【物理】安徽省蚌埠市2024-2025学年高二下学期7月期末试题（解析版）

蚌埠市2024—2025学年度第二学期期末学业水平监测高二物理一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.第五代移动通信系统（5G）能更好的为客户提供各种通信及信息服务。5G信号的常用频段范围是4G信号的常用频段范围是下列关于电磁波的叙述正确的是（）A.电磁波是纵波，不能产生偏振现象B.5G网比4G网传输数据快，因为5G信号在真空中传播速度更快C.遇到相同的障碍物发生衍射时，4G信号比5G信号衍射现象更明显D.5G信号与4G信号相遇可能发生稳定的干涉现象【答案】C【解析】A．电磁波是横波，其电场和磁场振动方向均垂直于传播方向，而偏振现象是横波特有的性质即电磁波能产生偏振现象，故A错误；B．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，均约为，5G传输数据更快是因为其频段更高、带宽更大，而非传播速度更快，故B错误；C．衍射现象明显程度与波长相关，波长越长衍射越明显，由公式可知，4G信号频率较低，波长较长，因此相同障碍物下4G信号衍射更明显，故C正确；D．稳定干涉需两列波频率相同且相位差恒定，5G和4G频段无重叠，频率不同，无法发生稳定干涉，故D错误。2.如图所示，两束不同的单色光P和Q正对圆心O射入半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向，由此可知（）A.Q光穿过该玻璃所需的时间比P光短B.玻璃对P光的折射率比对Q光的折射率大C.P、Q两束光以相同的入射角从水中射向空气，若Q光能发生全反射，则P光也一定能发生全反射D.用同一双缝干涉装置进行实验，条件相同时，P光的干涉条纹宽度大于Q光的干涉条纹宽度【答案】D【解析】B．根据图示可知，光在空气中的折射角相等，在玻璃中P的入射角大于Q的入射角，根据折射率的定义式可知，玻璃对P光的折射率比对Q光的折射率小，故B错误；A．根据由于玻璃对P光的折射率比对Q光的折射率小，则P光在玻璃中的传播速度比Q光在玻璃中的传播速度大，光在玻璃中的路程相等，可知，Q光穿过该玻璃所需的时间比P光长，故A错误；C．根据由于P光的折射率比Q光的折射率小，则P光的临界角比Q光的临界角大，即Q光比P光更容易发生全反射，可知，P、Q两束光以相同的入射角从水中射向空气，若Q光能发生全反射，则P光不一定能发生全反射，故C错误；D．折射率越大，波长越小，由于P光的折射率比Q光的折射率小，则P光的波长比Q光的波长大，根据可知，用同一双缝干涉装置进行实验，条件相同时，P光的干涉条纹宽度大于Q光的干涉条纹宽度，故D正确。故选D。3.如图所示，一线状粒子源垂直于磁场边界不断地发射速度相同的同种离子，粒子源的长度小于离子在磁场中做圆周运动的直径，磁场区域足够大，不考虑离子间的相互作用，则磁场中有离子经过的区域（阴影部分）是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根据左手定则可知，离子带负电，粒子垂直于边界入射，则粒子在磁场中的轨迹为半个圆周，粒子源的长度小于离子在磁场中做圆周运动的直径，将线状粒子源左端粒子在磁场中运动的半个圆轨迹向右平移至与线状粒子源右端粒子在磁场中运动的半个圆轨迹重合，则线状粒子源左端粒子在磁场中运动的半个圆轨迹平移过程扫过的面积为磁场中有离子经过的区域，因离子的轨迹的直径均大于线状粒子源的宽度，可知，第一个选择项满足要求。故选A。4.如图所示，质量为M的斜面静置在水平地面上，质量为m的物块从光滑斜面顶端滑下，滑到底端所用时间为t，斜面倾角为θ，重力加速度大小为g。整个过程中斜面始终静止，对于这一过程，下列描述正确的是（）A.地面支持力的冲量大小为B.物块所受重力的冲量大小为C.物块动量的变化量大小为D.物块所受支持力的冲量大小为0【答案】C【解析】D．对物块进行分析，则物块所受支持力大小则物块所受支持力的冲量大小，故D错误；A．根据第三定律可知，物块对斜面的压力对斜面进行分析，地面对斜面的支持力解得则地面支持力的冲量大小，故A错误；B．物块所受重力的冲量大小，故B错误；C．质量为m的物块从光滑斜面顶端滑下，加速度滑到底端的速度物块动量的变化量大小，故C正确。故选C。5.如图所示，半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从C点以速度v沿直径方向射入磁场，经磁场偏转后从F点射出磁场。忽略粒子的重力，下列说法正确的是（）A.粒子带负电B.粒子比荷为C.粒子在磁场中运动的时间为D.在其他条件不变的情况下，从C点入射的速度v越大，偏转角θ越大【答案】B【解析】A．根据左手定则可知，粒子带正电，故A错误B．根据几何关系有根据洛伦兹力提供向心力有解得，故B正确；C．根据几何关系，粒子运动圆弧轨迹对应圆心角等于60°，粒子运动周期粒子在磁场中运动的时间解得，故C错误；D．根据圆形的规律可知，粒子沿半径方向入射，则粒子一定沿半径射出，从C点入射的速度v越大，粒子圆周运动的半径越大，根据几何关系可知，偏转角θ越小，故D错误。故选B。6.如图所示，边长为a的正方体玻璃砖，底面中心有一单色点光源O，从外面看玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，不考虑光的反射。则玻璃砖的折射率为（）A. B. C.2 D.【答案】B【解析】从外面看玻璃砖的上表面刚好全部被照亮，表明光在上表面四个顶角位置恰好发生全反射，根据几何关系有根据三角函数规律可知根据折射率与临界角的关系有解得7.如图甲所示，两均匀磁场的磁感应强度B1和B2方向相反，金属圆环的水平直径与两磁场的边界重合。B1和B2随时间变化的图像如图乙所示，规定磁场方向垂直纸面向里为正方向，下列说法正确的是（）A.0~t0时间内整个圆环具有收缩的趋势B.t0时刻的圆环内的磁通量为零，感应电流也为零C.时间内圆环中产生逆时针方向的感应电流D.时间内圆环中感应电流的方向先逆时针再顺时针【答案】C【解析】CD．根据图示可知，为匀强磁场，为变化的磁场，可知，圆环中磁通量的变化由决定，方向垂直于圆环平面向外，磁感应强度减小，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，故C正确，D错误；A．结合上述可知，感应电流沿逆时针方向，根据左手定则可知，圆环上半部分所受安培力向下，圆环下半部分所受安培力方向向下，由于0~t0时间内下侧区域的磁感应强度大于上侧区域的磁感应强度，则圆环下半部分所受安培力大于上半部分所受安培力，可知，0~t0时间内整个圆环具有扩张的趋势，故A错误；B．t0时刻的圆环内的磁通量为零，与大小相等，方向相反，两磁场在圆环中分布的面积相等，则此时穿过圆环的磁通量为零，结合上述可知，圆环中磁通量的变化由决定，磁通量的变化率一定，即t0时刻圆环内的感应电流不为零，故B错误；8.如图甲所示，在足够大的光滑水平面上放有两个物块，其中物块B连接一个轻弹簧并处于静止状态，质量为m的物块A以初速度v0向着物块B运动，在物块A与弹簧发生相互作用的全过程中，A的速度v1和B的速度v2之间的关系如图乙所示，物块始终保持直线运动，则下列说法正确的是（）A.物块A做匀减速运动B.物块B的质量为2mC.弹簧最短时A和B的速度为D.弹簧储存的最大弹性势能为【答案】D【解析】A．物体A接触弹簧靠近B时，弹簧压缩形变逐渐增大，A所受合力逐渐增大，可知，A接触弹簧后开始做加速度增大的变减速直线运动，故A错误；B．令B的质量为M，对A、B构成的系统，根据动量守恒定律有变形得结合图乙有解得，故B错误；C．弹簧压缩至最短时，A和B的速度相等，根据动量守恒定律有结合上述解得，故C错误；D．弹簧压缩至最短时，A和B的速度相等，此时弹簧的弹性势能达到最大值，则有结合上述解得，故D正确。故选D。二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.下列关于四幅图片所示的现象或解释，说法正确的是（）A.图甲所示光导纤维的内芯折射率比外套小B.图乙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样C.图丙为一个单摆做受迫振动的振幅A与驱动力频率f的曲线，此单摆固有周期约为0.5sD.图丁中两个相干简谐横波在同一区域传播，b、d连线的中点始终是振动加强点【答案】BD【解析】A．光导纤维利用了全反射，根据全反射条件可知，图甲所示光导纤维的内芯折射率比外套大，故A错误；B．左侧只有一条缝，可知，图乙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样，故B正确；C．图丙为一个单摆做受迫振动的振幅A与驱动力频率f的曲线，根据共振的条件可知，单摆的固有频率约为0.5Hz，则此单摆固有周期约为，故C错误；D．图丁中两个相干简谐横波在同一区域传播，由于波传播速度由介质决定，即波传播速度相等，可知，经历四分之一周期，两列波表示波谷的虚线的振动形式恰好传播到b、d连线的中点，即b、d连线的中点始终是振动加强点，故D正确。10.如图所示，半径为R的光滑半圆形绝缘轨道固定在竖直平面内，轨道处在磁感应强度大小为B、方向垂直于轨道平面向里的匀强磁场中。一质量为m、可视为质点的带负电小球套在轨道上，由轨道左端A处由静止滑下，小球第一次经过轨道最低点C时对轨道的压力是所受重力的4倍，重力加速度大小为g，A、D与圆心O等高，则下列判断正确的是（）A.小球从A到C的过程中机械能减小B.小球恰能运动到与A等高的D点C.小球第二次经过轨道最低点时对轨道的压力为2mgD.小球从A到C的时间小于从C到D的时间【答案】BC【解析】ABD．小球所受洛伦兹力不做功，半圆形绝缘轨道光滑，小球在运动中机械能守恒，小球恰能运动到与A等高的D点，小球从A到C的时间等于从C到D的时间，故AD错误，B正确；C．由动能定理可知解得小球到C点的速度大小所以小球在C点所受洛伦兹力的大小小球第一次经过轨道最低点C时洛伦兹力竖直向下，则小球第二次经过轨道最低点时，洛伦兹力竖直向上，则又解得由牛顿第三定律可知小球第二次经过轨道最低点时对轨道的压力大小为2mg，故C正确。故选BC。三、非选择题：本题共5小题，共58分。11.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究。（1）对于实验过程，下列说法正确的是；A.变压器工作时副线圈中电流的频率与原线圈不相同B.因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱C.使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量（2）该同学组装变压器时忘记将铁芯闭合进行实验，若原副线圈匝数比为8：1，原线圈接12.0V交流电压，则测量副线圈的交流电压表的示数可能是；A.0.65V B.1.50V C.9.60V（3）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是。A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想实验法【答案】（1）C（2）A（3）A【解析】（1）A．变压器工作时副线圈中电流的频率与原线圈相同，故A错误；B．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，故B错误；C．使用多用电表测电压时，为了安全先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量，故C正确。（2）假设变压器为理想变压器，则副线圈电压为考虑到变压器不是理想变压器，则副线圈两端电压小于1.5V，所以测量副线圈的交流电压表的示数可能是0.65V。故选A。（3）实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。故选A。12.某实验小组的两位同学利用单摆测当地重力加速度，甲同学的实验装置如图a所示：（1）用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图b，则摆球直径为__________cm；（2）在测量单摆周期时，为了减小实验误差，该组同学先测量多个周期的时间，实验时应从摆球经过最_________（选填“低”或“高”）点时开始计时；（3）下列关于本实验的说法正确的是；A.摆线上端可缠绕在铁架台的横杆上，悬点不必打结固定B.实验中误将29次全振动记为30次，会导致测得的重力加速度偏大C.当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，用此时间除以50作为单摆振动的周期（4）乙同学也采用如图a所示的实验装置。由于他没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将摆线长度作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出图像如图c所示。实验得到的图线是_________（选填“a”“b”或“c”）；若取，则测出的重力加速度g=_________m/s²（计算结果保留3位有效数字）。【答案】（1）1.06（2）低（3）B（4）a9.86【解析】（1）10分度游标卡尺的精确值为，由图b可知摆球直径为（2）在测量单摆周期时，为了减小实验误差，该组同学先测量多个周期的时间，实验时应从摆球经过最低点时开始计时。（3）A．为了保证摆动过程，摆长不变，摆线上端需要固定，故A错误；根据，可得B．实验中误将29次全振动记为30次，则周期测量值偏小，会导致测得的重力加速度偏大，故B正确；C．当单摆经过平衡位置时开始计时，50次经过平衡位置后停止计时，用此时间除以25作为单摆振动的周期，故C错误。故选B。（4）[1][2]实验中将摆线长度作为摆长l，设小球的半径为，根据单摆周期公式可得可得可知图像有负的纵轴截距，所以实验得到的图线是a；图像的斜率为可得测出的重力加速度为13.一列横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波刚传播到x=16m处的a点，t=6s时，质点a第一次到达波谷，求：（1）这列横波的周期和波速大小；（2）0~20s内，质点a运动的总路程。【答案】（1），（2）【解析】（1）由题可知解得由图可知故该波的波速（2）由图可知由于故在内质点a运动的总路程14.某手摇式发电机的原理示意图如图所示。一半径的半圆形单匝金属线圈处在磁感应强度，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，摇动手柄使线圈以角速度ω=20rad/s绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，发电机通过理想变压器连接的电阻，变压器的原、副线圈匝数比，电流表为理想交流电流表。（1）从图示位置开始计时，求t时刻感应电动势瞬时值的表达式；（2）若发电机线圈电阻忽略不计，求电流表的示数。【答案】（1）（2）【解析】（1）半圆形单匝金属线圈产生的感应电动势最大值为图示位置线圈处于中性面位置，所以从图示位置开始计时，