山東省威海市2024-2025學年局二（上）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共32分。

1.攝影師拍攝池中的游魚，為減弱反射光使水下的景象清晰，需要在照相機鏡頭前安裝偏振濾光片，偏振

片的透振方向與水面反射光的偏振方向的夾角應為（）

A.0°B.30°C.45°D.90°

2.如圖所示，面積為S的平面處于勻強磁場中，磁場方向與平面成。角，磁感應強度大小為8,通過平面的磁

通量為（）

A.0B.BSC.BSsindD.BScosB

3.如圖所示，把一個小球套在光滑水平細桿上，小球與輕彈簧相連組成彈簧振子。小球以。點為平衡位置,

在M、N兩點間做簡諧運動，下列說法正確的是（）

WVWWO——

III

III

III

III

NOM

A.小球在M、N兩點的位移相同

B.小球在M、N兩點的加速度相同

C.從M到N,小球的動能先增大后減小

D.從M到N,小球先做勻加速運動后做勻減速運動

4.某一時刻兩相干波源Si、S2在水槽中形成的水波如圖所示，實線表示波峰，虛線表示波谷。已知兩列波的

振幅均為4周期均為T,關于圖中的a、b、c、d四個質點的振動情況，下列說法正確的是（）

A.質點b始終靜止不動

B.圖示時刻，c、d兩質點的豎直高度差為24

C.從圖示時刻經過ga質點運動路程為24

D.隨著時間的推移，c處的質點將向d處移動

5.如圖所示，用輕質彈簧將處于勻強磁場中的直導線掛于天花板，通以向右的電流。當導線處于靜止狀態

時，彈簧的伸長量為X。已知磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B,彈簧勁度系數為%直導線質量為6、

長為3重力加速度為g,則電流大小為（）

6.如圖所示，紙面內a、b、c三點構成等邊三角形，在a、b兩點分別放置電流垂直于紙面向里的長直通電導

線，導線中的電流大小相等。已知a處的導線在c點的磁感應強度大小為8,則c點的磁感應強度（）

a?----------

A.大小為JIB,方向水平向右B.大小為JIB,方向豎直向

C.大小為，方向水平向右D.大小為CB,方向豎直向上

7.如圖所示，實線是沿工軸傳播的一列簡諧波在t=0時的波形圖，虛線是這列波在t=3s時的波形圖。已知

波速是7/n/s,下列說法正確的是（）

A.波沿x軸負方向傳播

B.振源的振動周期為4s

C.t=15s與t=3s時的波形圖相同

D.x=0處的質點在0■-3s內運動的路程為21cm

8.如圖所示，直角三角形2BC內存在垂直紙面向里的勻強磁場，乙4=30。，AC=L.兩個帶電粒子a、b從

AC邊的中點垂直4C射入，a恰好未從AB邊飛出。已知a、b的質量和電荷量均相等，a帶正電、6帶負電，b的

速度為a的2倍，則b在磁場中運動軌跡的長度為（）

11

4-3-

二、多選題：本大題共4小題，共24分。

9.如圖所示，回旋加速器兩個。形盒分別和一高頻交流電源相接，兩盒放在磁感應強度為8的勻強磁場中,

磁場方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圓心附近。若粒子源射出的粒子電荷量為q,質量為D形盒的

半徑為R,下列說法正確的是（）

A.所加交流電的頻率為歐B.所加交流電的頻率為普

Tim2nm

C.粒子獲得的最大動能為吟生D.粒子獲得的最大動能為空空

2mm

10.一條細線下面掛著一個小球，讓它自由擺動，它的振動圖像如圖所示，若重力加速度。=兀2,下列說法

正確的是（）

A.t=ls時，小球的速度為0B.t=1s時，細繩上的拉力最大

C.擺長為lznD.小球擺動的最大偏角約為0.05弧度

11.如圖所示，4、8兩物塊用一輕彈簧連接放在光滑水平面上，彈簧處于原長。某時刻4以初速度為向右運

動，兩物塊的質量關系為MB=2%。在以后的運動過程中，彈簧始終處于彈性限度內，4、B兩物塊的速度

%、為可能為()

BA

wmwTI

224

AVV

-A=3oB.vA=2v0C.vB=-v0D.vB=-v0

12.如圖所示的電路中，電源電動勢￡=60、內阻r=20,定值電阻％=1.60、R2=412,滑動變阻器R3的

調節范圍為。?6。，忽略導線的電阻。下列說法正確的是()

A.%消耗的最大功率為125WB.7?2消耗的最大功率為144W

C.電源的最大輸出功率為4.0WD.電源的最大輸出功率為4.5W

三、實驗題：本大題共2小題，共12分。

13.如圖所示，某實驗小組用插針法測量半圓柱體玻璃枝的折射率，實驗步驟如下:

a.在白紙上畫出玻璃磚的直徑48、圓心。及過圓心的入射光線；

b.放上玻璃磚，在入射光線上插入兩個大頭針心、P2；

C.在另一側透過玻璃磚看Pl、P2,插入大頭針P3,使「3擋住Pl、P2的像，插入大頭針P4,使24擋住23和P1、

的像；

d.移走玻璃磚，做出折射光線和法線，測量入射角％和折射角。2。

回答以下問題：

(1)下列說法正確的是；

A.P1、P2的間距盡量小些B.23、04的間距盡量大些

C.P1、P2應垂直紙面插入。.以玻璃磚的界面作為尺子，畫出直徑4B

(2)玻璃磚的折射率為(用4和。2表示)；

(3)實驗小組改變入射角度進行多次實驗，某次操作中透過玻璃磚觀察看不到Pl、P2的像，原因是

14.某興趣小組做測量電源電動勢和內阻的實驗，設計的原理圖如圖所示，實驗室提供的器材如下:

A.待測電源（電動勢約4.8憶內阻約10）

A電壓表匕（量程為0?15V,內阻約為10k。）

C.電壓表彩（量程為0?3V,內阻約為3H2）

D電阻箱R（0?99.9。）

E.定值電阻％=50

冗定值電阻=20012

G開關和導線若干

（1）要準確測量電源的電動勢和內阻，電壓表應選擇,定值電阻應選擇（選填實驗器材前的序號）;

（2）為保證電壓表的安全，電阻箱可調節的最大值約為（）

A.5I2B.10/2C.20。D.30。

（3）在實驗中多次改變電阻箱的阻值R,記錄對應電壓表的讀數U,作出的白-＜圖像如圖所示，則可得該電

UK

池的電動勢E=0、內阻r=Qo

四、計算題：本大題共4小題，共32分。

15.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖。在亢=0.35s時，質點M恰好第二次

到達波峰，求：

(1)波長、波速；

(2)從1=0到N點第三次到達波谷，質點M經過的路程。

16.用折射率n=口的透明介質做成的三棱鏡橫截面如圖所示，42=90。，NB=30。，AB=10cm,BC面

鍍有一層反射膜。現有一束光從4C的中點射入玻璃磚，光與4C的夾角為30。。

(1)求光在玻璃磚內臨界角的正弦值并畫出光路圖；

(2)求光線射出玻璃磚的位置離4點的距離。

17.如圖所示，xOy平面內存在一半徑為R的圓形有界磁場I,點。'(R,0)為圓心，磁場方向垂直平面，磁感

應強度的大小為B,在第四象限圓形磁場區域外存在另一垂直平面的勻強磁場H。一質量為機、電量為-q的

帶電粒子1從。點以某一初速度%(未知)沿x軸正方向射入磁場，離開磁場后經過點(2R,另一質量為TH、

電量為q的帶電粒子2從圓上的2點以?孫平行于久軸射入磁場I,經兩個磁場偏轉后，垂直打在y軸負半軸

上。已知4點到久軸的距離為。不計粒子重力。

(1)判斷磁場I的方向，并求為的大小；

(2)求粒子2離開磁場I時的位置坐標；

(3)求粒子2在磁場I、II中運動的總時間。

18.如圖所示，光滑的水平面上放置曲面體4和B,4的高度為2czn,表面光滑，8由光滑圓弧軌道和長度為8cm

的粗糙水平軌道組成，軌道末端固定一彈性輕質擋板，緊靠擋板放置一滑塊。一小球以4m/s的速度沖上4

二者分離后，小球在最高點被捕獲,4則以lrn/s的速度與B碰撞并粘在一起,已知小球、4和B的質量均為0.1kg,

滑塊的質量為0.3kg,滑塊與水平軌道的動摩擦因數為0.01,重力加速度取10m/s2,B的圓弧軌道足夠高，

滑塊不會沖出，滑塊與擋板的碰撞為彈性碰撞。求：

（1）小球在a上運動的過程中，合外力對a的沖量;

（2）小球與a分離后，上升的高度；

（3）滑塊與擋板碰撞的次數。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】光的偏振方向與偏振片的透振方向垂直時，光不能通過偏振濾光片，以減少反射光的干擾，故選D。

2.【答案】C

【解析】根據磁通量的定義可知，通過平面的磁通量為。=8Ssin8

故選Co

3.【答案】C

【解析】A小球在M、N兩點的位移大小相等，方向相反，故A錯誤；

A小球在M、N兩點的加速度大小相等，方向相反，故2錯誤；

C.小球經過平衡位置。的速度最大，從M到N,小球的速度先增大后減小，小球的動能先增大后減小，故C

正確；

。小球經過平衡位置。的加速度為0,從M到N,小球的加速度先減小后增大；從M到N,小球先做加速度減

小的加速運動，后做加速度增大的減速運動，故。錯誤。

4.【答案】A

【解析】A.質點b處為波峰與波谷相遇，為減弱點，且兩列波的振幅均為4,故質點b始終靜止不動，A正確；

Ac質點處為波峰與波峰相遇，為加強點，振幅為24此刻在波峰，d質點處為波谷與波谷相遇，為加強點，

振幅也為24,此刻在波谷，所以c、d兩質點的豎直高度差為44,B錯誤;

C.a質點處為波谷與波谷相遇，為加強點，振幅為24此刻在波谷，再經過與，a質點運動到波峰，故路程

為44C錯誤；

D質點只在平衡位置附近往復運動，并不隨波遷移，。錯誤。

故選A。

5.【答案】B

【解析】根據平衡條件—+BIL=mg

解得/=空

DL

故選瓦

6.【答案】C

【解析】如圖

根據右手螺旋定則畫出a處和6處的導線在c點的磁感應強度，大小均為8,方向分別與ac和6c垂直，夾角

為60。，根據磁場疊加原理，可得c點的磁感應強度大小為B'=2Bcos30°=V3B,方向水平向右。

故選C。

7.【答案】C

【解析】5根據圖知波長4=12m

波的周期與質點的振動周期相同，根據u=今

解得7=：s

故8錯誤；

A.t=0至I]t=3s時間內/t=尊T=yT

_e4

7S

根據平移法知，波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；

Dt=0到t=3s時間內波傳播的距離x=vAt=7x3=21m

7

又/t=/

故x=0處的質點在0-3s內運動的路程為74=7x4cm=28cm

故。錯誤；

C.t=15s與t=3s間的時間間隔為At=12s=7T

故t=15s與t=3s時的波形圖相同，故C正確。

故選Co

8.【答案】B

【解析】根據a恰好未從4B邊飛出，可作出軌跡圖如圖

設a的軌道半徑為n,6的軌道半徑為r2，根據幾何關系可得n+舟=寺

可得q=3

根據Bvq=

得廠=詈

由于b的速度為a的2倍，所以有72=2廠1=5

如圖可知cos3=&-\,3=60°=

丁223

b在磁場中運動軌跡的長度為s=r2（7r一。）=

故選瓦

9.【答案】BC

【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，則有qvB=m—,T=—

AB.1rv

解得r=黑,7=寫

qBqB

回旋加速器正常工作時，交流電的頻率必須等于粒子在磁場中做圓周運動的頻率，則所加交流電的頻率

為」=巫_

JT2nm

故A錯誤，B正確；

CD.結合上述，粒子圓周運動的最大半徑為O形盒的半徑為R,此時粒子動能最大，則有R="署，E=

qbkmax

5mvmax

解得Ekmax=嗜

故C正確，。錯誤。

故選BCo

10.【答案】BCD

【解析】4從振動圖像可知，t=ls時，小球位于平衡位置，速度最大，A錯誤；

”2

At=1s時，小球位于最低點，速度最大，根據T-mg=m—

v2

可得T=mg+my

此時，繩上拉力最大，B正確;

C.從振動圖像可知，該單擺的周期為2s,根據單擺的周期公式7=2兀1

可求得I-1m

C正確;

。從圖像可知，擺球的振幅為4=5m,最大偏角為"sin""翟=°.O5rad

D正確。

故選BCD。

11.【答案】AC

11

2V2+X2V2+E

【解析】根據動量守恒和能量守恒rn.Av0-mA-vA+2mA-vB,^mAv02-42-B

A.當外=可見時，根據動量守恒式，解得加=￡%

DO

1

匕

時11

2-222

-v^+-x2mA-vB<-mAv0,故A正確;

B.當vA=2v0時，根據動量守恒式，解得vB=--vQ

1

七時11

2-啊

+]X2叫4>27nz，故3錯誤;

C當加=時，根據動量守恒式，解得以=一

11

七時2+22

-VA-XVjm^o2,此時彈簧處于原長，故。正確;

22

D當加=g幾時，根據動量守恒式，解得以=—《％

1

七時11

2-啊，VA2+2x2m?1'v>2mAV029故。錯誤。

故選AC。

12.【答案】BD

【解析】48.當滑動變阻器接入電阻增大時，外電路總電阻增大，干路電流減小，電源內阻與定值電阻％承

擔電壓減小，并聯電路電壓增大，可知，當滑動變阻器接入電阻最大時，消耗達到最大，此時有人=

------------^~R------=14

^「+ID%+1五"2"西3m嬴ax

并聯電路電壓Ui=A?"=2Ay

及2十”3max

則R2消耗的最大功率P1=1=1.4W

故A錯誤，5正確;

CD.外電路總電阻R外=a+及；

由于滑動變阻器R3的調節范圍為0?6。，可知，外電路總電阻調節范圍為1.60?4。

2_E2

電源輸出功率P=

根據數學函數規律可知，當外電阻等于電源內阻時，電源輸出功率達到最大值，解得小ax=寧=4.5勿

故C錯誤，￡>正確。

故選2D。

13.【答案】⑴BC

⑵咤當

(3)由于入射角大于全反射臨界角，發生了全反射。

【解析】D4B,P1、P2及、P&的間距應盡量大些，可以更加精確地確定入射光線和折射光線，A錯誤;

B正確；

C.Pi、P2>P3、P4均應垂直紙面插入，便于觀察，C正確；

。不可以用玻璃磚的界面作為尺子，以免損壞玻璃磚的光學平面，D錯誤。

故選BCo

(2)根據光的折射定律可知，玻璃磚的折射率為幾=覆

(3)觀察不到2、P2的像，是由于入射角大于全反射臨界角，發生了全反射。

14.【答案】(1)CE

(2"

(3)5.0##51.2

【解析】要準確測量電源的電動勢和內阻，電壓表應選擇量程為3U的C；定值電阻應選擇E；

(2)電路中的最小電流/=3比=等4=0.34

用1十丁b十JL

電阻箱可調節的最大值約為R=彳=焉。=10。

故選B。

⑶⑴[2]根據E=U+9/?i+r）

可得工=工+3」

可知（=0.20,=°-8^-20=1,24

EE0.5

解得E=5U,r=1.212

15.【答案】（1）根據圖像有,4=3m

解得A=4m

根據同側法可知，0時刻質點”正沿y軸負方向運動，在匕=0.35s時，質點M恰好第二次到達波峰，則有T+

解得T=0.2s

則波傳播速度v=\

解得v=20m/s

（2）從t=0到N點開始振動經歷的時間g=牛=景=0.15s=|r

根據同側法可知，N點起振方向沿y軸負方向，N點開始振動到第三次到達波谷經歷時間戊2=27+（

可知，質點M振動的時間4t3=戊1+4t2=37

則質點M經過的路程s=3x44

解得s=60cm

16.【答案】（1）根據全反射臨界角的公式，有sinC=；=a=?

如圖，根據光的折射定律，有幾=當

sin%

可得sin4=中=喀=白4=30。

根據幾何關系，可得既=60°

由于sin60°>sinC

所以。3>C

光在2B界面發生全反射，根據幾何關系有04=30°,既=30°

光在BC面發生反射，且反射光線與4B界面垂直射出，光路如圖

c

_________1

（2）如上光路圖可知，。為AC的中點，有幾何關系可知，OD"BC,可得4D=BD=T4B=5SI

由于/=NB=30°,EF1BD

可得DF==2.5cm

則光線射出玻璃磚的位置F離2點的距離為AF=AD+DF=7.5cm

17.【答案】（1）帶電粒子1離開磁場后做勻速直線運動，經過點P（2R,CR）,連接。'P,則與圓周的交點C

即為粒子1離開磁場的位置，如圖

作出粒子1在磁場中的運動軌跡，可判斷出磁場I的方向為垂直于平面向外，根據幾何關系可知，設偏轉角

為8,則tan。=皿型=V~3

可得e=60°

設粒子1的軌道半徑為七，有tan￡=5

可得q=腌/?

笛

n2

根據Bvoq=租/

可得v0=受”

(2)設粒子2的速度為%=噂%,在磁場I中的軌道半徑為r2