内容正文:
2025-2026学年度高二上学期期末考试物理
说明:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟;
2.命题范围:必修三+选择性必修一
一、单选题(共7题,每题4分,共28分)
1. “电”的概念古来有之,但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始.在静电学的发展史中,法国物理学家库仑的功劳首屈一指,他让电学成为一门现代科学.关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律,下列说法正确的是( )
A. 带电性质不同的质子和电子所带电荷量相等,它们的比荷也相等
B. 元电荷是自然界中最小的电荷量,元电荷可以是质子也可以是电子
C. 体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷
D. 库仑定律是一条实验定律,两电荷之间的库仑力大小总是相等的
2. 结合下列四幅图及其操作,灵敏电流计的指针发生偏转的是( )
A. 甲图中,条形磁铁插入线圈
B. 乙图中,导体棒平行磁感线上下移动
C. 丙图中,断开开关,小螺线管从大螺线管中拔出
D. 丁图中,导体棒不动,移动滑动变阻器的滑片
3. 柱状材料的圆弧面与水平工件接触,上表面水平,图甲为装置的截面图。用单色光垂直于工件上表面照射,形成如图乙所示的干涉图样。则相干光来源于( )
A. 材料上、下表面反射的两列光
B. 空气楔上、下表面反射的两列光
C. 材料上表面与工件表面反射的两列光
D. 材料下表面与工件下表面反射的两列光
4. 两根材料相同、长度均为的圆柱形导线a和b,半径之比,将它们并联接入电路中,下列说法正确的是( )
A. 通过a、b的电流之比
B. 导线a、b的电阻之比
C. a、b两端的电压之比
D. 单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比
5. 已知形状不规则的导体甲、乙带异种电荷,附近的电场如图所示。其中、、、是导体外表面的点,和是甲导体内部的点。则( )
A. 点的电势低于点的电势
B. 点的电场强度大于点的电场强度
C. 、两点间的电势差等于、两点间的电势差
D. 由于漏电,甲乙两导体构成的电容器的电容逐渐减小
6. 如图甲是多用电表的外部结构,如图乙是多用电表简单的内部结构,灵敏电流计的最大电流为,下列说法正确的是( )
A. 测量前,需要调节机械调零旋钮,使指针指向欧姆零点
B. 不管多用电表测电压还是测电阻,红表笔的电势均高于黑表笔
C. 测电阻时,当指针偏转角过大,把欧姆挡倍率变小,并重新欧姆调零
D. 对于乙图,若红、黑表笔短接,当电流计电流最大,的接入值为
7. 当接通电源后,电动机会带动风扇转动。已知接入220V电源后,电动机正常工作时,电路中的电流内做功;当电动机被卡住不转时,电路中的电流内做功,则( )
A. 电动机的内阻为
B. 电动机正常工作时的发热功率为
C. 电动机正常工作时内将电能转化成的机械能有
D. 电动机正常工作时消耗的电功率为
二、多选题(共3题,每题6分,共18分,选对但不全得3分,选错不得分)
8. 如图所示为某购物网站在售的一款手机保护壳的结构图,关于其工作原理,以下说法正确的是( )
A. 手机保护壳可以减小手机受到的重力
B. 手机保护壳可以延长手机与地面的碰撞时间
C. 手机保护壳可以减小手机落地时受到的冲量大小
D. 手机保护壳可以使手机落地时受到的冲击力减小
9. 有一项专利叫做次声共振灭虫技术,是为了克服农药污染问题而研发的,该技术利用次声波杀灭害虫及有害动物,下列说法中正确的是( )
A. 灭虫过程中,害虫的振动频率与次声波的频率相同
B. 次声波频率逐渐加大的过程中,害虫的振动幅度也逐渐加大
C. 对于不同的害虫,灭虫效果最好的次声波频率可能不同
D. 未加次声波时,各害虫自由振动的频率相同
10. 如图所示,甲、乙两名同学同时连续抖动一条绳子的两端,某时刻分别形成如图所示的半个波形,已知两同学抖动绳子的频率相等且不变,且间距恰为三个波长,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两同学抖动绳子产生的两列波传播速度大小不同
B. 甲、乙两同学抖动绳子产生的两列波波长相等
C. 绳子上振动加强的点有6个
D. 若点是绳子的中点,则点为振动加强点
三、实验题
11. 某同学找来一个牛顿摆,用它来当作单摆测当地重力加速度
(1)测摆长:他先用刻度尺量出连接金属球的细线长,测得两等长细线的夹角,再用螺旋测微器测出金属球直径,示数如图丙所示,读数___________,则摆长表达式为___________(用表示)。
(2)测周期:如图甲,在牛顿摆上只留下1号小球,让该小球小幅度摆动,记录小球摆动个完整周期所用总时间。
(3)计算重力加速度,其表达式___________(用表示)。
(4)如图乙,在牛顿摆上留下两个小球,并在1号小球上粘上少量橡皮泥,将1号小球(连同橡皮泥)拉起一定角度,并静止释放,在最低点与2号球发生碰撞,碰后两个小球粘在一起,摆起最大角度为,则碰后瞬间两小球速度大小为___________(用表示)。
(5)取下两个小球,测出1号小球(含橡皮泥)质量为,2号小球质量为,若两球碰撞过程动量守恒,则需要验证的表达式为___________(用表示)
12. 电容储能已经在电动汽车,风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程,器材如下:
电容器C(额定电压10V,电容标识不清);
电源E(电动势12V,内阻不计);
电阻箱(阻值);
滑动变阻器(最大阻值,额定电流2A);
电压表V(量程15V,内阻很大);
发光二极管、,开关、,电流传感器,计算机,导线若干。
回答以下问题:
(1)按照图甲连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片位置,电压表表盘如图乙所示,示数为__________V(保留1位小数)。
(2)继续调节滑动变阻器滑片位置,电压表示数为8.0V时,开关掷向1,得到电容器充电过程的图像,如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法,根据图像可估算出充电结束后,电容器存储的电荷量为______C(结果保留2位有效数字)。
(3)本电路中所使用电容器的电容约为__________F(结果保留2位有效数字)。
(4)电容器充电后,将开关掷向2,发光二极管______(填“”或“”)闪光。
四、解答题
13. 墨子被誉为我国古代“科圣”,在其思想精华《墨经》中云:“景之小大,说在杝正远近”,对影子大小影响因素进行了阐述。如图为一透明材质的长方体纵截面,一束平行光以的入射角照射在上表面,AB为一长为L的不透光装饰长条(厚度不计),在长方体的左侧壁形成的影子CD长为已知光在真空中的传播速度为c。求:
(1)透明材料的折射率;
(2)照射到D点比到C点的光在长方体中传播多用的时间。
14. 如图所示,光滑水平面和半径为的竖直面内光滑圆弧导轨在点平滑连接。质量为的带正电小球将轻质弹簧压缩至点后由静止释放,脱离弹簧后经过点时的速度大小为,之后沿轨道运动。以为坐标原点建立直角坐标系,在区域有方向与轴夹角为的匀强电场,进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为。求:
(1)小球经过点时的速度大小;
(2)小球过点后运动的轨迹方程。
15. 如图所示,可看成质点的物体A静置在木板C右端,物块B以v0=1.8m/s的速度沿水平地面向右运动,与木板C发生弹性正碰(碰撞时间极短),最终物体A恰好能到达木板C的左端。已知物体A、B的质量都等于木板C质量的2倍,物体A与木板C之间的动摩擦因数μ=0.1,水平地面足够大且光滑,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)碰撞后物体B的速度大小;
(2)物体A在木板C上的加速时间t;
(3)物体A、B在运动方向上的最小距离d。
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2025-2026学年度高二上学期期末考试物理
说明:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟;
2.命题范围:必修三+选择性必修一
一、单选题(共7题,每题4分,共28分)
1. “电”的概念古来有之,但对电的研究到了16世纪才随着现代科学的发展而开始.在静电学的发展史中,法国物理学家库仑的功劳首屈一指,他让电学成为一门现代科学.关于比荷、元电荷、点电荷、库仑定律,下列说法正确的是( )
A. 带电性质不同的质子和电子所带电荷量相等,它们的比荷也相等
B. 元电荷是自然界中最小的电荷量,元电荷可以是质子也可以是电子
C. 体积小的带电小球在任何情况下都可以看成点电荷
D. 库仑定律是一条实验定律,两电荷之间的库仑力大小总是相等的
【答案】D
【解析】
【详解】A.质子和电子所带电荷量大小相等(均为元电荷e),但比荷(电荷量与质量的比值)不同,质子质量约为 ,电子质量约为 ,所以质子比荷远小于电子比荷,它们的比荷不相等,故 A 错误;
B.元电荷是电荷量的最小单位(),但元电荷本身是电荷量值,并非粒子;所以元电荷不能等同于粒子本身,故 B 错误;
C.带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体可以看成点电荷,与电荷本身大小无关,例如体积小的带电小球在距离很近时,尺寸不可忽略,不能视为点电荷,故 C 错误;
D.库仑定律是通过库仑扭秤实验得出的实验定律;根据牛顿第三定律和库仑定律公式 ,两电荷间的作用力大小始终相等,方向相反,故 D 正确。
故选D。
2. 结合下列四幅图及其操作,灵敏电流计的指针发生偏转的是( )
A. 甲图中,条形磁铁插入线圈
B. 乙图中,导体棒平行磁感线上下移动
C. 丙图中,断开开关,小螺线管从大螺线管中拔出
D. 丁图中,导体棒不动,移动滑动变阻器的滑片
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图中,条形磁铁插入线圈时,线圈中的磁通量发生变化,会产生感应电流,所以灵敏电流计的指针会发生偏转。故A正确;
B.乙图中,导体棒平行磁感线上下移动时,没有切割磁感线,磁通量没有变化,不会产生感应电流,所以灵敏电流计的指针不会发生偏转。故B错误;
C.丙图中,断开开关后,小螺线管不再产生磁场,故从大螺线管中拔出时,大螺线管的磁通量没有变化,不会产生感应电流,所以灵敏电流计的指针不会发生偏转。故C错误;
D.丁图中,导体棒不动,移动滑动变阻器的滑片,导体棒周围的磁场强弱不变,磁通量没有变化,不会产生感应电流,所以灵敏电流计的指针不会发生偏转。故D错误。
故选A。
3. 柱状材料的圆弧面与水平工件接触,上表面水平,图甲为装置的截面图。用单色光垂直于工件上表面照射,形成如图乙所示的干涉图样。则相干光来源于( )
A. 材料上、下表面反射的两列光
B. 空气楔上、下表面反射的两列光
C. 材料上表面与工件表面反射的两列光
D. 材料下表面与工件下表面反射的两列光
【答案】B
【解析】
【详解】题中图乙为薄膜干涉图样,干涉光是空气楔与材料界面处的反射光以及空气楔与工件上表面界面处的反射光,即空气楔上、下表面反射的两列光。
故选B。
4. 两根材料相同、长度均为的圆柱形导线a和b,半径之比,将它们并联接入电路中,下列说法正确的是( )
A. 通过a、b的电流之比
B. 导线a、b的电阻之比
C. a、b两端的电压之比
D. 单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比
【答案】B
【解析】
【详解】B.根据电阻定律,电阻
因此电阻之比,故B正确。
AC.并联电路电压相等,即
由欧姆定律,故,故AC错误。
D.根据,故单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比,故D错误。
故选B。
5. 已知形状不规则的导体甲、乙带异种电荷,附近的电场如图所示。其中、、、是导体外表面的点,和是甲导体内部的点。则( )
A. 点的电势低于点的电势
B. 点的电场强度大于点的电场强度
C. 、两点间的电势差等于、两点间的电势差
D. 由于漏电,甲乙两导体构成的电容器的电容逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】AC.导体甲是一个等势体,所以点的电势等于点的电势;导体乙是一个等势体,所以点的电势等于点的电势;则、两点间的电势差等于、两点间的电势差,故A错误,C正确;
B.静电平衡的导体内部场强为0,则点的电场强度等于点的电场强度,均为0,故B错误;
D.甲乙两导体构成的电容器的电容只有自身决定,与所带电荷量无关,所以漏电过程,甲乙两导体构成的电容器的电容不变,故D错误。
故选C。
6. 如图甲是多用电表的外部结构,如图乙是多用电表简单的内部结构,灵敏电流计的最大电流为,下列说法正确的是( )
A. 测量前,需要调节机械调零旋钮,使指针指向欧姆零点
B. 不管多用电表测电压还是测电阻,红表笔的电势均高于黑表笔
C. 测电阻时,当指针偏转角过大,把欧姆挡倍率变小,并重新欧姆调零
D. 对于乙图,若红、黑表笔短接,当电流计电流最大,的接入值为
【答案】C
【解析】
【详解】A.测量前,需要调节机械调零旋钮,使指针指向表盘左端0刻度,故A错误;
B.多用电表测电压时,红表笔的电势高于黑表笔,测电阻时,红表笔的电势低于黑表笔,故B错误;
C.测电阻时,当指针偏转角过大,说明待测电阻相对所选倍率较小,应把欧姆挡倍率变小,并需要重新欧姆调零,故C正确;
D.对于乙图,若红、黑表笔短接,当电流计电流最大,则有
可得
故D错误。
故选C。
7. 当接通电源后,电动机会带动风扇转动。已知接入220V电源后,电动机正常工作时,电路中的电流内做功;当电动机被卡住不转时,电路中的电流内做功,则( )
A. 电动机的内阻为
B. 电动机正常工作时的发热功率为
C. 电动机正常工作时内将电能转化成的机械能有
D. 电动机正常工作时消耗的电功率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.当电动机被卡住不转时,电动机相当于纯电阻元件,设其内阻为,根据焦耳定律有
将,,,代入上式,解得,故A错误;
B.当电动机正常工作时,电动机为非纯电阻元件,此时电流做的功为
将,,,代入上式,解得
电动机正常工作时的发热功率为,故B错误;
C.根据能量守恒,可知电动机正常工作时内将电能转化成的机械能为,故C正确;
D.电动机正常工作时消耗的电功率为,故 D 错误。
故选C。
二、多选题(共3题,每题6分,共18分,选对但不全得3分,选错不得分)
8. 如图所示为某购物网站在售的一款手机保护壳的结构图,关于其工作原理,以下说法正确的是( )
A. 手机保护壳可以减小手机受到的重力
B. 手机保护壳可以延长手机与地面的碰撞时间
C. 手机保护壳可以减小手机落地时受到的冲量大小
D. 手机保护壳可以使手机落地时受到的冲击力减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.手机受到的重力不会发生变化,故A错误;
B.手机保护壳具有弹性,则可以延长手机落地时受到地面的冲击时间,故B正确;
C.无论手机是否有保护壳,手机的动量变化均相同,由可知手机落地时受到的冲量不变,故C错误;
D.由可知,延长了作用时间,手机保护壳可以使手机落地时受到的冲击力减小,故D正确。
故选BD。
9. 有一项专利叫做次声共振灭虫技术,是为了克服农药污染问题而研发的,该技术利用次声波杀灭害虫及有害动物,下列说法中正确的是( )
A. 灭虫过程中,害虫的振动频率与次声波的频率相同
B. 次声波频率逐渐加大的过程中,害虫的振动幅度也逐渐加大
C. 对于不同的害虫,灭虫效果最好的次声波频率可能不同
D. 未加次声波时,各害虫自由振动的频率相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A.害虫在次声波的影响下做受迫振动,可知害虫振动的频率与次声波的频率相同,选项A正确;
B.当次声波频率等于害虫固有频率时才会发生共振,振幅达到最大。若次声波的频率大于害虫的固有频率,则随着次声波频率的增加,害虫的振动幅度逐渐减小,故B错误;
C.不同害虫的固有频率可能不同,根据共振原理,使灭虫效果最好(发生共振)的次声波频率需接近或等于害虫固有频率,所以对于不同害虫,灭虫效果最好的次声波频率可能不同 ,故C正确;
D.不同害虫的结构等不同,其固有频率(未加次声波时自由振动频率)一般不同,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,甲、乙两名同学同时连续抖动一条绳子的两端,某时刻分别形成如图所示的半个波形,已知两同学抖动绳子的频率相等且不变,且间距恰为三个波长,则下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两同学抖动绳子产生的两列波传播速度大小不同
B. 甲、乙两同学抖动绳子产生的两列波波长相等
C. 绳子上振动加强的点有6个
D. 若点是绳子的中点,则点为振动加强点
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在同一种介质中,两列机械波传播的速度大小相等,故A错误;
B.由
可得,所以形成的两列波波长相等,故B正确;
C.设距A点为x的P点为振动加强点,根据题意和给出的波形图,可知两波源A和B的初相位恰好相反,由,其中,解得绳上到A点距离、、、、、共6个点是加强点,故C正确;
D.由于E点是绳子的中点,E点到两波源的路程差为0,两波源A和B的起振方向相反,由波的叠加原理可知E点是振动减弱点,故D错误。
故选BC。
三、实验题
11. 某同学找来一个牛顿摆,用它来当作单摆测当地重力加速度
(1)测摆长:他先用刻度尺量出连接金属球的细线长,测得两等长细线的夹角,再用螺旋测微器测出金属球直径,示数如图丙所示,读数___________,则摆长表达式为___________(用表示)。
(2)测周期:如图甲,在牛顿摆上只留下1号小球,让该小球小幅度摆动,记录小球摆动个完整周期所用总时间。
(3)计算重力加速度,其表达式___________(用表示)。
(4)如图乙,在牛顿摆上留下两个小球,并在1号小球上粘上少量橡皮泥,将1号小球(连同橡皮泥)拉起一定角度,并静止释放,在最低点与2号球发生碰撞,碰后两个小球粘在一起,摆起最大角度为,则碰后瞬间两小球速度大小为___________(用表示)。
(5)取下两个小球,测出1号小球(含橡皮泥)质量为,2号小球质量为,若两球碰撞过程动量守恒,则需要验证的表达式为___________(用表示)
【答案】 ①. ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以
[2]摆长应为
[3]根据题意可得,周期
根据单摆的周期公式
解得
[4]由机械能守恒定律,1号球摆下有
解得
同理,两球相撞后粘在一起,由机械能守恒定律
可得碰后瞬间两小球速度大小为
[5]由动量守恒得
代入数据整理后得到要验证的表达式为
12. 电容储能已经在电动汽车,风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路,探究不同电压下电容器的充、放电过程,器材如下:
电容器C(额定电压10V,电容标识不清);
电源E(电动势12V,内阻不计);
电阻箱(阻值);
滑动变阻器(最大阻值,额定电流2A);
电压表V(量程15V,内阻很大);
发光二极管、,开关、,电流传感器,计算机,导线若干。
回答以下问题:
(1)按照图甲连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片位置,电压表表盘如图乙所示,示数为__________V(保留1位小数)。
(2)继续调节滑动变阻器滑片位置,电压表示数为8.0V时,开关掷向1,得到电容器充电过程的图像,如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法,根据图像可估算出充电结束后,电容器存储的电荷量为______C(结果保留2位有效数字)。
(3)本电路中所使用电容器的电容约为__________F(结果保留2位有效数字)。
(4)电容器充电后,将开关掷向2,发光二极管______(填“”或“”)闪光。
【答案】(1)6.5 (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
电压表量程为15V,每个小格,估读,故示数为。
【小问2详解】
图像所围的面积,等于电容器存储的电荷量,38个小格,故电容器存储的电荷量为;
【小问3详解】
由电容的定义式
得
【小问4详解】
电容器充电时,上极板与电源正极相连,带正电;下极板与电源负极相连,带负电。
开关掷向2,电容器放电,电流从正极板流出。由于二极管具有单向导电性,允许电流从特定方向通过,故闪光。
四、解答题
13. 墨子被誉为我国古代“科圣”,在其思想精华《墨经》中云:“景之小大,说在杝正远近”,对影子大小影响因素进行了阐述。如图为一透明材质的长方体纵截面,一束平行光以的入射角照射在上表面,AB为一长为L的不透光装饰长条(厚度不计),在长方体的左侧壁形成的影子CD长为已知光在真空中的传播速度为c。求:
(1)透明材料的折射率;
(2)照射到D点比到C点的光在长方体中传播多用的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
作出光路图如图所示
入射角,折射角为,过作左侧壁的垂线交于,易知
则
根据几何关系可知,,
可得透明材料的折射率
【小问2详解】
光在透明材料中的速度
照射到点比到点的光在长方体中传播多用的时间
解得
14. 如图所示,光滑水平面和半径为的竖直面内光滑圆弧导轨在点平滑连接。质量为的带正电小球将轻质弹簧压缩至点后由静止释放,脱离弹簧后经过点时的速度大小为,之后沿轨道运动。以为坐标原点建立直角坐标系,在区域有方向与轴夹角为的匀强电场,进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为。求:
(1)小球经过点时的速度大小;
(2)小球过点后运动的轨迹方程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球从B到,根据动能定理有(题意知)
解得
【小问2详解】
小球运动至O点时速度竖直向上,受电场力和重力作用,将电场力分解到x轴和y轴,则轴方向有
竖直方向有
解得,
说明小球从点开始以后的运动为轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,轴方向做匀速直线运动,即做类平抛运动,则有,
联立解得小球过点后运动的轨迹方程
15. 如图所示,可看成质点的物体A静置在木板C右端,物块B以v0=1.8m/s的速度沿水平地面向右运动,与木板C发生弹性正碰(碰撞时间极短),最终物体A恰好能到达木板C的左端。已知物体A、B的质量都等于木板C质量的2倍,物体A与木板C之间的动摩擦因数μ=0.1,水平地面足够大且光滑,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)碰撞后物体B的速度大小;
(2)物体A在木板C上的加速时间t;
(3)物体A、B在运动方向上的最小距离d。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设木板C的质量为,物体A、B的质量为,B碰撞C由动量守恒定律可知
由机械能守恒可知
联立并代入数据解得
,
【小问2详解】
A恰好达到C的最左端,A、C系统由动量守恒可知
解得
对物体A进行受力分析,根据牛顿第二定律可知
物体A加速的时间为
联立解得
【小问3详解】
A与木板C系统,由能量守恒可知
则木板的长度为
A、B在运动方向上速度相同时,距离最小,运动时间为
解得
B、C碰撞后B做匀速直线运动,此时B的位移为
B、C碰撞后A做匀加速直线运动,此时A的位移为
A、B最初的距离为L,则A、B的距离最小为
联立并代入数据解得
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