内容正文:
2025-2026学年第二学期半期考
高二物理试题
(考试时间:75分钟总分:100分)
一、单选题(每题4分,共16分)
1. 为保护鸡蛋从高处落下不碎,小陈设计了缓冲装置。从物理角度看,该装置主要通过( )
A. 减小鸡蛋落地时的动量
B. 延长作用时间以减小冲击力
C. 增大鸡蛋与地面的接触面积
D. 改变鸡蛋的质量
2. 如图所示的电路中,两个完全相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后,调整R的滑片使和亮度一样,此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的时刻断开S,则在如图所示的图像中,能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间t变化关系的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,一质量为M的小船停靠在湖边码头,一质量为m的人轻轻地从船头上船,走到船尾停下,用卷尺测出小船前进的距离为d.若水的阻力可忽略不计,则该小船的长度为( )
A. B. C. D.
4. 一LC振荡电路如图甲所示,LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的q-t图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. b、d两时刻振荡电流最大
B. a、c两时刻线圈的磁场能最小
C. bc时间段电流变化率的绝对值不断增大
D. ab时间段电容器两极板间电压不断增大
二、多选题(每题6分,共24分)
5. 如图所示,一个金属圆环水平放置,当条形磁铁的极靠近圆环时,圆环将产生感应电流。则( )
A. 圆环中感应电流方向与图中箭头方向相同
B. 圆环中感应电流方向与图中箭头方向相反
C. 圆环与磁铁间相互排斥
D. 圆环与磁铁间相互吸引
6. 图甲为一小型发电机的示意图,发电机线圈内阻为,灯泡L的电阻为,电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势随时间t按图乙的正弦规律变化,则( )
A. 时,穿过线圈的磁通量最大 B. 线圈转动的角速度为
C. 电压表的示数为10V D. 灯泡L的电功率为
7. 如图所示,两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内,其间距,磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻,在导轨上有一金属棒,其电阻,金属棒与导轨垂直且接触良好,在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动,设金属导轨足够长。则( )
A. 金属棒产生的感应电动势为
B. 通过电阻的电流大小为0.004A
C. 金属棒、两点间的电势差为
D. 拉力做功的功率为
8. 如图所示,长为l的轻质细杆两端分别固定着A、B两个光滑小球,其中A球的质量为m,B球的质量为3m,两球均可视为质点,整个装置竖直放置在光滑水平地面上。轻微扰动轻杆使小球A向左倾倒,直到小球A刚要落地,小球B始终未离开地面。则在该过程中,下列说法正确的是( )
A. A、B两球组成的系统动量和机械能均守恒
B. 球B对地面的压力大小可能大于3mg
C. A球落地时的速度大小为
D. A球落地时B球向右移动的距离为
三、填空题(每题6分,共12分)
9. 如图甲所示,螺线管线圈的匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,线圈的总电阻r=4Ω,定值电阻 R2=2Ω,电阻箱 R1的最大阻值为 99Ω。穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按图乙所示规律变化,则:线圈产生的感应电动势大小是_________V;若电阻箱阻值可以任意调节,R2消耗的最大电功率是_________W;R1消耗的最大电功率是_________W。
10. 如图甲所示,质量为的物块静止放置在水平地面上,物块与地面之间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对物块施加一水平方向的拉力,拉力大小随时间变化的关系如图乙所示,重力加速度取,则在时间内,重力对物块的冲量大小为___________;拉力对物块的冲量大小为___________;物块动量的变化量大小为___________。
四、实验题(每题8分,共16分)
11. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中,将所需器材组装成如图甲所示的变压器。
(1)实验时,原线圈接在电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是______。
A. 原线圈接直流电压,电表用直流电压挡
B. 原线圈接直流电压,电表用交流电压挡
C. 原线圈接交流电压,电表用交流电压挡
D. 原线圈接交流电压,电表用直流电压挡
(2)某次实验中,所用线圈匝数匝和匝,测量的数据如下表所示,则原线圈所接的匝数为________(填“”或“”),原线圈应用________(填“较粗”或“较细”)导线绕制。
1.80
2.80
3.80
4.80
3.99
6.01
8.02
10.03
(3)如图乙所示的变压器中接入4个规格相同的灯泡且都正常发光,变压器视为理想变压器,则原、副线圈的匝数比为________。
12. 用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。
(1)O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,入射球多次从斜轨上S位置由静止释放,位置P是其平均落地点,测量出平抛运动的射程OP。然后把大小相同的被碰小球静置于轨道末端的水平部分,再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放,与小球相撞,并多次重复。下列步骤中必要的是______(填选项前的符号)。
A. 用天平测量两个小球的质量、
B. 测量小球开始释放高度h
C. 测量抛出点距地面的高度H
D. 测量平抛射程OM、ON
(2)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______(用上述必要字母表示);
(3)若两球发生弹性碰撞,则OM、ON、OP之间一定满足的关系是______(填选项前的符号)。
A. B. C.
(4)一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N,发现M、N点不在OP连线上,下列图中落点位置可能正确的是______(填字母)。
A. B. C. D.
五、解答题(共32分)
13. 如图甲所示,矩形线圈匝数N=100匝、总电阻R=10Ω,ab边长为20cm,ad边长为20cm,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.5T,线圈绕轴从图示位置开始匀速转动,角速度,(取3)试求:
(1)穿过线圈的磁通量最大值;
(2)线圈产生的感应电动势最大值Em;
(3)线圈1min内产生的热量Q。
14. 如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图.升压变压器副线圈两端接有一理想电压表,示数,升压变压器原、副线圈的匝数比,降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率,额定电压,变压器均视为理想变压器.求:
(1)升压变压器原线圈两端电压以及降压变压器原线圈两端电压;
(2)通过输电线上的电流及输电线的总电阻;
(3)供电电路的效率。
15. 如图所示,一圆心为O、质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道放在光滑水平地面上,最低点与水平地面相切。质量为的木块(可视为质点)静止在轨道左侧的地面上,质量为的子弹以的速度水平向右射入木块并留在其中,子弹与木块作用时间极短,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)子弹射入木块后与木块的共同速度大小;
(2)木块在圆弧轨道上到达最高点时的高度;
(3)木块第二次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小。
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2025-2026学年第二学期半期考
高二物理试题
(考试时间:75分钟总分:100分)
一、单选题(每题4分,共16分)
1. 为保护鸡蛋从高处落下不碎,小陈设计了缓冲装置。从物理角度看,该装置主要通过( )
A. 减小鸡蛋落地时的动量
B. 延长作用时间以减小冲击力
C. 增大鸡蛋与地面的接触面积
D. 改变鸡蛋的质量
【答案】B
【解析】
【详解】鸡蛋着地的初速度一定,末速度为零,根据动量定理可知
即
所以,该装置主要通过延长作用时间以减小冲击力。
故选B。
2. 如图所示的电路中,两个完全相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后,调整R的滑片使和亮度一样,此时通过两个灯泡的电流均为I。在之后的时刻断开S,则在如图所示的图像中,能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间t变化关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AD.与线圈串联,断开S,流过线圈的电流减小,电感线圈产生同向的感应电动势,并慢慢变小,则电流变小,变小得越来越慢,电流并不会改变方向,且不会突然变大,故A、D错误;
BC.闭合开关S后,与线圈并联;S断开后,电感线圈产生的电流与构成回路,S断开后的较短的时间内电流反向,并由I值逐渐减小,故B正确,D错误。
故选B。
3. 如图所示,一质量为M的小船停靠在湖边码头,一质量为m的人轻轻地从船头上船,走到船尾停下,用卷尺测出小船前进的距离为d.若水的阻力可忽略不计,则该小船的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小船的质量为M,设人走动时小船的速率为v,人的速率为v',人从船头走到船尾用时为t,小船的位移大小为d,则人的位移大小为L-d,所以,。
以小船后退的方向为正方向,根据动量守恒,有
可得
小船的长度
故选C。
4. 一LC振荡电路如图甲所示,LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的q-t图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. b、d两时刻振荡电流最大
B. a、c两时刻线圈的磁场能最小
C. bc时间段电流变化率的绝对值不断增大
D. ab时间段电容器两极板间电压不断增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.b、d两时刻振荡电流为零,故A错误;
B.a、c两时刻振荡电流最大,磁场能最大,故B错误;
C.根据q-t图像可知,i-t图像为正弦函数,bc时间段i-t图像的斜率不断减小,即bc时间段电流变化率的绝对值不断减小,故C错误;
D.从q-t图像可知,ab时间段电容器的电荷量在反向增大,电容器的电压增大,故D正确。
故选D。
二、多选题(每题6分,共24分)
5. 如图所示,一个金属圆环水平放置,当条形磁铁的极靠近圆环时,圆环将产生感应电流。则( )
A. 圆环中感应电流方向与图中箭头方向相同
B. 圆环中感应电流方向与图中箭头方向相反
C. 圆环与磁铁间相互排斥
D. 圆环与磁铁间相互吸引
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据楞次定律,圆环内部感应电流的磁场与原磁场方向相反,即竖直向上,再根据右手螺旋定则可知,圆环中感应电流方向与图中箭头方向相同,A正确,B错误;
CD.根据楞次定律,知圆环内部感应电流的磁场要阻碍磁铁靠近圆环,C正确,D错误。
故选AC。
6. 图甲为一小型发电机的示意图,发电机线圈内阻为,灯泡L的电阻为,电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势随时间t按图乙的正弦规律变化,则( )
A. 时,穿过线圈的磁通量最大 B. 线圈转动的角速度为
C. 电压表的示数为10V D. 灯泡L的电功率为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图,在0.01s时感应电动势为0,由感应电动势与磁通量变化率的关系,可知磁通量变化率为0,磁通量为最大值,故A正确。
B.由图,可知角速度为,故B正确。
C.电动势的有效值为
由闭合电路欧姆定律可得电压表的示数满足
解得,故C错误。
D.由灯泡的电压和电阻,可知灯泡的电功率为,解得,故D错误。
故选AB。
7. 如图所示,两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内,其间距,磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻,在导轨上有一金属棒,其电阻,金属棒与导轨垂直且接触良好,在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动,设金属导轨足够长。则( )
A. 金属棒产生的感应电动势为
B. 通过电阻的电流大小为0.004A
C. 金属棒、两点间的电势差为
D. 拉力做功的功率为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.金属棒ab产生的感应电动势E=BLv =1.0×0.4×1.0V=0.4V,故A错误;
B.通过电阻R的电流= A=0.04A,故B错误;
C.金属棒a、b两点间的电势差Uab=IR==0.04×9.6V=0.384V,故C正确;
D.拉力功率等于电路热功率P=IE= =W=0.016W,故D正确。
故选CD。
8. 如图所示,长为l的轻质细杆两端分别固定着A、B两个光滑小球,其中A球的质量为m,B球的质量为3m,两球均可视为质点,整个装置竖直放置在光滑水平地面上。轻微扰动轻杆使小球A向左倾倒,直到小球A刚要落地,小球B始终未离开地面。则在该过程中,下列说法正确的是( )
A. A、B两球组成的系统动量和机械能均守恒
B. 球B对地面的压力大小可能大于3mg
C. A球落地时的速度大小为
D. A球落地时B球向右移动的距离为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.A、B两球组成的系统合外力不为0,故动量不守恒;整个系统只有重力做功,则机械能守恒,故A错误;
B.A向左倾倒细杆开始会对B有一个推力的作用,对B竖直方向分解可得支持力大于,则压力大于,故B正确;
C.A球落地时,B球速度为0,由机械能守恒可得
解得,故C正确;
D.A、B两球组成的系统水平方向合外力为0,则水平方向动量守恒有
则
即
又因为
解得B球向右移动的距离,故D错误。
故选BC。
三、填空题(每题6分,共12分)
9. 如图甲所示,螺线管线圈的匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,线圈的总电阻r=4Ω,定值电阻 R2=2Ω,电阻箱 R1的最大阻值为 99Ω。穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按图乙所示规律变化,则:线圈产生的感应电动势大小是_________V;若电阻箱阻值可以任意调节,R2消耗的最大电功率是_________W;R1消耗的最大电功率是_________W。
【答案】 ①. 6 ②. 2 ③. 1.5
【解析】
【详解】[1]线圈产生的感应电动势大小是
[2]当R2功率最大时,电路中电流最大,电阻最小,此时R1=0,电流为
R2消耗的最大电功率是
[3]将R2等效为电源内阻,则当R1=R2+r=6Ω时R1消耗的电功率最大,最大值为
10. 如图甲所示,质量为的物块静止放置在水平地面上,物块与地面之间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对物块施加一水平方向的拉力,拉力大小随时间变化的关系如图乙所示,重力加速度取,则在时间内,重力对物块的冲量大小为___________;拉力对物块的冲量大小为___________;物块动量的变化量大小为___________。
【答案】 ①. 80 ②. 40 ③. 10
【解析】
【详解】[1]在内,重力对物块的冲量大小为
[2]图像与横轴围成的面积表示冲量大小,由图乙可知拉力对物块的冲量大小为
[3]物块受到的最大静摩擦力为
结合图乙可知内,物块处于静止状态,受到静摩擦力作用;内,物块受到滑动摩擦力作用,则在内,摩擦力对物块的冲量大小为
内,在水平方向由动量定理可得,物块动量的变化量大小为。
四、实验题(每题8分,共16分)
11. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中,将所需器材组装成如图甲所示的变压器。
(1)实验时,原线圈接在电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是______。
A. 原线圈接直流电压,电表用直流电压挡
B. 原线圈接直流电压,电表用交流电压挡
C. 原线圈接交流电压,电表用交流电压挡
D. 原线圈接交流电压,电表用直流电压挡
(2)某次实验中,所用线圈匝数匝和匝,测量的数据如下表所示,则原线圈所接的匝数为________(填“”或“”),原线圈应用________(填“较粗”或“较细”)导线绕制。
1.80
2.80
3.80
4.80
3.99
6.01
8.02
10.03
(3)如图乙所示的变压器中接入4个规格相同的灯泡且都正常发光,变压器视为理想变压器,则原、副线圈的匝数比为________。
【答案】(1)C (2) ①. ②. 较细
(3)
【解析】
【小问1详解】
原线圈接交流电源,副线圈接多用电表交流电压挡。
故选C。
【小问2详解】
[1][2]匝数比为,而表中电压比小于,因变压器有漏磁等误差因素的存在,故为原线圈,匝数大,电流小,故使用较细的导线绕制。
【小问3详解】
设灯泡正常发光电压为,电流为,电阻为,由
得
即
根据
解得。
12. 用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。
(1)O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,入射球多次从斜轨上S位置由静止释放,位置P是其平均落地点,测量出平抛运动的射程OP。然后把大小相同的被碰小球静置于轨道末端的水平部分,再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放,与小球相撞,并多次重复。下列步骤中必要的是______(填选项前的符号)。
A. 用天平测量两个小球的质量、
B. 测量小球开始释放高度h
C. 测量抛出点距地面的高度H
D. 测量平抛射程OM、ON
(2)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______(用上述必要字母表示);
(3)若两球发生弹性碰撞,则OM、ON、OP之间一定满足的关系是______(填选项前的符号)。
A. B. C.
(4)一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N,发现M、N点不在OP连线上,下列图中落点位置可能正确的是______(填字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1)AD (2) (3)A (4)A
【解析】
【小问1详解】
要验证动量守恒定律,即验证
小球离开轨道后做平抛运动,抛出点距地面的高度相等,在空中运动的时间相等,由平抛运动在水平方向做匀速直线运动
可知、、
代入动量守恒式子有
故实验需要测量两个小球的质量,小球的水平位移。
故选AD。
【小问2详解】
两小球碰撞后动量守恒,其表达式为
【小问3详解】
若两球发生弹性碰撞,则根据机械能守恒
代入速度与水平位移的关系可得
联立动量守恒
可得
故选A。
【小问4详解】
M、N点不在OP连线上,说明发生的不是对心碰撞,设碰撞后垂直于连线上的速度为,垂直于连线上的速度为
则垂直于连线上由动量守恒有
由于
故
因此落地距的距离小于距的距离。
故选A。
五、解答题(共32分)
13. 如图甲所示,矩形线圈匝数N=100匝、总电阻R=10Ω,ab边长为20cm,ad边长为20cm,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.5T,线圈绕轴从图示位置开始匀速转动,角速度,(取3)试求:
(1)穿过线圈的磁通量最大值;
(2)线圈产生的感应电动势最大值Em;
(3)线圈1min内产生的热量Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
穿过线圈的磁通量最大值
【小问2详解】
线圈产生的感应电动势最大值
【小问3详解】
交流电动势的有效值
线圈1min内产生的热量
14. 如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图.升压变压器副线圈两端接有一理想电压表,示数,升压变压器原、副线圈的匝数比,降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率,额定电压,变压器均视为理想变压器.求:
(1)升压变压器原线圈两端电压以及降压变压器原线圈两端电压;
(2)通过输电线上的电流及输电线的总电阻;
(3)供电电路的效率。
【答案】(1),
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据理想变压器两端电压与匝数的关系
得
额定电压,根据
得
【小问2详解】
充电桩充电时的额定功率,可知降压变压器的输入功率为,通过输电线上的电流
输电线电压降
输电线的总电阻
【小问3详解】
配电设施的输出功率
供电电路的效率
15. 如图所示,一圆心为O、质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道放在光滑水平地面上,最低点与水平地面相切。质量为的木块(可视为质点)静止在轨道左侧的地面上,质量为的子弹以的速度水平向右射入木块并留在其中,子弹与木块作用时间极短,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)子弹射入木块后与木块的共同速度大小;
(2)木块在圆弧轨道上到达最高点时的高度;
(3)木块第二次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小。
【答案】(1)
(2)0.6m (3)36.7N
【解析】
【小问1详解】
子弹射入木块的过程动量守恒,子弹留在木块中后一起运动的速度为,即
可解得
【小问2详解】
木块滑上圆弧,二者在水平方向上动量是守恒的,木块到达最高点时木块与圆弧共速,设共速时的速度大小为,即
设到达最高点的高度为h,有
解得
【小问3详解】
木块滑上圆弧后会再次滑下圆弧,整个过程水平方向的动量是守恒的,机械能也守恒,设滑到最低点时木块与圆弧的速度分别是和,有
解得,
对木块受力分析,有
根据牛顿第三定律,木块对轨道的压力
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