2024-2025学年江苏省南通市如皋市高二（上）期中物理试卷（含答案）

2024-2025学年江苏省南通市如皋市高二（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共12小题，共36分。
1.在挡板上安装一个宽度可调的狭缝，缝后放一个光屏。用红色平行光照射狭缝，光屏上出现如图所示的图样。可使中央亮条纹变宽的操作是( )
A. 增大平行光的宽度 B. 减小单缝的宽度
C. 减小屏到单缝的距离 D. 改用绿色平行光照射
2.如图所示，在用插针法“测量玻璃的折射率”实验中，下列说法中正确的是( )
A. 大头针须挡住及、的像
B. 利用量角器量出、，可求出玻璃砖的折射率
C. 若误将玻璃砖的边画到，折射率的测量值将偏大
D. 若增大入射角，经过、的光可在面上发生全反射现象
3.如图所示，电灯发出的光先后经过偏振片和，人眼在处迎着入射光方向，却看不到光亮，下列说法中正确的是( )
A. 电灯发出的光是偏振光
B. 以为轴转动，处将出现明暗交替的现象
C. 将沿向平移至某位置时，在处看到光亮
D. 以为轴将转过，在处看到光亮
4.某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长，该同学通过测量头的目镜观察到如图乙所示的图像，下列说法中正确的是( )
A. 凸透镜的作用是获得平行光
B. 旋转测量头，可使分划板竖线与条纹平行
C. 左右拨动拨杆，调节单缝可使条纹与分划板竖线平行
D. 将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数
5.如图所示，质量为、电荷量为的粒子，从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上则粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，宽为的光滑导轨与水平面成角，质量为、长为的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路总电流为时，金属杆恰好能静止。则磁感应强度( )
A. 最小值为，方向竖直向上
B. 最小值为，方向竖直向下
C. 最小值为，方向垂直导轨平面向上
D. 最小值为，方向垂直导轨平面向下
7.如图所示为某一时刻的波形图，实线为向左传播的波，虚线为向右传播的波，、、、、为介质中沿波传播路径上五个等间距的质点。下列说法中正确的是( )
A. 图中时刻质点的速度方向向上 B. 质点、为振动加强点
C. 质点、、为振动减弱点 D. 质点、、始终静止不动
8.如图所示，纸面内有一环形线圈，线圈中通入顺时针方向的环形电流，在线圈内部放入一小段通电导线，导线与线圈共面，且通过导线的电流方向如图所示。则线圈所受的安培力( )
A. 大小为 B. 垂直导线向左 C. 垂直导线向右 D. 垂直纸面向内
9.如图所示，物块、通过轻弹簧连接，、和弹簧组成的系统静止在光滑水平面上。现用手将、向两侧拉开一段距离，并由静止同时释放两物块，则放手后( )
A. 弹簧恢复到原长时，的动能达到最大
B. 弹簧压缩量最大时，的动量达到最大
C. 弹簧恢复到原长过程中，系统的动量增加
D. 弹簧恢复到原长过程中，系统的机械能增加
10.如图所示，边长为的等边三角形区域内有匀强磁场。大量电子从点射入磁场中，入射方向分布在与边的夹角为的范围内，在磁场中的运动半径均为。不计电子间的相互作用。则在磁场中运动时间最长的电子入射时的角为( )
A. B. C. D.
11.如图所示，场强为的匀强电场竖直向上，磁感应强度为的匀强磁场垂直电场向外，一带电小球获得垂直磁场水平向左的初速度，正好做匀速圆周运动。重力加速度为。下列说法中正确的是( )
A. 小球带负电
B. 小球做匀速圆周运动的周期为
C. 若撤去电场，小球可能做平抛运动
D. 若将电场的方向改为竖直向下，小球一定做曲线运动
12.如图甲、乙所示，同一单摆先后做简谐运动和圆锥摆运动，已知摆球的最大高度相同。则两次运动相比较，简谐运动中摆球的( )
A. 运动的周期小，机械能大 B. 运动的周期小，机械能小
C. 运动的周期大，机械能大 D. 运动的周期大，机械能小
二、计算题：本大题共6小题，共64分。
13.如图所示，质量为的木块静止在离地高度为的光滑桌面边缘。一质量为的子弹以水平速度射入木块并停留其中，接着子弹和木块组成的系统一起水平抛出。已知重力加速度为。求系统
离开桌面时的速度大小；
从抛出到落地过程中动量变化量的大小。
14.某实验小组用一单色光做双缝干涉实验，所用的双缝间距为，在距离双缝为处的光屏上，测量得到第条亮纹中心至第条亮纹中心之间的距离为．
求该单色光的波长；
现需在眼镜镜片上镀膜，以增强对该单色光的透射．已知膜对该光的折射率为，求膜的最小厚度．
15.如图所示，一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图实线所示，在时刻的波形如图虚线所示。
求波的传播速度大小；
若波的周期大于，写出处的质点的振动方程。
16.如图为圆柱体光导纤维可简化为长玻璃丝的示意图，玻璃丝的长度为光垂直入射到玻璃丝的端面，已知玻璃丝对光的折射率为，光在真空中的传播速度为．
求光在玻璃丝中传播的时间；
若光以任意角度入射到玻璃丝的端面的圆心，光均能从另一个端面射出而不会从侧壁泄露出来，求玻璃丝折射率应满足的大小范围．
17.回旋加速器的工作原理如图所示。半径为的真空的形金属盒处在匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向与盒面垂直，将两盒与电压为、周期为的高频交变电源相连。一质量为、电荷量为的带电粒子从处飘入两盒间的狭缝，其初速度视为零。不计粒子穿过狭缝的时间和粒子的重力。求粒子
离开加速器时的动能；
从飘入狭缝至动能达到所需的时间；
第、次加速后，刚进入时的位置间的距离。
18.如图所示，平面直角坐标系的轴上方有平行于轴的匀强电场，在第四象限内有磁感应强度大小为、方向垂直于坐标平面向内的直线边界匀强磁场，直线边界过点且与轴垂直，第三条限内有垂直于坐标平面向内的矩形有界匀强磁场未画出，一电子从点以速度垂直于轴进入第一象限，并从点进入第四象限，经过第四、三象限的磁场偏转后，进入第二象限的电场，回到点后重复上述过程的运动。已知电子的质量为、电荷量为，不计电子重力。求：
电子运动到点时的速度大小和方向；
电子从点到离开第四象限时经过的时间；
第三象限内磁场的磁场感应强度大小。
参考答案
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13. 子弹、木块动量守恒，
解得。
平抛运动竖直方向，
动量定理，
解得。
14.解：相邻条纹间距，
条纹间距公式，
解得．
光在增透膜中的波长，
增透膜的至少厚度，
解得．
15.由图像可知，波长为 ，简谐横波向轴正方向传播，则有

解得

若波的周期大于，设波速为 ， ，则有
，
解得
则周期为
处的质点的振动方程为
由图可知
联立解得


16.解：介质中速度，
时间，
解得。
光路图如图所示
面发生折射，
当时，光在侧壁刚好发生全反射，
此时，
角度关系，
即，
解得，
折射率越大，光越容易在侧壁发生全反射，
折射率应满足的大小范围为。
17.粒子运动半径为时，洛伦兹力提供向心力
粒子加速后的动能为
联立解得
粒子在电场中加速，根据动能定理
解得
粒子在磁场中的时间
解得
第次加速后
第次加速后
第、次加速后，刚进入 时的位置间的距离

18.依题意，电子在第一象限做类平抛运动，可得
，
又
解得
电子运动到点 时的速度大小
设 与轴正方向夹角为 ，则有
解得电子运动到点 时的速度与轴正方向夹角为
电子在第四象限的运动分为三个过程，进入磁场前的匀速直线运动，在磁场中的匀速圆周运动，离开磁场后到轴之前的匀速直线运动，轨迹如图。
电子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，有
又
联立，解得
由几何关系，可知
电子为进入磁场和离开磁场后到达轴之前，均做匀速直线运动，结合几何关系，可知
联立，解得
电子从点 到离开第四象限时经过的时间
依题意，电子轨迹如图。

由对称性可知， ，根据第二问分析可知
又
联立，解得
根据
联立，解得

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