精品解析：河南洛阳市2025-2026学年高二上学期2月期末考试物理试卷

2025-2026学年第一学期期末考试 高二物理试卷 本试卷共8页，全卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 2．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 考试时，监考教师使用手持金属探测器对进入考场的考生进行检查，如题图所示，该探测器涉及的基本原理是（　　） A. 涡流 B. 静电感应 C. 电磁阻尼 D. 电磁驱动 2. 下列关于电磁场、电磁波、电磁波谱的说法中正确的是（　　） A. 均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场 B. 电磁波谱按波长由长到短的顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线 C. 电磁波可由恒定的电场或磁场产生 D. 振荡电路只需有足够高的振荡频率就可以有效发射电磁波 3. 水球实验是“天宫课堂”中的一项物理实验，用来研究碰撞的特性。在“天宫课堂”第四课中，航天员朱杨柱做了一个水球，桂海潮手持着用干毛巾包裹着的乒乓球拍，只轻轻一碰，水球就像乒乓球一样弹开了。关于球拍与水球相互作用的过程，下列描述正确的是（　　） A. 球拍对水球的作用力大于水球对球拍的作用力 B. 球拍和水球组成的系统动量不守恒 C. 球拍对水球的冲量大于水球对球拍的冲量 D. 球拍对水球的冲量和水球对球拍的冲量相同 4. 如图所示的交变电流，前五分之二周期按正弦规律变化，后五分之三周期电流恒定，则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，某同学将两个相同的物体从A点以同一速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图上的1、2。若忽略空气阻力，在两个物体从抛出到刚要落地的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两个物体单位时间内动量的变化相同 B. 轨迹为1的物体在最高点的速度大 C. 轨迹为2的物体所受重力的冲量大 D. 轨迹为2的物体刚要落地时动能大 6. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度B随时间t按乙图规律变化时，下列关于导体环中感应电流随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图为LC振荡电路在时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，已知线圈的自感系数为0.2H，电容器的电容为，下列说法正确的是（　　） A. 的过程中，线圈中的磁场增强 B. 的过程中，两极板间电场方向向下，电场强度大小逐渐减小 C. 的过程中，线圈中磁感应强度方向向下，大小逐渐增大 D. 的过程中，两极板间电场方向向下，电路中电流逐渐增大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 关于传感器，下列说法正确是（　　） A. 电容式位移传感器是通过改变两极板电压改变电容的 B. 电子秤工作时，将感受到的压力信号转化为电信号 C. 光电式烟雾传感器工作时，将感受到烟雾浓度信号转化为电信号，实现自动报警 D. 在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有磁传感器 9. AI的快速发展极大促进了社会的进步，同时对电力的需求呈指数级增长，已成为全球电力需求飙升的重要原因之一。某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率750kW。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率110kW，所有变压器均可视为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A. 发电机的输出电流为3000A B. 输电线上损失的功率为4 kW C. 升压变压器的匝数比 D. 输送给储能站的功率为634kW 10. 如图所示，M、N是两根固定在绝缘水平台面上的光滑平行金属导轨，导轨足够长且电阻忽略不计，导轨间存在垂直于台面向下的匀强磁场。阻值相等的两金属棒ab、cd的质量分别为m、2m，两棒紧挨着置于导轨上。时刻，cd棒获得一水平向右、大小为（可调）的初速度，此后运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，经过一段时间t，两棒的间距为x。在这一过程中两棒的速度为v，通过cd棒的电流为i、电荷量为q，ab棒上产生的焦耳热为Q，关于以上物理量下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；再将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，将小球a再次从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a球两次落点的平均位置P、M与O点的距离。 （1）记a、b两球的质量分别为，实验中须满足条件__________（填“>”或“<”）； （2）已经测得和在实验误差范围内若测得b球平均落点N与O点的距离__________（用和表示），则验证了两小球在碰撞过程中满足动量守恒定律； （3）有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你分析和计算出被碰小球平抛运动水平射程的最大值为__________（用和表示）。 12. 实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（　　） A. 干电池 B. 磁铁 C. 低压交流电源 D. 