北京市清华大学附属中学朝阳学校2025-2026学年高二下学期5月质量检测物理试题

2025-2026学年第二学期5月质量检测 高二年级物理试卷 2026.05 考试时间90分钟 试卷满分100分 一、单选题（本题共10个小题，每题3分，共30分） 1．关于布朗运动，下列说法正确的是（ ） A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动 C．液体温度越低，布朗运动越剧烈 D．固体颗粒越大，布朗运动越剧烈 2．关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A．变化的电场和磁场由近及远向周围传播形成了电磁波 B．电磁波和机械波一样必须靠介质传播 C．电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大 D．电磁波不可能产生干涉和衍射现象 3．利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是（ ） A．甲对应单缝，乙对应双缝 B．甲对应双缝，乙对应单缝 C．都是单缝，甲对应的缝宽较大 D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大 4．如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，进入玻璃砖后分成b、c两束单色光。下列说法正确的是（ ） A．玻璃对b光的折射率小于对c光的折射率 B．在真空中b光的波长小于c光的波长 C．在真空中b光的频率小于c光的频率 D．在玻璃砖中b光的传播速度大于c光的传播速度 5．下图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为2 cm。已知时，质点1开始向上运动；时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（ ） A．这列波的波长为8 cm B．这列波传播的速度为0.25 m/s C．时，质点1到达下方最大位移处 D．时，质点13开始向上运动 6．下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是（ ） A．图甲中，水中的气泡看上去特别明亮是因为光的折射 B．图乙中，减小单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹变宽 C．图丙中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像，是由光的干涉现象形成的 D．图丁中，在检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处 7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈接交流电源和理想交流电压表、理想交流电流表，副线圈通过导线（导线的总电阻等效为R）与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压表示数保持不变，副线圈两端的电压按如图乙所示规律变化。下列说法正确的是（ ） A．热水器两端电压的瞬时值表达式为 B．电压表示数为440 V C．若闭合开关S，热水器两端的电压将增大 D．若闭合开关S，变压器的输入功率将减小 8．如图所示，两根长度均为l的轻质细线，一端分别悬挂在天花板上的和点，另一端分别系有质量均为m的小球A和B。现让小球A在竖直面内做小角度（最大摆角）的简谐运动；小球B在水平面内做匀速圆周运动，且B做圆周运动时，其悬线与竖直方向的夹角也为。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A．小球A从通过最低点时的速度大小为 B．小球A的运动周期小于小球B的运动周期 C．小球A在最低点时的向心加速度的大小等于小球B的向心加速度的大小 D．小球B运动一周，其悬线拉力的冲量为 9．物理学原理在现代科技中有许多重要应用，例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为和的无线电波。飞机降落过程中，当接收到和的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是（ ） A．天线发出的两种无线电波必须一样强 B．导航利用了与两种无线电波之间的干涉 C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定 D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合 10．如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦和电源内阻，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（ ） A．