精品解析：天津市第五十四中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷

2025-2026天津市第五十四中高二年级下学期 期中考试物理试卷 一、单选题（5道，25分） 1. 一种名为“飞椅”的游乐设施如图所示，该设施中钢绳一端系着座椅，另一端系在悬臂边缘。绕竖直轴转动的悬臂带动座椅在水平面内做匀速圆周运动，座椅可视为质点，则某座椅运动一周的过程中（　　） A. 动量保持不变 B. 所受合外力做功为零 C. 所受重力的冲量为零 D. 始终处于受力平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】座椅在水平面内做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变 A．根据可知动量大小不变，方向改变，故A错误； B．速度大小不变，则座椅的动能不变，根据动能定理可知所受合外力做功为零，故B正确； C．根据可知所受重力的冲量不为零，故C错误； D．座椅在水平面内做匀速圆周运动，一定有向心加速度，所以不是处于受力平衡状态，故D错误。 故选B。 2. 如图甲所示为一弹簧振子的振动图像，规定向右为正方向。试根据图像判断，以下说法正确的是（　　） A. =2s时振子振动的速度最大，方向向左 B. =3s时振子所受回复力最大，方向向左 C. 任意1s内振子运动的路程一定是3cm D. 弹簧振子的位移随时间 变化的关系式为cm 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲可知 =2s时振子位于平衡位置，故速度最大，方向向左，故A正确； B．图甲可知 =3s时振子在负的最大位移处，回复力最大，方向向右，故B错误； C．图甲可知振子运动周期为4s，但只有从特殊位置（平衡位置、最大位移处 ）开始计时，经过 ，路程才等于一倍振幅，即3cm，否则任意1s内路程都不为3cm，故C错误； D．弹簧振子的位移随时间 变化的关系式为 因为 联立解得 故D错误。 故选A。 3. 高锟是著名的华裔物理学家，因在光纤通信方面的研究获得诺贝尔物理学奖，被称为光纤之父。光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成。如图所示，一束复色光以一定的入射角 从轴心射入光导纤维后分为 、 两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 内芯的折射率小于外套的折射率 B. 从空气射入光导纤维， 、 光的波长都变长 C. a、b光在内芯中传播时， 光的传播速度更大 D. 若 、 光分别作为同一双缝干涉装置光源时， 光的干涉条纹间距更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，所以内芯的折射率大于外套的折射率，故A错误； B．从空气射入光导纤维，频率不变，但是速度减小，根据 可知， 、 光的波长都变短，故B错误； C．由图可知b光的折射角更小，由 可知 速度 则 光的传播速度更小，故C错误； D．b光折射率大，则b光频率大，波长短，根据 可知a光的条纹间距更大，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，水平面上固定一倾角为的光滑斜面，斜面质量为 ，斜面上放置一根长质量为 的直导线，空间中有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 ，当给直导线通以垂直纸面向外，大小为 的电流时，通电直导线恰好保持静止，下列说法正确的是（重力加速度为 ）（　　） A. 通电直导线受到的安培力方向沿斜面向上 B. 斜面对水平面的压力小于 C. 通电直导线受到的安培力大小为 D. 通电直导线的电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，通电直导线受到的安培力方向水平向右，选项A错误； B．对整体分析可知，竖直方向受重力和地面的支持力，可知斜面对水平面的压力等于，选项B错误； C．通电直导线受到的安培力大小为 选项C错误； D．由平衡可知 可得通电直导线的电流 选项D正确。 故选D。 5. 如图所示是圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块钢片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度 沿顺时针方向匀速转动。则（　　） A. 由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流 B. 回路中感应电流方向不变，为 C. 回路中有周期性变化的感应电流 D. 回路中感应电流大小不变，为 【答案】D 【解析】 【详解】A．圆盘在外力作用下切割磁感线，从而产生感应电动势，产生感应电流，故A错误； B．根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此电流方向为从D向R再到C，即为C→D→R→C，故B错误； CD．回路中感应电动势为 所以感应电流为 由此可知，感应电流恒定不变，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题（3道，15分） 6. “地震预警”是在地震发生后，在地震波传播到受灾地区前，提前几秒至几十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构研究地震波时将其简化为简谐波处理， 时刻的波形图如图甲所示，M是此波上平衡位置处于4m处的一个质点，图乙为质点M的振动图像，则（ ） A. 该波的传播速度为4m/s B. 该波沿x轴负方向传播 C. 质点M在7s内通过的路程为280cm D. 质点M在2s内沿x轴运动了4m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由甲、乙图可知 ， 则该列波的传播速度为，故A错误； B． 时刻，由图乙可知质点 沿y轴正方向振动，根据波形平移法可知，该列波的传播方向沿轴负向传播，故B正确； C．根据 可知质点 在内通过的路程为，故C正确； D．质点 只在其平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向迁移，故D错误。 故选BC。 7. 下列说法中正确的是（　　） A. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B. 用激光束垂直照射一个不透光的小圆屏，在后面的圆屏阴影中心会出现一个亮点，这是光的衍射现象造成的 C. 两只相同的灯泡发出的光束相遇能发生干涉现象 D. 照相机的镜头上的增透膜利用的是光的干涉现象 【答案】BD 【解析】 【详解】A．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉，A错误； B．用激光束垂直照射一个不透光的小圆屏，在后面的圆屏阴影中心会出现一个亮点，这个亮点叫泊松亮斑，这是光的衍射现象造成的，B正确； C．两只相同的灯泡发出的光束不是相干光源，因此相遇时不能发生干涉现象，C错误； D．照相机的镜头上的增透膜，原理是膜层前后表面的反射光光程差为半波长的奇数倍，反射光发生干涉减弱，其利用的是光的干涉现象，D正确。 故选BD。 8. 如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。在0至t1时间内（R、n、r1、r2、t0、B0 、π为已知量）下列说法正确的是（　　） A. 流过R1的电流方向为由b到a B. R1两端的电压为 C. 线圈两端的电压为 D. 线圈两端的电压为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图（b）可知，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流为顺时针方向，则流过R1的电流方向为由b到a，故A正确； BCD．线圈产生的感应电动势为 线圈两端的电压等于路端电压，即等于R1两端的电压，则有，故BD错误，C正确。 故选AC。 三、实验题（3道，12分） 9. 用图甲所示的装置“验证动量守恒定律”，主要步骤如下： i．利用重垂线，记录水平槽末端在白纸上的投影点O。 ii．取两个大小相同、质量分别为m1、m2的小球1和小球2。 iii．使小球1从斜槽上某一位置由静止释放，落在地面上垫有复写纸的白纸上并留下痕迹，重复本操作多次。 iv．把小球2放在水平槽的末端，小球1从原位置由静止释放，与小球2碰撞后，落在白纸上留下各自的落点痕迹，重复本操作多次。 v．在白纸上确定平均落点的位置M、N、P。 该实验必须要测量的物理量是（　　） A. 用天平测量两个小球的质量m1、m2 B. 测量小球m1开始释放时距地面的高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 测量平抛射程OM、ON、OP 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间 相等，由 可知，小球的水平位移与初速度成正比，可以用水平位移代替速度进行验证。验证动量守恒定律的表达式为 两边同乘时间 得 因此需要测量两个小球的质量、，故A正确； B．只要保证小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，就能保证碰撞前的速度相同，不需要测量释放时距地面的高度 ，故B错误； C．由于方程两边都有时间 ，可以消去，因此不需要测量抛出点距地面的高度 ，故C错误； D．需要用水平位移代替速度，因此需要测量平抛射程 、 、 ，故D正确。 故选AD。 10. 某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示，使用的双缝间距d已知。 （1）下列说法正确的是________。 A. 如果将光源换成激光光源，去掉滤光片和单缝，该实验照样可以完成 B. 去掉滤光片，不可能观察到干涉图样 C. 毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直 D. 仅将双缝与光屏之间的距离减小少许可以增加从目镜中观察到的条纹个数 （2）当屏上出现了干涉图样后，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察到第一条亮纹位置如图乙中（a）所示为x1，第五条亮纹的位置如乙中（b）所示x5=________ mm。再测出双缝与屏之间的距离L，即可根据公式λ=________（用题中所给字母表示）算出光的波长。 【答案】（1）AD （2） ①. 5.930 ②. 【解析】 【小问1详解】 A．激光具有极好的相干性，是相干光源，若将光源换成激光光源，不需要滤光片获得单色光，也不需要单缝获得线光源，直接照射双缝即可发生干涉，该实验照样可以完成，故A正确； B．去掉滤光片，光源发出的是白光，白光包含各种波长的光，不同波长的光干涉条纹间距不同，叠加后在屏上形成彩色干涉条纹，并非观察不到干涉图样，故B错误； C．双缝干涉实验中，干涉条纹的方向与双缝平行，若双缝竖直放置，条纹也竖直，故C错误； D．根据双缝干涉条纹间距公式 ，仅将双缝与光屏之间的距离L减小少许，条纹间距 减小，条纹变密，在视场范围不变的情况下，从目镜中观察到的条纹个数增加，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1][2]螺旋测微器的固定刻度读数为 ，可动刻度读数为 ，所以 根据双缝干涉条纹间距公式 由图可知第一条亮纹到第五条亮纹之间有4个条纹间距，即 解得 解得光的波长 四、解答题（3道，48分） 11. 如图所示，质量m=2kg的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量M=6kg的小车C，小车与水平面间的摩擦不计。光滑圆弧轨道半径R=1.6m，连线PO与竖直方向夹角为60°，另一与B完全相同的滑块A从P点由静止开始沿圆弧下滑，A滑至平台上并挤压弹簧，待弹簧恢复原长（弹簧挤压过程无机械能损失）后滑块B离开平台滑上小车C且恰好未滑落，滑块B与小车C之间的动摩擦因数μ=0.75，A、B可视为质点，，求： （1）滑块A刚到平台上的速度大小vA； （2）整个过程中弹簧弹性势能的最大值EPm； （3）滑块B离开平台时的速度vB； （4）小车C的长度L。 【答案】（1） （2）8J （3） （4）0.8m 【解析】 【小问1详解】 滑块A从P点下滑到平台过程中，只有重力做功，机械能守恒。根据几何关系，下滑高度 由机械能守恒定律得 解得 【小问2详解】 滑块A滑上平台后压缩弹簧，当A、B速度相等时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大。取向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 由能量守恒定律得 代入数据解得 【小问3详解】 弹簧恢复原长过程中，系统机械能守恒且无能量损失，相当于A、B发生弹性碰撞。由于A、B质量相等，碰撞后两者交换速度。由动量守恒定律 机械能守恒定律 联立解得 此时A的速度 【小问4详解】 滑块B滑上小车C后，B做减速运动，C做加速运动，当两者速度相等时，B恰好未滑落，说明相对位移等于车长 。由动量守恒定律得 解得 由能量守恒定律，系统动能损失等于摩擦产生的热量，即 代入数据解得 12. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，存在半径为R的半圆形匀强磁场区域，半圆与x轴相切于M点，与y轴相切于N点，直线边界与x轴平行，磁场方向垂直于纸面向里。在第一象限存在沿 方向的匀强电场，电场强度大小为E．一带负电粒子质量为m，电荷量为q，从M点以速度v沿 方向进入第一象限，正好能沿直线匀速穿过半圆区域。不计粒子重力。 （1）求磁感应强度B的大小； （2）若仅有电场，求粒子从M点到达y轴的时间t； （3）若仅有磁场，改变粒子入射速度的大小，粒子能够到达x轴上P点，M、P的距离为，求粒子在磁场中运动的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，由于一带负电粒子能沿直线匀速穿过半圆区域，由平衡条件有 解得 【小问2详解】 若仅有电场，带负电粒子受沿轴负方向的电场力，由牛顿第二定律有 又有 联立解得 【小问3详解】 根据题意，设粒子入射速度为，则有 可得 画出粒子的运动轨迹，如图所示 由几何关系可得 解得 则轨迹所对圆心角为 ，则粒子在磁场中运动的时间 13. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，轨道间距L=1m，整个装置处于垂直斜面向上磁感应强度B=2T的匀强磁场中。