刻度尺 （2）小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图乙所示，其读数值__________V，此时副线圈实际输出的电压可能为__________（填写正确选项）： A.14.0V B.15.6V C.17.7V （3）小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图丙所示，则在时间内该同学断开开关后，进行的操作可能是（　　） A. 拧紧了松动的铁芯 B. 增加了交流电源的频率 C. 减少了副线圈的匝数 D. 减少了原线圈的匝数 13. 如图所示，线圈的面积是，共20匝，线圈总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 （1）写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）1min时间内R上产生的热量； （3）线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量。 14. 如图所示，竖直平面内半径四分之一圆弧轨道与平台相切，平台高5m，其右侧地面上有一小沟MN宽3m，M端距离平台1m。质量为0.3kg的B球静止在平台上，现让小球A从圆弧轨道上与圆心O等高处由静止释放，A球下滑至平台并与B球发生碰撞。不计一切阻力，g取。求： （1）A球到达圆弧底端时的速度大小； （2）若碰撞后两球刚好分别落在小沟两侧的M、N两点，A球的可能质量。 15. 如图甲所示，两根平行、光滑且足够长的金属导轨固定在倾角的斜面上，其间距。导轨末端的斜面上固定有一个压力传感器（连接前，传感器已校零）。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。两根金属棒ab、cd与导轨始终保持垂直且接触良好，cd棒静止在压力传感器处。已知ab棒的质量为，cd棒和ab棒接入电路的电阻均为，导轨电阻不计，现对ab棒施加平行于导轨的外力F，使ab棒从静止开始向上运动，压力传感器的示数为，随时间t的变化图像如图乙所示（大小没有超出压力传感器量程），重力加速度g取。求： （1）金属棒cd的质量M； （2）20s内，的大小与ab棒的运动速度v之间的关系； （3）已知在时撤去外力F，ab棒速度减为0时距离出发点2.4m，求从撤去外力F到ab棒速度减为0所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期期末考试 高二物理试卷 本试卷共8页，全卷满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。 2．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 考试时，监考教师使用手持金属探测器对进入考场的考生进行检查，如题图所示，该探测器涉及的基本原理是（　　） A. 涡流 B. 静电感应 C. 电磁阻尼 D. 电磁驱动 【答案】A 【解析】 【详解】金属探测器是通过交流电产生的变化磁场在金属处产生涡流的基本原理。 故选A。 2. 下列关于电磁场、电磁波、电磁波谱的说法中正确的是（　　） A. 均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场 B. 电磁波谱按波长由长到短顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线 C. 电磁波可由恒定的电场或磁场产生 D. 振荡电路只需有足够高的振荡频率就可以有效发射电磁波 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据麦克斯韦方程组，均匀变化的电场（如电场强度随时间线性变化）会产生恒定的磁场，而非变化的磁场，故A错误。 B．电磁波谱按波长由长到短的顺序为：无线电波（波长最长）、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线（波长最短），该描述符合标准电磁波谱分类，故B正确。 C．电磁波是由变化的电场和磁场相互激发产生的，恒定的电场或磁场无法形成电磁波，故C错误。 D．有效发射电磁波要求振荡电路不仅具有足够高的振荡频率，还需具备开放结构（如天线）以实现能量辐射，仅高频率不足以保证有效发射，故D错误。 故选B。 3. 水球实验是“天宫课堂”中的一项物理实验，用来研究碰撞的特性。在“天宫课堂”第四课中，航天员朱杨柱做了一个水球，桂海潮手持着用干毛巾包裹着的乒乓球拍，只轻轻一碰，水球就像乒乓球一样弹开了。关于球拍与水球相互作用的过程，下列描述正确的是（　　） A. 球拍对水球的作用力大于水球对球拍的作用力 B. 球拍和水球组成的系统动量不守恒 C. 球拍对水球的冲量大于水球对球拍的冲量 D. 球拍对水球的冲量和水球对球拍的冲量相同 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．球拍对水球的作用力与水球对球拍的作用力是相互作用力，总是等大反向，根据I=Ft可知，球拍对水球的冲量与水球对球拍的冲量也是等大反向，ACD错误； B．球拍和水球组成的系统合外力不为零，则动量不守恒，B正确； 故选B。 4. 如图所示的交变电流，前五分之二周期按正弦规律变化，后五分之三周期电流恒定，则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设该交流电的有效值为，根据有效值的定义，则一个周期内 求得 故选C。 5. 如图所示，某同学将两个相同的物体从A点以同一速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图上的1、2。若忽略空气阻力，在两个物体从抛出到刚要落地的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 两个物体单位时间内动量的变化相同 B. 轨迹为1的物体在最高点的速度大 C. 轨迹为2的物体所受重力的冲量大 D. 轨迹为2的物体刚要落地时动能大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据动量定理，则物体单位时间内动量的变化，可知两个物体单位时间内动量的变化相同，A正确； B．