内容正文:
2025—2026学年度高二年级第一学期期末考试
物理
本试卷共8页,15小题,满分100分,考试时长75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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. 《庄子》记载“为之调瑟,废于一堂,废于一室,鼓宫宫动”,意思是“有人调试瑟时,先把一张瑟放在厅堂内,又把另一张瑟放在内室里,弹奏厅堂内瑟的宫音弦,内室里瑟的宫音弦就随之振动”,这段文字描述的主要物理现象是( )
A. 反射 B. 共振 C. 折射 D. 多普勒效应
【答案】B
【解析】
【详解】题干描述的现象是:弹奏厅堂内瑟的宫音弦时,内室里瑟的宫音弦随之振动。这本质上是由于两张瑟的宫音弦具有相同的固有频率,当厅堂瑟振动产生的声波频率与该固有频率匹配时,内室瑟的宫音弦因共振而振动。
A.反射指声波遇到障碍物反弹的现象(如回声),与弦的被动振动无关,故A不符合题意;
B.当系统固有频率与外部激励频率一致时,振幅显著增大,此处内室瑟弦的振动正是共振的体现,故B正确;
C.折射指声波在不同介质中传播方向改变的现象,题干未涉及介质变化,故C不符合题意;
D.多普勒效应指声源或观察者相对运动时频率变化的现象,题干中无相对运动,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列光学现象利用光的干涉原理的是( )
A. 泊松亮斑 B. 光纤通信
C. 光学镜头上的增透膜 D. 观看立体电影(3D电影)
【答案】C
【解析】
【详解】A.泊松亮斑是光遇到小圆盘障碍物时,在阴影中心出现亮斑的现象,为光的衍射,而非光的干涉,故A错误;
B.光纤通信利用光的全反射原理,不涉及光的干涉,故B错误;
C.光学镜头上的增透膜通过在镜头表面涂覆特定厚度的薄膜,使从膜上、下表面反射的光发生干涉相消,从而减少反射损失、增加透射光,利用了光的干涉原理,故C正确;
D.观看立体电影(3D电影)通常利用偏振光原理或视差效应,不涉及光的干涉,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,一束平行单色光垂直半圆柱体玻璃砖的直径射入,在CD两点间有光线射出,已知,不考虑光的二次反射,则该玻璃的折射率为( )
A. 1.5 B. C. D. 2
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,射到点的光恰好发生全反射,由几何关系可知,临界角
根据临界角公式
可得
故选D。
4. 一质量为2kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。合力F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A. 时物块的速率为1m/s B. 时物块的动量大小为
C. 时物块的速度为零 D. 时物块的动量大小为
【答案】A
【解析】
【详解】在图像中,图像与坐标轴所围的面积表示相应时间内的冲量
A.时物块的速率为,根据动量定理,可得,A正确;
B.时,设物块的动量为,根据动量定理,可得,B错误;
C.内,图像都在第一象限,动量的增量为正值,速度为正值,C错误;
D.内,根据动量定理
由图可知,图像与坐标轴所围面积
解得时,物块的动量,D错误。
故选A。
5. 某电动汽车在减速制动时,驱动电机转换为发电机模式工作,其定子和转子如图所示,车轮带动转子(永磁体)在定子线圈中旋转,产生感应电流,此过程中( )
A. 属于电磁驱动现象
B. 定子受到的安培力与转子转速无关
C. 定子受到的安培力与定子线圈材料无关
D. 会产生阻碍转子转动的作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.电磁驱动:磁场运动带动导体(线圈)运动(如电动机原理),本题中车轮带动转子(磁场)运动,线圈静止产生感应电流,属于电磁感应(发电机),而非电磁驱动,A错误;
B.转子转速越快,定子线圈切割磁感线的速度越大,根据,感应电动势越大,感应电流(线圈总电阻不变),因此感应电流随转速增大而增大;安培力,电流与转速相关,故安培力与转子转速有关,B错误;
C.定子线圈的材料决定了线圈的电阻率,进而影响线圈的总电阻;转子转速一定时,感应电动势固定,感应电流,电阻与材料相关,因此电流与材料有关;安培力,电流与材料相关,故安培力与定子线圈材料有关,C错误;
D.根据楞次定律,感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因;本题中,感应电流由 “转子转动” 引起,因此定子线圈的感应电流在磁场中受安培力,会通过磁场对转子产生阻碍其转动的反作用力(也可理解为 “发电机的电磁制动效果”),D正确。
故选D 。
6. 如图甲为电磁流量计的示意图,图乙为横截面图,非磁性材料制成的圆管水平放置,空间存在垂直于圆管中轴线的匀强磁场,管壁上M、N连线为垂直磁场方向圆管的直径。导电液体均匀流过圆管时,测得管壁上M、N两点间的电势差为U,已知圆管直径为d,磁感应强度为B。液体的流量为单位时间内流过管道横截面的液体体积,则该液体的流量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由电磁流量计原理,导电液体在磁场中运动产生感应电动势
解得流速
流量
故选A。
7. 如图所示,表面绝缘的匀质短导体棒静置在水平电子秤上,导体棒长度为L,电子秤示数为。空间存在水平方向的匀强磁场,水平导体棒中接入大小为I的电流,调节导体棒放置角度的过程中,电子秤示数的最大值为,则下列说法正确的是( )
A. 匀强磁场的磁感应强度为
B. 匀强磁场的磁感应强度为
C. 调节导体棒放置角度,电子秤示数最小为
D. 调节导体棒放置角度,电子秤示数最小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.调节导体棒放置角度的过程中,电子秤示数的最大值为,则此时导体棒与磁场方向垂直且所受安培力方向竖直向下,设此时所受安培力为,根据平衡条件有
可得
根据
可得,AB错误;
CD.要调节导体棒放置角度,电子秤示数最小,则此时导体棒与磁场方向垂直且所受安培力方向竖直向上,安培力方向反向,但大小不变,根据平衡条件得
代入解得,C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某同学利用如图所示的装置“探究影响感应电流方向的因素”,螺线管与灵敏电流计连接成闭合电路。当条形磁铁N极向下运动直至完全穿过螺线管的过程中,则磁铁( )
A. 靠近螺线管时,电流方向为a到b B. 靠近螺线管时,电流方向为b到a
C. 远离螺线管时,电流方向为a到b D. 远离螺线管时,电流方向为b到a
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.条形磁铁穿入螺线管的磁场方向是向下的,当磁铁靠近螺线管时,由楞次定律的“增反减同”, 感应电流方向为a到b,故A正确,B错误;
CD.当磁铁远离螺线管时,由楞次定律的“增反减同”, 感应电流方向为b到a,故D正确,C错误。
故选AD。
9. 两小球A、B的质量分别为和,将它们沿水平直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. B.
C. 碰撞前球B在球A前方 D. 碰撞前球A在球B前方
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由图可得碰撞之前两小球的速度,碰撞之后
根据动量守恒
解得,A错误,B正确;
CD.因碰撞之前,碰撞前球B在球A前方,C正确,D错误。
故选BC。
10. 一列简谐横波在介质中沿直线传播,a、b为介质中平衡位置相距2m的两质点,其中质点a的振动图像如图甲所示。该简谐横波在时的波形图如图乙所示,则质点b的振动图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】根据波形图可得波长λ=8m,根据振动图像可得周期T=6s
两质点之间的距离
根据振动和波动之间的关系,则另一质点相对该质点的振动延迟,或者提前,如图所示,符合条件的只有选项BD。
故选BD。
三、非选择题:共54分。11~12题为实验题;13~15题为计算题,需要写出必要过程,只有结果,不给分。
11.
(1)用插针法测量玻璃折射率的实验如图1所示,能够提高该实验测量精度的是________;(多选)
A. 、及、之间的距离适当大些
B. 、及、之间的距离尽可能小些
C. 入射角i取值适当大些
D. 入射角i取值尽可能小些
(2)测得多组入射角i和折射角r,作出图像,如图2所示,该玻璃的折射率为________。(保留两位有效数字)
【答案】(1)AC (2)1.5
【解析】
【小问1详解】
AB.、及、之间的距离适当大些,能够更加准确地作出入射光线、折射光线,减小实验误差,故A正确,B错误;
CD.入射角i不宜太大,也不宜太小,太大:反射光较强,折射光较弱;太小:入射角、折射角测量的误差较大,故C正确,D错误;
故选AC。
【小问2详解】
由折射定律可得
12. 用如图所示的装置测量某种单色光的波长,其中光学元件A为________(选填“单缝”或“双缝”);若想增大相邻亮条纹间的距离,可以________(选填“增大”或“减小”)双缝中心之间的距离。
【答案】 ①. 单缝 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃、放大镜,则光学元件A为单缝;
[2]根据
可知,想要增大相邻亮条纹间的距离,可以减小双缝中心之间的距离。
13. 研究如图所示的“杆线摆”摆动周期与等效重力加速度的关系。“杆线摆”的摆球被轻杆和细线约束在一个倾斜的平面内,且可以绕着固定立柱来回摆动。重力加速度为g,具体操作步骤如下:
(1)组装“杆线摆”,把铁架台底座的一侧垫高,使立柱倾斜,测得摆球静止时轻杆与重垂线的夹角为,则“斜面”的倾角________;
(2)根据“斜面”倾角,求出等效重力加速度(即重力加速度沿斜面向下的分量)________
(3)尽量减小轻杆与立柱之间的摩擦,将摆球拉开一个较小的角度,由静止释放。用停表测量摆球全振动20次所用的时间t,求得单摆的周期为T=________;
(4)改变立柱的倾斜程度,重复实验,所得实验数据记录如下表所示;
序号
1
11.0
2.52
1.84
0.738
2
14.5
2.11
2.45
0.639
3
19.0
1.83
3.19
0.560
4
22.5
1.73
3.83
0.511
5
25.5
1.62
4.22
0.487
6
29.0
1.50
4.75
0.459
(5)以T为纵坐标,以为横坐标建立坐标系,在坐标系中标注对应点迹,依据点迹作出图线______;
(6)通过图线,可以得到“杆线摆”在摆长一定的情况下,周期T与________成正比。
【答案】 ①. 或 ②. 或 ③. ④. ⑤. 等效重力加速度平方根的倒数
【解析】
【详解】(1)[1]摆杆与重垂线的夹角为β,θ为摆杆与水平方向的夹角,根据几何关系可知θ=90°-β
(2)[2]根据题图可知等效重力加速度为a=gsinθ
(3)[3]单摆的周期为;
(5)[4]根据单摆周期公式
以T为纵坐标,以为横坐标建立坐标系,作出的图线应该是一条经过原点的倾斜直线,如下图所示
(6)[5]通过图线,可以得到“杆线摆”在摆长一定的情况下,周期T与等效重力加速度平方根的倒数成正比。
14. 如图所示,MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨。导轨足够长且电阻不计,其间距为L,上端连接一阻值为R的电阻。一根始终与导轨垂直且接触良好的导体棒ab从静止释放,以速度v进入高为h的水平匀强磁场区域,磁感应强度为B,穿出磁场时的速度为。已知导体棒ab的质量为m,电阻阻值为R,长度也为L,重力加速度为g。求:
(1)导体棒ab刚好进入磁场时,流过电阻R的电流;
(2)导体棒ab在匀强磁场中运动产生的电能。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
导体棒刚进入磁场时
由闭合电路欧姆定律,流过R的电流
【小问2详解】
导体棒在磁场中运动时,由能量守恒定律
解得
15. 电子显像管的电子枪发射电子,在高压电场下加速,经偏转匀强磁场控制方向,打在屏幕上形成图像。显像管使电子偏转的原理简化如图所示,一电子经加速电场后,以的速度沿匀强磁场中线进入,磁感应强度大小为,恰好从磁场的右侧射出。已知偏转磁场的长为0.2m,磁场右侧距离屏幕0.6m,电子的比荷为,不计电子重力。求:
(1)电子打在屏幕的位置到中线的距离;
(2)电子在磁场中运动时间。(保留一位有效数字)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在匀强磁场中
出磁场后,
由洛伦兹力提供向心力
可得,
【小问2详解】
设电子转过的圆心角为,由
周期,
解得
16. 如图所示,两个固定平台间距为14m,到水平地面的竖直高度均为5m。一长度为11m的薄木板静止在光滑水平地面上,左侧紧靠平台。一质量为1kg的机器人从左侧平台边缘水平飞出,飞出时的速度大小为4m/s,落在薄木板上立即水平共速。经1s后,机器人在动力轮和阻力轮作用下,短时间内达到相对地面2m/s的速度,并保持匀速前行,薄木板与右侧平台相碰后的瞬间机器人从薄木板上跳起,最终落到右侧平台上。已知薄木板与平台碰撞后速度等大反向,且碰撞时机器人速度保持不变。薄木板质量为3kg,不计运动过程中的空气阻力,g取,求:
(1)机器人与薄木板共速时的速度;
(2)薄木板与平台碰撞时,机器人到薄木板右端的距离;
(3)机器人从薄木板起跳的过程中做功的最小值。
【答案】(1)1 (2)3m
(3)
【解析】
【小问1详解】
机器人从高 的平台水平飞出,竖直方向做自由落体运动,空中时间
水平位移
落在薄木板上。水平方向动量守恒,设共速速度为 ,有
代入 ,,,解得
【小问2详解】
共速后经过 ,木板和机器人一起运动位移
此时木板左端在 处,木板长,故右端在 处;机器人从落在木板左端处开始,随木板移动,故机器人位置在 处。
之后机器人加速到相对地面 ,木板速度 由动量守恒
解得
此后机器人以 匀速,木板以匀速。木板右端从 运动到右平台()所需时间
在这 内,机器人位移
位置从 到;木板位移
右端从 到。故碰撞时机器人距木板右端距离
【小问3详解】
碰撞后木板速度反向,变为 ,机器人速度保持 。设机器人起跳时水平速度变为 ,竖直初速度为 ,木板水平速度变为 。
系统水平方向动量守恒:
起跳前系统总动量为零,故起跳后水平动量也为零:,解得
机器人从 、起跳,落到、的右侧平台上。设空中飞行时间为,则水平方向 ,即
竖直方向
取 ,得
由 代入得
整理得
起跳后系统总动能
将 表达式代入得
由均值不等式,当
即 时,取最小值
起跳前系统动能
故机器人做功最小值
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2025—2026学年度高二年级第一学期期末考试
物理
本试卷共8页,15小题,满分100分,考试时长75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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. 《庄子》记载“为之调瑟,废于一堂,废于一室,鼓宫宫动”,意思是“有人调试瑟时,先把一张瑟放在厅堂内,又把另一张瑟放在内室里,弹奏厅堂内瑟的宫音弦,内室里瑟的宫音弦就随之振动”,这段文字描述的主要物理现象是( )
A. 反射 B. 共振 C. 折射 D. 多普勒效应
2. 下列光学现象利用光的干涉原理的是( )
A. 泊松亮斑 B. 光纤通信
C. 光学镜头上的增透膜 D. 观看立体电影(3D电影)
3. 如图所示,一束平行单色光垂直半圆柱体玻璃砖的直径射入,在CD两点间有光线射出,已知,不考虑光的二次反射,则该玻璃的折射率为( )
A. 1.5 B. C. D. 2
4. 一质量为2kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。合力F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A. 时物块的速率为1m/s B. 时物块的动量大小为
C. 时物块的速度为零 D. 时物块的动量大小为
5. 某电动汽车在减速制动时,驱动电机转换为发电机模式工作,其定子和转子如图所示,车轮带动转子(永磁体)在定子线圈中旋转,产生感应电流,此过程中( )
A. 属于电磁驱动现象
B. 定子受到的安培力与转子转速无关
C. 定子受到的安培力与定子线圈材料无关
D. 会产生阻碍转子转动的作用力
6. 如图甲为电磁流量计的示意图,图乙为横截面图,非磁性材料制成的圆管水平放置,空间存在垂直于圆管中轴线的匀强磁场,管壁上M、N连线为垂直磁场方向圆管的直径。导电液体均匀流过圆管时,测得管壁上M、N两点间的电势差为U,已知圆管直径为d,磁感应强度为B。液体的流量为单位时间内流过管道横截面的液体体积,则该液体的流量为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,表面绝缘的匀质短导体棒静置在水平电子秤上,导体棒长度为L,电子秤示数为。空间存在水平方向的匀强磁场,水平导体棒中接入大小为I的电流,调节导体棒放置角度的过程中,电子秤示数的最大值为,则下列说法正确的是( )
A. 匀强磁场的磁感应强度为
B. 匀强磁场的磁感应强度为
C. 调节导体棒放置角度,电子秤示数最小为
D. 调节导体棒放置角度,电子秤示数最小为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某同学利用如图所示的装置“探究影响感应电流方向的因素”,螺线管与灵敏电流计连接成闭合电路。当条形磁铁N极向下运动直至完全穿过螺线管的过程中,则磁铁( )
A. 靠近螺线管时,电流方向为a到b B. 靠近螺线管时,电流方向为b到a
C. 远离螺线管时,电流方向为a到b D. 远离螺线管时,电流方向为b到a
9. 两小球A、B的质量分别为和,将它们沿水平直线做碰撞实验,碰撞前后的速度v随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. B.
C. 碰撞前球B在球A前方 D. 碰撞前球A在球B前方
10. 一列简谐横波在介质中沿直线传播,a、b为介质中平衡位置相距2m的两质点,其中质点a的振动图像如图甲所示。该简谐横波在时的波形图如图乙所示,则质点b的振动图像可能是( )
A. B.
C. D.
三、非选择题:共54分。11~12题为实验题;13~15题为计算题,需要写出必要过程,只有结果,不给分。
11.
(1)用插针法测量玻璃折射率的实验如图1所示,能够提高该实验测量精度的是________;(多选)
A. 、及、之间的距离适当大些
B. 、及、之间的距离尽可能小些
C. 入射角i取值适当大些
D. 入射角i取值尽可能小些
(2)测得多组入射角i和折射角r,作出图像,如图2所示,该玻璃的折射率为________。(保留两位有效数字)
12. 用如图所示的装置测量某种单色光的波长,其中光学元件A为________(选填“单缝”或“双缝”);若想增大相邻亮条纹间的距离,可以________(选填“增大”或“减小”)双缝中心之间的距离。
13. 研究如图所示的“杆线摆”摆动周期与等效重力加速度的关系。“杆线摆”的摆球被轻杆和细线约束在一个倾斜的平面内,且可以绕着固定立柱来回摆动。重力加速度为g,具体操作步骤如下:
(1)组装“杆线摆”,把铁架台底座的一侧垫高,使立柱倾斜,测得摆球静止时轻杆与重垂线的夹角为,则“斜面”的倾角________;
(2)根据“斜面”倾角,求出等效重力加速度(即重力加速度沿斜面向下的分量)________
(3)尽量减小轻杆与立柱之间的摩擦,将摆球拉开一个较小的角度,由静止释放。用停表测量摆球全振动20次所用的时间t,求得单摆的周期为T=________;
(4)改变立柱的倾斜程度,重复实验,所得实验数据记录如下表所示;
序号
1
11.0
2.52
1.84
0.738
2
14.5
2.11
2.45
0.639
3
19.0
1.83
3.19
0.560
4
22.5
1.73
3.83
0.511
5
25.5
1.62
4.22
0.487
6
29.0
1.50
4.75
0.459
(5)以T为纵坐标,以为横坐标建立坐标系,在坐标系中标注对应点迹,依据点迹作出图线______;
(6)通过图线,可以得到“杆线摆”在摆长一定的情况下,周期T与________成正比。
14. 如图所示,MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨。导轨足够长且电阻不计,其间距为L,上端连接一阻值为R的电阻。一根始终与导轨垂直且接触良好的导体棒ab从静止释放,以速度v进入高为h的水平匀强磁场区域,磁感应强度为B,穿出磁场时的速度为。已知导体棒ab的质量为m,电阻阻值为R,长度也为L,重力加速度为g。求:
(1)导体棒ab刚好进入磁场时,流过电阻R的电流;
(2)导体棒ab在匀强磁场中运动产生的电能。
15. 电子显像管的电子枪发射电子,在高压电场下加速,经偏转匀强磁场控制方向,打在屏幕上形成图像。显像管使电子偏转的原理简化如图所示,一电子经加速电场后,以的速度沿匀强磁场中线进入,磁感应强度大小为,恰好从磁场的右侧射出。已知偏转磁场的长为0.2m,磁场右侧距离屏幕0.6m,电子的比荷为,不计电子重力。求:
(1)电子打在屏幕的位置到中线的距离;
(2)电子在磁场中运动时间。(保留一位有效数字)
16. 如图所示,两个固定平台间距为14m,到水平地面的竖直高度均为5m。一长度为11m的薄木板静止在光滑水平地面上,左侧紧靠平台。一质量为1kg的机器人从左侧平台边缘水平飞出,飞出时的速度大小为4m/s,落在薄木板上立即水平共速。经1s后,机器人在动力轮和阻力轮作用下,短时间内达到相对地面2m/s的速度,并保持匀速前行,薄木板与右侧平台相碰后的瞬间机器人从薄木板上跳起,最终落到右侧平台上。已知薄木板与平台碰撞后速度等大反向,且碰撞时机器人速度保持不变。薄木板质量为3kg,不计运动过程中的空气阻力,g取,求:
(1)机器人与薄木板共速时的速度;
(2)薄木板与平台碰撞时,机器人到薄木板右端的距离;
(3)机器人从薄木板起跳的过程中做功的最小值。
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