电压表示数与待测物体质量成非线性关系 B．弹簧的劲度系数越小，电子秤的量程越大 C．仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会降低 D．物体的质量越大，电源的输出功率就越大 二、多项选择题（本题共4小题，共12分） 11．分子间的作用力F随分子间距离r的变化如图所示。若将甲分子固定在坐标原点O，乙分子置于r轴处，由静止释放。仅考虑两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ） A．从到，分子间的作用力先减小后增大 B．从到，分子间的作用力先做正功后做负功 C．从到，分子系统的分子势能一直减小 D．从到，乙分子的动能先减小后增大 12．小饶同学在实验室利用可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验。可拆变压器零部件如图（a）所示，组装后如图（b）所示。某一次实验中小饶同学选择的原线圈匝数为800匝，副线圈匝数为100匝，原线圈输入12 V的正弦交流电，则下列说法正确的是（ ） A．本次实验时原线圈中导线更粗 B．本次实验时副线圈中导线更粗 C．该同学正确操作后，交流电压表测得副线圈的电压一定为1.5 V D．为保证实验安全，该同学应选低压交流电源接入原线圈 13．防震演练活动是学校非常重视的安全教育工作，已知地震波既有横波、也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t与两个时刻，x轴上3~3 km区间内的波形图如图中实线与虚线所示。关于该地震波，以下判断正确的是（ ） A．波速可能为 B．质点振动的周期可能为 C．t时刻位于的质点沿y轴正方向振动 D．从t时刻开始计时，处的质点比处的质点先回到平衡位置 14．分析推理、类比归纳是重要的科学研究方法。如图甲所示，矩形线圈abcd绕轴匀速转动产生的交流电i-t图像如图乙所示，电流最大值为，周期为T。如图丙所示，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与小球相连，静置于光滑水平面上，现将小球向右缓慢移动一段距离A（不超过弹簧的弹性限度），小球被无初速释放后，其运动的v-t图像如图丁所示，速度最大值为，周期为T。已知图乙和图丁分别为余弦和正弦函数图线，下列说法正确的是（ ） A．时间内，通过线圈横截面积的电量 B．时间内，通过线圈横截面积的电量 C．类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值 D．类比图乙和图丁，小球运动过程中的速度最大值 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15．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）如图1所示，“测玻璃的折射率”的实验中，将白纸平铺在木板上并用图钉固定，之后将玻璃砖平放在白纸上，在适当位置竖直地插上A、B、C、D四个大头针。图中a和为玻璃砖的两个界面，AB延长线与直线a的交点为O，CD延长线与直线的交点为，表示法线。 ①在插大头针C时，应使其______（选填选项前的字母）。 A．只挡住A的像 B．只挡住B的像 C．同时挡住A、B的像 ②该玻璃砖的折射率可表示为______（用和表示）。 （2）“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图2所示 ①图中A、B、C处放置的光学元件依次为______。 A．滤光片、双缝、单缝 B．滤光片、单缝、双缝 C．单缝、滤光片、双缝 D．双缝、滤光片、单缝 ②某同学调试好后能观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置调整后，在像屏上仍能观察到清晰的干涉条纹，且条纹数目有所增加。以下调整可以实现这个效果的是______。 A．仅将红色滤光片换成绿色滤光片 B．仅减小双缝间的距离 C．仅换用更长的遮光筒 D．仅增大滤光片与单缝之间的距离 16．同学们用多种方法测重力加速度值。 （1）用如图甲所示的单摆做“用单摆测重力加速度”的实验。 ①用游标为10分度（测量值可准确到0.1 mm）的卡尺测量小球的直径，某次测量的示数如图所示，读出小球直径d的值为______cm。 ②若改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长l的关系如图乙所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是______（选填正确选项前的字母）。 A．测周期时多数了一个周期 B．测周期时少数了一个周期 C．测摆长时直接将摆线的长度作为摆长 D．测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长 （2）将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力F，由计算机记录拉力F随时间t的变化，图像如图丙所示。测得摆长为l，则重力加速度的表达式为______。 （3）如图丁所示，将光电门安装在小球平衡位置的正下方，在小球上安装轻质挡光片，挡光宽度为d，在铁架台后方固定量角器，利用此装置测重力加速度值。首先测得摆长为l，之后将小球拉离平衡位置，当摆线与竖直方向成角（值可由量角器读出）时将小球由静止释放，传感器测得小球第一次摆下挡光的时间。多次改变摆角测得对应的，可得到多组数据，同时计算机可根据需要算出关于的任意三角函数值。 ①为了能最方便准确地利用图像处理数据，应绘制______图像（写出图像的纵坐标—横坐标）； ②根据第①问中绘制的图像，求得图像斜率的绝对值为k，则计算得到重力加速度______。 四、解答题（共4小题，共40分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 17．如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd处于磁感应强度的匀强磁场中。线圈面积、匝数（图中只画出1匝）、总电阻，线圈可绕垂直于磁场且过bc和ad边中点的转轴以角速度匀速转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。电路中其他电阻忽略不计。求： （1）线圈中感应电动势的最大值； （2）线圈中电流的有效值I； （3）电阻R上的发热功率P。 18．某个小水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。要求在输电线上损失的功率控制在5 kW（即用户得到的功率为95 kW）。根据实际需求，某同学设计了如图所示的输电线路示意图。升压变压器、降压变压器均视为理想变压器，请你帮他计算： （1）输电线上通过的电流； （2）升压变压器输出的电压； （3）降压变压器的匝数比。 19．简谐运动是最简单、最基本的振动，复杂的振动往往可以看作多个简谐运动的叠加。 （1）如图1所示，固定在竖直圆盘上的小球A随着圆盘以角速度沿顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动。用竖直向下的平行光照射小球A，在圆盘下方的屏上可以观察到小球A在x方向上的“影子”的运动，开始计时的时候小球A在圆盘最上端。请根据简谐运动的运动学特征（即做简谐运动的物体的位移x与运动时间t满足正弦函数规律），证明：小球A的“影子”以圆盘圆心在屏上的投影点O为平衡位置做简谐运动。 （2）科幻小说《地心游记》中假想着凿通一条贯穿地心的极窄且光滑的隧道，人可以通过该隧道直通地球彼岸。为简化研究，质量为M、半径为R的地球视为质量分布均匀的球体，已知质量均匀分布的球壳内的质点所受万有引力的合力为零，万有引力常量为G。不计空气阻力。 （a）如图2所示，以地心O为原点，沿隧道方向建立x轴，请根据简谐运动的动力学特征（回复力F与偏离平衡位置的位移x成正比，即）证明：质量为m的质点从静止开始落入隧道后在隧道内做简谐运动； （b）若通过地球的南北两极之间能够打通一个真空隧道，把一个质量为m的小球从北极的隧道口（地面处）由静止释放后，小球能够在隧道内运动。求小球从隧道口运动到地心的速度。 20．简谐运动是最基本的机械振动。质量为m的物体做简谐运动时，其所受回复力F与偏离平衡位置的位移x成正比，即；物体偏离平衡位置的位移x随时间t的变化关系满足：，其中A为振幅，φ为初相位，圆频率 （1）如图1，光滑水平面上有一质量为m、劲度系数为k的弹簧振子。以弹簧原长时的右端点为原点O，水平向右为正方向建立坐标轴Ox。在弹性限度内，将振子沿Ox方向缓慢拉至某处由静止释放。 ①由所学知识和题中信息，求弹簧振子的周期T； ②在图2中画出弹簧弹力大小F随伸长量x变化的关系图线，并求出弹簧伸长量为A时所具有的弹性势能。 （2）如图3，竖直平面内有无限大、均匀带电的正、负离子层，两离子层厚度均为d，单位体积内电荷量均为ρ。以正离子层左边缘的点O为原点，水平向右建立坐标轴Ox。已知正离子层中各点电场强度均沿x轴正方向，其大小E随x的变化如图4所示，其中为常量：而在与的空间内E恒为零。某粒子源S位于的位置，向四周辐射速率均为v的电子，若电子初速度方向与x轴正方向夹角为θ，电子恰好到达离子层分界面，但不会射入负离子层。已知电子质量为m，所带电荷量为e，忽略电子所受重力及电子间相互作用力，假设电子不与离子发生碰撞。 ①类比v-t图像求位移的方法，应用所学知识，求解cosθ的表达式； ②电子在离子层中沿x方向上的受力类似简谐运动的回复力，请类比简谐运动的周期算法，求沿θ角入射的电子从发出到离开离子层所用的总时间。（结果可含θ，不必代入①中的表达式） 学科网（北京）股份有限公司 $