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路其余部分的电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动，至达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热为QR=3J，ab与导轨始终垂直且接触良好，已知金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，不计空气阻力。从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程，求： （1）金属棒ab最大速度vm的大小； （2）金属棒下滑的距离x； （3）流过电阻R的电荷量q； （4）金属棒ab的运动时间t。 【答案】（1） （2） （3）1.5C （4）2.5s 【解析】 【小问1详解】 金属棒由静止释放后，沿斜面做加速度减小的加速运动；当加速度为零时，速度达到最大，根据平衡条件可得 又，， 联立解得 【小问2详解】 已知达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热为 ，则电路产生的总焦耳热为 设金属棒 从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为，由能量守恒定律可得 解得 【小问3详解】 根据 解得 【小问4详解】 从金属棒 开始运动至达到最大速度过程中，由动量定理可得 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026天津市第五十四中高二年级下学期 期中考试物理试卷 一、单选题（5道，25分） 1. 一种名为“飞椅”的游乐设施如图所示，该设施中钢绳一端系着座椅，另一端系在悬臂边缘。绕竖直轴转动的悬臂带动座椅在水平面内做匀速圆周运动，座椅可视为质点，则某座椅运动一周的过程中（　　） A. 动量保持不变 B. 所受合外力做功为零 C. 所受重力的冲量为零 D. 始终处于受力平衡状态 2. 如图甲所示为一弹簧振子的振动图像，规定向右为正方向。试根据图像判断，以下说法正确的是（　　） A. =2s时振子振动的速度最大，方向向左 B. =3s时振子所受回复力最大，方向向左 C. 任意1s内振子运动的路程一定是3cm D. 弹簧振子的位移 随时间 变化的关系式为cm 3. 高锟是著名的华裔物理学家，因在光纤通信方面的研究获得诺贝尔物理学奖，被称为光纤之父。光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成。如图所示，一束复色光以一定的入射角 从轴心射入光导纤维后分为 、 两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 内芯的折射率小于外套的折射率 B. 从空气射入光导纤维， 、 光的波长都变长 C. a、b光在内芯中传播时， 光的传播速度更大 D. 若 、 光分别作为同一双缝干涉装置光源时， 光的干涉条纹间距更大 4. 如图所示，水平面上固定一倾角为的光滑斜面，斜面质量为 ，斜面上放置一根长质量为 的直导线，空间中有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 ，当给直导线通以垂直纸面向外，大小为 的电流时，通电直导线恰好保持静止，下列说法正确的是（重力加速度为 ）（　　） A. 通电直导线受到的安培力方向沿斜面向上 B. 斜面对水平面的压力小于 C. 通电直导线受到的安培力大小为 D. 通电直导线的电流 5. 如图所示是圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块钢片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度 沿顺时针方向匀速转动。则（　　） A. 由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流 B. 回路中感应电流方向不变，为 C. 回路中有周期性变化的感应电流 D. 回路中感应电流大小不变，为 二、多选题（3道，15分） 6. “地震预警”是在地震发生后，在地震波传播到受灾地区前，提前几秒至几十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构研究地震波时将其简化为简谐波处理， 时刻的波形图如图甲所示，M是此波上平衡位置处于4m处的一个质点，图乙为质点M的振动图像，则（ ） A. 该波的传播速度为4m/s B. 该波沿x轴负方向传播 C. 质点M在7s内通过的路程为280cm D. 质点M在2s内沿x轴运动了4m 7. 下列说法中正确的是（　　） A. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B. 用激光束垂直照射一个不透光的小圆屏，在后面的圆屏阴影中心会出现一个亮点，这是光的衍射现象造成的 C. 两只相同的灯泡发出的光束相遇能发生干涉现象 D. 照相机的镜头上的增透膜利用的是光的干涉现象 8. 如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。在0至t1时间内（R、n、r1、r2、t0、B0 、π为已知量）下列说法正确的是（　　） A. 流过R1的电流方向为由b到a B. R1两端的电压为 C. 线圈两端的电压为 D. 线圈两端的电压为 三、实验题（3道，12分） 9. 用图甲所示的装置“验证动量守恒定律”，主要步骤如下： i．利用重垂线，记录水平槽末端在白纸上的投影点O。 ii．取两个大小相同、质量分别为m1、m2的小球1和小球2。 iii．使小球1从斜槽上某一位置由静止释放，落在地面上垫有复写纸的白纸上并留下痕迹，重复本操作多次。 iv．把小球2放在水平槽的末端，小球1从原位置由静止释放，与小球2碰撞后，落在白纸上留下各自的落点痕迹，重复本操作多次。 v．在白纸上确定平均落点的位置M、N、P。 该实验必须要测量的物理量是（　　） A. 用天平测量两个小球的质量m1、m2 B. 测量小球m1开始释放时距地面的高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 测量平抛射程OM、ON、OP 10. 某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示，使用的双缝间距d已知。 （1）下列说法正确的是________。 A. 如果将光源换成激光光源，去掉滤光片和单缝，该实验照样可以完成 B. 去掉滤光片，不可能观察到干涉图样 C. 毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直 D. 仅将双缝与光屏之间的距离减小少许可以增加从目镜中观察到的条纹个数 （2）当屏上出现了干涉图样后，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察到第一条亮纹位置如图乙中（a）所示为x1，第五条亮纹的位置如乙中（b）所示x5=________ mm。再测出双缝与屏之间的距离L，即可根据公式λ=________（用题中所给字母表示）算出光的波长。 四、解答题（3道，48分） 11. 如图所示，质量m=2kg的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量M=6kg的小车C，小车与水平面间的摩擦不计。光滑圆弧轨道半径R=1.6m，连线PO与竖直方向夹角为60°，另一与B完全相同的滑块A从P点由静止开始沿圆弧下滑，A滑至平台上并挤压弹簧，待弹簧恢复原长（弹簧挤压过程无机械能损失）后滑块B离开平台滑上小车C且恰好未滑落，滑块B与小车C之间的动摩擦因数μ=0.75，A、B可视为质点，，求： （1）滑块A刚到平台上的速度大小vA； （2）整个过程中弹簧弹性势能的最大值EPm； （3）滑块B离开平台时的速度vB； （4）小车C的长度L。 12. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，存在半径为R的半圆形匀强磁场区域，半圆与x轴相切于M点，与y轴相切于N点，直线边界与x轴平行，磁场方向垂直于纸面向里。在第一象限存在沿 方向的匀强电场，电场强度大小为E．一带负电粒子质量为m，电荷量为q，从M点以速度v沿 方向进入第一象限，正好能沿直线匀速穿过半圆区域。不计粒子重力。 （1）求磁感应强度B的大小； （2）若仅有电场，求粒子从M点到达y轴的时间t； （3）若仅有磁场，改变粒子入射速度的大小，粒子能够到达x轴上P点，M、P的距离为，求粒子在磁场中运动的时间。 13. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，轨道间距L=1m，整个装置处于垂直斜面向上磁感应强度B=2T的匀强磁场中。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路其余部分的电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动，至达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热为QR=3J，ab与导轨始终垂直且接触良好，已知金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，不计空气阻力。从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程，求： （1）金属棒ab最大速度vm的大小； （2）金属棒下滑的距离x； （3）流过电阻R的电荷量q； （4）金属棒ab的运动时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $