苏州微光 - UePlus

2024~2025学年第一学期期末调研考试

高二物理试题（选修）

注意：本试卷满分100分，考试时间75分钟，请将案填写在题卡上.

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意.

1. 如图所示，n匝线圈半径为R，以O为圆心、r为半径的圆形区域内有垂直线 线圈圈平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。穿过线圈的磁通量为（　　）

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】

【详解】穿过线圈的磁通量与匝数无关，则穿过线圈的磁通量为

故选B。

2. 如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与通过电源电流的关系图像，两电源的内阻分别为r_a和r_b，若在a、b两电源上分别接一相同的电阻，两电源输出的电功率分别为P_a和P_b，则（　　）

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】

【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可得

可知，电源的U-I图线的纵截距表示电源电动势，图线斜率的绝对值表示电源的内阻，则

故AB错误；

CD．作出该电阻的U-I图线，如图所示

由于定值电阻的U-I图线与电源的U-I图线的交点横、纵坐标的乘积表示电源的输出功率，由图可知，与A图线的交点的横纵坐标均较大，则

故C正确，D错误。

故选C。

3. 如图所示，两根平行且水平长直导线通有相同的电流，a、b、c三点共线，与两导线在同一平面内且连线垂直导线，c点与两根导线距离相等，ac=bc，d点位于c点正上方，不考虑地磁场的影响，下列说法正确的是（　　）

A. 两通电直导线相互排斥 B. a、b两点的磁感应强度相同

C. c、d两点的磁感应强度大小相等 D. a、d两点的磁感应强度方向垂直

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据通电直导线同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，可知两根相互平行的长直导线有相互吸引的磁场力，故A错误；

B．由安培定则知两通电导线在a点处产生的磁感应强度均向上，在b点处产生的磁感应强度均向下，由对称性及电场的叠加法则可知，a、b两点处的磁感应强度大小相等方向相反，故B错误；

C．由安培定则知两通电导线在c点处产生的磁感应强度等大反向，在d点分别产生斜向右下和斜向右上等大的磁感应强度，由电场的叠加法则可知，c点磁感应强度为零，d点磁感应强度不为零，方向水平向右，故C错误；

D．由于a点处的磁感应强度向上，d点磁感应强度方向水平向右，二者方向垂直，故D正确。

故选D。

4. 如图为酒精检测仪工作电路图，R₀为定值电阻，R是“气敏传感器”，其阻值随周围酒精气体浓度增大而减小，若检测仪被吹入含酒精的气体，下列说法正确的是（　　）

A. 电源的效率增大

B. 电压表的示数减小

C. 电路消耗的总功率变大

D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量之比变小

【答案】C

【解析】

【详解】B．若检测仪被吹入含酒精的气体，则R的阻值变小，外电阻变小，电路中的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流变大，内电压变大，路端电压变小，R₀两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误；

A．电源的效率为

由以上分析可知，外电阻变小，则效率减小，故A错误；

C．电路消耗的总功率为

由于E不变，I变大，则P变大，故C正确；

D．根据电路欧姆定律可得

所以

即比值不变，故D错误。

故选C。

5. 如图所示，一束绿光自空气中A点射入水中，折射光线经过B点（界面上入射点未画出），A、B连线与界面交于O点。下列说法正确的是（　　）

A. 入射点在O点右侧

B. 绿光射入水中后波长变长

C. 若改为红光，折射光线可能过B点正上方的D点

D. 若改为红光，折射光线可能过B点正下方的C点

【答案】C

【解析】

【详解】A．光由空气射入水中折射时入射角大于折射角，画出光路图如图所示

可见入射点应在O点左侧，故A错误；

B．光在真空中速度最大，当绿光从空气中射入水中时，速度变小，频率不变，则波长变短，故B错误；

CD．若射向水中的是一束红光，水对红光的折射率小于绿光的折射率，根据折射定律可知，红光的偏折程度小于绿光的偏折程度，所以折射光线有可能通过B点正上方的D点，故C正确，D错误。

故选C。

6. 如图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为图甲中P点的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A. 波沿x轴负方向传播

B. 波的传播速度为1.5m/s

C. 质点P在2s内通过的路程为2m

D. 质点P在2s内沿x轴移动1.5m

【答案】C

【解析】

【详解】A．由振动图像可知，质点P在t=0时刻沿y轴正向振动，结合波形图可知，波沿x轴正方向传播，选项A错误；

B．波的传播速度为

选项B错误；

C．质点P在2s内通过的路程为

选项C正确；

D．质点P只自己平衡位置附近振动，不随波迁移，选项D错误。

故选C。

7. 电磁炮原理简图如图所示，间距为L的平行导轨水平放置，整个空间有竖直方向的匀强磁场；电源电动势为E、内阻为r，导电金属杆安装上炮弹垂直放在导轨上，已知炮弹与金属杆总质量为m，电阻为R，导轨电阻不计，忽略一切摩擦。闭合开关后，炮弹沿图示方向运动，下列说法正确的是（　　）

A. 磁场方向竖直向下

B. 炮弹运动中安培力对金属杆不做功

C. 开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小

D. 若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向也改为反向

【答案】C

【解析】

【详解】A．炮弹受安培力方向向右，根据左手定则可知，磁场方向竖直向上，选项A错误；

B．炮弹运动中安培力方向与其运动方向相同，安培力做正功，选项B错误；

C．开关闭合瞬间，炮弹的加速度大小，选项C正确；

D．由左手定则，若同时将电流和磁场方向改为反向，则金属杆受安培力方向不变，选项D错误。

故选C。

8. 如图所示，洛埃镜实验中S为垂直于纸面放置的红色水平线光源，M为水平放置的平面镜，从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成两个一样的相干光源，可在光屏上看到明暗相间的条纹。下列说法正确的是（　　）

A. 看到的条纹是竖直的

B. 看到的条纹非等间距的

C. 若将红光换成绿光，看到的条纹间距变大

D. 若将平面镜向下平移，看到的条纹间距变小

【答案】D

【解析】

【详解】AB．从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，看到的条纹应为横条纹，光路图如图所示

所以等效双缝间的距离为

双缝到光屏的距离为L，所以相邻亮条纹中心间距为

由此可知，条纹应等间距，故AB错误；

C．若将红光换成绿光，即入射光的波长减小，则看到的条纹间距变小，故C错误；

D．若将平面镜向下移动一个微小距离，则双缝间的距离增大，所以相邻亮条纹中心间距变小，故D正确。

故选D。

9. 如图所示，竖直平面内固定光滑圆弧轨道（圆弧的角度很小），O是轨道的最低点。质量不同的小球M、N（均可视为质点）从轨道左侧的不同位置由静止同时释放，到达O点过程中都经过图中的P点，下列说法正确的是（　　）

A. 释放瞬间M、N的加速度大小相等

B. M、N同时到达O点

C. M、N通过O点时速度大小相等

D. M、N在P点的回复力大小相等

【答案】B

【解析】

【详解】B．根据，可知两个小球做简谐振动的周期相同，M、N同时到达O点，故B正确；

A．释放瞬间，M、N在不同位置时都是支持力与重力沿半径方向的分力大小相等，而回复力沿该点重力沿着切线方向，设释放时与竖直方向的夹角为，可知释放瞬间的加速度为，由于角度不同，故加速度大小不同，故A错误；

C．整个过程中，根据动能定理可知

解得通过O点时速度大小为，由于角度不同，故通过O点时速度大小不相等，故C错误；

D．M、N通过P点时所受的回复力均为小球在该点重力沿着切线方向的分力，两小球质量不同，回复力不同，故D错误。

故选B。

10. 如图所示，半径为R圆形区域内存在垂直于纸面向里匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD方向射入磁场，经过圆心O后离开磁场，已知A点到CD的距离为，粒子重力不计，下列说法正确的是（　　）

A. 粒子带正电

B. 粒子运动速率为

C. 粒子在磁场中运动的时间为

D. 粒子在磁场中运动的路程为

【答案】D

【解析】

【详解】A．由左手定则可知粒子带负电，选项A错误；

B．由几何关系

可知粒子运动的轨道半径

根据

粒子运动速率为

选项B错误；

C．粒子在磁场中运动的时间为

选项C错误；

D．粒子在磁场中运动的路程为

选项D正确。

故选D。

11. 如图所示，轻质橡皮筋一端固定在O点，另一端穿过固定在O₁点的光滑圆环与小球相连，小球套在水平放置的固定细杆上，小球与细杆间动摩擦因数处处相同，已知O、O₁、O₂三点共线且连线垂直于细杆，橡皮筋原长等于O、O₁之间的距离，现将小球拉至P点静止释放，小球能运动至O₂点左侧的Q点（未画出），不计空气阻力，橡皮筋形变满足胡克定律且始终在弹性限度内，从P运动到Q过程中（　　）

A.

B. 小球在O₂的速度最大

C. 小球做匀变速运动

D. 小球受杆的摩擦力大小不变

【答案】D

【解析】

【详解】D．设橡皮筋的伸长量为x，橡皮筋与杆的夹角为α，对小球，水平方向有，

竖直方向有，

又

由以上分析可知，小球与杆间的弹力不变，则摩擦力大小不变，故D正确；

C．由于水平方向O₂P不断变化，则加速度变化，故小球不是做匀变速运动，故C错误；

B．由于小球运动到O₂点时水平方向只受向右的摩擦力，加速度向右，而初始时加速度向左，说明小球在O₂点右侧某位置加速度已经变为零，此时速度达到最大，故B错误；

A．由以上分析可知，O₂点不是小球平衡位置，所以正负最大位移处不是关于O₂点对称，则

故A错误。

故选D。

二、非选择题：共5题共56分，其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.

12. 某同学测定金属丝的电阻率，已有学生电源E、定值电阻R₀、电压表V₁和V₂、电阻箱、多用电表、螺旋测微器等器材。

（1）该同学首先用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝直径D=_______mm；

（2）该同学用多用电表欧姆挡“×100”粗测电阻丝电阻，指针示数如图乙所示，为了得到比较准确的测量结果，下列选项正确且合理的步骤顺序为_______

A. 将两表笔分别与被测电阻丝两端相接完成测量

B. 将选择开关旋转到欧姆挡“×10”的位置

C. 将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”

D. 将选择开关旋转到欧姆挡“×1k”的位置

（3）该同学想要准确测量金属丝的电阻，设计了如图丙所示的实验电路，a、b间器件为待测电阻丝，闭合开关，调节电阻箱，记录电压表示数、和电阻箱示数R，绘制出图像如图丁所示，由丁图可知金属丝电阻_____；

（4）若实验测得金属丝长度L=1.00m，则该金属丝的电阻率______Ω·m（，结果保留3位有效数字）；

（5）由丁图计算出的阻值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

【答案】（1）0.200

（2）BCA（3）150

（4）

（5）等于

【解析】

小问1详解】

螺旋测微器的精确值为，由图甲可知金属丝直径为

【小问2详解】

该同学用多用电表欧姆挡“×100”粗测电阻丝电阻，指针示数如图乙所示，可知待测电阻阻值较小，应将选择开关旋转到欧姆挡“×10”的位置，然后将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0Ω”，最后将两表笔分别与被测电阻丝两端相接完成测量；故正确且合理的步骤顺序为BCA。

【小问3详解】

由电路图有

整理可得

可知图像的斜率为

【小问4详解】

根据电阻定律可得

可得该金属丝的电阻率为

【小问5详解】

若考虑电压表V₁的分流影响，设电压表V₁的内阻为，则有

整理可得

可知图像的斜率仍为，则由丁图计算出的阻值等于真实值。

13. 氦氖激光器发射波长为的单色光，已知该激光器发射功率为P，真空中光的传播速度为c，普朗克常量为h，求：

（1）该单色光的光子能量E；

（2）激光器每秒发射光子数N。

【答案】（1）

（2）

【解析】

【小问1详解】

该单色光的光子能量

其中

可得

【小问2详解】

激光器每秒发射光子数

14. 如图所示，“道威棱镜”是一种用于光学图像翻转的仪器，其横截面ABCD是底角45°等腰梯形，一束光线沿平行BC的方向射入棱镜，在BC面上发生一次全反射后从CD面射出，已知棱镜对该光的折射率，，光在真空中的传播速度为c，求：

（1）光在AB面上的折射角r；

（2）光在棱镜中传播的时间t。

【答案】（1）30°（2）

【解析】

【小问1详解】

设入射角为i，折射角为r，根据几何关系可得

由折射定律

可得

【小问2详解】

如图

将光线翻转到下方相当于经过一平行玻璃砖，光在镜中走的路程为，，

由以上三式可得

15. 如图所示，质量m_A=0.1kg的小圆环套在光滑的水平直杆上，用长为L=0.6m的细线拴着质量m_B=0.2kg的小球。小球悬挂在圆环下方处于静止状态，重力加速度g取10m/s²。某时刻给小球B水平向右的初速度v₀=6m/s，求：

（1）此时细线对小球的拉力大小F；

（2）小球上升的最大高度H；

（3）从小球开始运动到第一次返回圆环正下方过程中，合力对小球的冲量I。

【答案】（1）14N（2）0.6m

（3）0.8N·s，方向水平向左

【解析】

【小问1详解】

对小球受力分析，由牛顿第二定律可得

代入数据可得

【小问2详解】

设小球B上升到最高点时AB共速，其共同速度为v，规定向右为正方向，由AB系统水平方向动量守恒有

代入数据可得

由能量守恒有

代入数据可得

【小问3详解】

当小球从开始到第一次回到A正下方时，小球的速度为，小圆环的速度为，由整过程系统水平方向动量守恒有

由能量守恒有

由以上两式可得

对此过程小球列动量定理可得

所以合力的冲量的大小为0.8N·s，方向水平向左

16. 如图所示，Oxyz三维坐标系所在的整个空间内存在沿z轴正方向的匀强电场和匀强磁场。t=0时刻，质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴上的A（0，L，0）点以初速度v沿x轴正方向进入场区，已知粒子运动中可以经过z轴，匀强电场的电场强度大小为E，粒子重力不计，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；

（2）粒子第一次经过z轴时离O点的距离d；

（3）粒子经过z轴的时刻t。

【答案】（1）

（2）

（3）（n=0，1，2，3…）

【解析】

【小问1详解】

电荷经过z轴时有

根据洛伦兹力提供向心力

可得

小问2详解】

z轴正方向粒子做初速度为0的匀加速运动，则，，，

由以上各式得

【小问3详解】

根据题意可得（n=0，1，2，3…），

所以（n=0，1，2，3…）