内容正文:
2025-2026学年第二学期高二物理期末考试卷
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 在下面的四个图中,标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向、带正电的粒子在磁场中速度v的方向和其所受洛伦兹力f的方向,其中正确表示这三个方向关系的图是
A. B.
C. D.
2. 闭合线框abcd,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是( )
A. 经过Ⅰ时,a→d→c→b→a
B. 经过Ⅱ时,a→b→c→d→a
C. 经过Ⅱ时,无感应电流
D. 经过Ⅲ时,a→b→c→d→a
3. 如图所示,在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v=2m/s向右匀速滑动,两导轨间距l=1.0m,电阻R=3.0Ω,金属杆的电阻r=1.0Ω,导轨电阻忽略不计,则下列说法错误的是( )
A. 通过R的感应电流的方向为由a到d
B. 金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0V
C. 金属杆PQ受到的安培力大小为0.5N
D. 外力F做功的数值等于电路产生的焦耳热
4. 在如图所示电路中,L为自感系数较大的线圈,直流电阻不计,灯泡 和 是两个相同的灯泡,R为定值电阻,下列说法正确的是( )
A. 开关闭合瞬间,灯泡 A1和A2都立即变亮
B. 开关闭合稳定后,灯泡 A1和A2一样亮
C. 开关由闭合再突然断开,A1逐渐熄灭, 闪亮一下再熄灭
D. 开关由闭合再突然断开,线圈L 的左端电势高于右端
5. 某充电器的部分电路如图所示,变压器为理想降压变压器,原线圈输入电压为,的阻值为80Ω,的阻值为2Ω,如果需要副线圈的电压为10V,则可能为( )
A. 20:1 B. 12:1 C. 1:10 D. 1:2
6. 如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. t=0.8s,振子的速度方向向左
B. t=0.2s时,振子在O点右侧6cm处
C. t=0.4s和t=1.2s时,振子的加速度完全相同
D. t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子的速度逐渐减小
7. 如图所示,单摆在竖直平面内的A、C之间做简谐运动,O点为单摆的固定悬点,B点为运动中的最低位置,则下列说法正确的是( )
A. 摆球受到重力、拉力、回复力三个力的作用
B. 摆球在B点时,动能最大,回复力最大
C. 摆球在A点和C点时,速度为零,故细线拉力最小,但回复力最大
D. 摆球由A点向B点摆动过程中,细线拉力增大,回复力增大
8. 如图所示,在的真空区域中有足够长的匀强磁场,磁感应强度为,方向垂直纸面向里。质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力)从坐标原点处沿图示方向射入磁场中,已知。粒子穿过轴正半轴后刚好没能从右边界射出磁场。则该粒子所带电荷的正负和速度大小是( )
A. 带正电,
B. 带正电,
C. 带负电,
D. 带负电,
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9. 一简谐横波沿x轴方向传播,在时刻,该波的波形图如图甲所示,P、Q是介质中的两个质点。图乙表示介质中质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该横波传播的速度为2m/s
B. 该横波沿x轴正方向传播
C. 时,质点P的加速度的大小比质点Q的大
D. 时,质点Q的回复力最大,并指向平衡位置
10. 生活中常见“蜻蜓点水”的现象,某同学观察到平静的湖水面上蜻蜓点水后水面开始上下做简谐运动,经过0.2s,距离点水处0.4m处的树叶开始振动,以该时刻为计时起点,该片树叶的振动图像如图所示,则( )
A. 该机械波的传播速度为1m/s
B. 该机械波的波长为0.8m
C. 经过0.4s,该树叶传到距离点水处0.8m处
D. 该机械波遇到0.4m的小孔可发生明显的衍射现象
11. 如图所示,一束光从玻璃射入水中,形成两条折射光、和一条反射光,则下列说法正确的是( )
A. 对同一介质,光的折射率大于光的折射率
B. 光在水中的传播速度大于光在水中的传播速度
C. 保持入射点不变,逆时针方向旋转入射光,则反射光的角速度小于入射光的角速度
D. 保持入射点不变,顺时针方向旋转入射光,则光先消失
12. 在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为。时,处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时,质点沿y轴正方向运动
B. 时,质点的速度最大
C. 该列绳波的波速为
D. 时,质点和加速度相同
三、实验题:本大题共1小题,共9分。
13. 如下图所示:某同学对双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象:
(1)图甲、图乙是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是_______________(填字母).
(2)下述现象中能够观察到的是:( )
A.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
B.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
C.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后,干涉现象消失
(3)如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是11.550mm,求得这种色光的波长为______m.(已知双缝间距d=0.2mm,双缝到屏的距离L=700mm)
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
14. 现代大型无人机编队表演中,数百甚至上千架无人机通过接收地面控制站发出的无线电指令实现同步飞行。在某次大型庆典活动中,技术人员采用数百架无人机编队表演模拟水波纹扩散的壮观效果。通过精确控制无人机模拟水面上质点的振动,形成以O点为波源向外传播的圆形波。以某一方向建立x轴,该传播方向上有a、b两架水平方向相距0.5m的无人机,如图甲所示。从计时开始a、b两无人机的振动图像分别如图乙、丙所示。
(1)请写出无人机b的振动方程;
(2)若该波的波长大于0.5m,求波速的大小。
15. 如图所示,一光线以的入射角从空气射入玻璃中。已知光在玻璃中的传播速度为,光在真空中的传播速度为。求:
(1)玻璃的折射率。
(2)折射光线与反射光线的夹角。
16. 一质量为、电荷量为的粒子在加速电场与磁场中的运动轨迹如图所示。已知粒子的初速度为0,加速电场两端的电压为,磁场的磁感应强度大小为,求:
(1)粒子进入磁场的速度大小;
(2)粒子在磁场中运动的半径及时间。
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2025-2026学年第二学期高二物理期末考试卷
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 在下面的四个图中,标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向、带正电的粒子在磁场中速度v的方向和其所受洛伦兹力f的方向,其中正确表示这三个方向关系的图是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】有左手定则可知B对;选项A中洛伦兹力方向向下A错;选项C中洛伦兹力垂直纸面向外,C错;选项D中洛伦兹力垂直纸面向里,D错;故选B.
2. 闭合线框abcd,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是( )
A. 经过Ⅰ时,a→d→c→b→a
B. 经过Ⅱ时,a→b→c→d→a
C. 经过Ⅱ时,无感应电流
D. 经过Ⅲ时,a→b→c→d→a
【答案】C
【解析】
【详解】A.经过Ⅰ时,向里的磁通量增加,根据楞次定律则感应电流磁场方向向外,由右手螺旋定则判断感应电流方向为逆时针。故A错误;
BC.经过Ⅱ时,磁通量不变,则感应电流为0。故B错误;C正确;
D.经过Ⅲ时,向里的磁通量减少,根据楞次定律感应电流的磁场方向向里,由右手螺旋定则判断感应电流方向为顺时针。故D错误。
故选C。
3. 如图所示,在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v=2m/s向右匀速滑动,两导轨间距l=1.0m,电阻R=3.0Ω,金属杆的电阻r=1.0Ω,导轨电阻忽略不计,则下列说法错误的是( )
A. 通过R的感应电流的方向为由a到d
B. 金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0V
C. 金属杆PQ受到的安培力大小为0.5N
D. 外力F做功的数值等于电路产生的焦耳热
【答案】D
【解析】
【详解】A.由右手定则判断知,导体产生的感应电流方向为,通过的感应电流的方向为由到,A正确,但不符合题意;
B.由法拉第电磁感应定律可知导体切割磁感线产生的感应电动势的大小为,B正确,但不符合题意;
C.由闭合电路欧姆定律有
金属杆PQ受到的安培力大小为,C正确,但不符合题意;
D.金属杆在外力作用下在粗糙形导轨上以速度向右匀速滑动,由功能关系可知外力做功大小等于电路产生的焦耳热和导轨与金属杆之间的摩擦力产生的内能的和,D错误,符合题意。
故选D。
4. 在如图所示电路中,L为自感系数较大的线圈,直流电阻不计,灯泡 和 是两个相同的灯泡,R为定值电阻,下列说法正确的是( )
A. 开关闭合瞬间,灯泡 A1和A2都立即变亮
B. 开关闭合稳定后,灯泡 A1和A2一样亮
C. 开关由闭合再突然断开,A1逐渐熄灭, 闪亮一下再熄灭
D. 开关由闭合再突然断开,线圈L 的左端电势高于右端
【答案】C
【解析】
【详解】A.开关闭合瞬间,由于线圈L的自感系数较大会产生自感电动势阻碍电流的增大,此时A2立即变亮,而A1所在支路因线圈的阻碍电流逐渐增大,A1逐渐变亮,故A错误;
B.开关闭合稳定后,线圈的自感作用消失,相当于一根导线,A2与R串联再与A1并联,可知A1与A2两端电压不相等,根据
可得两灯泡功率不同,亮度也不一样,故B错误;
C.开关由闭合再突然断开,A1和A2与L、R构成一个闭合回路,由于线圈L自感阻碍电流减小,A1和A2都要过一会儿才熄灭,又因为L的直流电阻可以忽略,开关闭合时,L支路的电流大于A2支路的电流,所以断开S瞬间,流过A2的电流增大,A2将闪亮一下再逐渐熄灭,故C正确;
D.开关由闭合再突然断开,线圈L中电流方向不变(原来线圈中的电流方向向右),根据楞次定律,自感电动势的方向与原电流方向相同,所以线圈L的右端电势高于左端,故D错误。
故选C。
5. 某充电器的部分电路如图所示,变压器为理想降压变压器,原线圈输入电压为,的阻值为80Ω,的阻值为2Ω,如果需要副线圈的电压为10V,则可能为( )
A. 20:1 B. 12:1 C. 1:10 D. 1:2
【答案】A
【解析】
【详解】当副线圈的电压为,则流过的电流
原线圈两端的电压
则原线圈的电流
而电源的电压有效值为
则有
联立解得或
故选A。
6. 如图甲所示,弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. t=0.8s,振子的速度方向向左
B. t=0.2s时,振子在O点右侧6cm处
C. t=0.4s和t=1.2s时,振子的加速度完全相同
D. t=0.4s到t=0.8s的时间内,振子的速度逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知时,振子在平衡位置由正位移向负位移方向运动,即向左运动,速度方向向左,A正确;
B.振动周期,振幅,由图像函数
可知,当时,
振子在O点右侧处,B错误;
C.由图像可知和,振子分别在B、A两点,加速度大小相同,方向相反,C错误;
D.到的时间内,振子由最大位移处相平衡位置运动,振子速度越来越大,D错误;
故选A。
7. 如图所示,单摆在竖直平面内的A、C之间做简谐运动,O点为单摆的固定悬点,B点为运动中的最低位置,则下列说法正确的是( )
A. 摆球受到重力、拉力、回复力三个力的作用
B. 摆球在B点时,动能最大,回复力最大
C. 摆球在A点和C点时,速度为零,故细线拉力最小,但回复力最大
D. 摆球由A点向B点摆动过程中,细线拉力增大,回复力增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.摆球在运动过程中只受到重力和拉力作用,故A错误;
B.单摆做简谐运动,在最低点B处,即平衡位置处时,速度最大,动能最大,回复力为零,故B错误;
C.摆球在A点和C点时,即最大位移处时,速度为零,故细线拉力最小,回复力最大,故C正确;
D.摆球由A点向B点摆动过程中,速度增大,细线拉力增大,回复力减小,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,在的真空区域中有足够长的匀强磁场,磁感应强度为,方向垂直纸面向里。质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力)从坐标原点处沿图示方向射入磁场中,已知。粒子穿过轴正半轴后刚好没能从右边界射出磁场。则该粒子所带电荷的正负和速度大小是( )
A. 带正电,
B. 带正电,
C. 带负电,
D. 带负电,
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,粒子穿过轴正半轴后刚好没能从右边界射出磁场,说明粒子进入磁场后向上偏转,根据左手定则,可知粒子带正电,作出其运动轨迹,如图所示
根据几何关系可知
设带电粒子在磁场中运动的半径为,根据几何关系可得
解得
带电粒子在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力,则有
解得
故选B。
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9. 一简谐横波沿x轴方向传播,在时刻,该波的波形图如图甲所示,P、Q是介质中的两个质点。图乙表示介质中质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该横波传播的速度为2m/s
B. 该横波沿x轴正方向传播
C. 时,质点P的加速度的大小比质点Q的大
D. 时,质点Q的回复力最大,并指向平衡位置
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由甲图知,波长
由乙图知,周期
所以该横波传播的速度为
故A错误;
B.由图乙知在时刻质点Q向y轴正方向振动,结合图甲可知该横波沿x轴正方向传播,故B正确;
C.时,质点P在波谷,质点Q在平衡位置,质点P的加速度的大小比质点Q的大,故C正确;
D.时,质点Q在波峰位置,回复力最大,并指向平衡位置,故D正确。
故选BCD。
10. 生活中常见“蜻蜓点水”的现象,某同学观察到平静的湖水面上蜻蜓点水后水面开始上下做简谐运动,经过0.2s,距离点水处0.4m处的树叶开始振动,以该时刻为计时起点,该片树叶的振动图像如图所示,则( )
A. 该机械波的传播速度为1m/s
B. 该机械波的波长为0.8m
C. 经过0.4s,该树叶传到距离点水处0.8m处
D. 该机械波遇到0.4m的小孔可发生明显的衍射现象
【答案】BD
【解析】
【详解】A.经过0.2s,距离点水处0.4m处的树叶开始振动,机械波的波速
故A错误;
B.图像可知该机械波的周期T=0.4s,该机械波的波长为
故B正确;
C.机械波中,振动质点不会随波迁移,故C错误;
D.因为波长大于0.4m,当机械波的波长大于障碍物或者小孔的尺寸时,可以发生明显的衍射现象,故D正确。
故选BD。
11. 如图所示,一束光从玻璃射入水中,形成两条折射光、和一条反射光,则下列说法正确的是( )
A. 对同一介质,光的折射率大于光的折射率
B. 光在水中的传播速度大于光在水中的传播速度
C. 保持入射点不变,逆时针方向旋转入射光,则反射光的角速度小于入射光的角速度
D. 保持入射点不变,顺时针方向旋转入射光,则光先消失
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,发生折射时,b光线比a光线偏折程度大,所以b光线的折射率比a光线大,故A错误;
B.由图可知,发生折射时b光线的折射率比a光线大,根据,因此b光线在水中的速度比a光线小,即a光在水中的传播速度大于b光在水中的传播速度,故B正确;
C.保持入射点不变,逆时针方向旋转入射光,因反射角等于入射角,则反射光的角速度等于入射光的角速度,故C错误;
D.保持入射点不变,顺时针方向旋转入射光,则a、b光线的折射角均增大,由于b光线的折射率大,所以其临界角小,所以b光线首先消失,故D正确;
故选BD。
12. 在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为。时,处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 时,质点沿y轴正方向运动
B. 时,质点的速度最大
C. 该列绳波的波速为
D. 时,质点和加速度相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由时的波形图可知,波刚好穿到质点,根据上下坡法,可知此时质点沿y轴正方向运动,故波源的起振方向也沿y轴正方向,故时,质点沿y轴正方向运动,故A正确;
B.由图可知,在时质点处于正的最大位移处,故速度为零,故B错误;
C.由图可知
解得
故该列绳波的波速为
故C错误;
D、由图可知,在时,质点与位移相同,故两个质点的加速度相同,故D正确。
故选AD。
三、实验题:本大题共1小题,共9分。
13. 如下图所示:某同学对双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象:
(1)图甲、图乙是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是_______________(填字母).
(2)下述现象中能够观察到的是:( )
A.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
B.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
C.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后,干涉现象消失
(3)如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是11.550mm,求得这种色光的波长为______m.(已知双缝间距d=0.2mm,双缝到屏的距离L=700mm)
【答案】 ①. A ②. AC ③. 6.6×10-7m
【解析】
【详解】(1)双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度;衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗,且不等间距;根据此特点知A图是干涉条纹;
(2)根据双缝干涉条纹的间距公式知,将滤光片由蓝色的换成红色的,频率减小,波长变长,则干涉条纹间距变宽.故A正确;根据双缝干涉条纹的间距公式,条纹间距与单缝和双缝之间的距离无关.故B错误;根据双缝干涉条纹的间距公式,换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄.故C正确;去掉滤光片后,通过单缝与双缝的光成为白色光,白色光通过双缝后,仍然能发生干涉现象.故D错误.故选AC.
(3)相邻亮条纹的间距 .
根据得, .
点睛:本题关键是明确实验原理,体会实验步骤,最好亲手做实验;解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式.
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
14. 现代大型无人机编队表演中,数百甚至上千架无人机通过接收地面控制站发出的无线电指令实现同步飞行。在某次大型庆典活动中,技术人员采用数百架无人机编队表演模拟水波纹扩散的壮观效果。通过精确控制无人机模拟水面上质点的振动,形成以O点为波源向外传播的圆形波。以某一方向建立x轴,该传播方向上有a、b两架水平方向相距0.5m的无人机,如图甲所示。从计时开始a、b两无人机的振动图像分别如图乙、丙所示。
(1)请写出无人机b的振动方程;
(2)若该波的波长大于0.5m,求波速的大小。
【答案】(1)
(2)2.5m/s
【解析】
【小问1详解】
由图可得,
所以
所以无人机b的振动方程为
【小问2详解】
由图可得,b的振动图像落后于a,相位差为
所以(n=0,1,2……)
当时,有
所以
15. 如图所示,一光线以的入射角从空气射入玻璃中。已知光在玻璃中的传播速度为,光在真空中的传播速度为。求:
(1)玻璃的折射率。
(2)折射光线与反射光线的夹角。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由折射率公式
得出玻璃的折射率为
(2)根据折射定律
得
故折射角为
又因为反射角等于入射角等于 ,所以折射光线与反射光线的夹角为。
16. 一质量为、电荷量为的粒子在加速电场与磁场中的运动轨迹如图所示。已知粒子的初速度为0,加速电场两端的电压为,磁场的磁感应强度大小为,求:
(1)粒子进入磁场的速度大小;
(2)粒子在磁场中运动的半径及时间。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中加速,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子在磁场中做匀速圆周运动,则有
解得
由图可知,粒子在磁场中偏转了半个周期,则运动时间为
,
联立解得
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