江苏省泰州市兴化市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含答案）

江苏省泰州市兴化市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是( )
A. 奥斯特 B. 法拉第 C. 伽利略 D. 牛顿
2.如图所示，纸面内电流大小相等的通电直导线平行放置，与导线垂直的虚线与导线交于，为的中点，下列说法正确的是( )
A. 间有相互的斥力
B. 间点处的磁感应强度最大
C. 若将一小磁针放在之间某处，小磁针极受力垂直纸面向内
D. 若将一小磁针放在点左侧，小磁针极受力垂直纸面向外
3.观察水面波衍射的实验装置如图所示，是波源，和是两块挡板，是两块挡板间的空隙，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹图中曲线之间的距离表示一个波长，关于波经过空隙之后的传播情况，下列说法正确的是( )
A. 挡板前相邻波纹间距大于挡板后相邻波纹间距
B. 此时能观察到明显的衍射现象
C. 两挡板间空隙增大倍，衍射现象会更明显
D. 波源振动频率增大倍，衍射现象会更明显
4.一列简谐横波在时刻的波形图如图所示，介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为，下列选项说法正确的是( )
A. 波向左传播
B. 该列横波由一种介质进入另一种介质中继续传播周期不变，波长不变
C. 波传播的速度为
D. 质点的振幅为
5.弹簧振子做简谐运动，振幅为，周期为，计时开始时具有正向最大加速度，则它的位移公式是( )
A. B.
C. D.
6.双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为，双缝到屏的距离为，用红色激光照射双缝，调整实验装置使得屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹，下列说法正确的是( )
A. 若只将屏向右移动一小段距离，屏上条纹会变得模糊不清
B. 若只将屏向右移动一小段距离，屏上相邻两亮纹间的距离变小
C. 若只将双缝间的距离减小，屏上相邻两亮纹间的距离变大
D. 若只将红色激光变为绿色激光，屏上相邻两亮纹间的距离变大
7.如图甲，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是( )
A. 单摆振动的频率是
B. 单摆的摆长约为
C. 若仅将摆球质量变大，单摆周期变大
D. 时摆球位于平衡位置，加速度为零
8.如图所示，电路中电源内阻，定值电阻，电流表为理想电流表。团合开关，滑片由滑向的过程中，下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小 B. 灯泡亮度变亮
C. 电源的效率变大 D. 电源的输出功率变大
9.从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子。这些高能带电粒子到达地球后会对地球上的生命造成危害，但由于地球周围存在地磁场，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，从而对地球上的生命起到保护作用。如图所示，假设所有的宇宙射线从各个方向垂直射向地球表面，则下列说法正确的是
A. 地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同
B. 由于南北极磁场最强，因此阻挡作用最强
C. 沿地球赤道平面射来的高能正电荷向东偏转
D. 沿地球赤道平面射来的高能负电荷向南偏转
10.如图所示，光滑水平面上有大小相同的、两球在同一直线上运动。两球质量关系为，规定向右为正方向，、两球的动量均为，运动中两球发生碰撞，碰撞后球的动量为，则( )
A. 右方是球，碰撞后、两球速度大小之比为
B. 右方是球，碰撞后、两球速度大小之比为
C. 左方是球，碰撞后、两球速度大小之比为
D. 左方是球，碰撞后、两球速度大小之比为
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
11.两个学习小组分别用下面两种方案测量电源电动势。
第一实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表内阻及电源电动势。
已知、为两个完全相同的电压表，电压表量程为、内阻约为，电源电动势约为、内阻可忽略。
首先按以下步骤进行操作：
按原理图甲完成电路连接，把、均调至最大阻值；
闭合开关，调节、，使、均有合适示数，示数分别为、，若，且此时电阻箱的阻值为；
根据以上步骤，可求得电压表的内阻为__________。
将调至并保持不变，调节，记录多组对应的、，以为纵坐标、为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为，结合步骤中所得数据，求出电源的电动势为_______。
若将调至并保持不变，调节，并记录多组电压表示数及对应的阻值，可以以为横坐标、__________为纵坐标，描点作图得到一条直线。若得到直线的斜率为，用表示电压表的内阻，则电源的电动势为______________________________。
第二实验小组按照图乙所示的电路测量电源电动势和内阻，已知电流表内阻为，，保护电阻的阻值为。根据测得的数据作出图像，图线的斜率为、纵截距为，则电源电动势__________，内阻__________。
三、简答题：本大题共1小题，共14分。
12.如图所示，小球质量为，系在细线的一端，线的另一端固定在点，点到光滑水平面的距离为。物块和的质量分别是和，与用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且物块位于点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块发生弹性正碰碰撞时间极短，小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为，求
小球和物块碰撞后的速度大小；
碰撞过程物块受到的冲量；
碰后轻弹簧获得的最大弹性势能。
四、计算题：本大题共3小题，共31分。
13.如图是一个横截面为直角三角形的三棱镜，，，一束很细的单色光从的中点平行射入三棱镜，忽略多次反射。
若光束恰好射在点上，求三棱镜对该光束的折射率；
维持光束方向不变，将入射点下移，光束恰好打在边中点，求入射点与点的距离。
14.如图所示，是在轴上相距处于平衡位置的两个质点，一列简谐横波沿轴负方向传播，振幅为。在时，通过其平衡位置沿轴正方向运动，位于波峰位置已知该波的周期大于。
若质点通过的路程为，求波的周期；
若时位于波峰位置，求可能的最大波速
15.如图所示，水平虚线是磁场的边界线，虚线上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，、是边界线上的相距为的两点，是磁场中的一点，、两点相距，、两点的连线与边界线垂直。一质量为、电荷量为的电子以速度大小从点沿与边界线有一定夹角的方向向左上方射入磁场，电子经磁场偏转后经过点，且点是电子在磁场运动过程中距离出发点最远的一点，电子的重力忽略不计。
求匀强磁场的磁感应强度大小；
若有两个电子同时以速度从点以不同的角度射入磁场，都能经过点，忽略两电子间的相互作用力，求这两个电子到达点的时间差。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】； ； ， ；
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12.【答案】解：设小球运动到最低点与物块碰撞前瞬间的速度大小为，根据机械能守恒定律有
取水平向右为正方向，、发生弹性碰撞，设碰后、的速度分别为、，则对、组成的系统有
联立方程，解得：，
由动量定理可得，碰撞过程物块受到的冲量为
解得：，方向水平向右
碰撞后当物块与物块速度相等时设此时两者速度为轻弹簧的弹性势能最大，对、弹簧、组成的系统
由动量守恒定律有：
由机械能守恒定律有：
解得：
答：小球和物块碰撞后的速度大小分别为、；
碰撞过程物块受到的冲量为，方向水平向右；
碰后轻弹簧获得的最大弹性势能为。
13.【答案】单色光的光路图如下
由几何关系得，
所以，
则三棱镜对该光束的折射率为
维持光束方向不变，将入射点下移，光束打在的中点，则光线在上发生全反射
由几何关系得
则
解得：

14.【答案】解：根据简谐运动规律可知：
代入数据解得：
设周期为 ，波长为，传播速度为，质点振动到波峰所需时间：
由于
故时，解得：
质点、平衡位置的间距：
故时，波长最长，，
解得：

15.【答案】由左手定则可以判断电子在磁场中沿顺时针方向做圆周运动，电子运动轨迹如图所示
因为点是电子在磁场中运动轨迹上距离出发点最远的一点，所以是电子做圆周运动的直径。因为，所以的顶角，则电子在磁场中的轨迹半径
根据洛伦兹力提供向心力有
联立解得；
电子做圆周运动的周期有
结合洛伦兹力提供向心力，整理有
两电子从点到点的运动轨迹如图所示
由于的长度等于轨迹圆的半径，因此两个轨迹圆对应的圆心角分别为
一个电子从点到点的时间
另一个电子从点到点的时间
因此这两个电子到达点的时间差为
因为
所以。

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