轨迹1竖直高度较大，则空中运动的时间较长，但水平位移较小，根据，水平速度较小，即轨迹为1的物体在最高点的速度小，B错误； C．轨迹为2的物体运动时间较短，根据，可知所受重力的冲量小，C错误； D．根据机械能守恒定律可知，可知两物体刚要落地时动能相等，D错误。 故选A。 6. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度B随时间t按乙图规律变化时，下列关于导体环中感应电流随时间变化的图像正确的是（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据，当磁感应强度B随时间t按乙图变化时，均匀变化的磁场产生恒定的电流，且在整个过程中感应电动势大小都相等，即感应电流大小都相等；在0～1s内，磁感应强度方向竖直向下且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向顺时针方向即为正；1～2s内磁场方向竖直向上且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为正，2～3s内磁感应强度方向竖直向上且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为负；在3～4s内，磁感应强度方向竖直向下且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为负。 故选C。 7. 如图为LC振荡电路在时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，已知线圈的自感系数为0.2H，电容器的电容为，下列说法正确的是（　　） A. 的过程中，线圈中的磁场增强 B. 的过程中，两极板间电场方向向下，电场强度大小逐渐减小 C. 的过程中，线圈中磁感应强度方向向下，大小逐渐增大 D. 的过程中，两极板间电场方向向下，电路中电流逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】由 代入数据可得电磁振荡的周期为 时刻，电容器放电刚结束，电路中电流和磁感应强度最大 A．的过程中，电流在减小，线圈中的磁场减弱，故A错误； B．的过程中，电容器充电，下极板带正电，的过程中，电容器放电，下极板带正电，两极板间电场方向向上，电场强度大小逐渐减小，故B错误； C．的过程中，电流方向为与图示方向相反，电流在减小，线圈中磁感应强度方向向下，大小逐渐减小，故C错误； D．的过程中，上极板带正电，电容器在放电，两极板间电场方向向下，电路中电流逐渐增大，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 关于传感器，下列说法正确的是（　　） A. 电容式位移传感器是通过改变两极板电压改变电容的 B. 电子秤工作时，将感受到的压力信号转化为电信号 C. 光电式烟雾传感器工作时，将感受到的烟雾浓度信号转化为电信号，实现自动报警 D. 在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有磁传感器 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电容式位移传感器的工作原理是通过改变两极板的正对面积、极板间距或电介质来改变电容，而不是改变极板间的电压。电容电压是外部施加的，不是改变电容的原因。A错误。 B．电子秤通常使用压力传感器（如应变片），将感受到的压力信号转化为电信号（电阻或电压变化），再经电路处理显示重量。B正确。 C．光电式烟雾传感器利用烟雾对光的散射或遮挡，将烟雾浓度信号转化为电信号，当浓度达到临界值时触发报警。C正确。 D．电梯门防夹装置一般使用红外传感器或压力传感器，而非磁传感器。当检测到障碍物时，会控制门重新开关。D错误。 故选BC。 9. AI的快速发展极大促进了社会的进步，同时对电力的需求呈指数级增长，已成为全球电力需求飙升的重要原因之一。某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率750kW。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率110kW，所有变压器均可视为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A. 发电机的输出电流为3000A B. 输电线上损失的功率为4 kW C. 升压变压器的匝数比 D. 输送给储能站的功率为634kW 【答案】AD 【解析】 【详解】A．发电机的输出电流为，A正确； B．降压变压器次级电流，则输电线的电流 输电线上损失的功率为，B错误； C．若没有储能装置，则升压变压器的匝数比 因存在储能装置，则升压变压器的匝数比，C错误； D．输送给储能站的功率为，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，M、N是两根固定在绝缘水平台面上的光滑平行金属导轨，导轨足够长且电阻忽略不计，导轨间存在垂直于台面向下的匀强磁场。阻值相等的两金属棒ab、cd的质量分别为m、2m，两棒紧挨着置于导轨上。时刻，cd棒获得一水平向右、大小为（可调）的初速度，此后运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，经过一段时间t，两棒的间距为x。在这一过程中两棒的速度为v，通过cd棒的电流为i、电荷量为q，ab棒上产生的焦耳热为Q，关于以上物理量下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】A．系统在水平方向不受外力，动量守恒。设两棒最终共同速度为，则 求得 cd棒受安培力向左，做加速度减小的减速运动；ab棒受安培力向右，做加速度减小的加速运动，最终两者以匀速运动，两棒速度的变化不是均匀的，但图中为均匀变化，故A 错误。 B．感应电流 ，随时间非线性减小，因此电流i也随时间非线性减小。故B错误。 C．电荷量 即，图像为过原点的直线。故C正确。 D．系统总焦耳热 因两棒电阻相等，ab棒产生的焦耳热 即 ，图像为过原点的直线。