精品解析：天津市南开中学2025-2026学年高二下学期期中质量检测（一）物理试题

南开中学2025-2026学年度第二学期质量监测（一） 高二物理试卷 考试时间：60分钟 Ⅰ卷（共40分） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分。考试结束后，将答题卡、答题纸与作文纸一并交回。 一、单项选择题（共25分，每题5分） 1. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电流i－t图象如图所示，则（　　） A. t=0时，线圈平面与中性面重合 B. 交变电流的瞬时表达式为i＝5cos50πt(A) C. 在t＝0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大 D. 若发电机线圈电阻为0.4，则其产生的热功率为5W 2. 如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 入射角θ小于45° B. 该介质折射率大于 C. 增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D. 减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 3. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，弹簧弹力为0 B. 时，手机位于平衡位置上方 C. 从至，手机的动能增大 D. a随t变化的关系式为 4. 关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( ) A. 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C. 太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D. 遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 5. 如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（ ） A. 用户用电器上交流电的频率是100 Hz B. 发电机输出交流电的电压有效值是500 V C. 当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小 D. 输电线上的电流为直流电 二、多项选择题（共15分，每小题5分，漏选3分，错选0分） 6. 如图所示，沿x轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，则可推出（ ） A. 再经过0.01 s，图中质点a的速度方向与加速度方向相同 B. 图中质点b此时动能正在减小，其加速度正在增大 C. 若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50 Hz D. 若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸必须小于1 m 7. 某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1，S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（ ） A. 图乙是光的双缝干涉图样 B. 遮住一条狭缝，其他条件不变，图丙中亮条纹中间窄，两边宽 C. 照射两条狭缝时，增加L ，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D. 照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 8. 位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（　　） A. 沿x轴正负方向传播的波发生干涉 B. 时，波源的位移为正 C. 时，质点a沿y轴负方向振动 D. 在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m II卷（共60分） 三、实验题（共12分，每空3分） 9. 如图，在“测量玻璃的折射率”的实验中，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找到跟入射光线AO对应的出射光线，从而确定玻璃中的折射光线。 （1）在图中标记了四个角，分别为、、、，则玻璃的折射率________。 （2）下列措施中，能减小实验误差的是________。 A．玻璃砖界面与间的距离越小越好 B．入射角不能太小 C．大头针应竖直地插在纸面上 D．针与、与的间距要适当远些 E．针与、与的间距要适当近些 10. 某学生小组用以下器材测量了校园附近的重力加速度。为了便于携带，该组同学将一单摆固定于某一开口向下的透明塑料杯顶端（单摆的下半部分露于杯外），塑料杯的深度h，如图甲所示。每次实验前，组内同学测出杯子的下端口到小球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T。实验开始时，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，且单摆在摆动过程中悬线不会碰到杯口，最后利用测得的数据，以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图像，如图乙所示。 （1）实验时用10分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图所示，该摆球的直径d=_____ mm。 （2）在正确操作且不考虑偶然误差的情况下，重复实验所得到的T2-Ｌ关系图线应是图乙中的a、b、c中的某一条线，由此可得当地的重力加速度g=_____ m/s2（π取3.14，结果保留三位有效数字） 四、计算题（共48分） 11. 如图所示，在容器A中有同一种元素的两种同位素正粒子，它们的初速度几乎为0，粒子可从容器A下方的小孔S1飘入加速电场，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后第一种同位素粒子打到照相底片D上的M点，第二种同位素粒子打到照相底片D上的N点。不计同位素粒子的重力及粒子间的相互作用。量出M点、N点到S3的距离分别为x1、x2，求：第一种与第二种同位素粒子在磁场中运动的时间之比。 12. 如图所示，AB为半径很大的一段光滑小圆弧轨道，圆心位于B点正上方，最低点B与水平轨道BC平滑连接，圆弧A点距水平面高度h=0.128 m。现从A点由静止开始释放一质量m=2 kg的小滑块（可视为质点），小滑块滑至圆弧最低点B时，测得小滑块对B点的压力为F=20.128 N，滑过B点后，接着在水平面上滑过x=0.26 m时与静止在C点的另一个完全相同的小滑块发生碰撞并粘在一起，碰撞时间极短。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，g取10 m/s2。求： （1）两滑块碰撞中损失的机械能； （2）小滑块自A点释放到碰撞前经历的时间。 13. 如图所示，水平放置的两根平行金属导轨间距l=1m，右端通过R=3Ω的电阻相连。导轨间存在垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场。一根质量m=0.8kg的金属杆垂直放在导轨上并与导轨接触良好，与导轨间动摩擦因数。以金属杆所在位置为坐标原点，沿导轨方向建立x轴。现对杆施加沿x轴正方向的外力，使杆沿x轴正方向在导轨上做a=2 m/s2的匀加速直线运动。当运动到x=9 m时，电阻R上产生的热量Q=4 J，已知除电阻R外其余电阻均不计，g取10 m/s2。求： （1）金属杆运动到x=9 m处时流过电阻R的电流方向和外力F的大小； （2）金属杆从x=0到x=9 m过程中外力F做的功和F冲量的大小； （3）若两金属杆间的磁场沿x轴方向的大小按变化，B的单位为特斯拉，沿杆方向大小相等，且金属杆始终以v=3 m/s做匀速直线运动，计算杆从x=0到x=9 m的过程中电阻R产生的热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南开中学2025-2026学年度第二学期质量监测（一） 高二物理试卷 考试时间：60分钟 Ⅰ卷（共40分） 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分。考试结束后，将答题卡、答题纸与作文纸一并交回。 一、单项选择题（共25分，每题5分） 1. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电流i－t图象如图所示，则（　　） A. t=0时，线圈平面与中性面重合 B. 交变电流的瞬时表达式为i＝5cos50πt(A) C. 在t＝0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大 D. 若发电机线圈电阻为0.4，则其产生的热功率为5W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=0时，电流最大，即电动势最大，此时线圈平面与中性面垂直，故A错误； B．由图乙可知，周期为0.02s，则 所以交变电流的瞬时表达式为 i=5cos100πt(A) 故B错误； C．由图乙可知，在t＝0.01s时，电流最大，即电动势最大，此时线圈平面与中性面垂直，即磁通量为0，故C错误； D．若发电机线圈电阻为0.49，则其产生的热功率为 故D正确。 故选D。 2. 如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 入射角θ小于45° B. 该介质折射率大于 C. 增大入射角，该单色光在BC上可能发生全反射 D. 减小入射角，该单色光在AB上可能发生全反射 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据题意，画出光路图，如图所示 由几何关系可知，折射角为45°，则由折射定律有 则有， 解得 故AB错误； C．根据题意，由 可知 即 增大入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误； D．减小入射角，光路图如图所示 由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。 故选D。 3. 图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时，弹簧弹力为0 B. 时，手机位于平衡位置上方 C. 从至，手机的动能增大 D. a随t变化的关系式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙知，时，手机加速度为0，由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为 A错误； B．由题图乙知，时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方，B错误； C．由题图乙知，从至，手机的加速度增大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减小，C错误； D．由题图乙知 则角频率 则a随t变化的关系式为 D正确。 故选D。 4. 关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( ) A. 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C. 太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D. 遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：电磁波可以传递信息，声波也能传递信息，故选项A错误；手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波，故选项B正确；太阳光中的可见光的传播速度是光速，医院“B超”中的超声波传播速度是声速，二者的大小不相同，故选项C错误；遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长不相同，故选项D错误． 考点：电磁波与声波的区别． 5. 如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（ ） A. 用户用电器上交流电的频率是100 Hz B. 发电机输出交流电的电压有效值是500 V C. 当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小 D. 输电线上的电流为直流电 【答案】C 【解析】 【详解】A．由乙图可知，交流电周期 频率，变压器不改变交流电频率，因此用户用电器上交流电频率也为，故A错误； B．由乙图得发电机输出交流电的最大值 正弦交流电有效值，故B错误； C．用户总电阻增大，则用户端总电流减小，降压变压器的输入电流（即输电线上的电流）减小，输电损失功率​，输电线电阻不变，电流减小则损失功率减小，故C正确； D．变压器只能在交流电路中改变电压，因此输电线上的电流是交流电，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（共15分，每小题5分，漏选3分，错选0分） 6. 如图所示，沿x轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200 m/s，则可推出（ ） A. 再经过0.01 s，图中质点a的速度方向与加速度方向相同 B. 图中质点b此时动能正在减小，其加速度正在增大 C. 若发生稳定干涉现象，该波所遇到的波的频率为50 Hz D. 若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸必须小于1 m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．波沿正方向传播，用微平移法判断：此刻质点向上运动。从波形图得波长，已知波速，因此周期 经过​，质点运动到平衡位置对称的位置且速度方向反向（向下运动），位置变为（平衡位置下方）；加速度始终指向平衡位置，时加速度向上。因此速度方向向下、加速度方向向上，方向相反，故A错误； B．同理用微平移法判断：此刻质点向下运动，远离平衡位置，速度减小，因此动能减小；质点位移大小逐渐增大，加速度随位移增大而增大，故B正确； C．发生稳定干涉的条件之一是两列波频率相同，该波频率为 因此另一列波频率也为,故C正确； D．发生明显衍射的条件是障碍物尺寸与波长相近或小于波长，该波波长，因此障碍物尺寸只要不大于即可发生明显衍射，不是必须小于，故D错误。 故选BC。 7. 某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1，S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（ ） A. 图乙是光的双缝干涉图样 B. 遮住一条狭缝，其他条件不变，图丙中亮条纹中间窄，两边宽 C. 照射两条狭缝时，增加L ，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D. 照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图可知，图乙中间部分等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，故A正确； B．若遮住一条狭缝，其他条件不变，依然可以发生光的叠加，光屏上会出现明暗相间的衍射条纹，亮条纹中间宽，两边窄，故B错误； C．根据条纹间距公式可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确； D．照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D正确。 故选ACD。 8. 位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置。下列说法正确的是（　　） A. 沿x轴正负方向传播的波发生干涉 B. 时，波源的位移为正 C. 时，质点a沿y轴负方向振动 D. 在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．波从波源发出后，向轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉，故A错误； B．由图可知，波的波长 由题意可知0.1s内波传播四分之一波长，可得 解得 根据同侧法可知，波源的振动方向向上，即时，波源振动了2s，则任何一个点起振以后都应该振动2s，可知坐标原点在2.1s时刚好振动了2s即5个周期，此时其振动方向向上，波源向上振动，位移为正，故B正确； C．波的波速 波源停止振动，到质点停止振动的时间 即质点还在继续振动，到经过时间即，结合图象可知质点a位移为正且向轴正方向运动，故C错误； D．波传到点所需的时间 在0到2s内，质点振动的时间为 质点b运动总路程 故D正确。 故选BD。 II卷（共60分） 三、实验题（共12分，每空3分） 9. 如图，在“测量玻璃的折射率”的实验中，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找到跟入射光线AO对应的出射光线，从而确定玻璃中的折射光线。 （1）在图中标记了四个角，分别为、、、，则玻璃的折射率________。 （2）下列措施中，能减小实验误差的是________。 A．玻璃砖界面与间的距离越小越好 B．入射角不能太小 C．大头针应竖直地插在纸面上 D．针与、与的间距要适当远些 E．针与、与的间距要适当近些 【答案】 ①. ②. BCD 【解析】 【详解】（1）[1]由图知，入射角为，折射角为，根据折射定律，可得玻璃的折射率 （2）[2]A．为了减小实验的相对误差，玻璃砖界面与间的距离要适当大些，这样由于相同视觉距离误差所引起的角度误差要小一些，故A错误； B．如果入射角太小，则对角度的测量产生的误差较大，故角度不能太小，故B正确； C．大头针应竖直地插在纸面上，这样可以减小实验误差，故C正确； DE．针与、与的间距要适当远些，这样可减小标记入射光线以及折射光线时所引起的误差，故D正确，E错误。 故选BCD。 10. 某学生小组用以下器材测量了校园附近的重力加速度。为了便于携带，该组同学将一单摆固定于某一开口向下的透明塑料杯顶端（单摆的下半部分露于杯外），塑料杯的深度h，如图甲所示。每次实验前，组内同学测出杯子的下端口到小球球心的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T。实验开始时，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，且单摆在摆动过程中悬线不会碰到杯口，最后利用测得的数据，以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图像，如图乙所示。 （1）实验时用10分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图所示，该摆球的直径d=_____ mm。 （2）在正确操作且不考虑偶然误差的情况下，重复实验所得到的T2-Ｌ关系图线应是图乙中的a、b、c中的某一条线，由此可得当地的重力加速度g=_____ m/s2（π取3.14，结果保留三位有效数字） 【答案】（1）12.0 （2）9.86 【解析】 【分析】 【小问1详解】 10分度游标卡尺精度为，主尺读数为；游标尺第0格与主尺刻度对齐，游标尺读数为 故读数为 【小问2详解】 单摆实际摆长为，代入单摆周期公式 整理得​ 时，，因此图像与纵轴交于正半轴，对应图乙中的线。 图像斜率为 解得 【点睛】 四、计算题（共48分） 11. 如图所示，在容器A中有同一种元素的两种同位素正粒子，它们的初速度几乎为0，粒子可从容器A下方的小孔S1飘入加速电场，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后第一种同位素粒子打到照相底片D上的M点，第二种同位素粒子打到照相底片D上的N点。不计同位素粒子的重力及粒子间的相互作用。量出M点、N点到S3的距离分别为x1、x2，求：第一种与第二种同位素粒子在磁场中运动的时间之比。 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】两种同位素粒子带电量相同，质量不同，设粒子质量为，加速后速度为，由动能定理得 粒子垂直进入匀强磁场，洛伦兹力提供向心力，运动半径为，则  整理得 结合动能定理的结果，代入得​​ 由图可知，粒子在磁场中运动半周，打在底片上的位置到的距离为圆周直径，即，因此，代入整理得质量与的关系 可得质量比 带电粒子在磁场中运动的周期公式为 粒子运动半周，因此运动时间 由于相同，因此时间之比等于质量之比 【点睛】 12. 如图所示，AB为半径很大的一段光滑小圆弧轨道，圆心位于B点正上方，最低点B与水平轨道BC平滑连接，圆弧A点距水平面高度h=0.128 m。现从A点由静止开始释放一质量m=2 kg的小滑块（可视为质点），小滑块滑至圆弧最低点B时，测得小滑块对B点的压力为F=20.128 N，滑过B点后，接着在水平面上滑过x=0.26 m时与静止在C点的另一个完全相同的小滑块发生碰撞并粘在一起，碰撞时间极短。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，g取10 m/s2。求： （1）两滑块碰撞中损失的机械能； （2）小滑块自A点释放到碰撞前经历的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 从A到B，由机械能守恒 代入数据得 在B点，由牛顿第三定律，支持力 由牛顿第二定律可得 代入数据解得圆弧半径 滑块从B到C做匀减速直线运动，加速度大小 由运动学公式 代入数据得 碰撞时间极短，设碰撞后共同速度为，由动量守恒可得 解得 碰撞损失的机械能 代入数据得 【小问2详解】 AB为半径很大的光滑小圆弧，小滑块运动可视为单摆的四分之一周期运动（小角度简谐运动），单摆周期 从A到B的时间 代入得 水平匀减速运动，由 得 总时间 【点睛】 13. 如图所示，水平放置的两根平行金属导轨间距l=1m，右端通过R=3Ω的电阻相连。导轨间存在垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场。一根质量m=0.8kg的金属杆垂直放在导轨上并与导轨接触良好，与导轨间动摩擦因数。以金属杆所在位置为坐标原点，沿导轨方向建立x轴。现对杆施加沿x轴正方向的外力，使杆沿x轴正方向在导轨上做a=2 m/s2的匀加速直线运动。当运动到x=9 m时，电阻R上产生的热量Q=4 J，已知除电阻R外其余电阻均不计，g取10 m/s2。求： （1）金属杆运动到x=9 m处时流过电阻R的电流方向和外力F的大小； （2）金属杆从x=0到x=9 m过程中外力F做的功和F冲量的大小； （3）若两金属杆间的磁场沿x轴方向的大小按变化，B的单位为特斯拉，沿杆方向大小相等，且金属杆始终以v=3 m/s做匀速直线运动，计算杆从x=0到x=9 m的过程中电阻R产生的热。 【答案】（1）电阻R的电流方向由上到下；F=2.9N （2）， （3）9J 【解析】 【小问1详解】 根据右手定则可知，流过电阻R的电流方向由上到下； 金属杆运动到x=9m处时的速度 感应电动势 感应电流 根据牛顿第二定律 解得外力F=2.9N 【小问2详解】 金属杆从x=0到x=9 m过程中由动能定理 其中 解得 由动量定理 其中， 解得 【小问3详解】 根据x=vt，则金属杆产生的电动势 该电动势为正弦交流电，有效值为 杆从x=0到x=9 m的过程中用时间为 电阻R产生的热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $