湖南省百师联盟2024-2025学年高二（上）期末考试物理试卷（含答案）

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湖南省百师联盟2024-2025学年高二（上）期末考试物理试卷
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 地球周围存在磁感线，地磁场的极在地理南极附近
B. 穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中一定会产生感应电流
C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的检场，空间将产生电磁波
D. 某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向
2.某同学利用下图所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。以下操作可以使相邻亮条纹的间距增大的是( )
A. 将单缝向双缝靠近 B. 使用间距更大的双缝
C. 更换频率更低的单色光 D. 将屏向靠近双缝的方向移动
3.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置处的质点，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴正方向传播，波速大小为
B. 质点与质点的运动方向总是相同
C. 时，点的位移为
D. 质点做简谐运动的表达式为
4.水平面上有电阻不计的形导轨，它们之间的宽度为，和之间接入电动势为的电源内阻不计。现垂直于导轨放置一根质量为、电阻为的金属棒，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与水平面夹角为且指向右上方，如图所示，重力加速度为，当棒静止时( )
A. 棒受到的安培力方向水平向左
B. 棒受到的安培力大小为
C. 棒受到的支持力大小为
D. 棒受到的摩擦力大小为
5.如图所示，在正四面体的顶点、分别固定电荷量为的等量异种点电荷，、为正四面体的另外两个顶点，是棱的中点。若正四面体的棱长为，静电力常量为，则以下判断正确的是( )
A. 点电势高于点电势
B. 点的电场强度大小为
C. 、两点的电场强度方向不同
D. 将电子沿棱从移动到，电子的电势能减少
6.如图甲所示，将两大小相同、质量和等的铅球分别静止在海绵桌面和实木桌面的正上方相同高度处，然后同时由静止释放并开始计时，之后两球分别与两桌面发生碰撞。假设碰后两球均不再反弹。测出两桌面受到的压为随时间变化的曲线和曲线，如图乙所示，忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 碰撞过程中，左侧铅球动量的变化量更小
B. 曲线为左侧海绵桌面受到铅球作用力的图像
C. 曲线在时间段与轴所围面积小于曲线在时间段与轴所围面积
D. 曲线在∽时间段，桌面受到的平均压力大小为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.下列说法中正确的是( )
A. 如图甲，狭缝越窄，单色光通过狭缝后得到的衍射图样中央亮条纹越宽
B. 如图乙，立体电影原理和照相机镜头表面涂上的增透膜的原理一样
C. 图丙中，波源沿方向运动，处的观察者接收到的频率高于波源频率
D. 图丁中，若球先摆动，则、球摆动稳定后，球周期大，球振幅大
8.磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板、和电阻连接，、之间有很强的磁场，将一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子以速度喷入磁场，、两板间便产生电压，成为电源的两个电极。若、两板之间的磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场，两板间距为，其余电阻不计，则下列推断正确的是( )
A. 板为电源的正极
B. 若减小两极板的距离，则电源的电动势会减小
C. 在磁流体发电机工作的过程中洛伦兹力对电荷做正功
D. 通过电阻的电流大小为
9.在匀质轻绳上有两个相距的波源，，两波源的连线上有三个质点、、，与波源相距，与波源相距，与波源相距，如图甲所示。时两波源同时上下振动产生两列绳波，振动图像分别如图乙、丙所示，时、两质点刚开始振动，则( )
A. 两列波传播速度的大小均为
B. 两列波在第末相遇
C. 时间内，质点运动的路程为的
D. 两波源连线上不含波源处共有个振动减弱点
10.如图所示，电路中电源电动势为、内阻为，、为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度减弱，电压表示数变化量的绝对值为，电流表示数变化量的绝对值为，两电表均为理想电表，定值电阻与电源电阻之间满足。下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变小，和的比值变大
B. 电容器所带电荷量增大，有从右向左的电流流过
C. 电路的总功率变小，电源的效率变大
D. 的功率变小，电源的输出功率可能变大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组利用单摆测量当地重力加速度的值。
如图甲所示为某同学在进行实验时用秒表记录的单摆次全振动所用时间，由图可知该次实验中秒表读数 。
实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示，则重力加速度的大小为 取，结果保留三位有效数字。
另一名同学不小心，每次都把小球直径当作半径来过算摆长，由此得到的图像是图丙中的 选填“““”或“”，该同学测得的重力加速度与真实值相比 选填“偏大“偏小”或“不变”。
12.某同学欲测量实验室中一根粗细均匀的电阻丝的电阻率，实验步骤如下：
用多用电表粗测电阻丝的阻值。将选择开关旋转到“”挡的位置时发现指针的偏转角度过大，应将选择开关调至 选填“”或“”位置，进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲所示，则电阻丝的阻值约为 。
某同学设计如图乙所示的电路测量该电阻丝的电阻率。在刻度尺两端的接线柱和之间接入该电阻丝，金属夹夹在电阻丝上，沿电阻丝移动金属夹，即可改变接入电路的电阻丝长度。
实验室提供的器材有，电池组电动势为，内阻约为，电流表量程为，电阻箱阻值范围为开关、导线若干。
实验操作步骤如下：
用螺旋测微器测出电阻丝的直径
根据图乙连接实验电路
调节电阻箱使其接入电路的阻值最大，将金属夹夹在电阻丝某位置上
闭合开关，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的阻值和接入电路的电阻丝长度
改变金属夹的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏，记录和数据
重复上述步骤，得到多组数据
用螺旋测微器测出电阻丝的直径，示数如图丙所示，读数为 。
用记录的多组和的数据，绘出了如图丁所示图线，截距分别为和，则电阻丝的电阻率表达式 用题中物理量的字母表示。
分析电流表的内阻对本实验结果 选填“有”或“没有”影响。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.我国研制的某型号光刻机光学镜头投影原理简化图如图所示，等要直角三角形为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为，为球心，为玻璃砖的对称轴。间距为的、两束平行紫外光从棱镜左侧垂直边射入，经边反射后进人半球形玻璃砖，最后会聚于硅片上表面的点，点位于的延长线上。半球形玻璃砖的折射率为，来自三棱镜的反射光关于轴线对称，光在真空中的传播速度为。
要使射向半球形玻璃砖的光线最强，求三棱镜的折射率至少为多少
求紫外光从进人半球形玻璃砖到传播到点所用时间为多少
14.反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于轴，其电势随的分布如图所示。一质量，电荷量的带电的粒子从处由静止开始，仅在电场力作用下沿轴做往返运动。忽略粒子的重力。求：
处电场强度的大小及方向
该粒子运动的最大动能
该粒子运动的周期。
15.如图所示，质量的物块在光滑水平平台上向右运动，紧靠在水平平台右端的长木板左侧上表面水平并与平台等高，的长度，长木板的右侧是半径为未知的光滑圆弧，长木板置于光滑水平面上且质量，，其左端有一可视为质点，质量的滑块。已知滑块与之间的动摩擦因数。已知滑块的初速度大小为，物块与滑块发生弹性碰撞后，滑块刚好未从长木板右侧滑离，碰撞时间极短，重力加速度取。求：
和碰撞后滑块的速度大小
长木板右侧光滑圆弧的半径
长木板的最大速度及滑块最终到端的距离。
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】
不变
12.【答案】
或、 没有
13.【答案】解：依题意，可知光射到三棱镜边的人射角为，光的全反射临界角满足
要使光线最强，则有
所以三棱镜的折射率至少为
作出光线的光路如图所示，设第一次在点折射的入射角为，折射角为，
则有
根据几何关系有
解得，
设第二次折射发生在点，根据几何关系可知，入射角等于，根据光路可逆原理可知，折射角等于
根据几何关系有
则有
紫外光从进入玻璃砖到传播到点所用时间
又
结合上述解得

14.【答案】解：沿着电场方向电势降低，故由图可得处电场沿轴负方向
根据图像可知点的电势
点与点之间的电势差
解得
电场强度大小为
解得
对粒子从静止运动到坐标原点的过程，利用动能定理可得
解得
设粒子的最大速度大小为，则
解得
粒子从静止加速到最大速度所用的时间
解得
根据能量守恒可知，粒子减速为零时，所处位置的电势与点的电势相等，此时位于点，粒子从最大速度减速到零所用的时间
解得
粒子运动的周期
解得

15.【答案】解：和碰撞过程动量守恒，机械能守恒，则有
解得
滑块运动至圆弧轨道最右端时与长木板共速，设此时速度大小为，根据动量守恒有
可得
根据能量守恒有
解得
当滑块返回至点时，长木板的速度最大，设此时的速度大小为，长木板的速度大小为，则有
解得
设沿圆弧轨道下滑通过点后，向左滑行与长木板共速，则有
解得，即滑块最终到点的距离为

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