故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；再将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，将小球a再次从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a球两次落点的平均位置P、M与O点的距离。 （1）记a、b两球的质量分别为，实验中须满足条件__________（填“>”或“<”）； （2）已经测得和在实验误差范围内若测得b球平均落点N与O点的距离__________（用和表示），则验证了两小球在碰撞过程中满足动量守恒定律； （3）有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你分析和计算出被碰小球平抛运动水平射程的最大值为__________（用和表示）。 【答案】（1）> （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 实验中为防止入射球a碰后反弹，则须满足条件； 【小问2详解】 取水平向右为正方向，要验证的关系式 两边乘以t可得 即 即 【小问3详解】 发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒即能量关系的表达式， 联立解得 对应的最大射程的表达式为 12. 实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（　　） A. 干电池 B. 磁铁 C. 低压交流电源 D. 刻度尺 （2）小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图乙所示，其读数值__________V，此时副线圈实际输出的电压可能为__________（填写正确选项）： A.14.0V B.15.6V C.17.7V （3）小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图丙所示，则在时间内该同学断开开关后，进行的操作可能是（　　） A. 拧紧了松动的铁芯 B. 增加了交流电源的频率 C. 减少了副线圈的匝数 D. 减少了原线圈的匝数 【答案】（1）C （2） ①. 4.4 ②. A （3）AD 【解析】 【小问1详解】 本实验中不需要干电池、刻度尺和条形磁铁，需要低压交流电源。 故选C。 【小问2详解】 [1] 此时接在原线圈两端交流电压表量程为10V，读数值为4.4V。 [2] 根据理想变压器，电压比和匝数比的关系 解得 由于实际变压器可能存在漏磁，故副线圈电压比15.4V要小，故有可能为14V。 故选A。 【小问3详解】 A．拧紧了松动的铁芯，副线圈磁通量增加，则输出电压U2增大，故A正确； B．只增大交流电源的频率，不能改变副线圈输出电压U2，故B错误； CD．由图知，t1时刻前的电压值小于t2时刻后的电压值，而周期不变，根据 减少了副线圈的匝数，副线圈输出电压U2减小，若减少了原线圈的匝数，副线圈输出电压U2增大，故C错误，D正确。 故选AD。 13. 如图所示，线圈面积是，共20匝，线圈总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 （1）写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）1min时间内R上产生的热量； （3）线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电动势最大值 解得 故表达式为 【小问2详解】 电流的有效值为 则1min的时间内电路中产生的热量为 解得 【小问3详解】 由法拉第电磁感应定律可知 则， 解得 14. 如图所示，竖直平面内半径的四分之一圆弧轨道与平台相切，平台高5m，其右侧地面上有一小沟MN宽3m，M端距离平台1m。质量为0.3kg的B球静止在平台上，现让小球A从圆弧轨道上与圆心O等高处由静止释放，A球下滑至平台并与B球发生碰撞。不计一切阻力，g取。求： （1）A球到达圆弧底端时的速度大小； （2）若碰撞后两球刚好分别落在小沟两侧的M、N两点，A球的可能质量。 【答案】（1）5m/s （2）#### 【解析】 【小问1详解】 对小球由静止下落到圆弧底端，由动能定理得 解得 【小问2详解】 设小球落到M、N点时的速度分别为和，由平抛规律得， 解得， 对A、B球在碰撞过程中由动量守恒和能量关系得 且要满足 情况一：若碰撞之后A落在M点，B落在N点，解得：，满足条件 ； 情况二：若碰撞之后A反弹之后落在M点，B落在N点，解得：，满足条件； 情况三：若碰撞之后A反弹之后落在N点，B落在M点，解得：，满足条件。 15. 如图甲所示，两根平行、光滑且足够长的金属导轨固定在倾角的斜面上，其间距。导轨末端的斜面上固定有一个压力传感器（连接前，传感器已校零）。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。两根金属棒ab、cd与导轨始终保持垂直且接触良好，cd棒静止在压力传感器处。已知ab棒的质量为，cd棒和ab棒接入电路的电阻均为，导轨电阻不计，现对ab棒施加平行于导轨的外力F，使ab棒从静止开始向上运动，压力传感器的示数为，随时间t的变化图像如图乙所示（大小没有超出压力传感器量程），重力加速度g取。求： （1）金属棒cd的质量M； （2）20s内，的大小与ab棒的运动速度v之间的关系； （3）已知在时撤去外力F，ab棒速度减为0时距离出发点2.4m，求从撤去外力F到ab棒速度减为0所用的时间。 【答案】（1） （2）（） （3） 【解析】 【小问1详解】 在时刻，对棒cd受力分析得 解得 【小问2详解】 对棒cd，由受力分析可得 由法拉第电磁感应定律可知 根据闭合电路欧姆定律有 得（） 【小问3详解】 由乙图可知， 所以ab在做匀加速直线运动，其加速度为 在前2s的位移为 2s末的速度为 在撤去外力F后，设运动时间为t，运动位移为x，以沿导轨向上为正方向，由动量定理得 又，，， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $