精品解析：湖北省荆州中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试卷

湖北省荆州中学2025-2026学年高二12月月考 高二物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。第1~7题只有一项符合题目要求第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分。 1. 用安培定则分析，下列磁感线描述正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 两个质量相同动量不同的滑块，，在水平地面上由于摩擦力的作用停止运动。滑块的初动量较大，它们与地面的动摩擦因数相同，则它们滑行时间的关系是（　　） A. B. C. D. 无法判断 3. 如图甲所示，单摆固定悬点为，将摆球拉至点（摆球可看成质点），然后由静止释放，摆球在竖直平面内的、之间来回摆动，摆角，点为运动中的最低位置。从点刚释放开始计时，摆球相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度，。下列说法正确的是（　　） A. 单摆的摆长为 B. 摆球受到重力、拉力、回复力三个力的作用 C. 点处于摆球运动的平衡位置，回复力最大 D. 在的时间内，摆球从点向点运动 4. 一列简谐横波某时刻波形如图1所示。由该时刻开始计时，质点的振动情况如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 该横波沿轴正方向传播 B. 该时刻质点与的加速度相同 C. 经半个周期质点将沿轴正方向移动半个波长 D. 该时刻质点向轴负方向运动 5. 为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，加垂直于上下底面磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个面内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（　　） A. 若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B. 电压表的示数与污水中离子浓度有关 C. 污水的流速 D. 污水流量 6. 如图所示为等臂电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为，线圈的水平边长为，处于匀强磁场内，磁感应强度的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流时，初始电流方向如图所示，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中减小质量为的砝码，才能使两臂再达新的平衡。已知重力加速度为。下列说法中正确的是（　　） A. 电流未反向时，安培力的方向竖直向上 B. 若用、、、、表示磁感应强度的大小，则 C. 若用、、、、表示磁感应强度的大小，则 D. 若用、、、、表示磁感应强度的大小，则 7. 如图所示，甲和他的冰车总质量，甲推着质量的小木箱一起以速度向右滑行。乙和他的冰车总质量也为，乙以同样大小的速度迎面而来。为了避免相撞，甲将小木箱以速度沿冰面推出，木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力，则小木箱速度的最小值为（　　） A. B. C. D. 8. 如图，在光滑水平面上质量为、速度为的小球与质量为的静止小球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后小球的速度可能有不同的值。碰撞后小球的速度大小可能是（　　） A. B. C. D. 9. 如图为一列沿轴正方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，则波的周期可能为（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，纸面为竖直平面，两根长直通电导线、与一通电导体棒均垂直纸面放置，且、与、间距均为，其中，、导线中通以同样大小的电流，中电流垂直纸面向外，中电流垂直纸面向里。导体棒长为、质量为、所通电流为时恰好处于平衡状态，重力加速度为，，下列说法正确的是（　　） A. 导线、之间存在相互吸引力 B. 导线、在处产生的合磁场方向水平向右 C. 中的电流方向垂直纸面向里 D. 导线在处的磁感应强度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学用如图（a）所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图（b）所示。图（b）中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上静止释放，找到其平均落地点的位置。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上静止释放，与小球相碰，并且多次重复。实验得到小球的落点的平均位置分别为、。 （1）为了确保两小球一样大，该同学实验开始前用游标卡尺测量了两小球的直径都如图（c）所示，则小球的直径为______。 （2）对于上述实验操作，下列说法正确的是（多选）______。 A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽轨道末端必须水平 D. 小球质量应小于小球的质量 （3）上述实验除需测量线段、、的长度外，还需要测量的物理量有______。 A. 、两点间的高度差 B. 点离地面的高度 C. 小球和小球的质量、 D. 小球和小球离开轨道的速度、 （4）当所测物理量满足表达式______时，说明两球碰撞遵守动量守恒定律。 12. 用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样： （1）图______（选填“甲”或者“乙”）是单色光的干涉条纹形状示意图。 （2）转动测量头的手轮，先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图丙所示，______，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁所示。 （3）若实验前已获知的数据有：双缝间的间距为，双缝到屏的距离为，经测量，相邻两条亮条纹间的距离为。请写出计算该光波长大小的表达式______。（用题给物理量的字母表示） （4）代入数据求得待测光的波长是______（结果保留两位有效数字）。 13. 空气中有同种玻璃材料制成的三棱镜和柱体，其截面分别是等腰直角三角形和圆心角为的扇形，将两个元件如图所示摆放，边与边长度均为且相互垂直。一束宽为的平行光平行于截面从边垂直射入三棱镜，恰好能在边发生全反射，从三棱镜射出后平行照射在上。若不透光，只考虑首次入射到圆弧上的光，求： （1）该玻璃材料的折射率； （2）圆弧上有光透出部分的弧长。 14. 如图，与是两条相互平行且足够长的磁场边界，相距为，中间所夹部分为真空区域。在边界的上方有足够大的垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅰ，在边界的下方有足够大的垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小未知。一质量为，电量为的带正电粒子从上的点处以速度射入磁场Ⅰ，其速度方向与成角斜向右上，粒子在磁场Ⅰ中运动后从上的点（图上未画出）射出。 （1）求粒子在磁场Ⅰ中运动的时间及的距离； （2）若，粒子从点射出后进入磁场Ⅱ运动，最后恰能沿最初射入方向回到点，求匀强磁场Ⅱ的磁感应强度。 15. 如图，质量的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量的小物块以水平向右的速度滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量的关系为。取重力加速度。 （1）求木板刚接触弹簧时速度的大小； （2）求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量及此时木板速度的大小； （3）已知木板向右运动的速度从减小到0所用时间为。求此过程中弹簧弹力对木板的冲量（用表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省荆州中学2025-2026学年高二12月月考 高二物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。第1~7题只有一项符合题目要求第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分。 1. 用安培定则分析，下列磁感线描述正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．直线电流磁感线应为同心圆，方向用右手螺旋判断，故A正确，B错误； C．根据右手螺旋定则，螺线管内部磁感线应向右，故C错误； D．条形磁铁外部磁感线应从极到极，故D错误。 故选A。 2. 两个质量相同动量不同的滑块，，在水平地面上由于摩擦力的作用停止运动。滑块的初动量较大，它们与地面的动摩擦因数相同，则它们滑行时间的关系是（　　） A. B. C. D. 无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】滑块的初动量较大，则 由于两滑块质量相同，则 滑块减速过程有 解得 由于它们与地面的动摩擦因数相同，因此减速过程的加速度大小均为 滑块滑行时间 由于，所以 故选B。 3. 如图甲所示，单摆固定悬点为，将摆球拉至点（摆球可看成质点），然后由静止释放，摆球在竖直平面内的、之间来回摆动，摆角，点为运动中的最低位置。从点刚释放开始计时，摆球相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度，。下列说法正确的是（　　） A. 单摆的摆长为 B. 摆球受到重力、拉力、回复力三个力的作用 C. 点处于摆球运动的平衡位置，回复力最大 D. 在的时间内，摆球从点向点运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图乙可知周期，由，代入得，故A正确； B．回复力是重力的切向分力，故B错误； C．平衡位置回复力为零，故C错误； D．内位移从零向正方向最大变化，对应从向运动，故D错误。 故选A。 4. 一列简谐横波某时刻波形如图1所示。由该时刻开始计时，质点的振动情况如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 该横波沿轴正方向传播 B. 该时刻质点与的加速度相同 C. 经半个周期质点将沿轴正方向移动半个波长 D. 该时刻质点向轴负方向运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图2，时向上运动，波向轴负向传播，故A错误； B．与位移相反，加速度方向相反，故B错误； C．质点不随波迁移，故C错误； D．在时向轴负方向运动，故D正确。 故选D。 5. 为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，加垂直于上下底面磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个面内侧固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（　　） A. 若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B. 电压表的示数与污水中离子浓度有关 C. 污水的流速 D. 污水流量 【答案】D 【解析】 【详解】AB．正、负离子从左向右移动，根据左手定则，正离子所受的洛伦兹力指向后表面，负离子所受的洛伦兹力指向前表面，所以后表面电极的电势比前表面电极的电势高，且电势的高低与哪种离子较多无关，故AB错误； C．终稳定时，离子受洛伦兹力和静电力平衡，有 解得 故C错误； D．污水流量 故D正确。 故选D。 6. 如图所示为等臂电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为，线圈的水平边长为，处于匀强磁场内，磁感应强度的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流时，初始电流方向如图所示，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中减小质量为的砝码，才能使两臂再达新的平衡。已知重力加速度为。下列说法中正确的是（　　） A. 电流未反向时，安培力的方向竖直向上 B. 若用、、、、表示磁感应强度的大小，则 C. 若用、、、、表示磁感应强度的大小，则 D. 若用、、、、表示磁感应强度的大小，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．电流反向，安培力反向，需减小左盘砝码的质量，说明原来安培力向下，后来向上，故A错误。 BCD．两次平衡：第一次：根据平衡条件可得（假设初始左盘砝码，右盘砝码，线圈质量） 第二次：同理可得 联立解得 故选D。 7. 如图所示，甲和他的冰车总质量，甲推着质量的小木箱一起以速度向右滑行。乙和他的冰车总质量也为，乙以同样大小的速度迎面而来。为了避免相撞，甲将小木箱以速度沿冰面推出，木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力，则小木箱速度的最小值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】推出后甲速，箱子的速度，乙接住后共同速度。由动量守恒定律：对甲推箱子的过程： 对乙接箱子的过程 不相撞条件 联立解得 故选B。 8. 如图，在光滑水平面上质量为、速度为的小球与质量为的静止小球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后小球的速度可能有不同的值。碰撞后小球的速度大小可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】若碰撞为完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律可得 解得 若碰撞为完全弹性碰撞，根据动量守恒定律可得 根据能量守恒定律可得 联立解得 所以碰撞后小球B的速度取值为 故选BC。 9. 如图为一列沿轴正方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，则波的周期可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】由于波向右传播，内波形向右平移（由图看出虚线比实线右移） 则有 解得 当时 当时 故选AC。 10. 如图所示，纸面为竖直平面，两根长直通电导线、与一通电导体棒均垂直纸面放置，且、与、间距均为，其中，、导线中通以同样大小的电流，中电流垂直纸面向外，中电流垂直纸面向里。导体棒长为、质量为、所通电流为时恰好处于平衡状态，重力加速度为，，下列说法正确的是（　　） A. 导线、之间存在相互吸引力 B. 导线、在处产生的合磁场方向水平向右 C. 中的电流方向垂直纸面向里 D. 导线在处的磁感应强度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．、电流反向，相互排斥，故A错误； B．、在处产生的合磁场如图所示水平向右，故B正确； C．受重力、安培力，要使平衡，安培力应竖直向上，由左手定则，电流垂直纸面向外，故C错误； D．平衡时，得，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某同学用如图（a）所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图（b）所示。图（b）中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上静止释放，找到其平均落地点的位置。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上静止释放，与小球相碰，并且多次重复。实验得到小球的落点的平均位置分别为、。 （1）为了确保两小球一样大，该同学实验开始前用游标卡尺测量了两小球的直径都如图（c）所示，则小球的直径为______。 （2）对于上述实验操作，下列说法正确的是（多选）______。 A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B. 斜槽轨道必须光滑 C. 斜槽轨道末端必须水平 D. 小球质量应小于小球的质量 （3）上述实验除需测量线段、、的长度外，还需要测量的物理量有______。 A. 、两点间的高度差 B. 点离地面的高度 C. 小球和小球的质量、 D. 小球和小球离开轨道的速度、 （4）当所测物理量满足表达式______时，说明两球碰撞遵守动量守恒定律。 【答案】（1）16.70 （2）AC （3）C （4） 【解析】 【小问1详解】 小球的直径为 【小问2详解】 A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，选项A正确； B．斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端时速度相同即可，选项B错误； C．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，选项C正确； D．小球质量应大于小球的质量，以防止入射球反弹，选项D错误。 故选AC。 【小问3详解】 要验证动量守恒定律，即验证 小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间相等，上式两边同时乘以得 即 因此实验需要测量：两球的质量、分别找到两球相碰后平均落地点的位置、，测量小球的水平位移；即上述实验除需测量线段、、的长度外，还需要测量的物理量有小球和小球的质量、。 故选C。 【小问4详解】 若两球相碰后的动量守恒，由（3）可知其表达式为 12. 用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样： （1）图______（选填“甲”或者“乙”）是单色光的干涉条纹形状示意图。 （2）转动测量头的手轮，先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图丙所示，______，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁所示。 （3）若实验前已获知的数据有：双缝间的间距为，双缝到屏的距离为，经测量，相邻两条亮条纹间的距离为。请写出计算该光波长大小的表达式______。（用题给物理量的字母表示） （4）代入数据求得待测光的波长是______（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）甲 （2）2.320 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 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，根据此特点知甲图是干涉条纹。 【小问2详解】 由图丙读出 【小问3详解】 根据双缝干涉条纹的间距公式，可得 【小问4详解】 由图丁读出 则相邻亮条纹间距为 代入数据得 13. 空气中有同种玻璃材料制成的三棱镜和柱体，其截面分别是等腰直角三角形和圆心角为的扇形，将两个元件如图所示摆放，边与边长度均为且相互垂直。一束宽为的平行光平行于截面从边垂直射入三棱镜，恰好能在边发生全反射，从三棱镜射出后平行照射在上。若不透光，只考虑首次入射到圆弧上的光，求： （1）该玻璃材料的折射率； （2）圆弧上有光透出部分的弧长。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 恰好能在边发生全反射，此时入射角为且等于临界角，则有 代入数据解得 【小问2详解】 平行光经三棱镜反射后平行射向边，入射角均为 根据折射率 解得折射角均为 由图知圆弧上部分没有光线射入，对段入射光线，设光线从玻璃中射出时恰好发生全反射，在中，有 又因为 可得 故 圆弧上有光透出部分为，其弧长为 14. 如图，与是两条相互平行且足够长的磁场边界，相距为，中间所夹部分为真空区域。在边界的上方有足够大的垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅰ，在边界的下方有足够大的垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小未知。一质量为，电量为的带正电粒子从上的点处以速度射入磁场Ⅰ，其速度方向与成角斜向右上，粒子在磁场Ⅰ中运动后从上的点（图上未画出）射出。 （1）求粒子在磁场Ⅰ中运动的时间及的距离； （2）若，粒子从点射出后进入磁场Ⅱ运动，最后恰能沿最初射入方向回到点，求匀强磁场Ⅱ的磁感应强度。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 得圆周运动的半径 由 得粒子做圆周运动的周期 作出粒子在磁场Ⅰ中的运动轨迹，与相交于点，如图 其圆心角 粒子在磁场Ⅰ中运动的时间 由几何关系可知，为等边三角形，的长度 【小问2详解】 粒子从点射出磁场时速度斜向右下与水平方向成角，之后在真空区域做匀速直线运动，从点进入磁场Ⅱ，过点作的垂线，垂足为，如图 在中， 粒子从点进入磁场Ⅱ后，由运动的对称性作出粒子的运动轨迹，与相交于点，设磁场Ⅱ的磁感应强度为，由几何关系知也为等边三角形，粒子运动的半径 代入数据得 结合 得 15. 如图，质量的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量的小物块以水平向右的速度滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量的关系为。取重力加速度。 （1）求木板刚接触弹簧时速度的大小； （2）求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量及此时木板速度的大小； （3）已知木板向右运动的速度从减小到0所用时间为。求此过程中弹簧弹力对木板的冲量（用表示）。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 由于地面光滑，则、组成的系统动量守恒，则有 代入数据有 【小问2详解】 木板与弹簧接触以后，对、组成的系统有 对有 当时物块与木板之间即将相对滑动，解得此时弹簧压缩量 对、组成的系统列动能定理有 代入数据有 【小问3详解】 一直受向左的弹簧弹力和向右的滑动摩擦力作用，取向左为正，对有 代入数据得，方向向左。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $