摘要:
**基本信息**
以智能防摔马甲、电容传感器、北京正负电子对撞机等真实科技情境为载体,覆盖人教版2019选择性必修一、二、三核心内容,融合物理观念与科学思维,注重实验探究与创新应用能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14题/42分|核反应方程(题1)、光现象应用(题2)、电磁感应(题12)等|结合智能防摔马甲(题6)考查动量冲量,电容传感器(题13)体现科学推理|
|非选择题|6题/58分|油膜法实验(题15)、质谱仪计算(题18)、对撞机能量分析(题20)等|实验题注重操作逻辑(题16碰撞验证动量守恒),计算题关联科技前沿(题20对撞机)|
内容正文:
2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.用α粒子轰击铍核,产生一种粒子X,其核反应方程中的X表示( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.α粒子
2.关于光现象及其应用,下列说法正确的是( )
A.观察到筷子在水中的部分发生偏折,是由于光的全反射
B.光盘记录信息的轨道可以做得很密,是由于激光亮度高
C.观看立体电影时观众要戴上特制的眼镜,是利用了光的衍射
D.拍摄水下景物,在相机镜头前装上偏振片可使景物的像清晰
3.下列说法正确的是( )
A.气体压强仅与温度有关
B.水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
C.当分子之间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
D.布朗运动就是液体分子的运动
4.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为,若在处质点的振动图像如图所示,则该波在时刻的波形曲线为( )
A. B.
C. D.
5.将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上,在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为和,则等于( )
A.2∶1 B.1∶2 C. D.
6.智能防摔马甲是一种以保障老人安全为目的的产品。防摔马甲内置气囊,老人不慎摔倒时,气囊可在老人落地前迅速充气弹出,起到缓冲作用。某位老人不慎滑倒,气囊着地前老人的运动方向可视为竖直向下,不计空气阻力。有关从气囊触地到老人安全静止于地面的过程,下列说法正确的是( )
A.由于缓冲作用,老人对气囊的作用力小于气囊对老人的作用力
B.气囊对老人的弹力始终小于老人的重力
C.老人的动能的减少量小于克服气囊弹力做的功
D.气囊对老人的弹力的冲量大小小于老人重力的冲量大小
7.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲是回旋加速器的结构示意图,粒子从磁场中获得能量被加速
B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出B极板是发电机的负极,A极板是正极
C.图丙是某霍尔元件的原理示意图,若要提高其测量磁场的灵敏度,可让电流I大一些
D.图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图,不改变电场及磁场,沿直线经过速度选择器的粒子,则击中底片同一位置的粒子具有相同质量
8.某电场的电场线分布如图中实线所示,一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动,先后通过M点和N点。下列说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子在M、N点的加速度大小关系为aM>aN
C.M、N点的电场强度大小关系为EM>EN
D.粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN
9.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3:1,原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上。下列说法正确的是( )
A.副线圈回路中电阻两端的电压为V
B.原、副线圈中交变电流的频率之比为3:1
C.原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为3:1
D.原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1:9
10.如图所示,两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射光合成一束复色光P,下列说法正确的是( )
A.在玻璃中,A光的光速大于B光的光速
B.A光的折射率大于B光的折射率
C.实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验,B光比A光条纹间距大
D.这两种单色光由玻璃射向空气时,B光的全反射临界角较大
11.如图所示,E为电池,L是电阻可忽略、自感系数足够大的线圈,、是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡。下列说法错误的是( )
A.刚闭合S的瞬间,立刻变亮
B.刚闭合S的瞬间,通过的电流大于通过的电流
C.闭合S待电路稳定后,熄灭,比原来更亮
D.闭合S待电路稳定后,将S断开瞬间,立即熄灭,L1闪亮一下再熄灭
12.如图所示,光滑平行导轨固定于水平面内,间距为,其所在空间存在方向竖直向上,磁感应强度大小为的匀强磁场,导轨左侧接有阻值为的定值电阻,一长为,质量为,阻值为的导体棒垂直导轨放置。导轨电阻忽略不计,导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度,在导体棒向右运动的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.流过金属棒的电流方向为
B.电流流过金属棒产生的热量为
C.导体棒开始运动时,电阻上的电热功率为
D.导体棒向右做加速度逐渐减小的减速运动,最后做匀速运动
13.某高速列车内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示,质量块套在光滑且平行于弹簧轴线的固定直杆上,质量块左、右侧分别连接电介质板和轻质弹簧,弹簧与电容器固定在列车内部,质量块可带动电介质板移动。列车静止时,电介质板的一部分位于电容器极板之间,运动过程中不完全移出电容器极板。已知电源的电动势不变,内阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.若电路中有电流,说明列车的加速度一定在发生变化
B.若电路中无电流,说明列车一定静止或做匀速直线运动
C.若电路中有顺时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
D.若电路中有逆时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
14.如图所示,长为l的细绳上端悬于P点,下端拴一质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.细绳的拉力大小等于
B.小球转动半圈,绳拉力的冲量与竖直方向夹角为
C.小球转动半圈,重力的冲量等于
D.小球转动半圈,绳拉力的冲量等于
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。下列实验步骤的正确顺序是__________(填序号)。
A.往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
E.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)某同学用插针法测定玻璃的折射率,作出光路图如图所示。光线与平行的玻璃砖表面aa'和bb'分别交于O点和P点, 过P点作aa'的垂线,垂足为Q点, 将AO延长交PQ于M点, 测得OP=R,OM=r。则该玻璃砖的折射率n=___________。
(3)某同学对“双缝干涉”实验装置进行调节并观察实验现象。
①若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以___________(选填选项前的字母)。
A.将单缝向双缝靠近
B.将红色滤光片换成绿色滤光片
C.使用间距更小的双缝
②若在屏上观察到的干涉条纹如图中a所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图中b所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的___________。
A.倍 B.倍 C.2倍 D.3倍
16.(10分)如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)关于本实验,下列说法中正确的是( )
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.轨道倾斜部分必须光滑
C.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
D.轨道末端必须水平
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有( )
A.入射小球和被碰小球的质量m1、m2 B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(3)在某次实验中,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,在实验误差允许范围内,若满足关系式________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。(用(2)中测量的量表示)
(4)如图2所示是利用闪光照相机(每隔相等的时间拍一张照片)研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下,从槽边缘处水平抛出,当它恰好离开槽边缘时,小球B也同时由静止下落,用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像,相邻两像间实际下落距离已在图中标出,两球恰在图中所示的位置4相碰。两球经过t=________s的时间相碰,A球离开桌面时的速度大小v0=________m/s。(g取10m/s2,结果均保留一位小数)
17.(7分)如图所示,AB为空气与某介质的界面,直线MN垂直于界面AB。已知,该介质的折射率,光在空气中的传播速度约为3×108m/s。求:
(1)光以i=45°入射角由空气射入该介质时的折射角r;
(2)光在该介质中的传播速度v;
(3)光由该介质射向空气,发生全反射的临界角C。
18.(12分)如图为早期设计的质谱仪原理简图。电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔飘入电势差为U的加速电场,其初速度可视为0,之后从小孔S沿垂直于磁场的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中,旋转半周后打到照相底片D上的M1刻线处。不计粒子重力。
(1)求该粒子进入磁场时的动能Ek;
(2)若测得M1与小孔S的间距为L,求该粒子的质量m;
(3)若底片的右半部损坏,为使该粒子能打在左半部的刻线M2处,可以仅调节加速电压来实现。已知M2与小孔S的间距为nL。求调节后的加速电压大小U´;并说明还可以通过什么方法使该粒子能打在M2处。
19.(8分)如图1所示,在倾角θ=30°的固定光滑斜面上,用劲度系数为k=200N/m的轻弹簧连接质量为m=0.2kg的小球,忽略小球运动过程中所受的空气阻力,取g=10m/s2,求
(1)小球静止时弹簧的伸长量。
(2)将小球从上述静止位置沿斜面向下拉1cm由静止释放,
a.试证明小球的运动为简谐运动
b.以平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标系,从释放小球开始计时,在图2中画出一个周期内小球简谐运动的位移随时间变化图像。要求标出振幅数值、不要求标周期数值。
20.(13分)北京正负电子对撞机是我国高能物理研究的重大科技基础设施,由长202米的直线加速器、周长240米的圆形储存环、北京谱仪和同步辐射实验装置等组成。已知元电荷为e,不计电子间的相互作用。
(1)直线加速器采用行波加速技术,可近似认为电子在加速过程中始终处于大小恒定的等效匀强电场中。位于加速器前端的电子枪发出的电子束(初速度可视为0)经加速管加速,动能达到Ek时撞击钨转换靶产生正负电子对。
a.求加速管中等效匀强电场的电压U。
b.设电子枪单位时间发射的电子个数为n,电子撞击靶的速率为v,请建立合理的物理模型,论证电子束对钨转换靶产生的冲击力大小F与v的关系满足,并确定α的值。
(2)接近光速c的电子进入圆形储存环,在磁场束缚下做圆周运动。运动过程中,电子因圆周运动持续均匀地向外辐射电磁波而损失能量,但其速度变化极小,可近似认为保持光速c不变。由爱因斯坦质能方程可知,接近光速运动的粒子能量变化时,其质量会发生明显变化。已知电子的初始能量为E0,每圈损失的能量为,为了保持电子在半径为R的轨道上做圆周运动,请推导磁感应强度B随时间t变化的关系式(忽略磁场变化引起的感生电场的影响)。
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$2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷
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注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条
考生禁填:
缺考标记
▣
形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
✉
2.
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5m黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3,请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无
选择题填涂样例:
效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[][][]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,
选出最符合题目要求的一项。
1.[A][B][C][D]
6.[AJ[B][C][D]
11.[AJ[B][C][D]
2.[A][B][C][D]
7.IA][B][C][D]
12.[A][B][C][D]
3.[A][B][C][D]
8.[AJ[B][C][D]
13.[A][B][CJ[D]
4.[A][B][C][D]
9.[A][B][CI[D]
14.A][B][C][D]
5.[A][B][CI[D]
10.[AJ[B][C][D]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
第二部分
本部分共6题,共58分。
16.
17.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
■
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.
19.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
20.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.测试范围:人教版2019选择性必修一、二、三
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.用α粒子轰击铍核,产生一种粒子X,其核反应方程中的X表示( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.α粒子
2.关于光现象及其应用,下列说法正确的是( )
A.观察到筷子在水中的部分发生偏折,是由于光的全反射
B.光盘记录信息的轨道可以做得很密,是由于激光亮度高
C.观看立体电影时观众要戴上特制的眼镜,是利用了光的衍射
D.拍摄水下景物,在相机镜头前装上偏振片可使景物的像清晰
3.下列说法正确的是( )
A.气体压强仅与温度有关
B.水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
C.当分子之间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
D.布朗运动就是液体分子的运动
4.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为,若在处质点的振动图像如图所示,则该波在时刻的波形曲线为( )
A. B.
C. D.
5.将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上,在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为和,则等于( )
A.2∶1 B.1∶2 C. D.
6.智能防摔马甲是一种以保障老人安全为目的的产品。防摔马甲内置气囊,老人不慎摔倒时,气囊可在老人落地前迅速充气弹出,起到缓冲作用。某位老人不慎滑倒,气囊着地前老人的运动方向可视为竖直向下,不计空气阻力。有关从气囊触地到老人安全静止于地面的过程,下列说法正确的是( )
A.由于缓冲作用,老人对气囊的作用力小于气囊对老人的作用力
B.气囊对老人的弹力始终小于老人的重力
C.老人的动能的减少量小于克服气囊弹力做的功
D.气囊对老人的弹力的冲量大小小于老人重力的冲量大小
7.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲是回旋加速器的结构示意图,粒子从磁场中获得能量被加速
B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出B极板是发电机的负极,A极板是正极
C.图丙是某霍尔元件的原理示意图,若要提高其测量磁场的灵敏度,可让电流I大一些
D.图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图,不改变电场及磁场,沿直线经过速度选择器的粒子,则击中底片同一位置的粒子具有相同质量
8.某电场的电场线分布如图中实线所示,一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动,先后通过M点和N点。下列说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子在M、N点的加速度大小关系为aM>aN
C.M、N点的电场强度大小关系为EM>EN
D.粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN
9.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3:1,原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上。下列说法正确的是( )
A.副线圈回路中电阻两端的电压为V
B.原、副线圈中交变电流的频率之比为3:1
C.原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为3:1
D.原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1:9
10.如图所示,两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射光合成一束复色光P,下列说法正确的是( )
A.在玻璃中,A光的光速大于B光的光速
B.A光的折射率大于B光的折射率
C.实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验,B光比A光条纹间距大
D.这两种单色光由玻璃射向空气时,B光的全反射临界角较大
11.如图所示,E为电池,L是电阻可忽略、自感系数足够大的线圈,、是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡。下列说法错误的是( )
A.刚闭合S的瞬间,立刻变亮
B.刚闭合S的瞬间,通过的电流大于通过的电流
C.闭合S待电路稳定后,熄灭,比原来更亮
D.闭合S待电路稳定后,将S断开瞬间,立即熄灭,L1闪亮一下再熄灭
12.如图所示,光滑平行导轨固定于水平面内,间距为,其所在空间存在方向竖直向上,磁感应强度大小为的匀强磁场,导轨左侧接有阻值为的定值电阻,一长为,质量为,阻值为的导体棒垂直导轨放置。导轨电阻忽略不计,导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度,在导体棒向右运动的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.流过金属棒的电流方向为
B.电流流过金属棒产生的热量为
C.导体棒开始运动时,电阻上的电热功率为
D.导体棒向右做加速度逐渐减小的减速运动,最后做匀速运动
13.某高速列车内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示,质量块套在光滑且平行于弹簧轴线的固定直杆上,质量块左、右侧分别连接电介质板和轻质弹簧,弹簧与电容器固定在列车内部,质量块可带动电介质板移动。列车静止时,电介质板的一部分位于电容器极板之间,运动过程中不完全移出电容器极板。已知电源的电动势不变,内阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.若电路中有电流,说明列车的加速度一定在发生变化
B.若电路中无电流,说明列车一定静止或做匀速直线运动
C.若电路中有顺时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
D.若电路中有逆时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
14.如图所示,长为l的细绳上端悬于P点,下端拴一质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.细绳的拉力大小等于
B.小球转动半圈,绳拉力的冲量与竖直方向夹角为
C.小球转动半圈,重力的冲量等于
D.小球转动半圈,绳拉力的冲量等于
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。下列实验步骤的正确顺序是__________(填序号)。
A.往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
E.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)某同学用插针法测定玻璃的折射率,作出光路图如图所示。光线与平行的玻璃砖表面aa'和bb'分别交于O点和P点, 过P点作aa'的垂线,垂足为Q点, 将AO延长交PQ于M点, 测得OP=R,OM=r。则该玻璃砖的折射率n=___________。
(3)某同学对“双缝干涉”实验装置进行调节并观察实验现象。
①若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以___________(选填选项前的字母)。
A.将单缝向双缝靠近
B.将红色滤光片换成绿色滤光片
C.使用间距更小的双缝
②若在屏上观察到的干涉条纹如图中a所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图中b所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的___________。
A.倍 B.倍 C.2倍 D.3倍
16.(10分)如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)关于本实验,下列说法中正确的是( )
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.轨道倾斜部分必须光滑
C.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
D.轨道末端必须水平
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有( )
A.入射小球和被碰小球的质量m1、m2 B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(3)在某次实验中,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,在实验误差允许范围内,若满足关系式________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。(用(2)中测量的量表示)
(4)如图2所示是利用闪光照相机(每隔相等的时间拍一张照片)研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下,从槽边缘处水平抛出,当它恰好离开槽边缘时,小球B也同时由静止下落,用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像,相邻两像间实际下落距离已在图中标出,两球恰在图中所示的位置4相碰。两球经过t=________s的时间相碰,A球离开桌面时的速度大小v0=________m/s。(g取10m/s2,结果均保留一位小数)
17.(7分)如图所示,AB为空气与某介质的界面,直线MN垂直于界面AB。已知,该介质的折射率,光在空气中的传播速度约为3×108m/s。求:
(1)光以i=45°入射角由空气射入该介质时的折射角r;
(2)光在该介质中的传播速度v;
(3)光由该介质射向空气,发生全反射的临界角C。
18.(12分)如图为早期设计的质谱仪原理简图。电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔飘入电势差为U的加速电场,其初速度可视为0,之后从小孔S沿垂直于磁场的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中,旋转半周后打到照相底片D上的M1刻线处。不计粒子重力。
(1)求该粒子进入磁场时的动能Ek;
(2)若测得M1与小孔S的间距为L,求该粒子的质量m;
(3)若底片的右半部损坏,为使该粒子能打在左半部的刻线M2处,可以仅调节加速电压来实现。已知M2与小孔S的间距为nL。求调节后的加速电压大小U´;并说明还可以通过什么方法使该粒子能打在M2处。
19.(8分)如图1所示,在倾角θ=30°的固定光滑斜面上,用劲度系数为k=200N/m的轻弹簧连接质量为m=0.2kg的小球,忽略小球运动过程中所受的空气阻力,取g=10m/s2,求
(1)小球静止时弹簧的伸长量。
(2)将小球从上述静止位置沿斜面向下拉1cm由静止释放,
a.试证明小球的运动为简谐运动
b.以平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标系,从释放小球开始计时,在图2中画出一个周期内小球简谐运动的位移随时间变化图像。要求标出振幅数值、不要求标周期数值。
20.(13分)北京正负电子对撞机是我国高能物理研究的重大科技基础设施,由长202米的直线加速器、周长240米的圆形储存环、北京谱仪和同步辐射实验装置等组成。已知元电荷为e,不计电子间的相互作用。
(1)直线加速器采用行波加速技术,可近似认为电子在加速过程中始终处于大小恒定的等效匀强电场中。位于加速器前端的电子枪发出的电子束(初速度可视为0)经加速管加速,动能达到Ek时撞击钨转换靶产生正负电子对。
a.求加速管中等效匀强电场的电压U。
b.设电子枪单位时间发射的电子个数为n,电子撞击靶的速率为v,请建立合理的物理模型,论证电子束对钨转换靶产生的冲击力大小F与v的关系满足,并确定α的值。
(2)接近光速c的电子进入圆形储存环,在磁场束缚下做圆周运动。运动过程中,电子因圆周运动持续均匀地向外辐射电磁波而损失能量,但其速度变化极小,可近似认为保持光速c不变。由爱因斯坦质能方程可知,接近光速运动的粒子能量变化时,其质量会发生明显变化。已知电子的初始能量为E0,每圈损失的能量为,为了保持电子在半径为R的轨道上做圆周运动,请推导磁感应强度B随时间t变化的关系式(忽略磁场变化引起的感生电场的影响)。
试题 第7页(共10页) 试题 第8页(共10页)
试题 第5页(共10页) 试题 第6页(共10页)
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2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷
o
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.测试范围:人教版2019选择性必修一、二、三
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
:
1.用a粒子轰击铍核,产生一种粒子X,其核反应方程?Be+He→C+X中的X表示()
:
A.电子
B.中子
C.质子
D.粒子
2.关于光现象及其应用,下列说法正确的是()
尽
A.观察到筷子在水中的部分发生偏折,是由于光的全反射
B.光盘记录信息的轨道可以做得很密,是由于激光亮度高
C.观看立体电影时观众要戴上特制的眼镜,是利用了光的衍射
O
D.拍摄水下景物,在相机镜头前装上偏振片可使景物的像清晰
:
3.下列说法正确的是()
A.气体压强仅与温度有关
B.水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
然
C.当分子之间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
D.布朗运动就是液体分子的运动
4.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为2,若在x=0处质点的振动图像如图所示,则该波
O
在:=号时刻的波形曲线为()
试题第1页(共10页)
列学科网·学易金卷做怒德:然限?是鲁普
5.将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上,在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为
马和9,则9:Q2等于()
个u/V
Au/V
/s
图1
图2
A.2:1
B.1:2
C.√2:1
D.1:√2
6.智能防摔马甲是一种以保障老人安全为目的的产品。防摔马甲内置气囊,老人不慎摔倒时,气囊可在老
人落地前迅速充气弹出,起到缓冲作用。某位老人不慎滑倒,气囊着地前老人的运动方向可视为竖直向
下,不计空气阻力。有关从气囊触地到老人安全静止于地面的过程,下列说法正确的是()
A.由于缓冲作用,老人对气囊的作用力小于气囊对老人的作用力
B.气囊对老人的弹力始终小于老人的重力
C.老人的动能的减少量小于克服气囊弹力做的功
D.气囊对老人的弹力的冲量大小小于老人重力的冲量大小
7.关于下列四幅图的说法正确的是()
P
P
照相底片
。。
接交流电源
等离子
甲
丁
A.图甲是回旋加速器的结构示意图,粒子从磁场中获得能量被加速
B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出B极板是发电机的负极,A极板是正极
C.图丙是某霍尔元件的原理示意图,若要提高其测量磁场的灵敏度,可让电流1大一些
D.图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图,不改变电场及磁场,沿直线经过速度选择器的粒
子,则击中底片同一位置的粒子具有相同质量
8.某电场的电场线分布如图中实线所示,一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动,先后
通过M点和N点。下列说法正确的是()
试题第2页(共10页)
可学科网·学易金卷做概:就限是
A.粒子带正电
B.粒子在M、N点的加速度大小关系为aM>aN
C.M、N点的电场强度大小关系为EM>EN
D.粒子在M、N点的速度大小关系为VM<Vw
9.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3:1,原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电
阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上。下列说法正确的是()
220V交流电
Q
A.副线圈回路中电阻两端的电压为20V
3
B.原、副线圈中交变电流的频率之比为3:1
C.原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为3:1
D.原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1:9
10.如图所示,两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射光合成一束复色光P,下
列说法正确的是()
B
A.在玻璃中,A光的光速大于B光的光速
B.A光的折射率大于B光的折射率
C.实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验,B光比A光条纹间距大
D.这两种单色光由玻璃射向空气时,B光的全反射临界角较大
11.如图所示,E为电池,L是电阻可忽略、自感系数足够大的线圈,L1、L2是两个规格相同且额定电压足
试题第3页(共10页)
够大的灯泡。下列说法错误的是()
L
⑧
L
®
兵
A.刚闭合S的瞬间,L2立刻变亮
B.刚闭合S的瞬间,通过L2的电流大于通过L的电流
米
C.闭合S待电路稳定后,L1熄灭,L2比原来更亮
扣
D.闭合S待电路稳定后,将S断开瞬间,L2立即熄灭,1闪亮一下再熄灭
数
游
12.如图所示,光滑平行导轨固定于水平面内,间距为!,其所在空间存在方向竖直向上,磁感应强度大小
游
为B的匀强磁场,导轨左侧接有阻值为R的定值电阻,一长为,质量为m,阻值为”的导体棒垂直导轨放
置。导轨电阻忽略不计,导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度
S
,在导体棒向右运动的整个过程中,下列说法正确的是()
O
洲
:
E时
A.流过金属棒的电流方向为b→r→a
世
B.电流流过金属棒产生的热量为2R+刀
nvor
C.导体棒开始运动时,电阻R上的电热功率为BR
R+r
D.导体棒向右做加速度逐渐减小的减速运动,最后做匀速运动
13.某高速列车内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示,质量块套在光滑
烯
烧
:
且平行于弹簧轴线的固定直杆上,质量块左、右侧分别连接电介质板和轻质弹簧,弹簧与电容器固定在列
车内部,质量块可带动电介质板移动。列车静止时,电介质板的一部分位于电容器极板之间,运动过程中
不完全移出电容器极板。已知电源的电动势不变,内阻忽略不计。下列说法正确的是()
O
试题第4页(共10页)
质
电介质板
块
数据采集器
A.若电路中有电流,说明列车的加速度一定在发生变化
B.若电路中无电流,说明列车一定静止或做匀速直线运动
C.若电路中有顺时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
D.若电路中有逆时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
14.如图所示,长为/的细绳上端悬于P点,下端拴一质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运
动,细绳与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为
。下列说法正确的是()
∠∠
P
6
1
$$O _ { m }$$
A.细绳的拉力大小等于mg cos
B.小球转动半圈,绳拉力的冲量与竖直方向夹角为0
C.小球转动半圈,重力的冲量等于
$$\pi m \sqrt { g l \cos \theta }$$
D.小球转动半圈,绳拉力的冲量等于
$$\pi n \sqrt { \frac { g l } { \cos \theta } }$$
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。下列实验步骤的正确顺序是(填序号)。
A.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面
积计算出油酸分子直径的大小
D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴
数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
试题第5页(共10页)
列学科网·学易金卷做好焉:限景是普
E.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)某同学用插针法测定玻璃的折射率,作出光路图如图所示。光线与平行的玻璃砖表面aa和bb分别
交于O点和P点,过P点作aa的垂线,垂足为Q点,将AO延长交PQ于M点,测得OP=R,OM=r。则
该玻璃砖的折射率n=
(3)某同学对“双缝干涉”实验装置进行调节并观察实验现象。
单缝拨杆
毛玻璃测量头
光源凸透镜/双缝
遮光筒
目镜
①若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以
(选填选项前的字母)。
A.将单缝向双缝靠近
B.将红色滤光片换成绿色滤光片
C.使用间距更小的双缝
②若在屏上观察到的干涉条纹如图中a所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图中b所示,图中虚
线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的
A.}倍B.号倍c.2倍D.3倍
16.(10分)如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部
分碰撞前后的动量关系。
试题第6页(共10页)
可学科网·学易金卷做概:就限彩是鲁
入射小球
5cm
被碰小球
15cm
重锤线
25cm
N
45cm
图1
图2
(1)关于本实验,下列说法中正确的是()
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.轨道倾斜部分必须光滑
C.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
D.轨道末端必须水平
(2)图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S静止释放,
通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部
分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落
地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有()
A.入射小球和被碰小球的质量m、m2B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H
D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(3)在某次实验中,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,在实验误差允许范围内,若
满足关系式,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。(用(2)中测量的量表示)
(4)如图2所示是利用闪光照相机(每隔相等的时间拍一张照片)研究平抛运动的示意图。小球A由斜
槽滚下,从槽边缘处水平抛出,当它恰好离开槽边缘时,小球B也同时由静止下落,用闪光相机拍摄的照
片中B球有四个像,相邻两像间实际下落距离己在图中标出,两球恰在图中所示的位置4相碰。两球经过
t=
s的时间相碰,A球离开桌面时的速度大小vo=m/s。(g取10m/s2,结果均保留一位小
数)
17.(7分)如图所示,AB为空气与某介质的界面,直线MN垂直于界面AB。已知,该介质的折射率
n=√2,光在空气中的传播速度约为3×10m/s。求:
M
空气
-B
介质
w
试题第7页(共10页)
(1)光以=45°入射角由空气射入该介质时的折射角r:
.:
(2)光在该介质中的传播速度V:
:
(3)光由该介质射向空气,发生全反射的临界角C。
:
18.(12分)如图为早期设计的质谱仪原理简图。电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔飘入电势差为U
:
的加速电场,其初速度可视为0,之后从小孔S沿垂直于磁场的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场
&
:
中,旋转半周后打到照相底片D上的M1刻线处。不计粒子重力。
兵
U
MM
米
D
●
●、●
●、●
●
B
游
(1)求该粒子进入磁场时的动能Ek:
游
(2)若测得M1与小孔S的间距为L,求该粒子的质量m:
(3)若底片的右半部损坏,为使该粒子能打在左半部的刻线M2处,可以仅调节加速电压来实现。已知
S
O
M2与小孔S的间距为l。求调节后的加速电压大小U';并说明还可以通过什么方法使该粒子能打在M2
处。
。●
19.(8分)如图1所示,在倾角9=30°的固定光滑斜面上,用劲度系数为k=200N/m的轻弹簧连接质量为
m=0.2kg的小球,忽略小球运动过程中所受的空气阻力,取g=10m/s2,求
◆x/cm
00000000000m1-Q0
世
7777777777777777777777777777
图1
图2
(1)小球静止时弹簧的伸长量。
(2)将小球从上述静止位置沿斜面向下拉1cm由静止释放,
烯
α.试证明小球的运动为简谐运动
:
b.以平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标系,从释放小球开始计时,在图2中画出一个
周期内小球简谐运动的位移随时间变化图像。要求标出振幅数值、不要求标周期数值。
20.(13分)北京正负电子对撞机是我国高能物理研究的重大科技基础设施,由长202米的直线加速器、周
试题第8页(共10页)
.·.…
:
长240米的圆形储存环、北京谱仪和同步辐射实验装置等组成。己知元电荷为e,不计电子间的相互作用。
(1)直线加速器采用行波加速技术,可近似认为电子在加速过程中始终处于大小恒定的等效匀强电场
0
中。位于加速器前端的电子枪发出的电子束(初速度可视为0)经加速管加速,动能达到Ek时撞击钨转换
靶产生正负电子对。
a.求加速管中等效匀强电场的电压U。
b.设电子枪单位时间发射的电子个数为n,电子撞击靶的速率为v,请建立合理的物理模型,论证电子
束对钨转换靶产生的冲击力大小F与v的关系满足Fxv“,并确定a的值。
(2)接近光速c的电子进入圆形储存环,在磁场束缚下做圆周运动。运动过程中,电子因圆周运动持续
均匀地向外辐射电磁波而损失能量,但其速度变化极小,可近似认为保持光速c不变。由爱因斯坦质能方
程E=c可知,接近光速运动的粒子能量变化时,其质量会发生明显变化。已知电子的初始能量为Eo,每
:
圈损失的能量为△E,为了保持电子在半径为R的轨道上做圆周运动,请推导磁感应强度B随时间t变化的
关系式(忽略磁场变化引起的感生电场的影响)。
.:
必外
..
试题第9页(共10页)
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试题第10页(共10页)2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写
清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证
考生禁填:
缺考标记
号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题
以上标记由监考人员用2B铅
必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔
笔填涂
或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超
选择题填涂样例:
出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上
答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×][][/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
11[A][B][C][D]
2[AJ[B][C][D]
7[A][B][C]D]
12[A][B][C][D]
3[A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
13[A][B][C][D]
4[AJ[B][C][D]
9A][B][C]D]
14[A][B][c][D]
5[A][B][C][DJ
10[AN][B[C][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
15.(8分)
(1)
(2分)
(2)
(2分)
(2分)
(3)
(2分)
16.
(10分)
(1)
(2分)(2)
(2分)
(3)
(2分)(4)
(2分)
(2分)
物理第1页(共6页)
情在各题且的答题区域内作答、超出里色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(7分)
M
空气
一B
介质
N
请在各题目的答题区域内物理第2熏色(堪6返桩限定区域的答案无效!
:%Y紫号明海习多僧薪号4有习号目鑫号型坐
●●
●
口q
WW
n
(I)'8I
:¥嵩易明海☒马的到印鲜母叢吊群‘易中每☒踞品明目露号平巢
■
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
19.(8分)
x/cm
000000000001
图1
图2
20.(13分)
请在各题目的答题区域物理第4颐硕)边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非答题
请在各题目的答题区域内作答物醒第黑顸站顸限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
答题
请在各题目的答题区域内作答,惣理第顾影限区域的答案无效!
2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷
全解全析
(考试时间:90分钟,分值:100分)
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.用α粒子轰击铍核,产生一种粒子X,其核反应方程中的X表示( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.α粒子
【答案】B
【解析】核反应过程遵循电荷数守恒和质量数守恒,设粒子X的电荷数为、质量数为,根据电荷数守恒,有左边总电荷数为,故
解得
根据质量数守恒,有左边总质量数为,故
解得
可知X是电荷数为0、质量数为1的中子。故选B。
2.关于光现象及其应用,下列说法正确的是( )
A.观察到筷子在水中的部分发生偏折,是由于光的全反射
B.光盘记录信息的轨道可以做得很密,是由于激光亮度高
C.观看立体电影时观众要戴上特制的眼镜,是利用了光的衍射
D.拍摄水下景物,在相机镜头前装上偏振片可使景物的像清晰
【答案】D
【解析】A.筷子在水中部分偏折是光的折射现象,全反射需要光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角,与该现象无关,故A错误;
B.光盘记录轨道能做得很密是利用了激光平行度好、可会聚到极小光点的特性,与激光亮度高无关,故B错误;
C.立体电影利用的是光的偏振原理:两台放映机发出偏振方向不同的光,观众佩戴的偏振眼镜左右镜片偏振方向分别与之匹配,使左右眼获得不同图像从而产生立体感,与光的衍射无关,故C错误;
D.水面的反射光多为偏振光,在相机镜头前加装偏振片可以过滤掉这些反射杂光,减少画面干扰,使水下景物的像更清晰,故D正确。故选D。
3.下列说法正确的是( )
A.气体压强仅与温度有关
B.水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
C.当分子之间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
D.布朗运动就是液体分子的运动
【答案】C
【解析】A.气体压强微观上由分子平均动能和分子数密度共同决定,宏观上满足理想气体状态方程,与温度、体积、物质的量均有关,并非仅与温度有关,故A错误;
B.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间存在间隙,与分子引力无关,故B错误;
C.当分子间作用力表现为斥力时,减小分子间距离,斥力做负功,分子势能随分子间距离减小而增大,故C正确;
D.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,是液体分子无规则运动的宏观反映,不是液体分子本身的运动,故D错误。故选C。
4.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为,若在处质点的振动图像如图所示,则该波在时刻的波形曲线为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】从振动图上可以看出x=0处的质点在零时刻由平衡位置向+y方向振动,在时刻第一次回到平衡位置,开始向下-y振动,四个选项中只有A图符合要求, 故选A。
5.将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上,在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为和,则等于( )
A.2∶1 B.1∶2 C. D.
【答案】A
【解析】根据题意可知,接通图1中交流电,在一个周期内该电阻产生的焦耳热
接通图2中交流电,在一个周期内该电阻产生的焦耳热
则有。故选A。
6.智能防摔马甲是一种以保障老人安全为目的的产品。防摔马甲内置气囊,老人不慎摔倒时,气囊可在老人落地前迅速充气弹出,起到缓冲作用。某位老人不慎滑倒,气囊着地前老人的运动方向可视为竖直向下,不计空气阻力。有关从气囊触地到老人安全静止于地面的过程,下列说法正确的是( )
A.由于缓冲作用,老人对气囊的作用力小于气囊对老人的作用力
B.气囊对老人的弹力始终小于老人的重力
C.老人的动能的减少量小于克服气囊弹力做的功
D.气囊对老人的弹力的冲量大小小于老人重力的冲量大小
【答案】C
【解析】A.根据牛顿第三定律,老人对气囊的作用力与气囊对老人的作用力大小相等、方向相反,故A错误;
B.老人减速下落时,加速度向上,由牛顿第二定律
可得,即气囊弹力大于重力,弹力并非始终小于重力,故B错误;
C.设老人初始速度为,根据动能定理有
得
因,可得
即老人的动能的减少量小于克服气囊弹力做的功,故C正确;
D.从气囊触地到老人静止的过程,老人竖直向下运动,以向下为正方向,由
因,可得,故D错误。故选C。
7.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲是回旋加速器的结构示意图,粒子从磁场中获得能量被加速
B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出B极板是发电机的负极,A极板是正极
C.图丙是某霍尔元件的原理示意图,若要提高其测量磁场的灵敏度,可让电流I大一些
D.图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图,不改变电场及磁场,沿直线经过速度选择器的粒子,则击中底片同一位置的粒子具有相同质量
【答案】C
【解析】A.图甲是回旋加速器的示意图。带电粒子在回旋加速器中,磁场的作用是使粒子做圆周运动,改变粒子的运动方向,但洛伦兹力始终与速度方向垂直,对粒子不做功,所以粒子不能从磁场中获得能量。粒子是在D形盒之间的电场中被加速,从而获得能量,故A错误;
B.图乙是磁流体发电机的示意图。等离子体(包含正、负离子)射入磁场,磁场方向水平向左。根据左手定则,正离子受到的洛伦兹力方向向下,向B极板偏转,使B极板带正电;负离子受到的洛伦兹力方向向上,向A极板偏转,使A极板带负电。因此,A极板是发电机负极,B极板是正极,故B错误;
C.图丙是霍尔元件的原理示意图。设霍尔元件沿y轴宽为b,沿z轴高为h,当达到稳定状态时,有
电流的微观表达式
霍尔电压表达式
若要提高其测量磁场的灵敏度,可让电流I大一些,故C正确;
D.图丁为质谱仪的示意图。能沿直线通过速度选择器的粒子有
进入偏转磁场有
解得
不改变电场及磁场,沿直线经过速度选择器的粒子,则击中底片同一位置的粒子不一定具有相同质量,故D错误。故选C。
8.某电场的电场线分布如图中实线所示,一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动,先后通过M点和N点。下列说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子在M、N点的加速度大小关系为aM>aN
C.M、N点的电场强度大小关系为EM>EN
D.粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN
【答案】D
【解析】A.虽然静电力的方向确定,但因电场线的方向不确定,故电荷的电性不确定,带电粒子可能带正电,不是一定带正电,故A错误;
BC.电场线的疏密表示电场强度大小,M处电场线比N处电场线疏,可知M点的电场强度小于N点的电场强度,又根据牛顿第二定律,可知粒子在M点的加速度较小,故BC错误;
D.由电场线和粒子运动的轨迹及粒子运动的速度v和静电力F的方向关系(如图)可知,在粒子从M点运动到N点的过程中,速度v和静电力F的夹角为锐角,静电力做正功,动能增加,所以粒子加速,可知粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN,故D正确;
故选D。
9.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3:1,原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上。下列说法正确的是( )
A.副线圈回路中电阻两端的电压为V
B.原、副线圈中交变电流的频率之比为3:1
C.原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为3:1
D.原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1:9
【答案】D
【解析】B.变压器不改变交变电流的频率,原、副线圈中交变电流的频率之比为,故B错误;
CD.设原线圈电流为,副线圈电流为,根据理想变压器电流与匝数成反比可知
即
原线圈回路中电阻两端电压
副线圈回路中电阻两端电压
则两电阻两端电压之比为,根据
原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比,故C错误D正确;
A.设原线圈两端电压为,副线圈两端电压为,则
根据电压与匝数成正比
得
对原线圈回路,由闭合电路欧姆定律得
解得
副线圈回路中电阻两端的电压,故A错误。
故选D。
10.如图所示,两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射光合成一束复色光P,下列说法正确的是( )
A.在玻璃中,A光的光速大于B光的光速
B.A光的折射率大于B光的折射率
C.实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验,B光比A光条纹间距大
D.这两种单色光由玻璃射向空气时,B光的全反射临界角较大
【答案】A
【解析】B.由图可知,A光的入射角要比B光的入射角要大,它们的折射角相同,根据(此处θ1指的是折射角,θ2指的是入射角)可知B光的折射率大,则B光的频率大,故B 错误;
A.由于,由知,故A正确;
C.因为B光的频率大于A光的频率,根据可知所以B光的波长小,根据条纹间距公式可知B光的比A光的条纹间距小,故C错误;
D.两种单色光由玻璃射向空气时,临界角的正弦值
B光的折射率大,所以,即B光的全反射临界角较小,故D错误。故选A。
11.如图所示,E为电池,L是电阻可忽略、自感系数足够大的线圈,、是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡。下列说法错误的是( )
A.刚闭合S的瞬间,立刻变亮
B.刚闭合S的瞬间,通过的电流大于通过的电流
C.闭合S待电路稳定后,熄灭,比原来更亮
D.闭合S待电路稳定后,将S断开瞬间,立即熄灭,L1闪亮一下再熄灭
【答案】B
【解析】A.刚闭合S的瞬间,中立即有电流,则立刻变亮,A正确;
B.刚闭合S的瞬间,线圈L中产生很大的自感电动势阻碍电流的增加,则线圈L相当于断路,则此时通过的电流等于通过的电流,B错误;
C.闭合S待电路稳定后,线圈L将短路,则熄灭,比原来更亮,C正确;
D.闭合S待电路稳定后,将S断开瞬间,中电流立即消失,则立即熄灭,而线圈L中产生自感电动势阻碍电流的减小,则线圈L相当于电源,与L1组成回路,则L1闪亮一下再熄灭,D正确。
此题选择错误的,故选B。
12.如图所示,光滑平行导轨固定于水平面内,间距为,其所在空间存在方向竖直向上,磁感应强度大小为的匀强磁场,导轨左侧接有阻值为的定值电阻,一长为,质量为,阻值为的导体棒垂直导轨放置。导轨电阻忽略不计,导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度,在导体棒向右运动的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.流过金属棒的电流方向为
B.电流流过金属棒产生的热量为
C.导体棒开始运动时,电阻上的电热功率为
D.导体棒向右做加速度逐渐减小的减速运动,最后做匀速运动
【答案】B
【解析】A.由右手定则可以判断流过金属棒的电流方向为a→r→b,故A错误;
D.设导体棒在减速过程中瞬时速度为,电动势
电流
又由安培力公式及牛顿第二定律得
将电流表达式带入上式整理得导体棒的加速度
由上式可知,导体棒的加速度在减小,最终减速为零,故D错误;
B.导体棒运动过程中,导体棒损失的动能转化为电路中产生的热量,即
由得,定值电阻与导体棒上产生的热量之比
由以上两式得金属棒产生的热量为,故B正确;
C.根据A选项分析,导体棒开始运动时,电阻上的电热功率为,故C错误;故选B。
13.某高速列车内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示,质量块套在光滑且平行于弹簧轴线的固定直杆上,质量块左、右侧分别连接电介质板和轻质弹簧,弹簧与电容器固定在列车内部,质量块可带动电介质板移动。列车静止时,电介质板的一部分位于电容器极板之间,运动过程中不完全移出电容器极板。已知电源的电动势不变,内阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.若电路中有电流,说明列车的加速度一定在发生变化
B.若电路中无电流,说明列车一定静止或做匀速直线运动
C.若电路中有顺时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
D.若电路中有逆时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
【答案】A
【解析】A.若电路中有电流,说明电容器进行充电或放电,则电容器电容变化,可知,电介质板插入电容器的长度变化,则弹簧的形变量变化,质量块的加速度变化,则列车的加速度一定在发生变化,故A正确;
B.若电路中无电流,说明电容器电容不变,可知电介质板插入电容器的长度不变,即质量块的加速度不变,则列车可能静止、可能做匀速直线运动、可能做匀变速直线运动,故B错误;
C.若电路中有顺时针方向电流,说明电容充电,则电容器电容变大,可知电介质板插入电容器的长度变长,则弹簧的形变量变化,质量块的加速度变化,列车不可能做匀变速直线运动,故C错误;
D.若电路中有逆时针方向电流,说明电容放电,则电容器电容变小,可知电介质板插入电容器的长度变短,则弹簧的形变量变化,质量块的加速度变化,列车不可能做匀变速直线运动,故D错误。故选A。
14.如图所示,长为l的细绳上端悬于P点,下端拴一质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.细绳的拉力大小等于
B.小球转动半圈,绳拉力的冲量与竖直方向夹角为
C.小球转动半圈,重力的冲量等于
D.小球转动半圈,绳拉力的冲量等于
【答案】C
【解析】A.小球竖直方向有
解得细绳的拉力大小,故A错误;
BC.对小球有
解得,
小球转动半圈,重力的冲量
小球转动半圈,动量变化量大小
设绳拉力的冲量与竖直方向夹角为,则
联立解得
可知,故B错误,故C正确;
D.小球转动半圈,根据动量原理,可知绳拉力的冲量
联立解得绳拉力的冲量,故D错误。故选C。
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。下列实验步骤的正确顺序是__________(填序号)。
A.往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
E.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)某同学用插针法测定玻璃的折射率,作出光路图如图所示。光线与平行的玻璃砖表面aa'和bb'分别交于O点和P点, 过P点作aa'的垂线,垂足为Q点, 将AO延长交PQ于M点, 测得OP=R,OM=r。则该玻璃砖的折射率n=___________。
(3)某同学对“双缝干涉”实验装置进行调节并观察实验现象。
①若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以___________(选填选项前的字母)。
A.将单缝向双缝靠近
B.将红色滤光片换成绿色滤光片
C.使用间距更小的双缝
②若在屏上观察到的干涉条纹如图中a所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图中b所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的___________。
A.倍 B.倍 C.2倍 D.3倍
【答案】(1)DABEC (2) (3)B B
【解析】(1)实验过程应先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积,后往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上,再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定,随后将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上,最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是DABEC。
(2)如图所示
设入射角为,折射角为,由几何关系可得,
由折射定律有
(3)①[1]若想增加从目镜中观察到的条纹个数,根据可知,应使相邻条纹间距变小;
A.将单缝向双缝靠近,不变,故A错误;
B.将红色滤光片换成绿色滤光片,由于绿色光的波长小于红色光的波长,则变小,故B正确;
C.使用间距更小的双缝,根据可知,变大,故C错误。
故选B。
②[2]在屏上观察到的干涉条纹如图中a所示,改变双缝间的距离后,由图b的条纹间距可知,相邻条纹间距变为原来的2倍,根据可知,双缝间的距离变为原来的倍。故选B。
16.(10分)如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)关于本实验,下列说法中正确的是( )
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.轨道倾斜部分必须光滑
C.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
D.轨道末端必须水平
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有( )
A.入射小球和被碰小球的质量m1、m2 B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(3)在某次实验中,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,在实验误差允许范围内,若满足关系式________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。(用(2)中测量的量表示)
(4)如图2所示是利用闪光照相机(每隔相等的时间拍一张照片)研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下,从槽边缘处水平抛出,当它恰好离开槽边缘时,小球B也同时由静止下落,用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像,相邻两像间实际下落距离已在图中标出,两球恰在图中所示的位置4相碰。两球经过t=________s的时间相碰,A球离开桌面时的速度大小v0=________m/s。(g取10m/s2,结果均保留一位小数)
【答案】(1)AD (2)AD (3)m1•OP=m1•OM+m2•ON (4) 0.3 1.5
【解析】(1)A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放,以保证小球到达斜槽底端时速度相同,A正确;
B.轨道倾斜部分不一定必须光滑,只要到达底端小球的速度相同即可,B错误;
C.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量,以防止入射球碰后反弹,C错误;
D.轨道末端必须水平,以保证小球能做平抛运动,D正确。故选AD。
(2)若碰撞过程动量守恒,设小球m1的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律应满足m1v0=m1v1+m2v2,小球做平抛运动竖直位移相同,故运动时间相同,由x=vt可知,平抛初速度与水平位移成正比,故应满足的表达式为m1•OP=m1•OM+m2•ON,则实验中还需要测量两小球的质量m1、m2以及两球相碰后的平抛射程OM、ON。故选AD。
(3)由(3)解析可知应满足的表达式为m1•OP=m1•OM+m2•ON
(4)[1]设相邻像之间的时间为T,根据匀变速直线运动的推论有Δy=gT2
代入数据解得T=0.1s
两球经过t=3T=3×0.1s=0.3s
[2]A球离开桌面时的速度大小为
17.(7分)如图所示,AB为空气与某介质的界面,直线MN垂直于界面AB。已知,该介质的折射率,光在空气中的传播速度约为3×108m/s。求:
(1)光以i=45°入射角由空气射入该介质时的折射角r;
(2)光在该介质中的传播速度v;
(3)光由该介质射向空气,发生全反射的临界角C。
【答案】(1)r=30°
(2)
(3)C=45°
【解析】(1)根据题意,由折射定律有
解得
则折射角(3分)
(2)根据题意,由公式可得,光在该介质中的传播速度(2分)
(3)根据题意,由公式可得
解得全反射的临界角(2分)
18.(12分)如图为早期设计的质谱仪原理简图。电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔飘入电势差为U的加速电场,其初速度可视为0,之后从小孔S沿垂直于磁场的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中,旋转半周后打到照相底片D上的M1刻线处。不计粒子重力。
(1)求该粒子进入磁场时的动能Ek;
(2)若测得M1与小孔S的间距为L,求该粒子的质量m;
(3)若底片的右半部损坏,为使该粒子能打在左半部的刻线M2处,可以仅调节加速电压来实现。已知M2与小孔S的间距为nL。求调节后的加速电压大小U´;并说明还可以通过什么方法使该粒子能打在M2处。
【答案】(1)
(2)
(3);仅改变磁感应强度的大小,使其变为原来的即可
【解析】(1)根据动能定理,有
有(2分)
(2)粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿运动定律有
其中
结合(1)问的结果
得(4分)
(3)同理,调节后到间距为,即新的圆周运动直径,
根据(2)中推导可得半径通式,可知
因此
解得调节后的加速电压
由,,因此也可以仅调节磁感应强度,将磁感应强度减小为原来的,即可使粒子打在处。(6分)
19.(8分)如图1所示,在倾角θ=30°的固定光滑斜面上,用劲度系数为k=200N/m的轻弹簧连接质量为m=0.2kg的小球,忽略小球运动过程中所受的空气阻力,取g=10m/s2,求
(1)小球静止时弹簧的伸长量。
(2)将小球从上述静止位置沿斜面向下拉1cm由静止释放,
a.试证明小球的运动为简谐运动
b.以平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标系,从释放小球开始计时,在图2中画出一个周期内小球简谐运动的位移随时间变化图像。要求标出振幅数值、不要求标周期数值。
【答案】(1)
(2)见解析
【解析】(1)小球静止时,有
解得(2分)
(2)a.以平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标系,位移为x时,小球受力
“-”表示与x方向相反,则小球的运动为简谐运动(3分)
b.小球从最大位移处开始运动,图像为余弦函数形式,振幅为1cm,如图
(3分)
20.(13分)北京正负电子对撞机是我国高能物理研究的重大科技基础设施,由长202米的直线加速器、周长240米的圆形储存环、北京谱仪和同步辐射实验装置等组成。已知元电荷为e,不计电子间的相互作用。
(1)直线加速器采用行波加速技术,可近似认为电子在加速过程中始终处于大小恒定的等效匀强电场中。位于加速器前端的电子枪发出的电子束(初速度可视为0)经加速管加速,动能达到Ek时撞击钨转换靶产生正负电子对。
a.求加速管中等效匀强电场的电压U。
b.设电子枪单位时间发射的电子个数为n,电子撞击靶的速率为v,请建立合理的物理模型,论证电子束对钨转换靶产生的冲击力大小F与v的关系满足,并确定α的值。
(2)接近光速c的电子进入圆形储存环,在磁场束缚下做圆周运动。运动过程中,电子因圆周运动持续均匀地向外辐射电磁波而损失能量,但其速度变化极小,可近似认为保持光速c不变。由爱因斯坦质能方程可知,接近光速运动的粒子能量变化时,其质量会发生明显变化。已知电子的初始能量为E0,每圈损失的能量为,为了保持电子在半径为R的轨道上做圆周运动,请推导磁感应强度B随时间t变化的关系式(忽略磁场变化引起的感生电场的影响)。
【答案】(1)a.;b.1
(2)
【解析】(1)a.电子加速过程,根据动能定理,有
解得(2分)
b.假设电子与靶撞击后被靶吸收,速度减为0,t内与靶撞击的电子个数
设电子质量为m,撞击过程根据动量定理,有
解得
根据牛顿第三定律,电子束对钨转换靶产生的冲击力大小,即
由此可知(5分)
(2)电子在磁场中做圆周运动,有
所以
由
可得
由题意得,,
联立可得(6分)
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2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷
答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
13 [A] [B] [C] [D]
14 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
15.(8分)
(1)_____________(2分)
(3)______________(2分)
(2)______________(2分)
______________(2分)
16.(10分)
(1)______________(2分) (2)_______________(2分)
(3)______________(2分)(4)________________(2分)
_______________(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(7分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
19.(8分)
20.(13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
14.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.__________________________________________________________________________________________________
16._________________________________________________________________________________________________
17.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.
19.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
20.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷
参考答案
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
B
D
C
A
A
C
C
D
D
A
B
B
A
C
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(8分)(1)DABEC (2) (3)B B
16.(10分)(1)AD (2)AD (3)m1•OP=m1•OM+m2•ON (4) 0.3 1.5
17.(7分)
解:(1)根据题意,由折射定律有
解得
则折射角(3分)
(2)根据题意,由公式可得,光在该介质中的传播速度(2分)
(3)根据题意,由公式可得
解得全反射的临界角(2分)
18.(12分)
解:(1)根据动能定理,有
有(2分)
(2)粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿运动定律有
其中
结合(1)问的结果
得(4分)
(3)同理,调节后到间距为,即新的圆周运动直径,
根据(2)中推导可得半径通式,可知
因此
解得调节后的加速电压
由,,因此也可以仅调节磁感应强度,将磁感应强度减小为原来的,即可使粒子打在处。(6分)
19.(8分)
解:(1)小球静止时,有
解得(2分)
(2)a.以平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标系,位移为x时,小球受力
“-”表示与x方向相反,则小球的运动为简谐运动(3分)
b.小球从最大位移处开始运动,图像为余弦函数形式,振幅为1cm,如图
(3分)
20.(13分)
解:(1)a.电子加速过程,根据动能定理,有
解得(2分)
b.假设电子与靶撞击后被靶吸收,速度减为0,t内与靶撞击的电子个数
设电子质量为m,撞击过程根据动量定理,有
解得
根据牛顿第三定律,电子束对钨转换靶产生的冲击力大小,即
由此可知(5分)
(2)电子在磁场中做圆周运动,有
所以
由
可得
由题意得,,
联立可得(6分)
1 / 2
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.用α粒子轰击铍核,产生一种粒子X,其核反应方程中的X表示( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.α粒子
2.关于光现象及其应用,下列说法正确的是( )
A.观察到筷子在水中的部分发生偏折,是由于光的全反射
B.光盘记录信息的轨道可以做得很密,是由于激光亮度高
C.观看立体电影时观众要戴上特制的眼镜,是利用了光的衍射
D.拍摄水下景物,在相机镜头前装上偏振片可使景物的像清晰
3.下列说法正确的是( )
A.气体压强仅与温度有关
B.水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
C.当分子之间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
D.布朗运动就是液体分子的运动
4.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为,若在处质点的振动图像如图所示,则该波在时刻的波形曲线为( )
A. B.
C. D.
5.将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上,在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为和,则等于( )
A.2∶1 B.1∶2 C. D.
6.智能防摔马甲是一种以保障老人安全为目的的产品。防摔马甲内置气囊,老人不慎摔倒时,气囊可在老人落地前迅速充气弹出,起到缓冲作用。某位老人不慎滑倒,气囊着地前老人的运动方向可视为竖直向下,不计空气阻力。有关从气囊触地到老人安全静止于地面的过程,下列说法正确的是( )
A.由于缓冲作用,老人对气囊的作用力小于气囊对老人的作用力
B.气囊对老人的弹力始终小于老人的重力
C.老人的动能的减少量小于克服气囊弹力做的功
D.气囊对老人的弹力的冲量大小小于老人重力的冲量大小
7.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲是回旋加速器的结构示意图,粒子从磁场中获得能量被加速
B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出B极板是发电机的负极,A极板是正极
C.图丙是某霍尔元件的原理示意图,若要提高其测量磁场的灵敏度,可让电流I大一些
D.图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图,不改变电场及磁场,沿直线经过速度选择器的粒子,则击中底片同一位置的粒子具有相同质量
8.某电场的电场线分布如图中实线所示,一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动,先后通过M点和N点。下列说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子在M、N点的加速度大小关系为aM>aN
C.M、N点的电场强度大小关系为EM>EN
D.粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN
9.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3:1,原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上。下列说法正确的是( )
A.副线圈回路中电阻两端的电压为V
B.原、副线圈中交变电流的频率之比为3:1
C.原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为3:1
D.原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1:9
10.如图所示,两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射光合成一束复色光P,下列说法正确的是( )
A.在玻璃中,A光的光速大于B光的光速
B.A光的折射率大于B光的折射率
C.实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验,B光比A光条纹间距大
D.这两种单色光由玻璃射向空气时,B光的全反射临界角较大
11.如图所示,E为电池,L是电阻可忽略、自感系数足够大的线圈,、是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡。下列说法错误的是( )
A.刚闭合S的瞬间,立刻变亮
B.刚闭合S的瞬间,通过的电流大于通过的电流
C.闭合S待电路稳定后,熄灭,比原来更亮
D.闭合S待电路稳定后,将S断开瞬间,立即熄灭,L1闪亮一下再熄灭
12.如图所示,光滑平行导轨固定于水平面内,间距为,其所在空间存在方向竖直向上,磁感应强度大小为的匀强磁场,导轨左侧接有阻值为的定值电阻,一长为,质量为,阻值为的导体棒垂直导轨放置。导轨电阻忽略不计,导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度,在导体棒向右运动的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.流过金属棒的电流方向为
B.电流流过金属棒产生的热量为
C.导体棒开始运动时,电阻上的电热功率为
D.导体棒向右做加速度逐渐减小的减速运动,最后做匀速运动
13.某高速列车内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示,质量块套在光滑且平行于弹簧轴线的固定直杆上,质量块左、右侧分别连接电介质板和轻质弹簧,弹簧与电容器固定在列车内部,质量块可带动电介质板移动。列车静止时,电介质板的一部分位于电容器极板之间,运动过程中不完全移出电容器极板。已知电源的电动势不变,内阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.若电路中有电流,说明列车的加速度一定在发生变化
B.若电路中无电流,说明列车一定静止或做匀速直线运动
C.若电路中有顺时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
D.若电路中有逆时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
14.如图所示,长为l的细绳上端悬于P点,下端拴一质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.细绳的拉力大小等于
B.小球转动半圈,绳拉力的冲量与竖直方向夹角为
C.小球转动半圈,重力的冲量等于
D.小球转动半圈,绳拉力的冲量等于
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。下列实验步骤的正确顺序是__________(填序号)。
A.往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
E.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)某同学用插针法测定玻璃的折射率,作出光路图如图所示。光线与平行的玻璃砖表面aa'和bb'分别交于O点和P点, 过P点作aa'的垂线,垂足为Q点, 将AO延长交PQ于M点, 测得OP=R,OM=r。则该玻璃砖的折射率n=___________。
(3)某同学对“双缝干涉”实验装置进行调节并观察实验现象。
①若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以___________(选填选项前的字母)。
A.将单缝向双缝靠近
B.将红色滤光片换成绿色滤光片
C.使用间距更小的双缝
②若在屏上观察到的干涉条纹如图中a所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图中b所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的___________。
A.倍 B.倍 C.2倍 D.3倍
16.(10分)如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)关于本实验,下列说法中正确的是( )
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.轨道倾斜部分必须光滑
C.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
D.轨道末端必须水平
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有( )
A.入射小球和被碰小球的质量m1、m2 B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(3)在某次实验中,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,在实验误差允许范围内,若满足关系式________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。(用(2)中测量的量表示)
(4)如图2所示是利用闪光照相机(每隔相等的时间拍一张照片)研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下,从槽边缘处水平抛出,当它恰好离开槽边缘时,小球B也同时由静止下落,用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像,相邻两像间实际下落距离已在图中标出,两球恰在图中所示的位置4相碰。两球经过t=________s的时间相碰,A球离开桌面时的速度大小v0=________m/s。(g取10m/s2,结果均保留一位小数)
17.(7分)如图所示,AB为空气与某介质的界面,直线MN垂直于界面AB。已知,该介质的折射率,光在空气中的传播速度约为3×108m/s。求:
(1)光以i=45°入射角由空气射入该介质时的折射角r;
(2)光在该介质中的传播速度v;
(3)光由该介质射向空气,发生全反射的临界角C。
18.(12分)如图为早期设计的质谱仪原理简图。电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔飘入电势差为U的加速电场,其初速度可视为0,之后从小孔S沿垂直于磁场的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中,旋转半周后打到照相底片D上的M1刻线处。不计粒子重力。
(1)求该粒子进入磁场时的动能Ek;
(2)若测得M1与小孔S的间距为L,求该粒子的质量m;
(3)若底片的右半部损坏,为使该粒子能打在左半部的刻线M2处,可以仅调节加速电压来实现。已知M2与小孔S的间距为nL。求调节后的加速电压大小U´;并说明还可以通过什么方法使该粒子能打在M2处。
19.(8分)如图1所示,在倾角θ=30°的固定光滑斜面上,用劲度系数为k=200N/m的轻弹簧连接质量为m=0.2kg的小球,忽略小球运动过程中所受的空气阻力,取g=10m/s2,求
(1)小球静止时弹簧的伸长量。
(2)将小球从上述静止位置沿斜面向下拉1cm由静止释放,
a.试证明小球的运动为简谐运动
b.以平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标系,从释放小球开始计时,在图2中画出一个周期内小球简谐运动的位移随时间变化图像。要求标出振幅数值、不要求标周期数值。
20.(13分)北京正负电子对撞机是我国高能物理研究的重大科技基础设施,由长202米的直线加速器、周长240米的圆形储存环、北京谱仪和同步辐射实验装置等组成。已知元电荷为e,不计电子间的相互作用。
(1)直线加速器采用行波加速技术,可近似认为电子在加速过程中始终处于大小恒定的等效匀强电场中。位于加速器前端的电子枪发出的电子束(初速度可视为0)经加速管加速,动能达到Ek时撞击钨转换靶产生正负电子对。
a.求加速管中等效匀强电场的电压U。
b.设电子枪单位时间发射的电子个数为n,电子撞击靶的速率为v,请建立合理的物理模型,论证电子束对钨转换靶产生的冲击力大小F与v的关系满足,并确定α的值。
(2)接近光速c的电子进入圆形储存环,在磁场束缚下做圆周运动。运动过程中,电子因圆周运动持续均匀地向外辐射电磁波而损失能量,但其速度变化极小,可近似认为保持光速c不变。由爱因斯坦质能方程可知,接近光速运动的粒子能量变化时,其质量会发生明显变化。已知电子的初始能量为E0,每圈损失的能量为,为了保持电子在半径为R的轨道上做圆周运动,请推导磁感应强度B随时间t变化的关系式(忽略磁场变化引起的感生电场的影响)。
试题 第7页(共10页) 试题 第8页(共10页)
试题 第1页(共10页) 试题 第2页(共10页)
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(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.测试范围:人教版2019选择性必修一、二、三
第一部分
本部分共14题,每题3分,功42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.用α粒子轰击铍核,产生一种粒子X,其核反应方程中的X表示( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.α粒子
2.关于光现象及其应用,下列说法正确的是( )
A.观察到筷子在水中的部分发生偏折,是由于光的全反射
B.光盘记录信息的轨道可以做得很密,是由于激光亮度高
C.观看立体电影时观众要戴上特制的眼镜,是利用了光的衍射
D.拍摄水下景物,在相机镜头前装上偏振片可使景物的像清晰
3.下列说法正确的是( )
A.气体压强仅与温度有关
B.水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
C.当分子之间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
D.布朗运动就是液体分子的运动
4.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为,若在处质点的振动图像如图所示,则该波在时刻的波形曲线为( )
A. B.
C. D.
5.将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上,在一个周期内该电阻产生的焦耳热分别为和,则等于( )
A.2∶1 B.1∶2 C. D.
6.智能防摔马甲是一种以保障老人安全为目的的产品。防摔马甲内置气囊,老人不慎摔倒时,气囊可在老人落地前迅速充气弹出,起到缓冲作用。某位老人不慎滑倒,气囊着地前老人的运动方向可视为竖直向下,不计空气阻力。有关从气囊触地到老人安全静止于地面的过程,下列说法正确的是( )
A.由于缓冲作用,老人对气囊的作用力小于气囊对老人的作用力
B.气囊对老人的弹力始终小于老人的重力
C.老人的动能的减少量小于克服气囊弹力做的功
D.气囊对老人的弹力的冲量大小小于老人重力的冲量大小
7.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.图甲是回旋加速器的结构示意图,粒子从磁场中获得能量被加速
B.图乙是磁流体发电机的结构示意图,可以判断出B极板是发电机的负极,A极板是正极
C.图丙是某霍尔元件的原理示意图,若要提高其测量磁场的灵敏度,可让电流I大一些
D.图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图,不改变电场及磁场,沿直线经过速度选择器的粒子,则击中底片同一位置的粒子具有相同质量
8.某电场的电场线分布如图中实线所示,一带电粒子只在静电力作用下沿图中虚线所示的路径运动,先后通过M点和N点。下列说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子在M、N点的加速度大小关系为aM>aN
C.M、N点的电场强度大小关系为EM>EN
D.粒子在M、N点的速度大小关系为vM<vN
9.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3:1,原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上。下列说法正确的是( )
A.副线圈回路中电阻两端的电压为V
B.原、副线圈中交变电流的频率之比为3:1
C.原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为3:1
D.原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1:9
10.如图所示,两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射光合成一束复色光P,下列说法正确的是( )
A.在玻璃中,A光的光速大于B光的光速
B.A光的折射率大于B光的折射率
C.实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验,B光比A光条纹间距大
D.这两种单色光由玻璃射向空气时,B光的全反射临界角较大
11.如图所示,E为电池,L是电阻可忽略、自感系数足够大的线圈,、是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡。下列说法错误的是( )
A.刚闭合S的瞬间,立刻变亮
B.刚闭合S的瞬间,通过的电流大于通过的电流
C.闭合S待电路稳定后,熄灭,比原来更亮
D.闭合S待电路稳定后,将S断开瞬间,立即熄灭,L1闪亮一下再熄灭
12.如图所示,光滑平行导轨固定于水平面内,间距为,其所在空间存在方向竖直向上,磁感应强度大小为的匀强磁场,导轨左侧接有阻值为的定值电阻,一长为,质量为,阻值为的导体棒垂直导轨放置。导轨电阻忽略不计,导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度,在导体棒向右运动的整个过程中,下列说法正确的是( )
A.流过金属棒的电流方向为
B.电流流过金属棒产生的热量为
C.导体棒开始运动时,电阻上的电热功率为
D.导体棒向右做加速度逐渐减小的减速运动,最后做匀速运动
13.某高速列车内部安装有多种类型的传感器,其中电容式加速度传感器原理如图所示,质量块套在光滑且平行于弹簧轴线的固定直杆上,质量块左、右侧分别连接电介质板和轻质弹簧,弹簧与电容器固定在列车内部,质量块可带动电介质板移动。列车静止时,电介质板的一部分位于电容器极板之间,运动过程中不完全移出电容器极板。已知电源的电动势不变,内阻忽略不计。下列说法正确的是( )
A.若电路中有电流,说明列车的加速度一定在发生变化
B.若电路中无电流,说明列车一定静止或做匀速直线运动
C.若电路中有顺时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
D.若电路中有逆时针方向电流,说明列车一定向右做匀加速直线运动
14.如图所示,长为l的细绳上端悬于P点,下端拴一质量为m的小球。小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.细绳的拉力大小等于
B.小球转动半圈,绳拉力的冲量与竖直方向夹角为
C.小球转动半圈,重力的冲量等于
D.小球转动半圈,绳拉力的冲量等于
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。下列实验步骤的正确顺序是__________(填序号)。
A.往边长约为的浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
D.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
E.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)某同学用插针法测定玻璃的折射率,作出光路图如图所示。光线与平行的玻璃砖表面aa'和bb'分别交于O点和P点, 过P点作aa'的垂线,垂足为Q点, 将AO延长交PQ于M点, 测得OP=R,OM=r。则该玻璃砖的折射率n=___________。
(3)某同学对“双缝干涉”实验装置进行调节并观察实验现象。
①若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以___________(选填选项前的字母)。
A.将单缝向双缝靠近
B.将红色滤光片换成绿色滤光片
C.使用间距更小的双缝
②若在屏上观察到的干涉条纹如图中a所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图中b所示,图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的___________。
A.倍 B.倍 C.2倍 D.3倍
16.(10分)如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)关于本实验,下列说法中正确的是( )
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.轨道倾斜部分必须光滑
C.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
D.轨道末端必须水平
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有( )
A.入射小球和被碰小球的质量m1、m2 B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(3)在某次实验中,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,在实验误差允许范围内,若满足关系式________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。(用(2)中测量的量表示)
(4)如图2所示是利用闪光照相机(每隔相等的时间拍一张照片)研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下,从槽边缘处水平抛出,当它恰好离开槽边缘时,小球B也同时由静止下落,用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像,相邻两像间实际下落距离已在图中标出,两球恰在图中所示的位置4相碰。两球经过t=________s的时间相碰,A球离开桌面时的速度大小v0=________m/s。(g取10m/s2,结果均保留一位小数)
17.(7分)如图所示,AB为空气与某介质的界面,直线MN垂直于界面AB。已知,该介质的折射率,光在空气中的传播速度约为3×108m/s。求:
(1)光以i=45°入射角由空气射入该介质时的折射角r;
(2)光在该介质中的传播速度v;
(3)光由该介质射向空气,发生全反射的临界角C。
18.(12分)如图为早期设计的质谱仪原理简图。电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔飘入电势差为U的加速电场,其初速度可视为0,之后从小孔S沿垂直于磁场的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中,旋转半周后打到照相底片D上的M1刻线处。不计粒子重力。
(1)求该粒子进入磁场时的动能Ek;
(2)若测得M1与小孔S的间距为L,求该粒子的质量m;
(3)若底片的右半部损坏,为使该粒子能打在左半部的刻线M2处,可以仅调节加速电压来实现。已知M2与小孔S的间距为nL。求调节后的加速电压大小U´;并说明还可以通过什么方法使该粒子能打在M2处。
19.(8分)如图1所示,在倾角θ=30°的固定光滑斜面上,用劲度系数为k=200N/m的轻弹簧连接质量为m=0.2kg的小球,忽略小球运动过程中所受的空气阻力,取g=10m/s2,求
(1)小球静止时弹簧的伸长量。
(2)将小球从上述静止位置沿斜面向下拉1cm由静止释放,
a.试证明小球的运动为简谐运动
b.以平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标系,从释放小球开始计时,在图2中画出一个周期内小球简谐运动的位移随时间变化图像。要求标出振幅数值、不要求标周期数值。
20.(13分)北京正负电子对撞机是我国高能物理研究的重大科技基础设施,由长202米的直线加速器、周长240米的圆形储存环、北京谱仪和同步辐射实验装置等组成。已知元电荷为e,不计电子间的相互作用。
(1)直线加速器采用行波加速技术,可近似认为电子在加速过程中始终处于大小恒定的等效匀强电场中。位于加速器前端的电子枪发出的电子束(初速度可视为0)经加速管加速,动能达到Ek时撞击钨转换靶产生正负电子对。
a.求加速管中等效匀强电场的电压U。
b.设电子枪单位时间发射的电子个数为n,电子撞击靶的速率为v,请建立合理的物理模型,论证电子束对钨转换靶产生的冲击力大小F与v的关系满足,并确定α的值。
(2)接近光速c的电子进入圆形储存环,在磁场束缚下做圆周运动。运动过程中,电子因圆周运动持续均匀地向外辐射电磁波而损失能量,但其速度变化极小,可近似认为保持光速c不变。由爱因斯坦质能方程可知,接近光速运动的粒子能量变化时,其质量会发生明显变化。已知电子的初始能量为E0,每圈损失的能量为,为了保持电子在半径为R的轨道上做圆周运动,请推导磁感应强度B随时间t变化的关系式(忽略磁场变化引起的感生电场的影响)。
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