江苏省泰州市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷（Word版附解析）

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注意事项：
1．本试卷共分两部分，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题。
2．所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。
第Ⅰ卷（选择题 共44分）
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 十九世纪安培为解释地球的磁性做出这样的假设：地球的磁场是由绕着地心的环形电流I引起的，图中假设的引起地球磁场的环形电流方向正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】地磁场的分布情况：地磁的北极在地理南极的附近，地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向地球南极，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向，故环形电流的方向由东向西流动，故ACD错误，B正确。
故选B。
2. 下列四幅实验呈现的图样中，形成原理与其他不同的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A中是用光照射不透明的小圆盘后形成的衍射图样；B中是用X射线拍摄DNA晶体时形成的衍射图样；C中是光的双缝干涉图样；D中是光的单缝衍射图样。故形成原理与其他不同是C。
故选C。
3. 关于电磁波及能量量子化的有关认识，以下说法正确的是（ ）
A. 只要有电场和磁场就能产生电磁波
B. 爱因斯坦认为电磁场是不连续的
C. 红外线具有较高的能量，常常利用其灭菌消毒
D. 普朗克把能量子引入物理学，进一步完善了“能量连续变化”的传统观念
【答案】B
【解析】
【详解】A．只有周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，稳定的电场和磁场不会产生电磁波，故A错误；
B．爱因斯坦把能量子假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的，故B正确；
C．紫外线具有较高的能量，常常利用其灭菌消毒，故C错误；
D．普朗克把能量子引入物理学，进一步破除了“能量连续变化”的传统观念，故D错误。
故选B。
4. 如图所示为某物体做简谐运动的振动图像，以下关于该物体的说法正确的是（ ）
A. 0.2s时与0.4s时的回复力相同B. 0.4s时与0.6s时的速度相同
C. 0.5s~0.7s加速度在减小D. 0.9s~1.1s势能在增加
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题图可知0.2s时与0.4s时的位移大小相等，方向相反，则0.2s时与0.4s时的回复力大小相等，方向相反，故A错误；
B．由题图可知0.4s时与0.6s时的速度大小相等，方向相反，其中0.4s时物体向正方向运动，0.6s时物体向负方向运动，故B错误；
C．由题图可知0.5s~0.7s内，物体从正向最大位移向平衡位置振动，位移逐渐减小，回复力逐渐减小，加速度逐渐减小，故C正确；
D．由题图可知0.9s~1.1s内，物体从负向最大位移向平衡位置振动，物体的动能在增加，势能在减小，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，表示两列频率相同、振幅均为A的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。以下说法正确的是（ ）
A. 该时刻后，N处质点一直处于静止状态B. 该时刻后，M处质点由M向P移动
C. 该时刻后内，M处质点的振幅由2A减小为0D. 该时刻M处是凸起的最高点，此后最高点由M向Q移动
【答案】A
【解析】
【详解】A．由题图可知，N处质点是波峰与波谷叠加，所以该点是振动减弱点，且两列横波的振幅相等，则该时刻后，N处质点一直处于静止状态，故A正确；
B．M处质点只在其平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向迁移，故B错误；
C．由题图可知，M处质点是波峰与波峰叠加，所以该点是振动加强点，其振幅一直为2A，保持不变，故C错误；
D．由题图可知，此时Q处质点是波峰与波谷叠加，所以该点是振动减弱点，且两列横波的振幅相等，则该时刻后，Q处质点一直处于静止状态，则M处凸起的最高点不是由M向Q移动，故D错误。
故选A。
6. 如图所示为某磁场磁感线分布示意图，两相同金属圆环、的圆心O、在磁场的中轴线上，两圆环环面均与中轴线垂直，点P、Q、在圆环上，P、Q关于O点对称。以下说法正确的是（ ）
A. P、Q两点磁感应强度相同
B. P点磁感应强度比点小
C. 穿过的磁通量大于穿过的磁通量
D. 以PQ连线为轴旋转时，没有感应电流产生
【答案】C
【解析】
【详解】A．磁感线分布的密集程度表示磁感应强度的大小，磁场方向沿磁感线切线方向，可知，P、Q两点磁感应强度大小相等，方向不相同，即P、Q两点磁感应强度不相同，故A错误；
B．磁感线分布密集程度表示磁感应强度的大小，根据图中磁感线分布情况可知，P点磁感应强度比点大，故B错误；
C．磁感线分布密集程度表示磁感应强度的大小，根据图中磁感线分布情况可知，环所在位置的磁感应强度大于环所在位置的磁感应强度，由于环与中轴线垂直，有效面积相等，则穿过的磁通量大于穿过的磁通量，故C正确；
D．以PQ连线为轴旋转时，穿过线圈的磁通量发生变化，可知，有感应电流产生，故D错误。
故选C。
7. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，小华通过目镜观察单色光的干涉图样时，发现亮条纹与分划板竖线未对齐，如右图所示。若要使两者对齐，小华应（ ）
A. 仅旋转单缝B. 仅拨动拨杆C. 仅旋转测量头D. 仅转动透镜
【答案】C
【解析】
【详解】发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，应旋转测量头。旋转单缝、拨动拨杆、转动透镜均无法使亮条纹与分划板竖线对齐。
故选C。
8. 电鳗能借助分布在身体两侧肌肉内的“起电斑”产生电流。某电鳗体中的“起电斑”沿着身体从头部到尾部延伸分布，并排成125行，每行串有5000个。已知每个“起电斑”的内阻为0.25Ω，并能产生0.16V的电动势。该“起电斑”阵列与电鳗周围的水形成回路，假设回路中水的等效电阻为790Ω，则电鳗放电时，放电电流为（ ）
A 0.64AB. 1AC. 1.6AD. 0.4A
【答案】B
【解析】
【详解】该“起电斑”阵列的总电动势为
该“起电斑”阵列的内阻为
根据闭合电路欧姆定律可得电鳗放电时，放电电流为
故选B。
9. 如图所示，长为3L的直导线折成边长分别为、直角导线，置于与其所在平面相平行的匀强磁场中，磁感应强度为B。当导线中通以大小为I、方向如图的电流时，该通电导线受到的安培力大小为（ ）
A B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】ac边与磁场方向平行，该边不受安培力，cd边与磁场方向垂直，则导线所受安培力为
故选D。
10. 如图所示，光滑水平面上，质量为m、速度为v的A球跟质量为2m的静止的B球发生正碰，碰撞可能是弹性也可能是非弹性，则碰撞后B球的速度可能是（ ）
A. 0.3vB. 0.5vC. 0.7vD. 0.8v
【答案】B
【解析】
【详解】若发生弹性碰撞，此时B球获得速度最大，则有，
解得
若发生完全非弹性碰撞，此时B球获得速度最小，则有
解得
可知
只有第二个选择项满足要求。
故选B。
11. 如图所示，图甲、乙、丙、丁分别为多级直线加速器、回旋加速器、磁流体发电机、质谱仪的原理示意图。以下说法正确的是（ ）
A. 图甲中，粒子在筒中做加速运动，电压越大获得的能量越高
B. 图乙中，粒子第n次被加速前、后的轨道半径之比为
C. 图丙中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势高
D. 图丁中，三种粒子由静止加速射入磁场，在磁场中PS距离最大
【答案】B
【解析】
【详解】A．在多级直线加速器（图甲）中，粒子在两筒间的电场中做加速运动，在筒中由于筒内电场强度为0，粒子做匀速直线运动，A错误；
B．回旋加速器（图乙）中，根据动能定理，第次加速后
第次加速后
又因为粒子在磁场中做圆周运动
可得
则
B正确；
C．对于磁流体发电机（图丙），根据左手定则，等离子体中的正离子向B板偏转，负离子向A板偏转，B板电势高，C错误；
D．在质谱仪（图丁）中，粒子先在加速电场中加速
进入磁场后
联立可得
电荷量相同，质量最大，则在磁场中运动的半径最大，PS距离最大，D错误。
故选B。
第Ⅱ卷（非选择题 共56分）
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 为了测定电源的电动势、内电阻及金属丝的电阻率，某同学设计了如图甲所示的电路。其中MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，是阻值为0.5Ω的定值电阻。实验中调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了如图乙所示的图线。
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径时，图丙中调节顺序为______（选填“先调C后调D”或“先调D后调C”），再旋紧B，从图丙中可读出电阻丝的直径d为______mm；
（2）由图乙求得电池的电动势______V，内阻______（结果均保留两位有效数字），由于电表内阻的影响，通过图像得到的电动势测量值______真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）实验中作出图像如图丁所示，已知图像斜率为k，电阻丝直径为d，则电阻丝的电阻率______，所作图线不过原点的原因是______。
