精品解析：江苏镇江第一中学2025-2026学年高二上学期2月期末考试物理试题

2024级高二上学期2月期末考试 物理试卷 满分：100分 时长：75分钟 一、单项选择题：共11题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（ ） A. 减小球的动量的变化量 B. 减小球对手作用力的冲量 C. 减小球对手的作用力 D. 延长接球过程的时间，增大球的动量变化率 2. 如图甲所示为某型号飞力士棒，用双手握住握柄振动，可以锻炼躯干肌肉。飞力士棒的固有频率为6Hz，如图乙所示，某人驱动飞力士棒振动，其振动的频率从2Hz逐渐增大到7Hz，该棒的振动的幅度是（　　） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 3. 如图，表面光滑的固定圆弧轨道，最低点为P，弧长远小于半径R，现将可视为质点的两个小球分别从A、B点同时由静止释放，AP大于BP，则（　　） A. 两球在P点相遇 B. 两球在P点右侧相遇 C. 两球在P点左侧相遇 D. 无法预计 4. 艺术体操运动员站在场地中上下抖动长绸带，绸带自左向右呈现波浪状起伏。某时刻绸带形状如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 此时质点P向右运动 B. 手的起振方向竖直向上 C. 手振动的频率逐渐减小 D. 波的传播速度保持不变 5. 下列四幅图的描述正确的是（　　） A. 图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的增大，将在面发生全反射 B. 图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C. 图3中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小 D. 图4中，当固定不动，将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小 6. 如图所示，O为弹簧振子的平衡位置，时刻把小球向右拉到C点静止释放。以水平向右为正方向，下列描述小球相对O点的位移x、小球的速度v随时间t变化的关系图像，小球的加速度a、所受回复力F随位移x变化的关系图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 两列频率相同的横波某时刻相遇的情况如图所示，实线和虚线分别表示波峰和波谷，波的振幅均为，则（　　） A. 两处的质点正处于波谷位置 B. 点为振动加强点，位移始终为 C. 再过四分之一周期，点为振动减弱点 D. 从此刻起，经过半个周期，点的路程为 8. 如图，关于回旋加速器，下列说法正确的是（　　） A. D形盒内的磁场可以加速粒子 B. 粒子旋转一圈加速一次 C. D形盒内粒子的速度可以加到接近光速 D. 粒子在D形盒内的运动半径虽然越来越大，但是周期不变 9. 如图所示，A、B两种颜色的激光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其折射光线由圆心O点射出后重合，则下列说法正确的是（　　） A. 该玻璃砖对A光的折射率小于对B光的折射率 B. 在该玻璃砖中，A光的速度大于B光的速度 C. A光穿过玻璃砖所需时间大于B光穿过玻璃砖所需时间 D. 从该玻璃砖射向空气，A光的临界角大于B光的临界角 10. 如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当线圈abcd通以逆时针方向的电流时，线圈所受安培力的合力方向（　　） A. 向左 B. 向右 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里 11. 如图所示，一线状粒子源垂直于磁场边界不断地发射速度相同的同种离子，粒子源的长度小于离子在磁场中做圆周运动的直径，磁场区域足够大，不考虑离子间的相互作用，则磁场中有离子经过的区域（阴影部分）是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某学习小组采用图甲所示气垫导轨装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。其主要实验步骤如下，请回答下列问题。 （1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为m1、m2；用游标卡尺测得挡光片的宽度均为d。若某次用游标卡尺测量挡光片的宽度时的示数如图乙所示，则其读数为______mm。 （2）充气后，调节气垫导轨下面的旋钮，导轨左侧放一个滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，若与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.05s、0.06s，则应使导轨右端调______（选填“高”或“低”），直至滑块在导轨上运动，通过两个光电门时______，说明气垫导轨已经调节水平。 （3）滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的轻弹簧，并释放滑块A，滑块A一直向右运动，与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为t1，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为t2、t3。 （4）在实验误差允许范围内，若表达式______（用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒；若表达式______（仅用t1、t2和t3表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 13. 在处的波源从时刻起开始振动，产生的简谐横波在时的波形图如图所示，此时处的质点恰好起振。求： （1）波速大小； （2）距离波源的质点，从波源起振开始经多长时间第一次到达波峰。 14. 柱形光学元件在光学仪器、光电测量、激光技术和图像处理等多个领域都有着不可或缺的作用。如图所示，某柱形光学元件的横截面是半径为R的四分之一圆AOB，O为圆心，在OA边有垂直于OA进入光学元件的平行光，这些光进入元件后，圆弧AB的三分之一的区域有光线射出，其他三分之二区域没有光线射出。光在真空中的传播速度为c，不考虑光在元件中的多次反射，求： （1）此光学元件的折射率n； （2）从OA边上到O点的距离为处进入元件的光线，在元件中传播的时间t。 15. 如图所示，一轻质弹簧右端与木块B栓接，左端与木块A接触（不拴接），初态A和B均静止于光滑的水平面上。现有初速度为的子弹射中木块A（时间极短），并留在A中。已知子弹和木块A的质量均为m，木块B的质量为4m。求： （1）在子弹留在A中（弹簧还未来得及形变时），子弹和木块A的共同速度； （2）弹簧弹性势能的最大值； （3）最终A、B两木块分离后，A的速度大小； 16. 如图所示，加速电场两极板间的电压为，板间距离为。将质量为，电荷量为的带正电粒子注入到加速电场中的点（忽略粒子的初速度和重力），取点离加速电场负极板上小孔的距离为，粒子经电场加速从小孔射出；再经速度选择器筛选，从磁分析器左边通道入口的中点进入磁分析器，磁分析器通道是以点为圆心，内半径为、外半径为的半圆环，在磁分析器的右端放置相片底片。速度选择器和磁分析器内存在磁感应强度为的匀强磁场，方向如图。求： （1）当粒子的距离时，粒子从小孔N射出时的速度大小； （2）调节速度选择中电场强度，使不同距离的粒子都能沿直线通过速度选择器，求与的函数关系式？ （3）调节速度选择中的电场强度，使不同距离的粒子都能沿直线通过速度选择器，当粒子的距离时，粒子恰好能击中照相底片的正中间位置。当时，求粒子在磁分析器中运动的最长时间和最短时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高二上学期2月期末考试 物理试卷 满分：100分 时长：75分钟 一、单项选择题：共11题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以（ ） A. 减小球的动量的变化量 B. 减小球对手作用力的冲量 C. 减小球对手的作用力 D. 延长接球过程的时间，增大球的动量变化率 【答案】C 【解析】 【详解】A．先伸出两臂迎接，手接触到球后，篮球的速度还是由v到0，根据Δp = mv，可知并没有减小球的动量的变化量，故A错误； B．根据动量定理可知球的动量的变化量等于手对球的作用力的冲量，根据牛顿第三定律可得球对手作用力的冲量大小与手对球的冲量大小相等，即球对手作用力的冲量大小与球的动量的变化量大小相等，可知增加球与手接触的时间，并不能减小球对手作用力的冲量，故B错误； CD．先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得 解得 当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，减小的是动量的变化率，即手对球的作用力，根据牛顿第三定律，即减小了球对手的作用力，故C正确，D错误。 故选C。 2. 如图甲所示为某型号飞力士棒，用双手握住握柄振动，可以锻炼躯干肌肉。飞力士棒的固有频率为6Hz，如图乙所示，某人驱动飞力士棒振动，其振动的频率从2Hz逐渐增大到7Hz，该棒的振动的幅度是（　　） A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】飞力士棒振动的幅度与驱动力频率跟固有频率的差值有关，差值越小，幅度越大；飞力士棒的固有频率为6Hz，由于人驱动力的振动频率从2Hz逐渐增大到7Hz，与飞力士棒的固有频率的差值先减小后增大，则该棒的振动的幅度先增大后减小。 故选C。 3. 如图，表面光滑的固定圆弧轨道，最低点为P，弧长远小于半径R，现将可视为质点的两个小球分别从A、B点同时由静止释放，AP大于BP，则（　　） A. 两球在P点相遇 B. 两球在P点右侧相遇 C. 两球在P点左侧相遇 D. 无法预计 【答案】A 【解析】 【详解】由于弧长远小于R，所以两球的运动都可以看作是单摆，由单摆的等时性可知，两球从释放到最低点的时间都等于单摆周期（单摆周期公式）的四分之一，摆长相等，L=R，所以两球会同时到达P点相遇。 故选A。 4. 艺术体操运动员站在场地中上下抖动长绸带，绸带自左向右呈现波浪状起伏。某时刻绸带形状如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 此时质点P向右运动 B. 手的起振方向竖直向上 C. 手振动的频率逐渐减小 D. 波的传播速度保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械波传播时，质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，根据“同侧法”，可知此时P点的运动方向向上，故A错误； B．波的传播方向为从左向右传播，根据“同侧法”，若最后一个质点刚要开始振动，其振动方向是竖直向下，手的起振方向竖直向下，如果不是刚要开始起振的点，手的起振方向无法判断，故B错误； CD．波的传播速度由介质决定，故波的传播速度不变，从图中可以看出后振动的波长逐渐减小，根据，可知手振动的频率逐渐增大，故C错误，D正确。 故选D。 5. 下列四幅图的描述正确的是（　　） A. 图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的增大，将在面发生全反射 B. 图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C. 图3中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小 D. 图4中，当固定不动，将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．当入射角逐渐增大，根据折射定律，折射角也逐渐增大，由于折射角小于入射角，且因光在上表面的折射角等于下表面的入射角，则不论入射角如何增大，肯定有光线从bb'面射出，故A错误； B．图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率变小，故B错误； C．图3中，若将薄片向左移动，即减小空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变大，则干涉条纹间距会变大，故C错误； D．图4中，当固定不动，此时两偏振片的透振方向平行，屏上的光最亮；将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，O为弹簧振子的平衡位置，时刻把小球向右拉到C点静止释放。以水平向右为正方向，下列描述小球相对O点的位移x、小球的速度v随时间t变化的关系图像，小球的加速度a、所受回复力F随位移x变化的关系图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．向右为正方向，时刻，小球在右方最大位移处，位移是正向最大，A错误； B．由 可知振子的加速度随位移变化的图像为斜向下的直线，B正确； C．小球运动过程中，合力 可知振子的回复力随位移变化的图像为斜向下的直线，C错误； D．小球运动过程中加速度大小不是恒定的，不会做匀变速运动，D错误。 故选B。 7. 两列频率相同的横波某时刻相遇的情况如图所示，实线和虚线分别表示波峰和波谷，波的振幅均为，则（　　） A. 两处的质点正处于波谷位置 B. 点为振动加强点，位移始终为 C. 再过四分之一周期，点为振动减弱点 D. 从此刻起，经过半个周期，点的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图可知P、N两处的质点正处在两波的波峰与波谷相遇叠加的位置，因为两波的振幅相同，则两波的波峰与波谷叠加，质点处于平衡位置，A错误； B．两列波的频率相同且两列波在同一介质中传播，所以波速也相同，根据 可知两波的波长也相同，通过图知两波在M的振动情况总是相同的，所以M为振动加强点，振动加强点的位移随时间周期性变化，位移不是始终为2A，B错误； C．Q质点为振动加强点，经过四分之一周期，Q点仍为振动加强点，C错误； D．此时质点M处为两波的波峰与波峰相遇，质点位移为2A，经过半个周期后，M为波谷与波谷相遇，质点的位移为，所以经过半个周期质点从波峰振动到波谷，路程为4A，D正确。 故选D。 8. 如图，关于回旋加速器，下列说法正确的是（　　） A. D形盒内的磁场可以加速粒子 B. 粒子旋转一圈加速一次 C. D形盒内粒子的速度可以加到接近光速 D. 粒子在D形盒内的运动半径虽然越来越大，但是周期不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．回旋加速器是利用电场进行加速，磁场力不能改变粒子的动能，只能进行偏转，故A错误； B．粒子旋转一圈加速两次，故B错误； C．D形盒内粒子的速度接近光速时，考虑相对论效应，速率接近光速时粒子的质量会随速度有显著增加，则粒子在磁场中转动周期变大，不等于交变电压的周期，则回旋加速器不能正常使用，故C错误； D．回旋加速器中的粒子在圆周运动过程中，一次一次经过电场加速，半径变大，但周期为保持不变，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，A、B两种颜色的激光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其折射光线由圆心O点射出后重合，则下列说法正确的是（　　） A. 该玻璃砖对A光的折射率小于对B光的折射率 B. 在该玻璃砖中，A光的速度大于B光的速度 C. A光穿过玻璃砖所需时间大于B光穿过玻璃砖所需时间 D. 从该玻璃砖射向空气，A光的临界角大于B光的临界角 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图知A光的偏折程度更大，所以玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率，故A错误； BC．根据 可知，A光在玻璃砖中的速度比B光的小，A、B光的光程一样，所以A光穿过玻璃砖所需时间较长，故B错误，C正确； D．根据 可知从玻璃射向空气时，A光发生全反射的临界角比B光的小，故D错误。 故选C。 10. 如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当线圈abcd通以逆时针方向的电流时，线圈所受安培力的合力方向（　　） A. 向左 B. 向右 C. 垂直纸面向外 D. 垂直纸面向里 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据安培定则，判断出直导线左侧磁场垂直纸面向外，右侧磁场垂直纸面向里。 再根据左手定则判断出线圈各边受安培力方向：ab边向左，cd边向左，ab边和导线更近因此安培力更大； bc边与da边电流大小相等，电流方向相反，安培力平衡。 故线圈所受安培力的合力方向向左。 故选A。 【点睛】 11. 如图所示，一线状粒子源垂直于磁场边界不断地发射速度相同的同种离子，粒子源的长度小于离子在磁场中做圆周运动的直径，磁场区域足够大，不考虑离子间的相互作用，则磁场中有离子经过的区域（阴影部分）是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据左手定则可知，离子带负电，粒子垂直于边界入射，则粒子在磁场中的轨迹为半个圆周，粒子源的长度小于离子在磁场中做圆周运动的直径，将线状粒子源左端粒子在磁场中运动的半个圆轨迹向右平移至与线状粒子源右端粒子在磁场中运动的半个圆轨迹重合，则线状粒子源左端粒子在磁场中运动的半个圆轨迹平移过程扫过的面积为磁场中有离子经过的区域，因离子的轨迹的直径均大于线状粒子源的宽度，可知，第一个选择项满足要求。 故选A。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某学习小组采用图甲所示气垫导轨装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。其主要实验步骤如下，请回答下列问题。 （1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为m1、m2；用游标卡尺测得挡光片的宽度均为d。若某次用游标卡尺测量挡光片的宽度时的示数如图乙所示，则其读数为______mm。 （2）充气后，调节气垫导轨下面的旋钮，导轨左侧放一个滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，若与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.05s、0.06s，则应使导轨右端调______（选填“高”或“低”），直至滑块在导轨上运动，通过两个光电门时______，说明气垫导轨已经调节水平。 （3）滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的轻弹簧，并释放滑块A，滑块A一直向右运动，与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为t1，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为t2、t3。 （4）在实验误差允许范围内，若表达式______（用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒；若表达式______（仅用t1、t2和t3表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 【答案】 ①. 10.70 ②. 低 ③. 两光电门挡光时间相等 ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知挡光片的宽度为 （2）[2][3]若与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.05s、0.06s，可知滑块做减速运动，则应使导轨右端调低，直至滑块在导轨上运动，通过两个光电门时两光电门挡光时间相等，说明气垫导轨已经调节水平。 （4）[4]由题意可知滑块A碰前的速度 碰后滑块A的速度 滑块B的速度 根据动量守恒可得 联立可得若表达式 成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒； [5]若滑块A、B碰撞过程中动量守恒和机械能守恒，则有， 可得 则若表达式 成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。 13. 在处的波源从时刻起开始振动，产生的简谐横波在时的波形图如图所示，此时处的质点恰好起振。求： （1）波速大小； （2）距离波源的质点，从波源起振开始经多长时间第一次到达波峰。 【答案】（1）20m/s （2）0.45s 【解析】 【小问1详解】 由图可知， 则波速为 【小问2详解】 波沿x轴正方向传播，根据平移法可知，从t=0时刻波源振动起，质点Q刚要振动的时间即波传播所用的时间，则有 再到达波峰需要振动 所以总共需要0.45s。 14. 柱形光学元件在光学仪器、光电测量、激光技术和图像处理等多个领域都有着不可或缺的作用。如图所示，某柱形光学元件的横截面是半径为R的四分之一圆AOB，O为圆心，在OA边有垂直于OA进入光学元件的平行光，这些光进入元件后，圆弧AB的三分之一的区域有光线射出，其他三分之二区域没有光线射出。光在真空中的传播速度为c，不考虑光在元件中的多次反射，求： （1）此光学元件的折射率n； （2）从OA边上到O点的距离为处进入元件的光线，在元件中传播的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知圆弧AB的三分之一的区域有光线射出，其他三分之二区域没有光线射出，如图所示 由图可知，光线在圆弧C点刚好发生全反射，全反射临界角为，则有 解得此光学元件的折射率为 【小问2详解】 从OA边上到O点的距离为处进入元件的光线，如图所示 根据几何关系可得 可得 可知光线在圆弧D点发生全反射，之后垂直界面射出；光线在元件中的传播距离为 光线在元件中的传播速度为 则光线在元件中传播的时间为 15. 如图所示，一轻质弹簧右端与木块B栓接，左端与木块A接触（不拴接），初态A和B均静止于光滑的水平面上。现有初速度为的子弹射中木块A（时间极短），并留在A中。已知子弹和木块A的质量均为m，木块B的质量为4m。求： （1）在子弹留在A中（弹簧还未来得及形变时），子弹和木块A的共同速度； （2）弹簧弹性势能的最大值； （3）最终A、B两木块分离后，A的速度大小； 【答案】（1），方向水平向右 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 子弹射入木块A中时，子弹与木块A组成的系统动量守恒，设子弹留在A中的速度为，则 解得，方向水平向右 【小问2详解】 由于水平面光滑，则子弹、木块A、木块B组成的系统动量守恒，三个物体共速时，弹簧压缩到最短，弹簧的弹性势能最大，设此时三个物体共速的速度大小为，则 解得 弹簧压缩过程中，能量守恒 解得 【小问3详解】 木块A、B分离前后，动量守恒，则 由能量关系可知 解得 16. 如图所示，加速电场两极板间的电压为，板间距离为。将质量为，电荷量为的带正电粒子注入到加速电场中的点（忽略粒子的初速度和重力），取点离加速电场负极板上小孔的距离为，粒子经电场加速从小孔射出；再经速度选择器筛选，从磁分析器左边通道入口的中点进入磁分析器，磁分析器通道是以点为圆心，内半径为、外半径为的半圆环，在磁分析器的右端放置相片底片。速度选择器和磁分析器内存在磁感应强度为的匀强磁场，方向如图。求： （1）当粒子的距离时，粒子从小孔N射出时的速度大小； （2）调节速度选择中电场强度，使不同距离的粒子都能沿直线通过速度选择器，求与的函数关系式？ （3）调节速度选择中的电场强度，使不同距离的粒子都能沿直线通过速度选择器，当粒子的距离时，粒子恰好能击中照相底片的正中间位置。当时，求粒子在磁分析器中运动的最长时间和最短时间。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 时，粒子前后的电势差为 根据动能定理 解得 【小问2详解】 粒子前后的电势差为 根据动能定理 解得 根据平衡条件，有 解得 【小问3详解】 在磁场中运动时根据 可得 当粒子的距离时，粒子恰好能击中照相底片的正中间位置，此时r=R，则当，可得半径 粒子轨迹如下图1由轨迹可知，运动时间的最大值为， 解得 运动时间最小时如图2所示 弦与小圆相切，，圆心角最小值为 运动时间的最小值为，在磁场中运动时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $