江苏省南京市普通高中2025-2026学年高二上学期期末物理选修练习卷

南京市普通高中2025-2026学年高二上学期期末物理选修练习卷全析全解 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 评卷人 得分 一、单选题 1．若透明度较高的宝石晶体内部存在裂隙面，当用白光垂直照射此面时，该处会出现七彩的亮光，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．此现象是光在宝石内折射引起的 B．此现象是光的于涉现象 C．此现象是由光的偏振性引起的 D．此现象是光的衍射现象 【答案】B 【知识点】薄膜干涉现象和原理 【详解】A．当透明且折射率较高的宝石晶体内部存在裂薄面时，自光垂直照射，由于裂薄面两侧反射光相互叠加，出现七彩高光，这是光的干涉现象，不是光在宝石内折射引起的，折射一般是指光从一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变，故A错误； B．该现象是由于裂薄面两侧反射光干涉导致的，属于光的干涉现象，故B正确； C．光的偏振是指光的振动方向具有一定的特性，本题中出现七彩高光并非光的偏振现象，故C错误； D．光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，光偏离直线传播绕到障碍物后面传播的现象，本题不是光的衍射现象，故D错误。 故选B。 2．电磁波在真空中传播的速度，有一个广播电台的频率f=60.0MHz，这个电台发射的电磁波的波长λ为（    ） A．2m B．4m C．5m D．7m 【答案】C 【知识点】波长、频率和波速的关系 【详解】这个电台发射的电磁波的波长为 故选C。 3．现有一光线以相同的入射角，射入两杯不同浓度的溶液中，折射光线如图所示（），已知溶液的折射率随浓度增大而变大。对比甲、乙两杯溶液中的光现象，下列描述正确的是（　　） A．甲溶液的折射率大 B．甲溶液的浓度小 C．甲溶液中光线传播的速度大 D．甲溶液中光线发生全反射的临界角大 【答案】A 【知识点】发生全反射的条件、临界角、折射率的波长表达式和速度表达式、光的折射定律 【详解】AB．根据折射定律 因为 可得 即甲图溶液折射率大，浓度较大，故A正确，B错误； C．根据 可知，甲图溶液折射率大，则单色光在甲图溶液中的传播速度小，故C错误； D．由临界角公式 可知折射率越大临界角越小，故甲临界角小，故D错误。 故选A。 4．飞力士棒是物理治疗师发明的一种物理康复器材。标准型飞力士棒中间的握柄和两端负重头用一根PVC软杆连接，棒的固有频率为4.5Hz，如图所示，可以使用双手对飞力士棒进行驱动，忽略空气阻力，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（    ） A．使用者用力越大棒振动越快 B．若只将PVC杆增长，棒的固有频率不变 C．该棒振动的频率一定等于4.5Hz，与驱动力的频率无关 D．随着手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度一定变大 【答案】D 【知识点】受迫振动与共振 【详解】A．使用者用力大小影响的是振幅，与振动快慢没有关系，故A错误； B．将PVC杆增长，棒的固有频率发生改变，故B错误； C．该棒做受迫振动，振动频率等于驱动力频率，故C错误； D．当驱动力的频率等于其固有频率时，棒振动的振幅最大，手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度越大，随着手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度一定变大，故D正确。 故选D。 5．如图所示，将内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，半圆槽左侧靠着竖直墙，右侧靠着物块。让一光滑小球从半圆槽口点处由静止开始下滑，半圆槽的最低点为，半圆槽的另一槽口为，下列说法正确的是（　　） A．小球能运动到点 B．小球从点运动到点的过程中，竖直墙对半圆槽的冲量为0 C．小球从点运动到点的过程中，小球的机械能守恒 D．小球从点向点运动的过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒 【答案】C 【知识点】滑块斜（曲）面模型 【详解】A．小球运动过程中，小球的一部分机械能转化为了半圆槽和物块的动能，根据能量守恒可知，小球不可能到达与释放点等高的C点，故A错误； B．小球从点运动到点的过程中，小球对半圆槽有弹力作用，故半圆槽对竖直墙壁有弹力作用，根据牛顿第三定律可知，竖直墙壁对半圆槽也有弹力作用，故竖直墙对半圆槽的冲量不为0，故B错误； C．小球从点运动到点的过程中，半圆槽和物块不动，只有重力对小球做功，故小球的机械能守恒，故C正确； D．小球从B到C，小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向合力为0，但系统在竖直方向合力不为零，故系统动量不守恒，故D错误。 故选C。 6．如图所示，回旋加速器是利用磁场使带电粒子回旋至交变电场中加速的装置，图中虚线1、2是某一粒子从静止开始不断被电场加速后回旋过程的部分轨迹（其他轨迹未画出），轨迹的半径之比，两轨迹中粒子的动能分别为，角速度分别是，从静止开始运动到图中两轨迹时，粒子被电场加速的次数分别为，则（　　） A．两轨迹圆心位置相同 B． C． D． 【答案】D 【知识点】回旋加速器的综合计算 【详解】A．粒子每次加速，圆心会发生偏移，故A错误； B．根据 可得 根据 可得，故B错误； C．根据 可得，故C错误； D．粒子被加速一次，动能增加qU，被加速n次后的动能为 可得 其中 则，故D正确。 故选D。 7．如图所示是我国自行研制的直升机“吉祥鸟”，其质量为。现“吉祥鸟”在无风的情况下悬停于空中，螺旋桨向下推空气时使空气获得的速度大小为，忽略尾翼螺旋桨消耗的能量，重力加速度为，则“吉祥鸟”在悬停的一段时间内（    ） A．空气对飞机的冲量为零 B．空气对飞机做的功为 C．发动机消耗的功率为 D．飞机对空气的作用力和空气对飞机的作用力是一对平衡力 【答案】C 【知识点】求恒力的冲量、平均功率、功的正负及判断、牛顿第三定律 【详解】A．飞机悬停在空中，空气对直升机的作用力与重力大小相等，方向竖直向上，由冲量定义可知空气对飞的冲量不为零，故A错误； B．飞机悬停时，飞机各部分竖直方向没有发生位移，则空气对飞机不做功，故B错误； C．飞机对空气的作用力大小为 设时间内被螺旋桨向下推出的空气质量为，根据动量定理可得 飞机时间内对空气所做的功为 可得飞的发动机消耗的功率为 故C正确； D．飞机对空气的作用力和空气对飞机的作用力是一对相互作用力，故D错误。 故选C。 8．如图所示，高压输电线上有a、b、c三根相互平行的水平长直导线并通有相同的电流I。、、为导线a、b、c上同一竖直面的三个点，连接三点构成的三角形为等腰直角三角形，O为连线的中点。不计地磁场的影响。下列说法正确的是（　　） A．O点的磁感应强度方向从O指向 B．O点的磁感应强度方向从O指向 C．导线b受到的安培力方向竖直向上 D．导线a、c受到的安培力相同 【答案】B 【知识点】磁感应强度的矢量性与叠加、直线电流周围的磁场、两根通电导线之间的作用力方向 【详解】AB．根据安培定则得到三根导线在O点从磁感应强度方向如图所示 其中a、c在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，正好互相抵消，所以O点的磁场方向从O指向，故A错误，B正确； C．导线b的受导线a、c的作用力如图所示 因为三根导线中的电流大小相等，所以ab之间和cb之间的安培力大小相等，所以导线b受到的安培力应该是竖直向下，故C错误； D．a、b、c三根导线导电流方向相同，导线两两之间是引力，导线a、c受到安培力方向不同，故D错误。 故选B。 9．如图所示的电路中，电压表为理想电压表，电流表的内阻不能忽略，电键闭合时，电压表和电流表的示数分别为、；电键断开时，电压表和电流表的示数分别为、。下列说法正确的是（    ） A．电流表的内阻为 B．定值电阻的阻值为 C．电源电动势为 D．电源的内阻为 【答案】D 【知识点】计算电源的电动势和内阻 【详解】AB．根据部分电路欧姆定律可知，电键闭合时， 电键断开时， 代入数据可知，，。故AB错误； CD．根据闭合电路欧姆定律可知，当电键闭合时，外电路接入电流表内阻，此时有 当电键断开时，外电路接入电路表内阻 和R，此时有 代入数据后，可解得 ，。故Ｃ错误，Ｄ正确。 故选D。 10．质量为的物体和质量为的物体放置在粗糙的水平面上，水平外力以恒定的功率单独拉着物体运动时，物体的最大速度为；水平外力仍以相同的恒定功率拉着物体和物体共同运动时，如图所示，物体和物体的最大速度为，且从静止到达最大速度所用时间为，空气阻力不计。物体和从静止达到最大速度的过程中绳子作用在物体上的拉力的冲量为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【知识点】动量定理的内容 【详解】物体受到的滑动摩擦力 水平外力以恒定的功率拉着物体和物体共同运动，有 则 由动量定理有 解得 故选D。 11．如图所示，在水平放置且足够长的平板AB和CD之间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，两板的板间距为。大量质量为、电荷量为的粒子，以相同的速率沿纸面内的各个方向，从点射入磁场区域。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，若匀强磁场的磁感应强度大小为，AB板上被粒子打中的区域长度与CD板上被粒子打中的区域长度之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【知识点】带电粒子在直边界磁场中运动 【详解】由牛顿第二定律得 解得 可得带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 则AB板上被粒子打中的区域长度为 CD板上被粒子打中的区域长度为 则，故选A。 评卷人 得分 二、实验题 12．在“利用单摆测重力加速度”的实验中： (1)某同学尝试用DIS测量单摆的周期。如图所示，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。图中磁传感器的引出端A接到数据采集器上。使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于最低点。若测得连续N（N从“0”开始计数）个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期的测量值为 。 (2)由于器材所限，无法精确测量磁性小球的直径，对实验进行了调整。让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐运动，测量两次实验时摆线的长度、和对应的周期、，通过计算也能得到重力加速度的测量值。请你写出测量值的表达式 。（用、、、等字母表示） (3)通过实验获得以下数据。 摆线长l/cm 48.00 58.00 78.00 108.00 周期 2.00 2.40 3.20 4.40 可得重力加速度 m/s2。（结果保留三位有效数字） (4)该同学发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关，而实验中却要求摆角较小。请你简要说明其中的原因： 。 【答案】(1) (2) (3)9.87 (4)摆角太大，单摆的运动就不可以看作简谐运动 【知识点】用单摆测量重力加速度的大小 【详解】（1）由题知连续N（N从“0”开始计数）个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则 所以单摆周期的测量值为 （2）设磁性小球半径为r，则 ， 整理得 （3）由题表可得 所以 （4）摆角太大，单摆的运动就不可以看作简谐运动，所以实验中要求摆角较小。 评卷人 得分 三、解答题 13．如图所示，棱镜的截面为直角梯形，一束细光束由边的O点斜射入棱镜，光路图如图所示，光在边和边均发生全反射。光束射到边的位置恰好在边的中点，且此位置的入射角比临界角大，已知，，，光在真空中的传播速度为c。求： (1)棱镜材料的折射率； (2)光从射入棱镜到射出棱镜的时间。 【答案】(1) (2) 【知识点】光的折射定律、发生全反射的条件、临界角 【详解】（1）设临界角为C，由题意可知光束在边的入射角为，则 解得 又 解得。 （2）由几何关系得， 则为等腰三角形，则有 光束在边的入射角为，光束在边发生全反射，由几何关系可知反射光线平行于边且 光束在棱镜中的传播速度为 光从射入棱镜到射出棱镜的时间为 解得。 14．地震波中既有横波又有纵波。图甲是地震波中的一列横波在时刻部分质点的波形图，图乙是由这列横波引起的处质点的振动图像，求： (1)该列横波的传播方向和速度； (2)质点从到的过程中运动的路程； (3)质点的振动方程。 【答案】(1)沿轴正方向传播， (2) (3) 【知识点】振动图像与波形图的结合 【详解】（1）由图乙可知时，质点向上振动，根据波形平移法可知，该列横波沿轴正方向传播；由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，则波速为 （2）时刻，质点处于平衡位置，由 可知质点从到的过程中运动的路程为 （3）由图乙可知质点的振动方程为 15．如图所示，虚线左侧的水平地面粗糙，右侧的水平地面光滑，在虚线左侧20m处静止着一质量为的物块A，在虚线右侧静止着质量为的长木板B，B的右端静止放置着另一质量为的小物块C，现给A一水平向右、大小为的初速度，一段时间后A与B发生碰撞并粘在一起，已知A与左侧地面间的动摩擦因数为，C与B间的动摩擦因数为，重力加速度，A、C均可视为质点。 (1)求A与B发生碰撞后瞬间的速度大小； (2)若最终C恰好未滑离B，求长木板的长度。 【答案】(1) (2) 【知识点】板块/子弹打木块模型 【详解】（1）选A为研究对象，在OO1左侧运动阶段，设A与B碰撞前A的速度为v 由牛顿第二定律可知 联立解得 解得B的速度大小为 （2）全过程，A、B、C三者组成的系统动量守恒定律 由能量守恒定律可知 解得 16．在芯片制造工艺中，离子注入是精确掺杂半导体材料的关键技术，其简化原理如图所示：初速度可忽略的正一价磷离子的质量，电荷量，从离子源发出，经的高压加速电场加速后，进入静电分析器，该分析器内部为四分之一圆弧形真空通道，中心线半径，通道内存在均匀辐向电场，离子沿中心线做匀速圆周运动，通过静电分析器的离子，从点沿方向（磁场区域的竖直直径）进入一圆形匀强磁场区域，磁场区域半径，磁感应强度大小可调，方向垂直纸面向外，右侧硅片与等高且平行于，其到的距离为，忽略离子重力及离子间相互作用，求： (1)离子进入圆形磁场区域时的速度大小； (2)静电分析器通道内辐向电场沿中心线处的电场强度大小； (3)为保证离子能打到硅片上，求圆形区域内磁感应强度的取值范围。（计算结果保留2位有效数字） 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】粒子由电场进入磁场 【详解】（1）离子在加速电场中，由动能定理 解得 代入数据得 （2）离子在静电分析器中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则 解得 （3）离子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则 所以 如图所示 若离子从磁场下边界射出，则 解得 所以 若离子从磁场上边界射出，则 解得 所以 所以圆形区域内磁感应强度的取值范围为。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南京市普通高中2025-2026学年高二上学期期末物理选修练习卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ （考察内容：人教版必修3十一至十三章节+选修1全部+选修2第一章） 评卷人 得分 一、单选题 1．若透明度较高的宝石晶体内部存在裂隙面，当用白光垂直照射此面时，该处会出现七彩的亮光，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．此现象是光在宝石内折射引起的 B．此现象是光的于涉现象 C．此现象是由光的偏振性引起的 D．此现象是光的衍射现象 2．电磁波在真空中传播的速度，有一个广播电台的频率f=60.0MHz，这个电台发射的电磁波的波长λ为（    ） A．2m B．4m C．5m D．7m 3．现有一光线以相同的入射角，射入两杯不同浓度的溶液中，折射光线如图所示（），已知溶液的折射率随浓度增大而变大。对比甲、乙两杯溶液中的光现象，下列描述正确的是（　　） A．甲溶液的折射率大 B．甲溶液的浓度小 C．甲溶液中光线传播的速度大 D．甲溶液中光线发生全反射的临界角大 4．飞力士棒是物理治疗师发明的一种物理康复器材。标准型飞力士棒中间的握柄和两端负重头用一根PVC软杆连接，棒的固有频率为4.5Hz，如图所示，可以使用双手对飞力士棒进行驱动，忽略空气阻力，则下列关于飞力士棒的认识正确的是（    ） A．使用者用力越大棒振动越快 B．若只将PVC杆增长，棒的固有频率不变 C．该棒振动的频率一定等于4.5Hz，与驱动力的频率无关 D．随着手振动的频率越接近固有频率，棒振动的幅度一定变大 5．如图所示，将内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，半圆槽左侧靠着竖直墙，右侧靠着物块。让一光滑小球从半圆槽口点处由静止开始下滑，半圆槽的最低点为，半圆槽的另一槽口为，下列说法正确的是（　　） A．小球能运动到点 B．小球从点运动到点的过程中，竖直墙对半圆槽的冲量为0 C．小球从点运动到点的过程中，小球的机械能守恒 D．小球从点向点运动的过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒 6．如图所示，回旋加速器是利用磁场使带电粒子回旋至交变电场中加速的装置，图中虚线1、2是某一粒子从静止开始不断被电场加速后回旋过程的部分轨迹（其他轨迹未画出），轨迹的半径之比，两轨迹中粒子的动能分别为，角速度分别是，从静止开始运动到图中两轨迹时，粒子被电场加速的次数分别为，则（　　） A．两轨迹圆心位置相同 B． C． D． 7．如图所示是我国自行研制的直升机“吉祥鸟”，其质量为。现“吉祥鸟”在无风的情况下悬停于空中，螺旋桨向下推空气时使空气获得的速度大小为，忽略尾翼螺旋桨消耗的能量，重力加速度为，则“吉祥鸟”在悬停的一段时间内（    ） A．空气对飞机的冲量为零 B．空气对飞机做的功为 C．发动机消耗的功率为 D．飞机对空气的作用力和空气对飞机的作用力是一对平衡力 8．如图所示，高压输电线上有a、b、c三根相互平行的水平长直导线并通有相同的电流I。、、为导线a、b、c上同一竖直面的三个点，连接三点构成的三角形为等腰直角三角形，O为连线的中点。不计地磁场的影响。下列说法正确的是（　　） A．O点的磁感应强度方向从O指向 B．O点的磁感应强度方向从O指向 C．导线b受到的安培力方向竖直向上 D．导线a、c受到的安培力相同 9．如图所示的电路中，电压表为理想电压表，电流表的内阻不能忽略，电键闭合时，电压表和电流表的示数分别为、；电键断开时，电压表和电流表的示数分别为、。下列说法正确的是（    ） A．电流表的内阻为 B．定值电阻的阻值为 C．电源电动势为 D．电源的内阻为 10．质量为的物体和质量为的物体放置在粗糙的水平面上，水平外力以恒定的功率单独拉着物体运动时，物体的最大速度为；水平外力仍以相同的恒定功率拉着物体和物体共同运动时，如图所示，物体和物体的最大速度为，且从静止到达最大速度所用时间为，空气阻力不计。物体和从静止达到最大速度的过程中绳子作用在物体上的拉力的冲量为（　　） A． B． C． D． 11．如图所示，在水平放置且足够长的平板AB和CD之间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，两板的板间距为。大量质量为、电荷量为的粒子，以相同的速率沿纸面内的各个方向，从点射入磁场区域。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，若匀强磁场的磁感应强度大小为，AB板上被粒子打中的区域长度与CD板上被粒子打中的区域长度之比为（　　） A． B． C． D． 评卷人 得分 二、实验题 12．在“利用单摆测重力加速度”的实验中： (1)某同学尝试用DIS测量单摆的周期。如图所示，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。图中磁传感器的引出端A接到数据采集器上。使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于最低点。若测得连续N（N从“0”开始计数）个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期的测量值为 。 (2)由于器材所限，无法精确测量磁性小球的直径，对实验进行了调整。让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐运动，测量两次实验时摆线的长度、和对应的周期、，通过计算也能得到重力加速度的测量值。请你写出测量值的表达式 。（用、、、等字母表示） (3)通过实验获得以下数据。 摆线长l/cm 48.00 58.00 78.00 108.00 周期 2.00 2.40 3.20 4.40 可得重力加速度 m/s2。（结果保留三位有效数字） (4)该同学发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关，而实验中却要求摆角较小。请你简要说明其中的原因： 。 评卷人 得分 三、解答题 13．如图所示，棱镜的截面为直角梯形，一束细光束由边的O点斜射入棱镜，光路图如图所示，光在边和边均发生全反射。光束射到边的位置恰好在边的中点，且此位置的入射角比临界角大，已知，，，光在真空中的传播速度为c。求： (1)棱镜材料的折射率； (2)光从射入棱镜到射出棱镜的时间。 14．地震波中既有横波又有纵波。图甲是地震波中的一列横波在时刻部分质点的波形图，图乙是由这列横波引起的处质点的振动图像，求： (1)该列横波的传播方向和速度； (2)质点从到的过程中运动的路程； (3)质点的振动方程。 15．如图所示，虚线左侧的水平地面粗糙，右侧的水平地面光滑，在虚线左侧20m处静止着一质量为的物块A，在虚线右侧静止着质量为的长木板B，B的右端静止放置着另一质量为的小物块C，现给A一水平向右、大小为的初速度，一段时间后A与B发生碰撞并粘在一起，已知A与左侧地面间的动摩擦因数为，C与B间的动摩擦因数为，重力加速度，A、C均可视为质点。 (1)求A与B发生碰撞后瞬间的速度大小； (2)若最终C恰好未滑离B，求长木板的长度。 16．在芯片制造工艺中，离子注入是精确掺杂半导体材料的关键技术，其简化原理如图所示：初速度可忽略的正一价磷离子的质量，电荷量，从离子源发出，经的高压加速电场加速后，进入静电分析器，该分析器内部为四分之一圆弧形真空通道，中心线半径，通道内存在均匀辐向电场，离子沿中心线做匀速圆周运动，通过静电分析器的离子，从点沿方向（磁场区域的竖直直径）进入一圆形匀强磁场区域，磁场区域半径，磁感应强度大小可调，方向垂直纸面向外，右侧硅片与等高且平行于，其到的距离为，忽略离子重力及离子间相互作用，求： (1)离子进入圆形磁场区域时的速度大小； (2)静电分析器通道内辐向电场沿中心线处的电场强度大小； (3)为保证离子能打到硅片上，求圆形区域内磁感应强度的取值范围。（计算结果保留2位有效数字） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $