江西省景德镇2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题（无答案）

高二上学期期末物理试卷I
一、选择题（1-6题单选，每小题4分，7-10多选，每小题6分）
1．如图甲所示，质量为的薄板静止在水平地面上，质量为的物块静止在的右端。时刻对施加一水平向右的作用力，的大小随时间的变化关系如图乙所示。已知与之间、与地面之间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，始终未脱离。取，下列说法正确的是（　　）
A．时，与发生相对滑动
B．时，的加速度大小为
C．时，的速度大小为
D．时，、动量之和为
2．一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，下列选项中错误的是（ ）
A．该简谐运动的频率是50Hz，振幅是7cm
B．该简谐运动的表达式可能为
C．时振子的位移为
D．时振子的速度最大，沿x轴负方向。
3．如图所示，回旋加速器的D形金属盒接在交流电源上，位于A处的粒子源产生的带负电荷的粒子在两盒之间被电场加速，最后从D形盒边缘引出。则粒子（　　）
A．第一次进入磁场时向左偏转
B．获得的最大动能与电场强度有关
C．经电场加速偶数次后可能到达B点
D．在D形盒中的相邻轨迹间距由里向外逐渐变小
4．如图所示，水平地面上方存在垂直纸面向里高度为h的有界匀强磁场，有界磁场上边界与水平地面平行，下边界离地高为H。两个边长相等的单匝闭合正方形线圈a和b，分别用材料相同、粗细不同的导线绕制，线圈a和b所用导线的横截面面积之比为，两线圈从距磁场上边界高处由静止开始自由下落，再穿过磁场区域，最后落到地面。已知线圈运动过程中均不发生转动。设线圈a和b进入磁场的整个过程中，两线圈穿过磁场的运动时间分别为和，线圈从抛出到落地所花时间分别为和，两线图进入磁场过程通过线圈的电荷量分别为和，不计空气阻力，则（　　）
A． B．
C． D．
5．在第一象限（含坐标轴）内有垂直xOy平面周期性变化的均匀磁场，规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正．磁场变化规律如图，磁感应强度的大小为B0，变化周期为T0.某一正粒子质量为m、电量为q在t＝0时从0点沿x轴正向射入磁场中．若要求粒子在t＝T0时距x轴最远，则B0的值为
A． B． C． D．
6．质量均匀分布的直导体棒放置于四分之一的光滑圆弧轨道上，其截面如图所示。导体棒中通有电流强度大小为I的电流，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向上。导体棒平衡时，导体棒与圆心的连线跟竖直方向的夹角为θ（θ < 45°），轨道与导体棒的弹力为FN。下列说法正确的是（　　）
A．若仅将电流强度I缓慢增大，则θ逐渐减小
B．若仅将电流强度I缓慢增大，则FN逐渐减小
C．若θ = 30°，则
D．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°时，则FN = 0
7．如图所示，ABCD是边长为的正方形，是以点为圆心的圆弧。在BC、CD与之间（含边界）充满垂直正方形所在平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。在点有一粒子源，可向正方形内各个方向均匀发射速度大小相等、质量为、电荷量为的带电粒子。已知沿AC方向发射的粒子恰好不从BC边射出磁场，不计粒子重力以及粒子间的碰撞和相互作用，则下列说法正确的是（　　）
A．粒子速度大小为
B．粒子速度大小为
C．若增大粒子的发射速度，则能返回到点的粒子在磁场中运动的时间不变
D．若增大粒子的发射速度，则能返回到点的粒子在磁场中运动的时间变长
8．为起到更好的隔音效果，阳台窗户使用双层玻璃，双层平行玻璃中间是氙气，两块玻璃的厚度相同均为h。用一支激光笔，让激光从窗户一侧与玻璃成60°角入射并记录入射点A，同时记录A点在对面玻璃外面的投影点A′，如图所示。然后在窗户另一侧记录激光出射点的位置B。测量A′B的距离为d。已知玻璃对该激光的折射率为1.5，可认为氙气对该激光的折射率为1。该激光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射，则下列说法正确的是（　　）
A．激光在氙气中的传播速度比在玻璃中的慢
B．双层玻璃中间氙气的厚度为
C．激光从A到B在玻璃中的传播时间为
D．激光从A到B的传播时间为
9．如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为的金属棒、分别静置在导轨上。现给棒一水平向右的初速度，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知棒的质量为，电阻为。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　）
A．棒刚开始运动时，棒中的电流方向为
B．棒的质量为
C．在时间内，棒产生的热量为
D．在时间内，通过棒的电荷量为
10．如图是科技创新大赛中某智能小车电磁寻迹的示意图，无急弯赛道位于水平地面上，中心设置的引导线通有交变电流（频率较高），可在赛道内形成变化的磁场。小车电磁寻迹的传感器主要由在同一水平面内对称分布的a、b、c、d四个线圈构成，a与c垂直，b与d垂直，安装在小车前端一定高度处。在寻迹过程中，小车通过检测四个线圈内感应电流的变化来调整运动方向，使其沿引导线运动。若引导线上任一点周围的磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆；赛道内距引导线距离相同的点磁感应强度大小可视为相同，距离越近磁场越强，赛道边界以外磁场可忽略，则（　　）
A．c、d中的电流增大，小车前方为弯道
B．沿直线赛道运动时，a、b中的电流为零
C．a中电流大于b中电流时，小车需要向左调整方向
D．a中电流大于c中电流时，小车需要向右调整方向
高二上学期期末物理试卷II
选择题答题卡
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、实验题（每空2分，共14分）
11．下面是高中物理中必做的实验的部分步骤，请按照要求完成操作和计算。
某实验小组采用如图l所示的实验装置在水平桌面上探究“小车的加速度与力和质量之间的关系”。
(1)实验之前要补偿小车所受的阻力，具体的步骤是： （填“挂”或“不挂”）砂桶，连接好纸带后，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列间距均匀的点。打出的纸带及数据如图2所示，若打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，A、B、C、D、E为连续相邻计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出，则小车的加速度大小为 （结果保留2位有效数字）。
(2)单摆可作为研究简谐运动的理想模型。制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图乙方式的目的是要保持摆动中 （填“振幅”或“摆长”）不变；用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为 mm。
12．某同学欲探究“影响感应电流方向的因素”，试验器材如图所示，已知当电流从灵敏电流计G左端流入时，指针向左偏转。现将灵敏电流计G、螺线管、开关、导线按如图所示的方式连接后闭合开关，请回答下列问题：
(1)以下两种操作，能使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生的是_______。
A．将条形磁铁静置于螺线管中
B．将条形磁铁插入螺线管的过程中
(2)若将磁铁N极朝下从上往下竖直插入螺线管时，灵敏电流计G的指针将偏转 （选填“向左”、“向右”或“不”）；若条形磁铁极朝下从螺线管中竖直向上抽出时，螺线管接线柱的电势关系为 （选填“>”、“<”或“=”）。
三、解答题
13．（8分）一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，此时平衡位置为的质点恰好起振。已知质点的平衡位置为，时，质点的位移为。求：(1)该波的周期；(2)质点首次位于波峰的时刻。
14．（8分）光导纤维简称“光纤”，是一种能够传导光波和各种光信号的纤维，也是传输信息的理想载体。如图所示，折射率为的玻璃圆柱长。一束激光射向圆柱一端的中心，折射入圆柱后从另一底面射出，真空中的光速。求：
(1)光在圆柱中传播的最短时间是多少？
(2)若光在柱内发生全反射的次数最多，射入圆柱时的入射角正弦值为多少？
15．（10分）如图甲所示，固定光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成倾斜放置，其电阻不计，导轨间距，导轨顶端与电阻相连。垂直导轨水平放置一根质量、电阻的导体棒ab，ab距导轨顶端，距导轨底端距离为（未知）。在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的匀强磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。0～2s内，导体棒在外力作用下保持静止；2s后由静止释放导体棒，导体棒滑到导轨底部的过程，通过导体棒横截面的电荷量。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做匀速运动，重力加速度，。求：
(1)0～2s内通过导体棒的电流的大小和方向；
(2)导体棒滑到底部前的最大速度；
(3)导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程，电阻R上产生的焦耳热QR。
16．（12分）如图所示，在xOy坐标系x<0区域内存在平行于x轴、电场强度大小为E（E未知）的匀强电场，分界线OP将x>0区域分为区域I和区域II，区域I存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B（B未知）的匀强磁场，区域II存在垂直直面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场及沿y轴负方向、电场强度大小为的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M（-d，0）点以初速度v0垂直电场方向进入第二象限，经N点进入区域I，此时速度与y轴正方向的夹角为60°，经区域I后由分界线OP上的A点（图中未画出）垂直分界线进入区域II，不计粒子重力及电磁场的边界效应。求：
(1)电场强度E的大小；
(2)带电粒子从M点运动到A点的时间t；
(3)粒子在区域II中运动时，第1次和第5次经过x轴的位置之间的距