江苏南京师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷

南京师大附中2025-2026学年第一学期 高二年级期末考试 物理试卷 时间：75分钟总分：100分 一、单项选择题：每题4分，共40分，每题只有一个选项符合题意. 1.下列有关光的说法正确的是 A.自然光照在防蓝光眼镜上反射出蓝紫色的光，发生了全反射现象 B.相机镜头可以加装某种滤镜以拍摄更加清晰的水底景象，利用了光的偏振原理 C.工业上用激光切割钢板，主要是利用了激光平行度非常好的特点 D.通过一个狭缝来观察日光灯可以看到彩色条纹，这是因为光的干涉 2.如图所示，图线、b是两个完全相同的线圈在同一匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦式电流 的图像，以下关于这两个正弦式电流的说法错误的是 ↑iA 众.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零 10 B.两个线圈的转速之比为32 h C.正弦式电流a的瞬时值为i=10sin(5dA 0.1 0.3 0.57/8 D.正弦武电流乃的最大值为号A -10 3.如图所示，电磁炉只能加热含有磁性材料的锅具。某种铁合金复合锅在电磁炉上能使用。下列说 法正确的是 A.该电磁炉能加热食物的原理是电流的磁效应 &.电磁炉接直流电源后也能正常加热锅内的食物 C.电磁炉接电压更大的交流电源后，能更快加热食物 D.将该锅换成陶瓷锅后也一定能通过电磁炉加热食物 4.如图所示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置①光源、②滤光片、③ 单缝、④双缝、⑤遮光简、⑥光屏。下列说法正确的是 ①②⑧④ ⑤ 回 A,仅减小③和④之间的距离，观察到的条纹变密 B.仅增大④和⑥之间的距离，观察到的条纹变密 C,仅换用间距更大的双缝，观察到的条纹变疏 D.仅换用频率更小的单色光，观察到的条纹变疏 试卷第1页，共5页 5.绝缘轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。操作①：将磁铁从弹簧原长位置静止释放，磁铁开 始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。操作②：现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的 水平桌面上，仍将磁铁从弹簧原长位置静止释放，振动最终也停止，振动过程磁铁未 撞击桌面。则 A两种情况下，磁铁所受力的个数始终相同 B两种情况下，整个系统损失的机械能相同 C.操作②中磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力为极大值 D.操作②中磁铁向上运动时，线圈对桌面的压力大于自身重力 6.某家用电路如图所示，A、B间接有保险丝、交流电压表、“220V880W”的电饭锅及“220V220W” 的抽油烟机。现接入电压u=311sin(100m)V的交流电，以下说法正确的是 A.交流电压表的示数为311V Ao 广 保险丝 B.电饭锅发热功率是抽油烟机发热功率的4倍 C.电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于5A ⊙ 电饭锅 0 抽油烟机 D1min内抽油烟机和电饭锅消耗的电能共为6.6×103J Bo 7.在如图所示的电路中，a、b、c是三个完全相同的灯泡，R是一个定值电阻，L是一个理想电感 线圈。下列判断正确的是 YYYY 系 A.S闭合瞬间，a、c灯立即同时亮，b灯逐渐变亮 R B.S闭合瞬间，三灯立即同时亮，然后b灯逐渐变亮 C.S闭合以后，待电路稳定再断开S,b、c灯逐渐熄灭 b D.S闭合以后，待电路稳定再断开S,a、c灯立即熄灭 8小明发现家里冰箱门忘记关闭时，会发出提示音，他研究得知，门框内部电路中有一载流子为负 电褕的霍尔元件，工作时通有恒定电流I,方向与OC平行从左向右；冰箱门上元件对应位置有一N 极朝外的磁铁，冰箱门关闭时会在霍尔元件中产生电压，检测到该电压小于某阚值时，装置会发出 提示音。下列说法错误的是 A.冰箱门关闭时，霍尔元件的下表面电势高于上表面 B.打开冰箱门的过程中，霍尔电压减小 C.换用更薄(OA方向)的霍尔元件，可以增大会发出提示音的冰箱门角度范围 D.若冰箱门关闭时恒定电流I减小，则霍尔元件上、下表面间电势差减小 0 <霍尔元件 A 磁铁 试卷第2页，共5页 9.如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上固定一均质正方形金属线框abcd,其边长为L,总电阻为R。 线框右侧存在一个倾斜边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁场左侧边界与水平方向成 45°角。初始时线框的bc边与磁场下边界共线，且b点位于磁场底角 位置。现使线框以速度v水平向右匀速运动，直到cd边刚好完全进 XX 入磁场区域。x表示线框水平向右运动的位移，t表示线框运动的时间， I表示线框运动过程中感应电流的大小，E表示线框运动过程中感应电 XX 动势的大小，9表示线框截面流过的电荷量。则下列图像正确的是 XXX D 10.如图所示，真空中有圆柱体回旋加速器，处在竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中，圆柱体 金属盒的半径为R,高度为H,两盒狭缝间接有电压为U的交变电场，在加速器上表面圆心A处静 止释放质量m,电量+q的粒子，粒子从加速器底部边缘引出，不计带电粒子的重力、相对论效应及 粒子间的相互作用。则 A.粒子每转过半圈动能增加gU B.粒子引出时速度大小为B C.增大狭缝间电压，粒子仍从加速器底部引出 D.粒子的运动时间为 2Hm Eg 二、非选择题：共6题，共60分，其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11.(5分)某实验小组用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。 将质量为m1的小球A在斜槽上某高度处由静止释放，它在斜槽末端水 平飞出，落地点为P。在斜槽末端的支架上放置另一同样大小、质量为 2的小球B,将A球从斜槽上同一高度处由静止释放，在斜槽末端与B 球发生正碰后，两球均水平飞出，落地点为M和N,O为斜槽水平部 分末端在地面的投影，O'为支架上B球球心在地面的投影。 (1)实验中，两球质量应满足m▲2（填“大于”“小于”或“等 00 M PN 于”)： (2)若验证表达式▲（用上述必要字母表示）成立，则说明两球碰撞前后动量守恒。 12.(10分)某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小 球进行了如下实验： (1)将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示的单摆。在测量单摆的摆长时， 先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长，再用游标卡尺测得摆球的直径为d(读数如图2所示)。 从图2可知，摆球的直径为d在▲m。 (2)将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感 应强度的变化。将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的 变化曲线如图3所示。由图3可知，单摆的周期为▲ 试卷第3页，共5页 的己 倒性小球 机 图3 T2 图1 图2 图4 (3)经测量得到5组不同的摆长L和对应的周期T,画出L-T2图线，然后在图线赴选取A、B两 个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式8=▲（用图4中相关物理量字母表示)： (4)该同学通过比对当地重力加速度发现，实验测量的重力加速度偏大，他认为原因可能是计算摆 长时用的是摆线长度而未计入小球半径。你是否同意他的观点，请说明原因 13.(8分)光导纤维可利用全反射传导光信号。如图所示，光导纤维（可简化为长直玻璃丝)的示 意图，玻璃丝长为1，折射率为n(n<√2)，AB代表端面。为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另 一端面，求： (1)光在端面AB上的入射角应满足的条件； (2)光从玻璃丝的AB端面传播到另一端面的最长时间。 14.(10分)如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.3m,金属导轨所在的平面与水平面的夹角0=37°， 金属导轨的一端接有电动势E=3.0V、内阻r=1.02的直流电源。现把一个质量m=0.1kg的导体棒ab 放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，整个装置放在磁感应强度大小B=1.0T、垂直导 轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒接入回路的电 阻为R=2.02,金属导轨电阻不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。 sin37°-0.6，cos37°=0.8，求： (1)导体棒受到的摩擦力的大小和方向； (2)若磁感应强度的方向不变，要使导体棒保持静止，.求磁感应强度大小B的取值范围。 ▲▲△ 试卷第4页，共5页 15.（12分)如图所示，两平行绝缘支架上固定着间距L=1.0m的两平行光滑直导轨，其间接有 R=0.42的电阻，导轨上静止放置一质量m=1.0kg的金属棒EF。光滑水平面上放置一个长d=1.2m, 宽为L的有理想边界的匀强磁场区域PMN,其磁感应强度B随时间t变化规律为： B= 0.1t(T)(0≤t≤20s) 2(T)(t>20s) t=0时刻，棒EF离边界2的水平距离为0.4m。0~20s内磁场保持不动。棒EF与两平行导轨始 终接触良好，棒EF和导轨的电阻均不计。求： (1)=10s时，经过电阻R的电流的大小和方向； (2)0~20s时间内，电阻R上产生的焦耳热： (3)仁20s后，磁场以u=10m/s的速度向右匀速运动，棒EF最终获得的速度为多大？ p 一dNE B M ▲A△ 16.（15分)如图所示，在x轴上方存在一垂直xOy平面向外的匀强磁场。x轴下方另有一个半径为 R的圆形磁场区域，其圆心为y轴上的A点，边界过坐标原点O,磁感应强度大小为B,方向垂直 xOy平面向里。位于x轴负半轴的一绝缘板（厚度可忽略)CD中心有一小孔，孔径大小可以调整， 小孔左端P点横坐标恒为(-L,0)。位于圆形磁场右侧有一个粒子发射装置S可以发射一束在y轴方 向均匀分布、速率相同并且平行于x方向的带负电粒子流，粒子的质量为m,电荷量为一9，粒子束 的宽度为2R。处于装置中央的粒子速度方向对准A点，且经过图示磁场区域后刚好从坐标原点射出 并从P点射入第三象限。粒子的重力及相互作用忽略不计。求： (1)该粒子沉的速度； (2)若粒子束有一半能从板上的小孔通过，求小孔的宽度； (3)在第(2)问的小孔宽度下，使x轴上方磁场的磁感应强度变为原来的k倍，求通过小孔的粒 子所占比例。 y C D + + 4… 十十 x ←0 + × ←小 B 试卷第5页，共5页 南京师大附中2025-2026学年第一学期 高二年级期末考试物理试卷评分标准 一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个选项中，只有 一项是符合题目要求的) 1.B2.A3.C4.D5.B6.C7.D8.C9.D10.D 二、非选择题：共5题，共60分.其中第13题~第15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。 11.(5分) (1)大于(2分) (2)m·OP=m·OM+m2·O'N(3分) 12.(10分) (1)10.70mm; (10.65mm、10.75mm也可以得分)(2分) (2)2t0;（2分) (3) 4π2(L4-Lg) (3分) Ta2-I。2 （4)不同意。通过图像的斜率计算加速度，得到的结果与小球半径的具体数值无关。(3分) 13.(8分)解： (1)若要保证光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，则需保证光能在内芯发生全反射， 恰好发生全反射的光路如图所示。 由折射定律可得n=sin2 (2分) sinr 由几何关系可知a+r=90° 则有sinr=cosa 由临界角公式可得sin&=】 联立以上各式可得sini=√n-1(1分) 故要使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，应满足sini≤Vn2-1<1(1分) (2)当入射角取到si血i=√n-1时，光束在玻璃丝中运动时间最长。 此时光在玻璃纤维中运动的路径长度：s=l(2分) 则t=S。n1 （2分) cc 14.（10分)解： 《①)回路电流为1=R+方 -=1A 安培力大小为F=BL=0.3N (2分) 由电路电流方向及左手定则可知，安培力方向沿斜面向上 根据平衡条件可得F+f=mgsin37° 解得f=0.3N (2分) 摩擦力方向沿斜面向上 (1分) (2)最大静摩擦力为fmar=μngcos37°=0.4N (1分) 当最大静摩擦力沿斜面向上时，由BL+fmax=mgsin3T 解得=27 (2分) 3 当最大静摩擦力沿斜面向下时，由B,L=mgsin37°+fmac 解得马=号 (2分) 则碳感应强度大小的取值范围为号7≤B≤号7 15.（12分)解： (1)E=A"=△8.dL=0.12y(2分) △t△t R=0,3A(2分) (2)焦耳热9=PR=0.72J(2分) (3)对棒用动量定理，有∑B亚△f=w 可得BL△g=w 其中49=71=4地=Bx -t= tR R (2分) 其中x为磁场相对棒的位移 B'Ex =10x 可得V=R (1分) 可得v=V%,x=1.2m 棒的最终速度ym=12m/s(1分) 因为v≤u,所以最终棒的速度为10ms(2分) 16.(15分)解： (1)由题可知粒子速度方向对准A点时有=R(2分) 洛伦兹力提供向心力g州B=m竖 轨 解得=9B迟(2分) m ● “B (2)设粒子从O点进入第二象限后，经磁场偏转再次经过x轴时所在位置离O点距离为x, 根据洛伦兹力提供向心力可知g%,B=m5 其中由(1)可知，粒子速度方向对准A点时，刚好从坐标原点射出并从P点射入第三象限， 所以粒子在x轴上方破场及区域圆周运动的半轻”= 又因为x=2-r.cos0=2m:cos日=2m(2分) qB±qB上 所以粒子从O点入射时，y方向速度越大，偏转位移x越大，由于初始粒子沿y轴方向均匀分 布，粒子束有一半能从板上的小孔通过，也即距离x轴0.5R~1.5R的粒子均能从小孔通过，其 中距离x轴0.5R时，也即0=30的粒子刚好击中孔的右边界，此时飞=2m%:cos30°=3Z 9B上 2 (2分) 故小孔宽度为工-右= 1- 3 (1分) 2 (3)由(2)可知，k越大，x越小，对此分为如下三种情况： ()当从O点沿y轴正向入射时(x最大)，若击中小孔的右边界，则无粒子能通过小孔，则 有=2m=5L 9kB上2 解得k= 5 所以当k>2时，粒子所占比例)=0(2分) 万 (D）若偏转位移最大的粒子能通过小孔，即右=2r=2m≤L gB 解得k≥1 此时击中小孔右边界的粒子从O点入射时，其与y轴的夹角为，满足关系 有=2m%:cos=5L qkB上 2 解得cos=5k 2 而粒子偏转角度越小越容易打中小孔（越靠近A点所在水平方向上），故粒子所占比例 =22- 2R (2分) ()若k<1,则偏转位移最大的粒子击在P点左侧，能通过小孔则击中小孔左边界的粒子 从0点入射时，其与y轴的夹角为B,满足关系=2m,:c0E=L qkB上 解得cosB=k 同时还要满足粒子偏转距离x大于小孔右边界，故粒子所占比例为 2:R6mg4sm②--2--F（2分) 2R