内容正文:
2025—2026学年度第二学期期末练习
高二物理
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,总分100分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 用同一双缝干涉装置进行实验,以下哪个选项符合红光和紫光的双缝干涉图样( )
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】双缝干涉的条纹间距满足公式, 在可见光中,红光的波长大于紫光的波长,代入公式可得红光的干涉条纹间距一定大于紫光。同时,双缝干涉的所有相邻亮暗条纹间距相等,且是等宽、等间距的平行条纹。
故选A。
2. 一水平弹簧振子做简谐运动,其位移x随时间t变化的关系式为,则下列关于该振子的说法中正确的是( )
A. 做简谐运动的振幅为10 cm B. 做简谐运动的周期为8 s
C. 在t=4 s时的加速度最大 D. 在t=2 s时的动能最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.简谐运动位移表达式通用形式为 其中为振幅,结合题干表达式可知振幅为5cm,故A错误;
B.由题干表达式得角频率 根据周期公式 代入得 故B正确;
C.时,振子位移 即振子处于平衡位置,根据加速度公式 此时加速度为0,是最小值,故C错误;
D.时,振子位移 即振子处于最大位移处,此时速度为0,动能最小,故D错误。
故选B。
3. 一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示,比较内芯中的a、b两束光,a光的( )
A. 频率小,发生全反射的临界角小
B. 频率大,发生全反射的临界角小
C. 频率小,发生全反射的临界角大
D. 频率大,发生全反射的临界角大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大,因此a光的折射率小,频率小,由全反射可知折射率越小发生全反射的临界角越大。
故选C。
4. 如图所示,质量的小船静止在平静水面上,船两端载着、的游泳者。在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸4m/s的速度跳离船的瞬间,小船的运动速率和方向为( )
A. 0.8m/s,向左 B. 0.8m/s,向右 C. 4m/s,向左 D. 4m/s,向右
【答案】B
【解析】
【详解】在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸4m/s的速度跳离船的瞬间,以向右为正方向,根据系统动量守恒可得
解得
方向向右。
故选B。
5. 电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。则电流互感器( )
A. 是一种降压变压器 B. 能测量电路中恒定电流的大小
C. 副线圈电流频率大于原线圈 D. 副线圈电流小于原线圈
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电压与匝数成正比,电流互感器副线圈匝数多,是一种升压变压器,故A错误;
B.变压器的工作原理是电磁感应中的互感现象,测量交变电流,故B错误;
C.变压器不会改变交变电流的频率,原、副线圈中电流的频率相同,故C错误;
D.根据电流与匝数成反比得出匝数越多,电流越小,副线圈的电流小于原线圈的电流,故D正确。
故选D。
二、不定项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6. 如图为交流发电机的示意图,装置中两磁极之间产生的磁场可视为水平向右的匀强磁场,线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是( )
A. 线圈转到图示位置时,穿过线圈的磁通量最大
B. 线圈转到图示位置时,线圈中的电流方向为DCBA
C. 线圈转到图示位置时,AB边受到的安培力方向向上
D. 仅线圈转速加倍,电动势随时间变化的规律将变为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图示位置线圈平面与水平向右的磁场平行,穿过线圈的磁通量为(为最小),故A错误;
B.线圈逆时针转动,根据楞次定律,接下来线圈向右的磁通量逐渐增加,感应电流产生的磁场向左阻碍磁通量增加,由右手螺旋定则可得,线圈中电流方向为,故B正确;
C.边电流方向从B到A,磁场沿水平向右,根据左手定则安培力方向是竖直向上,故C正确;
D.感应电动势最大值,,转速加倍后,加倍,也加倍,因此电动势规律应为,故D错误。
故选BC。
7. 如图为发电厂向远处用户的输电电路示意图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,若输送功率增大,下列说法中正确的是( )
A. 升压变压器的输出电压增大 B. 降压变压器的输出电压增大
C. 降压变压器副线圈的电流增大 D. 输电线上损耗的功率增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.升压变压器输出电压 ,发电厂输出电压不变、匝数比不变,因此升压变压器输出电压不变,故A错误;
B.输送功率增大,由(为输电线电流),不变,可得增大;输电线电压损失,增大、不变,因此增大。降压变压器原线圈电压
则可得减小,降压变压器输出电压,因此减小,故B错误;
C.输电线电流就是降压变压器原线圈电流,根据理想变压器电流关系
得,增大,因此降压变压器副线圈电流增大,故C正确;
D.输电线上损耗功率,增大、不变,因此损耗功率增大,故D正确。
故选CD。
8. 一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=0时刻的波形图,图乙是x=1 m处质点的振动图像,a、b两质点在x轴上平衡位置分别为xa=0.5 m、xb=2.5 m,下列说法正确的是( )
A. 波沿x轴正方向传播
B. 波的传播速度为2 m/s
C. 从t=0到t=0.5 s,质点a的路程为10 cm
D. t=1 s时,a、b两质点的速度等大反向
【答案】BD
【解析】
【详解】A.t=0时刻之后,处质点位移为负,则t=0时沿轴负方向运动,根据同侧法可判断:波沿轴负方向传播,故A错误;
B.从图甲(波形图)得波长,从图乙(振动图像)得周期,因此波速,故B正确;
C.到的时间间隔
时,质点()既不在最大位移处,也不在平衡位置,因此内的路程不等于振幅,故C错误;
D. 、平衡位置间距
相差半个波长的两个质点振动始终反相,任意时刻速度都大小相等、方向相反,因此也满足该关系,故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷
本卷共4题,共60分。
9. 某小组用图示装置进行探究“影响感应电流方向的因素”的实验。
(1)实验前需要利用干电池查明电流计指针____________与电流流入电流计方向的关系。
(2)利用下图所示方案,分别进行甲、乙、丙、丁四种操作得出感应电流方向的影响因素,这一方案采用了____________(选填“归纳总结”或“理想模型”)的物理思想方法。
【答案】(1)偏转方向
(2)归纳总结
【解析】
【分析】
【小问1详解】
本实验需要通过电流计指针的偏转情况判断感应电流的方向,因此实验前需要预先查明电流计指针偏转方向与电流流入电流计方向的关系。
【小问2详解】
该实验通过多次不同条件的操作,从多个实验结果中总结得出普遍规律,采用的是归纳总结的思想方法。
【点睛】
10. 某同学使用如图甲所示装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点,下端悬挂一小钢球,通过O点正下方的光电门传感器采集摆动周期。请完成以下问题:
(1)用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图乙所示,该摆球的直径d=________mm。
(2)为了减小测量误差,下列做法正确的是________。
A. 摆的振幅越大越好 B. 摆球质量小些、体积小些
C. 摆线尽量细些、长些、伸缩性好些 D. 实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
(3)数据采集器记录小球连续2次通过光电门的时间间隔为t,则该单摆的周期为________。
(4)多次改变摆长,重复实验,得到多组摆长l及小球摆动的周期T,做出T2-l图像如图丙所示,根据图丙可得重力加速度为________m/s2。(π取3.14,计算结果保留三位有效数字)
【答案】(1) (2)D
(3)
(4)9.86
【解析】
【分析】
【小问1详解】
主尺读数为,游标尺第10条刻度线与主尺对齐,游标尺读数为
故直径
【小问2详解】
A.单摆做简谐运动要求摆角小于,振幅过大会导致摆角超标,不符合简谐运动条件,故A错误;
B.为减小空气阻力的影响,应选择质量大、体积小的摆球,故B错误;
C.摆线需要细、长度不变,伸缩性好会导致摆长随摆动变化,增大实验误差,故C错误;
D.实验需使摆球在同一竖直面内摆动,避免形成圆锥摆带来周期误差,故D正确。
故选D。
【小问3详解】
光电门在最低点,单摆一个周期内会两次经过最低点,相邻两次通过光电门的时间间隔为半个周期,即,因此周期
【小问4详解】
由单摆周期公式
变形得
可知图像的斜率
由图丙得:斜率
代入得
【点睛】
11. 如图所示,匀强磁场宽,磁感应强度大小B=1.67×10-3 T,方向垂直纸面向里,一质子以水平速度v垂直磁场边界从小孔O射入磁场,打到照相底片上的A点。已知A点距入射线方向上的O′点的距离AO′=0.5 m,质子的质量m=1.67×10-27 kg,带电荷量e=1.6×10-19 C,不计质子的重力,π取3.14。求:(计算结果均保留两位有效数字)
(1)质子射入磁场的速度v的大小;
(2)质子从小孔O射入到A点所需的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
质子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力可得
由几何关系可得
解得轨迹半径
联立解得
【小问2详解】
由几何关系,轨迹对应的圆心角满足
得
运动时间
代入化简得
12. 如图甲所示,电阻r=2 Ω的金属棒ab垂直放置在水平金属导轨上,导轨间距d=1 m,在导轨左端接有阻值R=4 Ω的电阻,金属棒距导轨左端的距离L=1 m。从t=0时刻开始,空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,t=0.1 s时刻,金属棒恰好沿导轨开始运动。已知金属棒与导轨接触良好,导轨电阻不计。求:
(1)0.1 s内,金属棒上所通过的电流大小和方向;
(2)0.05 s时刻,金属棒所受磁场作用力的大小和方向。
【答案】(1)感应电流大小为,方向为。
(2)安培力大小为,方向为水平向左。
【解析】
【分析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律得感应电动势
由图乙得磁感应强度变化率
回路面积
代入得
根据闭合电路欧姆定律,感应电流大小
根据楞次定律:垂直导轨平面向里的磁场增大,感应电流的磁场向外,回路感应电流为逆时针方向,因此金属棒中电流方向为。
【小问2详解】
时,磁感应强度
安培力大小
根据左手定则:电流方向为,磁场垂直向里,可得安培力方向为水平向左。
【点睛】
13. 光滑斜面倾角为θ=30°,Ⅰ区域与Ⅱ区域均存在垂直斜面向外的匀强磁场,两区域磁感应强度大小相等。边长为a的正方形线框质量为m,电阻为R,Ⅱ区域磁场宽度及两区域间无磁场区域的宽度均大于线框边长。线框从某一位置释放,下边进入Ⅰ区域时速度为v,且直到上边离开Ⅰ区域时速度恒为v,当下边进入Ⅱ区域时的速度和上边离开Ⅱ区域时的速度相等。已知线框的上下边,两磁场区域的上下边界均平行于斜面底端,重力加速度为g。求:
(1)两区域磁场的磁感应强度B的大小;
(2)线框通过Ⅰ区域产生的焦耳热Q;
(3)线框通过Ⅱ区域所用的时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
线框通过Ⅰ区域时速度恒为,做匀速运动,沿斜面方向受力平衡:重力分力等于安培力。感应电动势
感应电流
安培力
平衡条件
代入整理得
【小问2详解】
线框通过Ⅰ区域过程初末速度均为,动能不变,说明一直受安培力作用,则线框下边出磁场时,上边刚好进磁场,则Ⅰ区域磁场宽度为。
由能量守恒:重力势能的减少量全部转化为焦耳热。从下边进入Ⅰ到上边离开Ⅰ,线框沿斜面下滑距离为,重力做功
因此
【小问3详解】
由题意,下边进入Ⅱ区域的速度与上边离开Ⅱ区域的速度相等,因此线框通过Ⅱ区域过程动量变化为,沿斜面方向由动量定理可得
安培力的冲量
其中感应电荷量
线框通过Ⅱ区域总磁通量变化,因此
整理得
将代入动量定理表达式得
化简得
【点睛】
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2025—2026学年度第二学期期末练习
高二物理
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,总分100分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 用同一双缝干涉装置进行实验,以下哪个选项符合红光和紫光的双缝干涉图样( )
A. A B. B C. C D. D
2. 一水平弹簧振子做简谐运动,其位移x随时间t变化的关系式为,则下列关于该振子的说法中正确的是( )
A. 做简谐运动的振幅为10 cm B. 做简谐运动的周期为8 s
C. 在t=4 s时的加速度最大 D. 在t=2 s时的动能最大
3. 一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示,比较内芯中的a、b两束光,a光的( )
A. 频率小,发生全反射的临界角小
B. 频率大,发生全反射的临界角小
C. 频率小,发生全反射的临界角大
D. 频率大,发生全反射的临界角大
4. 如图所示,质量的小船静止在平静水面上,船两端载着、的游泳者。在同一水平线上甲向左、乙向右同时以相对于岸4m/s的速度跳离船的瞬间,小船的运动速率和方向为( )
A. 0.8m/s,向左 B. 0.8m/s,向右 C. 4m/s,向左 D. 4m/s,向右
5. 电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。则电流互感器( )
A. 是一种降压变压器 B. 能测量电路中恒定电流的大小
C. 副线圈电流频率大于原线圈 D. 副线圈电流小于原线圈
二、不定项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6. 如图为交流发电机的示意图,装置中两磁极之间产生的磁场可视为水平向右的匀强磁场,线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是( )
A. 线圈转到图示位置时,穿过线圈的磁通量最大
B. 线圈转到图示位置时,线圈中的电流方向为DCBA
C. 线圈转到图示位置时,AB边受到的安培力方向向上
D. 仅线圈转速加倍,电动势随时间变化的规律将变为
7. 如图为发电厂向远处用户的输电电路示意图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,若输送功率增大,下列说法中正确的是( )
A. 升压变压器的输出电压增大 B. 降压变压器的输出电压增大
C. 降压变压器副线圈的电流增大 D. 输电线上损耗的功率增大
8. 一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=0时刻的波形图,图乙是x=1 m处质点的振动图像,a、b两质点在x轴上平衡位置分别为xa=0.5 m、xb=2.5 m,下列说法正确的是( )
A. 波沿x轴正方向传播
B. 波的传播速度为2 m/s
C. 从t=0到t=0.5 s,质点a的路程为10 cm
D. t=1 s时,a、b两质点的速度等大反向
第Ⅱ卷
本卷共4题,共60分。
9. 某小组用图示装置进行探究“影响感应电流方向的因素”的实验。
(1)实验前需要利用干电池查明电流计指针____________与电流流入电流计方向的关系。
(2)利用下图所示方案,分别进行甲、乙、丙、丁四种操作得出感应电流方向的影响因素,这一方案采用了____________(选填“归纳总结”或“理想模型”)的物理思想方法。
10. 某同学使用如图甲所示装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点,下端悬挂一小钢球,通过O点正下方的光电门传感器采集摆动周期。请完成以下问题:
(1)用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图乙所示,该摆球的直径d=________mm。
(2)为了减小测量误差,下列做法正确的是________。
A. 摆的振幅越大越好 B. 摆球质量小些、体积小些
C. 摆线尽量细些、长些、伸缩性好些 D. 实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
(3)数据采集器记录小球连续2次通过光电门的时间间隔为t,则该单摆的周期为________。
(4)多次改变摆长,重复实验,得到多组摆长l及小球摆动的周期T,做出T2-l图像如图丙所示,根据图丙可得重力加速度为________m/s2。(π取3.14,计算结果保留三位有效数字)
11. 如图所示,匀强磁场宽,磁感应强度大小B=1.67×10-3 T,方向垂直纸面向里,一质子以水平速度v垂直磁场边界从小孔O射入磁场,打到照相底片上的A点。已知A点距入射线方向上的O′点的距离AO′=0.5 m,质子的质量m=1.67×10-27 kg,带电荷量e=1.6×10-19 C,不计质子的重力,π取3.14。求:(计算结果均保留两位有效数字)
(1)质子射入磁场的速度v的大小;
(2)质子从小孔O射入到A点所需的时间。
12. 如图甲所示,电阻r=2 Ω的金属棒ab垂直放置在水平金属导轨上,导轨间距d=1 m,在导轨左端接有阻值R=4 Ω的电阻,金属棒距导轨左端的距离L=1 m。从t=0时刻开始,空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,t=0.1 s时刻,金属棒恰好沿导轨开始运动。已知金属棒与导轨接触良好,导轨电阻不计。求:
(1)0.1 s内,金属棒上所通过的电流大小和方向;
(2)0.05 s时刻,金属棒所受磁场作用力的大小和方向。
13. 光滑斜面倾角为θ=30°,Ⅰ区域与Ⅱ区域均存在垂直斜面向外的匀强磁场,两区域磁感应强度大小相等。边长为a的正方形线框质量为m,电阻为R,Ⅱ区域磁场宽度及两区域间无磁场区域的宽度均大于线框边长。线框从某一位置释放,下边进入Ⅰ区域时速度为v,且直到上边离开Ⅰ区域时速度恒为v,当下边进入Ⅱ区域时的速度和上边离开Ⅱ区域时的速度相等。已知线框的上下边,两磁场区域的上下边界均平行于斜面底端,重力加速度为g。求:
(1)两区域磁场的磁感应强度B的大小;
(2)线框通过Ⅰ区域产生的焦耳热Q;
(3)线框通过Ⅱ区域所用的时间t。
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