江苏南京金陵中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题+答案

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答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
11
C
D
A
C
D
B
C
A
D
B
12．（15 分，每空 3 分）
(1) 2.240
(2)
(3)B
(4)
(5) 不变
13.（6 分）
(1)
(2)
【详解】（1）根据题意作光路图，如图
根据几何关系可知 i=60°，r=30°，根据折射定律有
（1 分）
解得
（1 分）
（2）将单色光从空气垂直 AC 界面射向 D 点，如图
光线在 F 点入射角为
，因为
因此在 F 点发生全反射（1 分）
光在棱镜中的速度为
（1 分）
光程为
s=AFcs30°+BFcs30°=
（1 分）
a （1 分）
传播时间为
解得
14.（8 分）
由图可知波长：
(1 分)
质点振动的周期：
则传播速度：
(1 分)
(1 分)
由于
根据图 可知 和 时刻该波向右传播的距离为
所以有： (1 分)
在
时刻向上振动，根据“上下坡法”可知，该波沿 正向传播；(1 分)
解得
、 、 、
(1 分)

=10 rad/s （1 分）
x=0 处质点 t=0 时刻向-y 方向，则振动方程为
=-
（1 分）
15.（12 分）（1）C 的速度大小为 4m/s；（2）
（3）
m
【详解】（1）当 C 球第一次摆到最低点时，A、B 两木块分离，此刻 A、B 速度相等，设 A、B 速度大小为
v 、C 球速度大小为 v ，A、B、C 系统水平方向动量守恒，以向左为正方向，则有
1
0
（1 分）
A、B、C 系统机械能守恒，则有
（1 分）
联立解得
、
（2 分）
（2）C 球摆到竖直轻杆左侧最大高度时，A、C 共速，设为 v2，A、C 系统水平方向上动量守恒，则有
（1 分）
A、C 系统机械能守恒，则有
（1 分）
解得
（2 分）
（3）A 和杆被锁定后，将速度分解如图所示
C 球的速度发生突变
（1 分）
（1 分）
由动能定律得
得
（2 分）
16．（15 分）(1)
(2)
(3)
（其中
、3、4、5）。
【详解】（1）设粒子在 M 点的速度为 ，在电场中运动的加速度为 a，从 M 点第一次到达 N 点经过的时间
为 t，做类平抛运动由牛顿第二定律，有
沿 y 轴负方向做匀加速运动，有
沿 x 轴正方向做匀速运动，有
（1 分）
（1 分）

联立解得
（1 分）
（2）设粒子第一次到达 N 点时速度为 v，方向与 x 轴正方向夹角为
到达 N 点时速度竖直分量
，
速度水平分量
根据平抛运动位移偏角与速度偏角的关系，有
（1 分）
粒子在 N 点速度
当磁感应强度为 时，粒子在磁场中的轨迹恰与 y 轴相切，如图 1 所示，设此时轨迹半径为
由洛伦兹力提供向心力，有
由几何关系有
（1 分）
（1 分）
解得
（1 分）
则磁感应强度大小的取值范围为
（1 分）
（3）设粒子在磁场中的轨迹半径为 时，粒子第 2 次经过 x 轴的位置到 O 的距离为 ，如图 2 所示
由几何关系，有
（1 分）
之后粒子还能经过 点，需满足
（其中
、3、4，…） （1 分）
（其中 、3、4，…）（1 分）
解得
又因粒子在磁场中轨迹不能到达第三象限，还需满足
（1 分）
则：
可取
、3、4、5
（1 分）
根据洛伦兹力提供向心力

可知
（其中
、3、4、5）
（2 分）