湖北省十堰市郧阳中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题

物理练习参考答案 题号 3 6 7 8 9 10 答案 B B D AD BD CD 11.(6分)(1)< (2) m vl-cos0 =-m1-cos +m21-cos (3)13 sin B 12.(8分)(1)BD (2)n= (3)> (4)等于 好T1 sina 1.a2分)m警 (2)2V6R 3c 9m日解得0=30 【详解】(1)设光经4AC折射后折射角为0，则有n=5血已 (2分) 圆弧BD面上全反射临界角为C,则有simC=1解得C=45 (2分) 45 45 作出光路图如图所示 30° 截面内圆弧BD有光线射出的长度为ED区域，其长度，=TR 题(2分) 4 (2)做圆弧D的切线且与AC平行，切点为G时，光线在介质中的路径最长，如图所示 由几何关系可得，路径长为5= R 23R (2分) c0s30° 3 又有v== (2分) 解得传播时间1=5-26R (2分) 3c 14.(16分)(1)6ms,水平向左， 号s,水平向右)子,水平向左，E。 2 【详解】(1)根据题意可知，小球从开始下落到P处过程中，水平方向上动量守恒，则有m叫=M%(2分) 由能量守恒定律有gh=m+号M (2分) 2 12 联立解得y=6m/s,=三m/s (2分) 3 即小球速度为6ms,方向水平向左，大物块速度为s,方向水平向右。 (2)由于小球落在物块a正上方，并与其粘连，小球竖直方向速度变为0，小球和物块a水平方向上动量守恒，则 有m%=(m+m)%(1分) 解得y=2m/s 设当弹簧形变量为x,时物块b的固定解除，此时小球和物块a的速度为'，根据胡克定律F=k红 (1分】 系统机城能守恒m+m,)片-m+风+号树 (2分) 联立解得y4=1m/s,x=0.3m (2分) 固定解除之后，小球、物块和物块b组成的系统动量守恒，当三者共速时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定 1/2 律有(m+m。)y=(m+m。+m) 2分》写解得%号s,方向水平向左。 由能量守恒定律可得，景大弹性势能为。m+m)片+树-m+风，+%)片- (2分) 2 1 15.(18分)(1)y= 折x≤0)2)5+)m(3)红+1my gB 【解析】(1)设离子从坐标为(x,Y)的位置进入电场做类平抛运动，根据类平抛运动规律有： -x=t(1分) 少=a21分) Eq=ma(1分)， 1 联立可得电场边界的轨迹方程为：y 4h2(x≤0) (2分) (2)从y=h处入射的离子在电场中加速后的速度最大，进入磁场后其轨迹的半径最大，故边界刚好与之相切时， 所有离子刚好都不能从磁场的右边界射出。由电场的边界轨迹方程可得粒子入射点的横坐标为x=一2h,该离子从 0点进入磁场时速度方向与x轴正方向之间夹角的正切值tam日=2×上=】。 (1分) -x 故0=45°，进入速度v=√2y, (2分) 由洛伦益力提供向心力可得gvB=m三，则R=2m v2 (1分) R qB 由几何关系可得：a=R+怎R=5+Dm (2分) (3)对于任意0≤y≤h进入电场的离子，离开0点时，设其速度方向与×轴正方向的夹角为B, 则v=% (1分) E cos B 离子在磁场中运动的半径R'=mY mvo (2分) gB gBcos B XX/XX ×××X 其轨迹与y轴的交点与坐标原点0的距离L=2Rc0sB=2 (2分) qB ××××× 所有离子均经过该位置，故离子覆盖的区域面积如图中阴影部分所示， 根据几何关系有：S=2x 242，+ (2分》 4 gB gB /9B 实外意论十得面的 2/2 物理练习 一、选择题：(每小题4分，共40分。其中1~7为单选题，8~10为多选题，选不全得2分) 1.物理学在发展完善的过程中，不同年代的物理学家对物理现象进行观察、思考和研究、在实验论证、逻辑推理、演绎论证等基础上建构了现在比较完善的体系。下列关于物理学重大历史 事件描述合理的是（ ） A.19世纪30年代，库仑认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷之间通过电场相互作用，并引入电场线的手段进行描述 B.安培发现了电流的热效应 C.奥斯特在一次讲课中，他偶然地把导线放置在一个指南针的上方，通电时指南针转动了，这就是电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 D.法拉第受到通电导线和磁体磁场相似性的启发，提出了分子电流假说 2.在同一地点做简谐运动的甲、乙两个单摆，其摆长相同，甲单摆的质量是乙单摆质量的9，甲摆球经过平衡位置的速度是乙摆球经过平衡位置的速度的2，则以下说法正确的是( ) A.甲、乙做简谐运动的周期之比为3：2 B.甲、乙做简谐运动的周期之比为1：1 C.甲、乙做简谐运动的振幅之比为1：1 D.甲、乙做简谐运动的振幅之比为3：2 A.图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象 B.图乙医用内窥镜利用光的干涉现象 C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野 D.图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的 4.如图所示，学生练习用脚颠球。某次足球由静止自由下落1.25m，被重新颠起，离开脚部后竖直上升的最大高度仍为1.25m。已知足球与脚部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重 高二物理试卷(共6页，第1页) 学科网（北京）股份有限公司 力加速度大小g取10m/s²，不计空气阻力，则() A.足球下落到与脚部刚接触时动量大小为4kg·m/s B.足球自由下落过程重力的冲量大小为2N·s C.足球与脚部作用过程中动量变化量为零 D.脚部对足球的平均作用力为足球重力的9倍 5.如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M 的滑块，滑块的一侧是一个 弧形凹槽OAB，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v₀从A 点冲上凹槽，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是 () A. 当 时，小球能到达B点 B.如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上 C. 当 时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大 D.如果滑块固定，小球返回A点时对滑块的压力为 6.某质点做简谐振动的位移时间关系图像如图所示。图中的t₀未知，已知周期为T、振幅为A，下列说法正确的是 () A. t₀+0.25T 时刻, 质点的加速度最小 B.0时刻质点的速度为负，加速度为正 C. 未知量t₀为 D.质点的振动方程为 7.如图所示，竖直平面内半径为R的圆形区域内有垂直于圆面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，P、Q为圆形区域竖直直径的两个端点，M、N为圆形区域水平直径的两个端点。质量均为 m、电荷量均为q的大量带正电的粒子，以相同的速率从P点向圆面内的各个方向射入磁场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用力均不计，则下列说法正确的 是( ) A.若粒子射入磁场的速率为 则粒子均沿竖直方向射出磁场 高二物理试卷(共6页，第2页) 学科网（北京）股份有限公司 B.若粒子射入磁场的速率为 则粒子最远可以从M点射出磁场 C.若粒子射入磁场的速率为 则粒子在磁场中运动的时间可能为 D.若粒子射入磁场的速率为 则不可能有粒子从N点射出磁场 8.在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是 () A.穿过a、b两个环的磁通量始终相同 B.穿过b环的磁通量始终是c环的一半 C. a、c两个环中都有感应电流 D.从上往下看b中感应电流的方向为顺时针 9.位于x=0.25 m的波源P从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正、负方向传播，在t=2.0s时波源停止振动，t=2.1s 时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置 质点b的平衡位置 xb=-0.5m。下列说法正确的是() A.波源的起振方向沿y轴负方向 B. t=0.42s时, 波源的位移为正 C. t=2.25s时, 质点a沿y轴负方向振动 D. 在0到2s内, 质点b运动总路程是2.55m 10.如图(a)，边长为d的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为R。虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间 t变化的规律如图(b)。虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为B₀。下列说法正确的是() A. t₀时刻，线框中产生的感应电动势大小为 B. t₀时刻，线框所受安培力的合力为0 C.2t₀时刻，线框受到的安培力大小为 D.在0~2t₀|内通过线框导线横截面的电荷量为 高二物理试卷 (共6页，第3页) 学科网（北京）股份有限公司 二、非选择题：共60分 11.(6分)如图所示，某实验小组利用量角器和两个小钢球验证动量守恒定律。 (1)用天平测得小钢球P、Q的质量分别为m₁、m₂。(2)将P、Q悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上，然后将P 向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为θ，由静止释放，测出P、Q相碰后P 向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ₁、Q向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ₂，则需满足m₁ m₂(填“>”或“<”)；若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为 (用测得的物理量表示)。 (3)若P、Q碰撞是弹性碰撞，悬线与竖直方向夹角较大，为使第二次的碰撞点还在最低点，则m₁: m₂= 。 12.(8分)如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面 aa'和 bb'。O为直线AO与 aa'的交点。在直线OA 上竖直地插上P₁、P₂两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有 A.插上大头针P₃，使P₃仅挡住P₂的像 B.插上大头针P₃，使P₃挡住P₁的像和P₂的像 C.插上大头针P₄，使P₄仅挡住P₃ D. 插上大头针P₄, 使P₄挡住P₃和P₁、P₂的像 (2)过P₃、P₄作直线交 bb'于O',过O'作垂直于的直线NN', 连接OO'。测量图中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率n= 。 (3)为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图所示。保持相同的入射角α₁，测得折射角分别为( 则玻璃和该介质的折射率大小关系为(填“>”或“<”)。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材料有关。 高二物理试卷(共6页，第4页) 学科网（北京）股份有限公司 (4)一位同学准确地画好玻璃砖的界面aa''和bb'后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些，如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值 准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 13.(12分)某透明均匀介质的横截面由四分之一圆 CBD和一个直角三角形ABC构成，如图所示，其折射率 四分之一圆的半径为R，CD面为黑色吸光板， 一束单色平行光从AC界面上不同位置均匀射入透明介质，入射角( 已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光的多次反射。求： (1)截面内圆弧BD有光线射出的长度。 (2)从圆弧BD射出光线在介质中的最长传播时间。 14.(16分)如图所示，内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上，P、Q分别为轨道的两个端点且位于同一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处轨道的切线沿竖直方向。小物块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定。一质量 的小球自Q点正上方 h=2m处自由下落，无能量损失地滑入轨道，并从P点水平抛出，恰好击中a，与a粘在一起且不弹起。当弹簧拉力达到F=15N时，b解除锁定开始运动。已知a的质量 b的质量 方形物体的质量 重力加速度大小 弹簧的劲度系数k=50N/m,整个过程弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式 (x为弹簧的形变量)，所有过程不计空气 高二物理试卷(共6页，第5页) 学科网（北京）股份有限公司 阻力。求： (1)小球到达P点时，小球及方形物体相对于地面的速度大小v₁、v₂； (2)弹簧弹性势能最大时，b的速度大小 vb及弹性势能的最大值 15.(18分)如图，竖直平面内有 xoy 坐标系，坐标系的第二象限内有一曲线边界，在此边界的上方有一平行于 y轴向下的匀强电场。带电量为 q、质量为m的正离子可以以平行于 x轴的初速度v从此边界上任意点进入匀强电场，且正离子均从坐标原点O离开电场。若有一宽度为h的上述离子组成的离子束，其下边界刚好位于x轴上。坐标系0<x<a(a未知)的范围内有一方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，所有离子刚好都不能从磁场的右边界射出。若电场强度的大小为 离子的重力忽略不计。求： (1)电场边界的轨迹方程； (2)磁场右边界的横坐标a的值； (3)磁场中离子束能够覆盖的区域面积。 高二物理试卷(共6页，第6页) 学科网（北京）股份有限公司 $食00地，引窗北， 物理练习 一、选择题：（每小题4分，共40分。其中1~7为单选题，8一10为多选题，选不全得2分） 1,物理学在发展完善的过程中，不同年代的物理学家对物理现象进行观察、思考和研究、在实 验论证、逻辑推理、演绎论证等基础上建构了现在比较完善的体系。下列关于物理学重大历史 事件描述合理的是() A.19世纪30年代，库仑认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷之间通过电场相互作 用，并引入电场线的手段进行描述 识时，0日网包直对处身利岛是府园 B.安培发现了电流的热效应 C,奥斯特在一次讲课中，他偶然地把导线放置在一个指南针的上方，通电时指南针转动了，这 就是电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 D.法拉第受到通电导线和磁体磁场相似性的启发，提出了分子电流假说 2在同一地点做简谐运动的甲、乙两个单摆，其摆长相同，甲单摆的质量是乙单摆质量的？ 甲摆球经过平衡位置的速度是乙摆球经过平衡位置的速度的子，则以下说法正确的是() A甲、乙做简谐运动的周期之比为3：2 B.甲、乙做简谐运动的周期之比为1：1 C.甲、乙做简谐运动的振幅之比为1：1 D.甲、乙做简谐运动的振幅之比为3：2 3.关于下列四幅图所涉及的光学知识，说法正确的是( 物镜接光源 没的9许对的9记门明，9，大减d 0 传光柬 坦克外部 光导纤编 玫璃 ↓11 传像束 川 控制纽 坦克内部 甲 丙 0,丁无4,8 A.图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象 号设秋而叙为项， B.图乙医用内窥镜利用光的干涉现象 内农大调来面讯，的出得阳认珠序转式 C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野 所圆，的收人的股 D.图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的 4.如图所示，学生练习用脚顺球。某次足球由静止自由下落1.25m,被重新颠起，离开脚部后 竖直上升的最大高度仍为1.25m。已知足球与脚部的作用时间为0.1s,足球的质量为0.4kg,重 高二物理试卷（共6页，第1页） 力加速度大小g取10m/s3,不计空气阻力，则()，率1 A.足球下落到与脚部刚接触时动量大小为4kgm/s 月是 B.足球自由下落过程重力的冲量大小为2N:S C.足球与脚部作用过程中动量变化量为零 D.脚部对足球的平均作用力为足球重力的9倍 5.如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个弧形凹槽O4B, 凹槽半径为R,A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度o从A点冲上凹槽，重力加速 度大小为9，不计摩擦。下列说法中正确的是() A.当。=√2gR时，小球能到达B点 M B.如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上 777777777777777777 C.当。=√2gR时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大千 D.如果滑块固定，小球返回A点时对滑块的压力为m 6.某质点做简谐振动的位移时间关系图像如图所示。图中的。未知，已知周期为T、振幅为A, 下列说法正确的是() x的证超H,C0三1.日 A.t。+0.25T时刻，质点的加速度最小 烟滋的许 B.0时刻质点的速度为负，加速度为正 /10 3 C.未知量，为云 A D.质点的振动方程为x=Asin - 7.如图所示，竖直平面内半径为R的圆形区域内有垂直于圆面向里的匀强磁场，磁感应强度 大小为B,P、Q为圆形区域竖直直径的两个端点，M、N为圆形区域水平直径的两个端点。质 量均为m、电荷量均为g的大量带正电的粒子，以相同的速率从P点向圆面内的各个方向射入 磁场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用力均不计，则下列说法正确的 是() A,若粒子射入磁场的速率为Bg ，则粒子均沿竖直方向射出磁场 m P 高二物理试卷（共6页，第2页） B.若粒子射入磁场的速率为5BgR,则粒子最远可以从M点射出磁场 2m m C,若粒子射入磁场的速率为3g,则粒子在磁场中运动的时间可能为0 m D。若粒子射入酷场的速率为3B,则不可能有粒子从N点射出磁场 m 8.在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，“、6、c为三 个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片向右滑动时， 下列说法正确的是（) A.穿过a、b两个环的磁通量始终相同 B.穿过b环的磁通量始终是c环的一半 C.a、c两个环中都有感应电流 D.从上往下看b中感应电流的方向为顺时针 9.位于x=0.25m的波源P从=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正、负方向传播，在 1=2.0s时波源停止振动，=2.1s时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置x。=1.75m, 质点b的平衡位置x=一0.5m。下列说法正确的是( A.波源的起振方向沿y轴负方向 +y/cm B.1=0.42s时，波源的位移为正 1.25/-0.750.25/0.250.75/-1.25 1.75 C.1=2.25s时，质点a沿y轴负方向振动 D.在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m 10.如图(a),边长为d的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为R。虚线MN恰好 将线框分为左右对称的两部分，在虚线M左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直 于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图(b)。虚线MN右侧存在垂 直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为B。下列说法正确的是( Ao时刻，线框中产生的感应电动势大小为 B.to时刻，线框所受安培力的合力为0 C.2o时刻，线框受到的安培力大小为3d 2 2Rto (a) D.在0~2t,内通过线框导线横截面的电荷量为Pd R 高二物理试卷（共6页，第3页) 二、非选择题：共60分 11.(6分)如图所示，某实验小组利用量角器和两个小钢球验证动量守恒定律。 (1)用天平测得小钢球P、Q的质量分别为m、m2. (2)将P、Q悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰 好相切，球心位于同一水平线上，然后将卫向左拉起使其 5040302010 020304050 悬线与竖直方向的夹角为日，由静止释放，测出P、Q相碰 后P向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为、Q 向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为2，则需满足mm:(填“>”或“<”)：若两 球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为 (用测得的物理量表示)。 (3)若P、Q碰撞是弹性碰撞，悬线与竖直方向夹角较大，为使第二次的碰撞点还在最低点， 则m:m2= 12.(8分)如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用 图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面ad和bb'。O为直线A0与aa 的交点。在直线OA上竖直地插上P、P,两枚大头针。 ()该同学接下来要完成的必要步骤有 P o N A.插上大头针R,使仅挡住P的像 B.插上大头针P,使P挡住P的像和P的像 P C.插上大头针P,使P仅挡住B D.插上大头针P,使P挡住P和P、P的像 2过P、P作直线交bb于O,过0作垂直于的直线MN”',连接O0。测量图中角a和B的大 小。则玻璃砖的折射率n= _o ()为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图所示。 保持相同的入射角a,测得折射角分别为a,、,(α，<%，)，则玻璃和该介质的折射率大小关 系为几骇璃 质（填“>”或“<"）。此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介质材 料有关。 高二物理试卷（共6页，第4页) 玻璃 某介质@ (4)一位同学准确地画好玻璃砖的界面a'和bb后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些， 如图所示，而实验的其他操作均正确，则折射率的测量值 准确值（选填“大于”、“小于” 或“等于”)。 -a b h 13.(12分)某透明均匀介质的横截面由四分之一圆CBD和一个直角三角形ABC构成，如图 所示，其折射率n=√2，四分之一圆的半径为R,CD面为黑色吸光板，∠BAC=60°。一束单色 平行光从AC界面上不同位置均匀射入透明介质，入射角0=45°，已知光在真空中的传播速度 为c,不考虑光的多次反射。求： (1)截面内圆弧BD有光线射出的长度。 (2)从圆弧BD射出光线在介质中的最长传播时间。 D 45 60° B 14.(16分)如图所示，内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上，P、Q分别为轨道 的两个端点且位于同一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处轨道的切线沿竖直方向。小物 块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定。一质量m=一kg的小球自Q点正上方h=2m 处自由下落，无能量损失地滑入轨道，并从P点水平抛出，恰好击中a,与a粘在一起且不弹 起.当弹簧拉力达到F=15N时，b解除锁定开始运动.已知a的质量m,=kg,b的质量m,=三kg, 4 方形物体的质量M=?g,重力加速度大小g=10m/S3,弹簧的劲度系数k=50、/m,整个过 弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式E。)Gx为弹竇的形变量，所有过程不计空 高二物理试卷（共6页，第5页) 阻力。求： (1)小球到达P点时，小球及方形物体相对于地面的速度大小片、： (2)弹簧弹性势能最大时，b的速度大小4及弹性势能的最大值E。 O h a圆wwM圓b 77777777777i777777777777777777 15.(18分)如图，竖直平面内有xoy坐标系，坐标系的第二象限内有一曲线边界，在此边界 的上方有一平行于y轴向下的匀强电场。带电量为q、质量为m的正离子可以以平行于x轴的 初速度ⅴ从此边界上任意点进入匀强电场，且正离子均从坐标原点0离开电场。若有一宽度为 h的上述离子组成的离子束，其下边界刚好位于x轴上。坐标系0<x<a(a未知)的范围内有一 方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，所有离子刚好都不能从磁场的右边界射 2 出。若电场强度的大小为 离子的重力忽略不计。求： 2gh (1)电场边界的轨迹方程： (2)磁场右边界的横坐标a的值： (3)磁场中离子束能够覆盖的区域面积。 E ××× a X×××× ××××× 高二物理试卷（共6页，第6页）