【答案】（1） ①. 先调C后调D ②. 6.790
（2） ①. 1.5 ②. 1.3 ③. 小于
（3） ①. ②. 电流表有一定的电阻
【解析】
【小问1详解】
[1]用螺旋测微器测量电阻丝的直径时，调节顺序为先粗调后细调，则图丙中调节顺序为先调C后调D，再旋紧B。
[2]螺旋测微器的精确值为，由图可知电阻丝的直径为
【小问2详解】
[1][2]由闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的纵轴截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值为
解得内阻为
[3]由电路图可知，误差来源于电压表的分流，设电压表内阻为，由闭合电路欧姆定律可得
整理可得
则图像的纵轴截距为
可知由于电表内阻的影响，通过图像得到的电动势测量值小于真实值。
【小问3详解】
[1][2]根据欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得电阻丝的电阻率为
所作图线不过原点的原因是电流表有一定的电阻。
13. 一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形如图甲，平衡位置在的质点a的振动图像如图乙，求：
（1）波传播的速度大小和方向；
（2）a点在0~4s内的路程。
【答案】（1），方向沿 轴正方向
（2）
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知，波长
由图乙可知，周期
根据波速公式
可得
由图乙可知， 时质点 沿 轴正方向运动。根据“上下坡法”（沿着波的传播方向，上坡时质点向下振动，下坡时质点向上振动），在图甲中，质点 向上振动，则波沿 轴正方向传播，所以波传播的速度大小是 ，方向沿 轴正方向。
【小问2详解】
由图乙可知，质点的振幅
因为（一个周期），质点在一个周期内通过的路程 ，所以 点在 内的路程
14. 如图所示，一玻璃砖截面为半圆形，O为圆心，一束频率为的激光沿半径方向射入玻璃砖，入射方向与直径夹角为，在O点恰好发生全反射，水平射出后，进入双缝干涉装置。已知双缝间距，光屏离双缝，光在真空中的传播速度为。求：
（1）玻璃砖的折射率n（结果可保留根号）；
（2）光屏上相邻亮条纹的间距。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由题图中几何关系可知，激光在O点恰好发生全反射的临界角为
根据
可得折射率为
【小问2详解】
激光的波长为
光屏上相邻亮条纹的间距为
15. 如图所示，半径为R的光滑半圆凹槽A和物块B紧靠着静止在光滑的水平地面上，凹槽最低点为O，A、B质量均为m。将质量为2m的光滑小球C（可视为质点）从凹槽右侧最高点由静止释放，重力加速度为g。
（1）若B固定，求C第一次滑到O点时，C的速度大小；
（2）若B不固定，当C第一次滑到O点时，求A向右运动的位移大小；
（3）若B不固定，C由静止释放到最低点的过程中，求B受到的冲量大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
若B固定，C第一次滑到O点过程，根据动能定理可得
解得C第一次滑到O点时，C的速度大小为
【小问2详解】
若B不固定，A、B、C三者组成的系统满足水平方向动量守恒，则有
当C第一次滑到O点时，设A向右运动的位移大小为，C的水平位移大小为，则有
又
联立解得
【小问3详解】
若B不固定，当C第一次滑到O点时，设此时C的速度大小为，AB整体的速度大小为，A、B、C三者组成的系统满足水平方向动量守恒，则有
根据系统机械能守恒可得
联立解得
C由静止释放到最低点的过程中，对B根据动量定理可得B受到的冲量大小为
16. 如图所示，A为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度大小为，两板间电压为U，间距为d；B区间有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，宽度为l；C为一内半径为r的圆筒，左右端面圆心处各开有一小孔，内部有水平向右的匀强电场E、匀强磁场（大小未知），C左端面紧贴B区间右边界。一带电粒子，以初速度（大小未知）水平射入速度选择器，沿直线运动射入B区间，偏转后从C左端面圆心处射入圆筒C，粒子恰好与筒壁不碰撞，最后从右端面圆心处射出。忽略粒子重力，不考虑边界效应。求：
（1）粒子初速度；
（2）粒子的比荷及在B区间运动时间t；
（3）圆筒长度s应满足的条件。
【答案】（1）
（2），
（3）
【解析】
小问1详解】
在速度选择器 中，粒子沿直线运动，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，即，又因为，所以
【小问2详解】
粒子在 区间做匀速圆周运动，根据几何关系可知，粒子在 区间运动的轨迹半径 满足，则，由洛伦兹力提供向心力，将和，代入可得，
粒子在 区间运动的圆心角 （弧度制），粒子做圆周运动的周期，将 ，代入可得，根据
可得
【小问3详解】