安徽省蚌埠市固镇县第二中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷-A4

这是一份安徽省蚌埠市固镇县第二中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷-A4，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．下面事实正确的是（ ）
A．光的偏振说明光是纵波
B．在水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象
C．白光通过双缝呈现彩色的明暗相间的条纹是光的衍射现象
D．物体边缘在光照下出现了明暗相间的条纹是光的衍射现象
2．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用
B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用
3．下列各图中标出了磁场B和正电荷运动速度v的方向，该时刻粒子所受洛伦兹力沿纸面向右的是（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知（ ）
A．介质的折射率为2B．光是从真空射入介质的
C．光的传播速度保持不变D．反射光线与折射光线的夹角为90°
5．一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图（a）所示，P是介质中的质点，图（b）是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s，则（ ）
A．该波的周期为0.6sB．该波的波长为12m
C．该波沿x轴正方向传播D．质点P的平衡位置坐标为x=6m
6．如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x正半轴。已知，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（ ）
A．粒子带正电荷
B．粒子速度大小为
C．粒子在磁场中运动的时间为
D．N与O点相距3d
7．如图所示，弹簧振子在竖直方向做简谐振动。以其平衡位置为坐标原点，竖直方向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．振子的振幅为4cm
B．在0~4s内振子做了4次全振动
C．时，振子受到的弹簧弹力大小为零
D．时，振子的速度为正的最大值
8．如图甲，质量为的物块静止在光滑水平地面上，时刻同时对其施加水平向右的拉力和水平向右的推力，、随时间变化的图像如图乙所示，则末该物块的速度大小为（ ）。
A．B．C．D．
二、多选题（每题5分，共10分）
9．如图所示，质量为m、长为L的铜棒MN，两端各与长为a的细软铜线相连，静止悬挂在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过恒定电流后，铜棒向里摆动，摆动过程与竖直方向的最大偏角为θ。则棒中的电流强度（ ）
A．大小为B．大小为
C．方向从M指向ND．方向从N指向M
10．如图所示，质量为2m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度为处（不计空气阻力，小球可视为质点），则（ ）
A．小球和小车组成的系统动量守恒
B．小球离开小车后做斜上抛运动
C．小车向左运动的最大距离为R
D．小球第二次在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度大于
三、实验题
11．（7分）利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）实验前打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮；然后光具座上先放置b 和c ，再放置a （选填“双缝”“单缝”“滤光片”），就可以观察到单色光的双缝干涉图样。
（2）实验中已知双缝间的距离d＝0.3 mm，双缝到光屏的距离L＝1.2 m，某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示为 mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为 mm，则这种单色光的波长为 m（结果保留两位有效数字）。
（3）上述实验中，若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则相邻亮纹中心间距 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
12．（8分）某同学用单摆测定重力加速度。
（1）该同学先用毫米刻度尺测得悬挂摆球后的摆线长为l，再用游标卡尺测得摆球的直径为d，则该单摆的摆长为 ；从单摆运动到最低点开始计时，且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t，该单摆的周期为
（2）该同学发现他测得的重力加速度的值偏大，其原因可能是 （从下面选项选择）
A．单摆的悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了
B．把n次摆动的时间误记为次摆动的时间
C．开始计时，秒表过早按下
D．测摆线长时摆线拉得过紧
（3）若实验中没有游标卡尺，无法测小球的直径d，该同学将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出图像。则：

①实验得到的图像应是如图中的 （选填a、b、c）；
②小球的直径是 cm；
③实验测得当地重力加速度大小是 （取两位小数）
四、解答题
13．（12分）如图所示，某种透明物质制成的直角三棱镜，其中、，一束光线在纸面内垂直边射入棱镜，光线进入棱镜后射到边的E点，发现光线刚好不能从边射出。已知的长度为，的长度为，光在真空中的传播速度为c，取，。求：
（1）光线从边首次射出时折射角r的正弦值；
（2）光从射入棱镜到首次射出棱镜所用时间t。
14．（14分）一列简谐横波在时刻的波形如图中实线所示，经过时间（，T为波的周期），其波形如图中虚线所示，且图中A、B两点的横坐标间距为1.5m。
（1）求该波的最小波速；
（2）若波沿x轴负方向传播，求质点P的振动方程。
15．（16分）如图所示，在坐标系的的区域内分布着沿轴正方向的匀强电场，在的区域内分布着垂直于平面向里的匀强磁场，为电场和磁场的交界面，为磁场的上边界。现从原点处沿轴正方向发射出速率为、比荷（电荷量与质量之比）为的带正电粒子，粒子运动轨迹恰与相切并返回磁场。已知电场强度，不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：
（1）粒子第一次穿过时的速度大小和水平位移的大小；
（2）磁场的磁感应强度的大小；
（3）交界线上坐标为处有一粒子接收器，若某一粒子从原点处发射时开始计时，什么时刻粒子接收器能将该粒子捕获？（粒子接收器开启即可捕获粒子，不计捕获所需时间）

参考答案
1．D【详解】A．偏振是横波特有的现象，光的偏振说明光是横波，A错误；
B．在水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，B错误；
C．白光通过双缝呈现彩色的明暗相间的条纹是光的干涉现象，C错误；
D．物体边缘在光照下出现了明暗相间的条纹是光的衍射现象，D正确。故选D。
2．C【分析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断。
【详解】根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，再根据左手定则判断安培力方向，如图：
根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方；选取磁铁为研究对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后桌面对磁铁的支持力变大，磁铁受到桌面的静摩擦力方向水平向左；最后再根据牛顿第三定律，磁铁对桌面的压力增大。故选C。
【点睛】本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况。
3．D【详解】A．由左手定则可知洛仑兹力方向垂直纸面向里，故A错误；
B．带电粒子运动方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，故B错误；
C．由左手定则可知洛仑兹力方向沿纸面向左，故C错误；
D．由左手定则可知洛仑兹力方向沿纸面向右，故D正确。故选D。
4．D【详解】AB．由光路可知，光是由介质射向真空的，根据折射定律
选项AB错误；
C．光从介质进入真空中，则光速变大，选项C错误；
D．因反射角为30°，则反射光线与折射光线的夹角为90°，选项D正确。故选D。
5．D【详解】A．由图像可知，波的周期T=1.2s，故A错误；
B．根据可得故B错误；
C．由振动图像可知，t=0.4s时质点P沿y轴负方向运动，所以该波沿x轴负方向传播，故C错误；
D．x=0处的质点，从平衡位置到y=5cm处经历的时间，由振动方程
可得
所以P的平衡位置坐标为代入数据解得故D正确。故选D。
6．B【详解】A．粒子进入磁场后沿顺时针方向做圆周运动，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；
B．粒子运动轨迹如图所示
由几何知识可知，粒子做圆周运动的轨道半径
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得解得故B正确；
C．粒子在磁场中运动的周期
粒子轨迹对应的圆心角为
粒子在磁场中运动的时间为故C错误；
D．N点到O点的距离为故D错误。故选B。
7．D【详解】A．由图像可知振子的振幅为2cm，故A错误；
B．由图像可知周期为，在0~4s内振子做了2次全振动，故B错误；
C．时，振子处于平衡位置，振子受到的弹簧弹力大小等于悬挂物体的重力，故C错误；
D．由图像可知时，振子处于平衡位置，向上振动，振子的速度为正的最大值，故D正确。故选D。
8．A
【详解】根据动量定理可知其中，解得故选A。
9．AD【详解】AB．棒受安培力水平，是恒力，对从最低点到最高点过程，根据动能定理有
而安培力的大小解得电流的大小故A正确，B错误。
CD．当棒中通过恒定电流后，铜棒向里摆动，根据左手定则可知，电流方向由N指向M，故C错误，D正确；
故选AD。
10．CD【详解】A．小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，但系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；
B．小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，且系统水平方向总动量为零，小球由B点离开小车时，小球与小车水平方向速度相同，设为vx，由水平方向动量守恒得解得
所以小球离开小车后，水平方向速度为0，所以小球做竖直上抛运动，故B错误；
C．小球从A点运动到B点过程中，小车先向左加速运动，再向左减速运动，即当小球到达B点时，小车向左运动的距离最大，设为x，以向右为正方向，由水平方向动量守恒得解得故C正确；
D．小球第一次车中运动过程中，由动能定理得
即小球第一次在车中滚动损失的机械能为，因为小球第二次在车中滚动时对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于而小于，故D正确。故选CD。
11． 单缝 双缝 滤光片 2.331/2.332/2.333 15.325/15.326/15.327 减小
【详解】（1）[1][2][3]观察单色光的双缝干涉图样实验中，通过滤光片获得单色光，通过单缝获得线光源，通过双缝获得相干光，故光具座上先放置b单缝和c双缝，再放置a滤光片，就可以观察到单色光的双缝干涉图样。
（2）[4]由图甲可知示数为2mm+0.331mm=2.331mm（2.331~2.333mm都正确）
[5]由图乙可知示数为15mm+0.325mm=15.325mm（15.325~15.327mm都正确）
[6]由得
（3）[7]若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则减小，由可知相邻亮纹中心间距减小。
12． BD/DB c 1.2 9.86
【详解】（1）[1]由题知，单摆的摆长为
[2]单摆的周期为
（2）[3]根据可得
A．单摆的悬点未固定紧，摆动中出现松动，使摆线增长了，则摆长的测量值偏小，测得的重力加速度偏小，故A错误；
B．把n次摆动的时间误记为次摆动的时间，测得的周期偏小，则测得的重力加速度偏大，故B正确；
C．开始计时，秒表过早按下，测得的周期偏大，则测得的重力加速度偏小，故C错误；
D．测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长的测量值偏大，则测得的重力速度偏大，故D正确。故选BD。
（3）[4]根据且可得故选c。
[5]由图可知，纵轴截距为则
[6]图线的斜率为解得
13．（1）；（2）
【详解】（1）光线刚好不能从边射出，即在边上发生了全反射，由几何关系知临界角
根据折射定律有解得
由几何关系知光从棱镜到空气的入射角，根据折射定律有解得
（2）光在棱镜中传播的速度
由几何关系知光在棱镜中传播的路程
光从射入棱镜到首次射出棱镜所用时间
14．（1）波速最小为；（2）
【详解】（1）由图可知波长，由于，若波沿x轴正方向传播，则波速
若波沿x轴负方向传播，则波速
可知当波沿x轴正方向传播时，波速最小为。
（2）质点P的振幅，若波沿x轴负方向传播，有时刻，质点P位于平衡位置沿y轴负方向运动，则质点P的振动方程解得
15．（1），；（2）；（3）或者
【详解】（1）根据动能定理可知解得
粒子在电场中做类平抛运动，有；两方程联立解得；
（2）粒子的运动轨迹如图所示

设粒子以与轴正方向成角进入磁场，则解得
根据几何关系解得
由牛顿第二定律可得解得
（3）粒子将以上图的轨迹周期性运动，第一次在磁场中运动的时间为
一个完整周期的时间为
坐标为为粒子运动轨迹中第三个周期或第四周期上的点，即从原点处发射时开始计时，需要经过
或
粒子接收器能将该粒子捕获。