可，故A正确；
B.铅垂线的作用是用来确定O点位置的，不是用来检验斜槽是否水平，故B错误；
C.斜槽轨道可以不用光滑，故C错误；
D.小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，所以在空中运动时间相同，即可用水平位移表示速度，所以不需要测量小球抛出点的离地高度H，故D错误。
故选A。
(3)设小球在空中运动的时间为t，若满足动量守恒定律有
m1⋅x2t=m1⋅x1t+m2⋅x3t
整理得
m1x2=m1x1+m2x3
若碰撞是弹性碰撞，还应满足机械能守恒定律，即
m1x22=m1x12+m2x32
13.(1)光垂直于AC边中点进入棱镜，光在棱镜中的传播路径如下图所示
由几何关系可知
C=90∘−30∘=60∘
全反射临界角满足
sinC=1n
解得
n=2 33
(2)光在棱镜中的传播为
v=cn=c2 3
由几何关系可知
x1=L2tan60∘= 32L
x2=12×Lsin30∘×tan30∘= 33L
光在棱镜中传播距离为
x=x1+x2=5 36L
光在棱镜中的传播时间为
t=xv=5 3L6c2 3=5L3c

【解析】详细解答和解析过程见答案
14.(1)在加速电场由动能定理可得
qU=12mv2
解得
U=mv22q
(2)由几何关系可得
r=d
根据洛伦兹力提供向心力
qvB=mv2r
解得
B=mvqd
(3)根据周期的定义有
T=2πrv
粒子速度偏转角等于转过的圆心角，为 180∘ ，质子在磁场中运动的时间
t=180∘360∘T=12T=πdv

【解析】详细解答和解析过程见答案
15.(1)设B与A碰前速度为 v0 ，根据动能定理有
mglsinθ=12mv02
解得
v0=2m/s
(2)A与B的碰撞为弹性碰撞，则有
mv0=mv1+mv2 ， 12mv02=12mv12+12mv22
解得
v1=0 ， v2=2m/s
由于A恰好不下滑静止于斜面上，所以有
mgsinθ=μmgcsθ
则碰后A将匀速下滑，B将匀加速下滑，根据牛顿第二定律有
mgsinθ=maB
令第一次碰撞后到第二次碰撞的时间为 t1 ，则有
v2t1=12aBt12
解得
t1=0.8s
(3)结合上述，第二次碰撞前瞬间B速度
v′0=aBt1=4m/s
令B与A第二次碰后速度分别为 v′1 ， v′2 ，由动量守恒定律与机械能守恒定律得
mv′0+mv2=mv′1+mv′2 ， 12mv′02+12mv22=12mv′12+12mv′22
解得
v′1=2m/s ， v′2=4m/s
由于A、B质量相等，两者发生弹性碰撞后，速度发生交换，根据上述弹性碰撞动量守恒定律与机械能守恒定律表达式求出的碰后速度可知，碰撞后，B对A的相对初速度大小仍然为
v相=2m/s
方向沿斜面向上，相对加速度仍然为
a相=aB=5m/s2
方向沿斜面向下，可知，若前一次碰撞到后一次碰撞经历时间为 Δt ，则有
0=v相Δt−12a相Δt2
解得
Δt=0.8s
可知，从第一次碰撞后，每经历时间相同 Δt=0.8s ，两者就碰撞一次，选择相对速度方向向上为正方向，由于
v相−aBΔt=−2m/s
表明每一次碰撞时，A的速度均比B的速度小2m/s，由于A、B质量相等，两者发生弹性碰撞后，速度发生交换，则每一次碰撞后，A的速度均增大2m/s。结合上述，第一次碰后A的位移
x1=v2Δt=2×0.8m=1.6m
第二次碰后A的位移
x2=v′2t=4×0.8m=3.2m
第n次碰后A的位移
x2=v′2t=2n⋅0.8m=1.6n (n=1,2,3…)
物块B从初始位置到第n次碰撞时，物块B的位移
x总=1.61+2⋅⋅⋅+n−1+0.4
解得
x总=0.8nn−1+0.4m (n=1,2,3…)

【解析】详细解答和解析过程见答案