贵州省贵阳市第二中学2024-2025学年高一下学期期末模拟考试物理试卷（含答案）

贵州省贵阳市第二中学2024-2025学年高一下学期6月期末物理试题
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的折射现象
B．在电磁波接收过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制
C．一简谐横波以速度沿轴正方向传播，时传播到坐标原点，此质点正从平衡位置以速度向下振动，已知质点的振幅为，振动角频率为，则x轴上横坐标为处质点的振动方程为
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄
2．下列关于热学和原子物理的四幅插图的说法正确的是（ ）
A．甲图为方解石的双折射现象，光学性质表现为各向异性，说明方解石是非晶体
B．乙图中制作防水衣时用右管材料的防水效果更好
C．丙图为α粒子的散射实验现象，其中J运动轨迹所占的比例是最多的
D．丁图的绝热容器中，抽掉隔板，容器内气体温度降低
3．分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　）
A．从到分子间引力、斥力都在减小
B．从到分子力的大小先减小后增大
C．从到分子势能先减小后增大
D．从到分子动能先增大后减小
4．如图所示的电路中，两个定值电阻的阻值。闭合开关S后，理想电流表示数为I，理想电压表示数为U。若滑动变阻器R3的滑片由a端向b端缓慢滑动，则在此过程中（　　）
A．I变小 B．U变大 C．UI一定减小 D．可能不变
5．某同学为了观察断电自感现象，找来带铁芯线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连成如图电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡正常发光；再断开开关S，小灯泡未能出现闪亮现象。你认为可能的原因是（ ）
A．线圈的电阻偏大 B．小灯泡的电阻偏大
C．电源的电动势偏小 D．线圈的自感系数偏大
6．“双线摆”如图甲所示，双线长均为L，两线夹角为，摆球质量为m，给摆球一个垂直于两线平面方向的较小速度，使得摆球以较小摆角（小于5°）摆动。“杆线摆”结构如图乙所示，长为L的轻杆一端通过活动绞链与立柱垂直连接，另一端安装质量为m的摆球，细线一端拉住摆球，另一端系在立柱上的A点，给摆球一垂直于纸面的较小速度，使轻杆垂直于立柱来回摆动，摆动角度小于5°，摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。已知，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中摆球的周期为
B．图乙中摆球的摆动周期为
C．图乙中摆球在摆动过程中细线上的拉力大小
D．若增大细线长度使A点上移，则摆球运动周期增大
7．如图所示，竖直平面内在A、D两点各固定一颗光滑钉子，一个由细软导线制成的闭合导线框挂在两颗钉子上，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框的电阻为r，圆的半径为R。从时刻开始，将导线上的C点绕圆心O以恒定角速度从A点沿圆弧移动到D点，导线始终绷紧。此过程导线中（　　）。
A．张力保持不变
B．感应电流的方向先顺时针后逆时针
C．感应电流随时间t的变化关系为
D．产生的电热为
二、多选题
8．下列有关图所示的光现象说法正确的是（　　）
A．甲图中，照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，利用了光的全反射原理
B．乙图中，电影院放映3D影片，佩戴立体眼镜，形成立体效果，利用了光的偏振原理
C．丙图中，光导纤维内窥镜应用了光的全反射原理
D．丁图中，用激光水平仪来贴瓷砖，利用了激光亮度高的特点
9．图（a）为一列简谐横波在t0时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x2m和x8m处的质点，图（b）为质点P的振动图像。则下列说法正确的是（　　）
A．该波沿x轴正方向传播 B．该波的周期为1s
C．该波的传播速度大小为4m/s D．0～2.5s内，质点Q运动的路程为50cm
10．如图所示，两根无限长通电直导线水平且平行放置，分别通有电流为和，且。一无限长光滑绝缘杆垂直于两导线水平放置，三者位于同一高度，一带正电的小球P穿在绝缘杆上，小球P从靠近a的地方以某一速度向右运动，小球受到的洛伦兹力设为F。已知导线及杆始终固定不动，通有电流I的无限长直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度，其中k为常量，r为到长直导线的距离。则（　　）
A．两导线之间某位置的磁感应强度为零
B．小球沿杆方向做减速运动
C．F先减小后增大再减小
D．F先垂直纸面向里后垂直纸面向外
三、实验题
11．某同学在学习了“用双缝干涉测量光的波长”实验后，自制了一套双缝干涉演示仪（图1），所用单缝的缝宽可调（图2），并用电子显微镜头代替光屏，通过计算机呈现实验现象。
(1)若调节单缝的宽度由图2所示逐渐变窄，下列说法正确的是（　　）。
A．当单缝宽度较宽时，无法观察到清晰的条纹
B．当单缝宽度较窄时，随着缝宽变窄，条纹间距逐渐变大
(2)已知双缝间的距离为d，光源与单缝的距离为，单缝与双缝的距离为，双缝到电子显微镜头的距离为，计算机显示图样中相邻两条亮条纹间的距离为，显示图样的放大倍数为k，则对应的光波波长为 （用题中所给物理量符号表示）。
12．某实验小组使用如图所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。注射器中密封了一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度图像。
(1)实验过程中，下列说法正确的是（　　）
A．改变控温箱温度后，应等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积
B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦而非密封气体
C．实验过程要保证空气柱密闭性良好
(2)若实验操作规范无错误，作出图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是 。
(3)改变重物质量，再次实验，得到两条直线，如下图所示，两条直线斜率分别为、，重物及柱塞质量之和分别为、，若测得柱塞横截面积为S，重力加速度为g，大气压强可表示为： （忽略柱塞与注射器之间的摩擦，使用题中所给字母表示）。
(4)某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？ （选填“正确”、“不正确”）
四、解答题
13．导光柱是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置，其中，光滑内凹输入端的导光柱将有效提高光线捕获能力。如图所示为某一导光柱的纵截面简化示意图，导光柱下端AEB为半球凹形输入端，半径为 R，O为圆心，导光柱横截面直径与半圆形直径相等，其高度为L（L>2R）。球心O 处有一点光源，能发出各个方向的单色光，该纵截面内光线超过一定的角度范围会在进入导光柱后被折射出AD或BC侧面，从而导致光传输的损耗。已知导光柱的折射率为，求：
（1）光源在该纵截面内出射光线进入导光柱后不被折射出AD 或BC 侧面的角度范围；
（2）点光源发射出的不被折射出AD 或BC 侧面的光线到达输出端CD的最长时间t。
14．如图所示为某学校一套校内备用供电系统，由一台发电机向全校22个教室（每个教室有“”的白炽灯6盏）供电。如果输电线的总电阻R是，升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是和，那么：
（1）输电线路上损耗的电功率？
（2）发电机的输出功率应是多大？
（3）求升压变压器中原线圈的电压和电流
15．实验室的粒子分析装置由粒子发射源、加速电场、静电分析器、偏转电场四部分组成。如图所示，在平面直角坐标系中，第二象限内有竖直向下的匀强电场，第一象限内有一静电分析器，分析器中存在电场线沿半径方向指向圆心的均匀幅向电场。自点沿与轴夹角为的方向发射一个初速度为、带正电的粒子，粒子会沿平行于轴的方向从点进入静电分析器，且恰好在分析器内做匀速圆周运动，运动轨迹处的电场强度大小为。若带电粒子质量为，电荷量为，不计粒子重力。求：
（1）间的距离；
（2）第二象限匀强电场的电场强度大小；
（3）粒子在静电分析器中运动的时间。

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D C A C D BC CD CD
11．(1)A
(2)
【详解】（1）A．在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得线光源，当单缝宽度较宽时，通过单缝的光不是线光源，无法形成稳定的干涉条件，所以无法观察到清晰的干涉图样，故A正确；
B．干涉条纹间距公式
其中为双缝到屏的间距，表示波长，表示双缝间距
所以条纹间距宽度与单缝宽度无关，当单缝宽度变窄时，条纹间距不变，故B错误。
故选A。
（2）双缝条纹间距公式
其中是实际的相邻两亮条纹间的间距
那么显示的相邻亮条纹间距和实际的相邻亮条纹间距之间的关系为
即
整理得
12．(1)AC
(2)未考虑橡胶塞内气体体积
(3)
(4)正确
【详解】（1）A．改变温控箱温度后，应该等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积，故A项正确；
B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了密封气体保证空气柱密闭性良好，故B项错误；
C．该实验过程要保证空气柱密闭性良好，故C项正确。
故选AC。
（2）设橡胶塞内气体体积为，有
整理有
所以图像不过原点原因是未考虑橡胶塞内气体体积。
（3）由上述分析可知，图像的斜率为，所以有
，
对柱塞及重物受力分析，有
又有
解得
（4）若将控温箱密闭，当控温箱内温度升高时，假设柱塞不动，有
注射器内气体与温控箱内气体温度始终相同，结合之前的分析可知
所以有
即柱塞会上升，所以该观点正确。
13．（1）；（2）
【详解】（1）光线不被折射出侧面，说明发生了全反射。此时光线到达侧面的入射角为C（如图2甲所示），由折射定律可知
由几何关系
解得
（2）如图乙所示，光从O到达半圆的时间为
光在导光柱中的传播速度为v，则
设射到AD或BC侧面的入射角为α时，到达 CD面所用时间最长，此时光沿AD方向的速度v 大小为
沿此方向传播的距离为
解得
光线的传播时间为
由题意
解得最长时间
14．（1）324W；（2）8244W；（3）229V，36A
【详解】（1）全校教室白炽灯消耗的功率为
设输电线路电流为I线，则
所以线路损失功率为
（2）发电机的输出功率为
（3）输电线损失电压
U损＝I线R线＝9×4 V＝36 V
升压变压器副线圈两端的电压为
所以升压变压器原线圈两端的电压为
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由题意粒子到达点的速度为
粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，静电力提供向心力有
解得
（2）粒子在第二象限中做反向类平抛运动，竖直方向上由运动学公和牛顿第二定律式有
，
联立得
（3）粒子运动的周期为
粒子运动时间为
联立得