内容正文:
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
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绝密★启用前
2025—2026学年度第一学期高二物理期末测试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.在物理学发展的过程中,有许多伟大的科学家做出了突出贡献,下列叙述符合事实的是( )
A. 安培提出了分子电流假说,成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质
B. 奥斯特通过实验首先发现了电磁感应现象
C. 麦克斯韦建立了电磁场理论,预言并通过实验证实了电磁波的存在
D. 爱因斯坦把能量子引入物理学,为量子力学的建立做出了突出的贡献
2.如图所示,某弹簧振子的位移随时间的变化图像,下列说法正确的是( )
A. 时,振子的位移为
B. 和时,振子的加速度相同
C. 到内,振子的速度先增大后减小
D. 到内,振子通过的路程为
3.质量为、内壁间距为的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为。初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度,小物块与箱壁碰撞次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )
A. B. C. D.
4.如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明,则下列说法正确的是( )
A. 该电池待机时的平均工作电流约为
B. 该电池的容量为
C. 与均属于能量的单位
D. 和都是国际单位制中的基本单位
5.用丝绸摩擦过的玻璃棒先靠近不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔张开,如图甲所示;再将玻璃棒与金属球接触,验电器的金属箔仍张开,如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A. 甲、乙两图使验电器的带电方式相同
B. 甲、乙两图中验电器的总带电量均为零
C. 甲图中,玻璃棒靠近金属球的过程中,验电器金属杆有向上的瞬时电流
D. 甲、乙两图中的金属箔均带正电
6.如图,一列简谐横波沿轴正方向传播,图中的实线和虚线分别为和时的波形图。已知该简谐波的周期大于。关于该简谐波,下列说法不正确的是( )
A. 周期为 B. 波速为
C. 处的质点在时位于波峰
D. 若位于处的观察者沿轴负方向靠近波源,则接收到的简谐波的频率大于
7.如图所示,倾角为的斜面上的点固定一光滑圆弧槽对应的圆心角小于,其圆心在点正上方的点,另外,光滑斜面和的下端亦在上,让可视为质点的小球分别无初速度出发,从点到达的时间为,从点到达的时间为,从点到达的时间为。比较这三段时间,正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.如图所示为某位小选手在蹦床比赛中上升到最高点的情景。已知小选手质量为,小选手从最高点下落高度至最低点所用时间为,空气阻力不计,重力加速度为,小选手可看作质点,下列说法正确的是( )
A. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,重力的冲量为
B. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,弹性网的冲量大小为
C. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,弹性网弹性势能的增量为
D. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,合力的冲量为零,合力做功也为零
9.高大的建筑物上安装避雷针,可避免雷击,从而达到保护建筑物的目的。如图所示,虚线是带电云层和避雷针之间三条等势线的分布示意图;实线是空气中某个带负电粒子的运动轨迹,不计该带电粒子的重力,下列说法正确的是( )
A. 带电云层带正电
B. 带电粒子在点的受力方向为实线上该点的切线方向
C. 带电粒子越靠近避雷针尖端,其加速度越大
D. 带电粒子在点的电势能大于在点的电势能
10.如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行玻璃砖的上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,在玻璃砖上表面分为、两束单色光射出。下列说法正确的是( )
A. 光在玻璃中传播的速度大于光 B. 光的波长大于光的波长
C. 光的频率大于光的频率 D. 出射光束、相互平行
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共3小题,共24分。
11.某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的点放置一个光电门,其右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为。采用的实验步骤如下:
A.在小滑块上固定一个宽度为的窄挡光片;
B.用天平分别测出小滑块含挡光片和小球的质量、;
C.在和间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧与、不连接,静止放置在平台上;
D.细线烧断后,、瞬间被弹开,向相反方向运动;
E.记录滑块通过光电门时挡光片的遮光时间;
F.小球从平台边缘飞出后,落在水平地面的点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度及平台边缘铅垂线与点之间的水平距离;
G.改变弹簧压缩量,进行多次测量。
用游标卡尺测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为______。
针对该实验装置和实验结果,经过光电门的速度大小为______;离开平台水平速度______。
该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证,两物体弹开后的动量大小相等,即______用上述实验所涉及物理量的字母表示。
12.某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验,电阻约为,实验步骤如下:
首先通过螺旋测微器测量铜棒直径,通过游标卡尺测量铜棒的长度,测量结果如图甲、乙所示,则铜棒直径______,铜棒的长度______。
为了精密测量该金属丝的电阻率,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表量程,内阻约为
B.电流表量程,内阻约为
C.滑动变阻器
D.输出电压为的直流稳压电源
E.开关,导线若干
若要求实验过程中电压表的读数能够从零开始调节,在方框内画出电路图。
如果金属丝直径为,长度为,所测电压为,电流为,那么计算电阻率的表达式为______。
13.某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
实验时,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在 填“”或“”端。
按照图甲连接实物图,如图乙所示,闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为 填“”“”或“”。
根据实验数据作出的图像如图丙所示,则该电池的电动势 ,内阻 结果均保留位有效数字。
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
14.如图,电源电动势为,内阻为,定值电阻为,小灯泡上标有“,”,直流电动机内阻为。电路接通后小灯泡恰好正常发光。求:
通过的电流及电动机输出功率;
电源的效率。
15.如图所示,倾角和的光滑固定斜面,电荷量分别为,的两带电小球、静止在斜面上,且、两球处于同一水平线上。已知、的水平距离为,静电力常量为,带电小球均可视为点电荷。求:
、两球间的库仑力大小;
、两球的质量之比。
16.我国“祝融号”火星探测器质量达,着陆火星时,经历了气动减速、伞降减速和动力减速后,在距离火星高度约处进行悬停,挑选相对平坦的区域进行降落。在最后的落“火”瞬间,竖直向下的速度约为,用触地停稳。已知火星表面附近的重力加速度约为,根据上述材料求解:
如果将探测器从悬停到着陆的过程视为做匀加速直线运动,试求该下降过程经历的时间和加速度大小;
在触地瞬间,着陆平台对祝融号火星车的平均冲击力大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:根据物理学史可知,安培提出了分子电流假说,成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质,故A正确;
B.法拉第首先发现了电磁感应现象,故B错误;
C.麦克斯韦建立了电磁场理论,预言电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故C错误;
D.普朗克通过对黑体辐射的研究首次提出能量子的概念,破除了“能量连续变化”的观念,故D错误。
故选:。
根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.
2.【答案】
【解析】解:、由图可知该振子的周期为,振幅为,则该振子的位移随时间的变化关系式为,代入数字可得,则时,振子的位移为,故A错误;
B、由图可知在时振子在正的最大位移处,加速度方向沿轴负方向;在时,振子处在负的最大位移处,加速度方向沿轴正方向,故B错误;
C、由图可知,在到内,振子的位移先减小后增大,在平衡位置处速度最大,则振子的速度先增大后减小,故C正确;
D、由图可知在到内,振子通过的路程为,故D错误。
故选:。
写出振子的位移随时间变化关系式,然后代入数据计算即可;根据图像分析;振子通过的路程为。
能够根据图像写出振子的位移随时间变化关系式是解题的基础。
3.【答案】
【解析】解:、最终小物块和箱子速度相同,是完全非弹性碰撞模型,设系统损失的动能为,根据题意可知,整个过程中小物块和箱子构成的系统满足动量守恒定律和能量守恒定律,规定向右为正方向,则有:,,联立解得:,故A错误,B正确;
、由于小物块与箱壁的碰撞为弹性碰撞,故损耗的能量全部用于摩擦生热,即,故CD错误;
故选:。
小物块在箱壁之间来回运动的过程中,系统所受的合外力为零,系统的动量守恒,根据动量守恒定律求出物块与箱子相对静止时共同速度,再求整个过程中系统损失的动能。也可以功能关系求解。
本题是以两物体多次碰撞为载体,综合考查功能原理,动量守恒定律,要求学生能依据题干和选项暗示,从两个不同角度探求系统动能的损失。要注意摩擦生热与相对路程有关。
4.【答案】
【解析】解:根据电流定义式可得该电池待机时的平均工作电流约为,故A正确;
B.该电池的容量为,故B错误;
C.是能量单位,为电荷量单位,故C错误;
D.和属于基本单位,但不是国际单位制中的基本单位,故D错误。
故选:。
根据电流定义式、电荷量以及各物理量和物理量的单位性质进行分析解答。
本题主要考查的电流定义式,求解电荷量时注意单位换算。
5.【答案】
【解析】解:甲图中是感应起电,乙图中是接触起电,两种起电方式不同,故A错误。
B.甲图是感应起电,验电器的电荷只是在内部移动,总电荷量始终为;乙图是接触起电,验电器因失去电子带正电,总电荷量不为。故B错误。
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒靠近验电器金属球时,验电器内的自由电子会向金属球方向移动,电流的方向与自由电子的移动方向相反,因此瞬时电流的方向向下,故C错误。
D.甲图中,玻璃棒靠近验电器金属球时,验电器的自由电子被吸引到金属球处,金属箔因失去电子而带正电;乙图中,玻璃棒与验电器接触,金属箔因失去电子带正电。所以甲、乙两图中的金属箔均带正电,故D正确。
故选:。
先明确玻璃棒带正电,再分别分析甲感应起电、乙接触起电的起电方式及电荷变化;结合“电流方向与自由电子移动方向相反”判断电流方向;最后验证金属箔的带电情况。
本题考查了感应起电与接触起电的区别、验电器电荷分布规律,以及电流方向与自由电子移动方向的关系,考查对两种起电方式及电荷转移、电流方向等静电基础概念的理解与辨析能力。
6.【答案】
【解析】解:从波形图可看出从实线到虚线向右传播时,两者之间至少可以相差个周期,所以传播的时间为
因为该简谐波的周期大于,可得周期,故A错误;
B.从图中可知波长为,根据
代入数据得,故B正确;
C.处的质点在时刻位于平衡位置,且向轴负方向振动,由于
可知处的质点在时位于波峰,故C正确;
D.该波的频率为
代入数据得,根据多普勒效应可知当波源和观察者相互靠近,接收到的简谐波的频率大于波发出的频率,故D正确。
题目中要求选择不正确的,故选:。
根据波形图可计算波的周期、波速、以及不同时刻的坐标位置。
本题是一道综合题涉及波的周期、波速以及不同的时刻的质点的振动位置,和多普勒效应,根据选项逐一分析即可。
7.【答案】
【解析】解:由单摆运动的等时性可知从点到达的时间
代入数据得
由于垂直于,由几何知识可知与竖直方向夹角为倾角,则段为
代入数据得
分析可知与的夹角小于,则段为
则
所以,故ABD错误,C正确。
故选:。
根据单摆运动的公式进行求解其运动的时间。
本题涉及单摆运动的周期和匀变速直线运动的关系,需要结合选项具体分析。
8.【答案】
【解析】解:小选手从最高点下落至最低点的过程中,重力的冲量为
若选手一直自由下落,
代入数据得所用时间为
显然选手实际所用时间不等于,所以整个过程中小选手重力的冲量不等于,故A错误;
B.从最高点下落至最低点的过程中,根据动量定理有
即弹性网的冲量大小等于重力的冲量大小,等于,但方向与重力的冲量方向相反,故B正确;
C.从最高点下落至最低点的过程中,整个过程中只有重力做功机械能守恒,可得弹性网弹性势能的增量等于小选手重力势能的减少量,即为,故C正确;
D.从最高点下落至最低点的过程中,初、末速度为零,根据动量定理得小选手合力的冲量等于其动量的该变量,所以为零;根据动能定理可知,合力做功也为零,故D正确。
故选:。
先明确小选手初末状态均静止,动量、动能为,结合冲量定义分析重力冲量;用动量定理分析合冲量与各力冲量的关系;通过机械能转化规律判断重力势能与弹性势能的变化;最后用动能定理分析合力做功情况。
蹦床比赛的实际场景为载体,把冲量、动量定理、机械能转化、动能定理等核心力学规律整合在一起,既贴合生活让物理知识更具象,又能考察对概念的“理解深度”而非“死记硬背”,尤其考验对“过程完整性”比如下落总时间、初末状态的动量,动能的把控,易错点藏在细节里,能有效区分“懂概念”和“会用概念”的水平,是训练力学综合思维的优质题目。
9.【答案】
【解析】解:做曲线运动的物体,合力指向轨迹的凹侧,沿轨迹切线方向为速度方向,故负粒子在点所受的电场力方向垂直于等势线指向凹侧,即斜向右下,则电场强度方向指向左上方,即指向带电云层,则云层带负电,避雷针带正电,故AB错误;
C.靠近避雷针等势面越密集,场强越大,粒子所受电场力越大,加速度越大,故C正确;
D.粒子从点到点电场力做正功,电势能降低,故带电粒子在点的电势能大于在点的电势能,故D正确。
故选:。
根据曲线运动中力与速度中间夹轨迹,判断场强方向,进而判断带电云层的正负;
C.根据等势面疏密来判断加速度大小;
D.根据电场力做功来判断电势能高低。
本题中利用实际情境来考查曲线运动和电场中力和能的性质,让学生体会到学以致用。
10.【答案】
【解析】解:、作出光路图如图所示,
可知光从空气射入玻璃时光的偏折程度较大,则光的折射率较大,频率较大,故C正确;
A、根据可知,光束在玻璃中的传播速度小于光,故A错误;
B、根据可知,频率大的光波长小,所以光束在空气中的波长较小,故B错误;
D、因为、两光在上表面入射时的折射角与反射后在上表面出射时的入射角分别相等,根据光路可逆原理,可知在上表面出射时的折射角都等于在上表面入射时的入射角,即出射光束相互平行,故D正确;
故选:。
作出光路图,根据光线的偏折程度比较两色光的折射率大小,从而比较出频率的大小、波长和波速的大小;根据几何关系和光路可逆原理分析出射光线是否平行。
解决本题的关键是作出光路图,通过光线的偏折程度比较出光的折射率大小,并掌握折射率与波长、临界角等之间的关系。
11.【答案】
【解析】解:游标卡尺是分度的,精确度是,则挡光片的宽度为
经过光电门的速度大小为,根据平抛运动规律有,,联立解得;
如果、与弹簧组成的系统动量守恒,规定向右的方向为正方向,则根据动量守恒定律有,整理可得。
故答案为:;,;。
根据游标卡尺的读数规则读数;
根据平均速度表示瞬时速度计算;根据平抛运动规律计算;
根据动量守恒定律分析。
掌握动量守恒定律的应用是解题的基础,能够根据平抛运动规律和光电门得到两滑块的速度是解题的关键。
12.【答案】
【解析】解:螺旋测微器的精确值为,由图可知圆柱体的直径为
分度游标卡尺的精确值为,由图可知圆柱体的长度为
要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节,则滑动变阻器应采用分压接法,由于,属小电阻,采用电流表应采用外接法,则电路图如图所示
根据电阻定律可得
又,
联立得
故答案为:,;
。
螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度读数之和;先确定游标卡尺的最小分度值再读数;
根据实验要求和误差分析选择滑动变阻器和电流表的接法,根据选择画出电路图;
根据电阻定律、欧姆定律和几何知识推导。
本题关键掌握测量金属丝的电阻率的实验原理,测量电路和控制电路的选择方法,螺旋测微器和游标卡尺的读数方法,电阻率表达式的推导方法。
13.【答案】
【解析】闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,远离下端接线柱,故应在端。
根据电路图可知实物图中导线连接错误,应将导线的两端分别连接电压表的“”接线柱和开关的右端接线柱。
根据
可知图线与纵轴交点为电动势,斜率的绝对值为内阻,则
14.【答案】通过的电流为,电动机输出功率为 电源的效率为
【解析】解:电路接通后小灯泡恰好正常发光,小灯泡电流,电压,由闭合电路欧姆定律可得通过的电流,电动机电流,电动机的发热功率,电动机两端电压为,电动机消耗的功率为,则电动机对外做功的功率为,解得;
电源的效率。
答:通过的电流为,电动机输出功率为;
电源的效率为。
根据闭合电路的欧姆定律结合并联电路的电流关系,电动机的总功率、热功率和机械功率的关系式列式进行分析解答;
根据电源的效率公式列式解答。
考查闭合电路的欧姆定律和并联电路的知识,理解非纯电阻电路的特点,属于中等难度考题。
15.【答案】A、两球间的库仑力大小为;
、两球的质量之比为
【解析】解:、两球间的库仑力大小相同,方向相反,所以根据库仑定律可得:
分别对、进行受力分析
则:
代入解得:
答:、两球间的库仑力大小为;
、两球的质量之比为。
根据库仑力公式求解;
根据受力分析,列出平衡式子求解。
本题考查了点电荷的受力平衡和库仑定律,熟悉公式的运用是解决此类问题的关键。
16.【答案】如果将探测器从悬停到着陆的过程视为做匀加速直线运动,该下降过程经历的时间为,加速度大小为 在触地瞬间,着陆平台对祝融号火星车的平均冲击力大小为
【解析】解:已知从悬停到落“火”瞬间做匀加速直线运动,初速度为零,末速度为,位移为
根据
可得
根据
可得
触地过程,取向下为正方向,根据动量定理,有
可得
答:如果将探测器从悬停到着陆的过程视为做匀加速直线运动,该下降过程经历的时间为,加速度大小为;
在触地瞬间,着陆平台对祝融号火星车的平均冲击力大小为。
探测器从悬停到着陆做初速度为的匀加速直线运动,已知位移、末速度,利用匀变速直线运动的位移公式和速度公式求解时间和加速度;
触地过程时间极短,利用动量定理分析合外力的冲量与动量变化的关系,进而求解平均冲击力。
本题考查匀变速直线运动规律与动量定理的应用。需熟练运用运动学公式关联位移、速度与时间;需明确动量定理中力的冲量与动量变化的对应关系,注意矢量方向的处理。
第2页,共2页
第1页,共1页
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