精品解析：江苏常州市第三中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷

常州市第三中学高二年级物理试卷 一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项最符合题意） 1. 一条小船浮在水面上，不计水的阻力，人和船初状态都静止，若人从小船的左端走到小船的右端，初末位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课中神舟十六号三位宇航员景海鹏、朱杨柱、桂海潮通过精彩的实验面向全国青少年进行太空科普授课。其中一个情境为动量守恒演示实验：如图所示，质量为100g的小钢球A静止悬浮在空中，宇航员用手推出质量为500g的大钢球B，使它以一定的初速度水平向左撞向小钢球A，撞后大、小钢球均水平向左运动。为了验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒，除了以上给出的实验数据外，还需要测量的物理量是（　　） A. 两个钢球的悬浮高度 B. 两个钢球的碰撞时间 C. 手对小钢球B推力的冲量 D. 两钢球碰撞前后各自运动的距离和对应时间 3. 片片雪花洋洋洒洒从天而降，摄影师透过微距镜头，将雪花美丽而梦幻的瞬间留存下来。如图所示，利用微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像，图像中有一种彩色雪花，该雪花内部有一夹着空气的薄冰层，使其呈彩色花纹。下列情景中与雪花呈彩色花纹原理相同的是（　　） A. 雨后的彩虹 B. 阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹 C. 通过两支铅笔夹成的一条狭缝观察日光灯，可以看到彩色条纹 D. 泊松亮斑 4. 图为通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，通过右侧镜片可看见屏幕上的内容，而通过左侧镜片则看到一片黑，其原因是（ ） A. 左侧镜片上涂有增反膜 B. 右侧镜片上涂有增透膜 C. 光通过左侧镜片时发生了全反射 D. 左侧镜片的偏振方向与屏幕发出光的振动方向垂直 5. 如图所示，是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体向右移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电路CDEF中感应电流为顺时针方向 B. 电路中感应电流为逆时针方向 C. 电路中感应电流为顺时针方向 D. 电路中感应电流为逆时针方向 6. 如图所示，通以恒定电流的一段四分之一圆弧形导线，先后放置在垂直于导线所在平面向里、平行于导线平面向右的匀强磁场中，磁感应强度大小相等，导线所受磁场力大小分别为和。则为（　　） A. 1 B. C. D. 7. 和一起放入回旋加速器中，忽略在电场中加速时间，加速完成3次时，和动能之比为（ ） A. B. C. D. 8. 图中为服务员端着一碗汤步行的情境，汤随着人的步行发生受迫振动，下列关于该过程说法正确的是（ ） A. 服务员步频越大，汤晃动频率越大 B. 服务员步幅越大，汤晃动频率越大 C. 服务员步频越大，汤晃动幅度越大 D. 服务员步幅越大，汤晃动幅度越大 9. 中国空间站持续发出频率为f的监测电波，地面监测站先后接收到空间站通过A、B位置时的信号频率分别为、，则（　　） A. B. C. D. 10. 如图，两摆长相同的单摆一前一后悬挂在同一高度不同点，通过悬点的虚线表示竖直方向，通过小球的虚线表示运动轨迹所在的圆弧，分别拉开一定的角度（都小于5°）二者同时由静止释放，不计空气阻力。沿两单摆平衡位置的连线方向观察，释放后可能看到的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15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。 11. 双缝干涉实验装置如图所示，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长（已知双缝间距）。 （1）图1中仪器B是__________。 （2）用测量头测量条纹间的距离：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2所示；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示。图2读数__________，图3读数__________。 （3）用刻度尺测量双缝到光屏的距离。 （4）根据以上实验数据，求相邻两条亮条纹间距的表达式为__________[用第（2）问中的字母表示]。 （5）若，根据以上实验数据，该单色光波长的表达式为__________m。 12. 一个位于处的波源在时刻从平衡位置开始振动，产生的简谐横波在时刻的波形如图所示，此时处的质点A恰好起振，质点B距离波源。求： （1）波速和周期大小； （2）此波从A点传播到B点的过程中，质点A通过的路程。 13. 如图甲所示，为研究透明新材料的光学性质，用激光笔射出强度恒定的红光由空气沿半圆柱体的径向射入，入射光线与法线成角，由光学传感器可以测量反射光的强度。实验获得从面反射的反射光的强度随角变化的情况如图乙所示。利用该材料做成的装饰灯如图丙所示，该装饰灯可简化为图丁所示模型，在棱长为的立方体中心有一个发出上述红光的点光源，红光在该材料中的传播速度为，已知光在真空中的传播速度为。 （1）求乙图中的； （2）在丁图中若不考虑反射光的射出，求立方体表面上有光射出的总面积。 14. 如图所示，质量为的长木板置于光滑水平地面上，质量为的小物块（可看成质点）放在长木板的右端，在木板右侧的地面上固定着一个有孔的弹性挡板，孔的尺寸刚好可以让木板无接触地穿过。现使木板和物块以的速度一起向右匀速运动，物块与挡板发生完全弹性碰撞（即碰后物块速度大小不变，方向反向），而木板穿过挡板上的孔继续向右运动。已知物块与木板间的动摩擦因数，重力加速度g取。 （1）求物块与挡板第一次碰撞过程中，物块受到的冲量大小I； （2）求物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速度； （3）若物块与挡板第n次碰撞后瞬间，物块速度大小为，求n。 15. 如图所示，将某正粒子放射源置于原点，其向各方向射出的粒子速度大小均为，质量均为，电荷量均为. 在的第一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与轴正方向相同，在的第一、二象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于平面向里.粒子离开电场上边缘时，能够到达的最右侧的位置为. 最终恰没有粒子从磁场上边界离开磁场. 若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次，不计粒子重力以及粒子间的相互作用.求： （1）电场强度； （2）磁感应强度； （3）粒子在磁场中运动的最长时间. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 常州市第三中学高二年级物理试卷 一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项最符合题意） 1. 一条小船浮在水面上，不计水的阻力，人和船初状态都静止，若人从小船的左端走到小船的右端，初末位置关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】人和船组成的系统合外力为零，系统动量守恒，初状态总动量为零，则运动中二者的动量一定等大反向，人向右运动，船一定向左运动。故ABD错，C正确。 故选C。 2. 2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课中神舟十六号三位宇航员景海鹏、朱杨柱、桂海潮通过精彩的实验面向全国青少年进行太空科普授课。其中一个情境为动量守恒演示实验：如图所示，质量为100g的小钢球A静止悬浮在空中，宇航员用手推出质量为500g的大钢球B，使它以一定的初速度水平向左撞向小钢球A，撞后大、小钢球均水平向左运动。为了验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒，除了以上给出的实验数据外，还需要测量的物理量是（　　） A. 两个钢球的悬浮高度 B. 两个钢球的碰撞时间 C. 手对小钢球B推力的冲量 D. 两钢球碰撞前后各自运动的距离和对应时间 【答案】D 【解析】 【详解】根据动量守恒定律可知 为了验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒，除了以上给出的实验数据外，还需要测量的物理量是两钢球碰撞前后各自运动的距离和对应时间，可利用两钢球运动的距离和对应时间计算碰撞后的速度。 故选D。 3. 片片雪花洋洋洒洒从天而降，摄影师透过微距镜头，将雪花美丽而梦幻的瞬间留存下来。如图所示，利用微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像，图像中有一种彩色雪花，该雪花内部有一夹着空气的薄冰层，使其呈彩色花纹。下列情景中与雪花呈彩色花纹原理相同的是（　　） A. 雨后的彩虹 B. 阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹 C. 通过两支铅笔夹成的一条狭缝观察日光灯，可以看到彩色条纹 D. 泊松亮斑 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像中有一种彩色雪花，该雪花内部有一夹着空气的薄冰层，使其呈彩色花纹，这属于光的干涉现象，雨后的彩虹是光的折射现象，原理与该现象不相同，故A错误； B．阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，原理与该现象相同，故B正确； C．通过两支铅笔夹成的一条狭缝观察日光灯，可以看到彩色条纹，属于光的衍射现象，原理与该现象不相同，故C错误； D．泊松亮斑是光的衍射，原理与该现象不相同，故D错误。 故选B。 4. 图为通过3D眼镜看电脑显示屏的照片，通过右侧镜片可看见屏幕上的内容，而通过左侧镜片则看到一片黑，其原因是（ ） A. 左侧镜片上涂有增反膜 B. 右侧镜片上涂有增透膜 C. 光通过左侧镜片时发生了全反射 D. 左侧镜片的偏振方向与屏幕发出光的振动方向垂直 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．3D眼镜的2个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片，由于图中电脑显示屏发出的偏振光的振动方向与左侧眼镜镜片的偏振方向垂直，所以没有光穿过左侧眼镜，左侧眼镜看不见电脑显示屏，故看到一片黑，并不是左侧镜片上涂有增反膜，也不是光通过左侧镜片时发生了全反射；故AC错误，D正确； B．由于电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧眼镜平行，所以有光穿过右侧眼镜，右侧眼镜看得见电脑显示屏，并不是右侧镜片上涂有增透膜。故B错误。 故选D。 5. 如图所示，是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体向右移动时，下列说法正确的是（　　） A. 电路CDEF中感应电流为顺时针方向 B. 电路中感应电流为逆时针方向 C. 电路中感应电流为顺时针方向 D. 电路中感应电流为逆时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意，由右手定则可知，导体中的电流由，则电路中感应电流为顺时针方向，电路中感应电流为逆时针方向。 故选D。 6. 如图所示，通以恒定电流的一段四分之一圆弧形导线，先后放置在垂直于导线所在平面向里、平行于导线平面向右的匀强磁场中，磁感应强度大小相等，导线所受磁场力大小分别为和。则为（　　） A. 1 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】将圆弧形导线放置在垂直于导线所在平面向里，根据等效法可得所受的安培力为 将圆弧形导线放置在向右的匀强磁场中，根据等效法可得所受的安培力为 可得 故选C。 7. 和一起放入回旋加速器中，忽略在电场中加速时间，加速完成3次时，和动能之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】为了保证粒子每次进入电场都能被加速，交流电源的周期与粒子在磁场中运动的周期相同。粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 得 可知的周期是的3倍，加速完成3次时，完成加速1次，每次加速获取的动能 Ek=qU 相同，加速完成3次时，和动能之比为3：1。 故选D。 8. 图中为服务员端着一碗汤步行的情境，汤随着人的步行发生受迫振动，下列关于该过程说法正确的是（ ） A. 服务员步频越大，汤晃动频率越大 B. 服务员步幅越大，汤晃动频率越大 C. 服务员步频越大，汤晃动幅度越大 D. 服务员步幅越大，汤晃动幅度越大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．汤做受迫振动，其频率只由驱动力的频率决定，故汤晃动的频率与服务员步频相同，故服务员步频越大，汤晃动频率越大，故A正确，B错误； CD．受迫振动的物体的振幅由驱动力的频率与物体的固有频率关系决定，两者越接近，物体的振幅越大，而题中汤的固有频率未知，故CD错误。 故选A。 9. 中国空间站持续发出频率为f的监测电波，地面监测站先后接收到空间站通过A、B位置时的信号频率分别为、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据多普勒效应，空间站先后经过A、B位置，先靠近地面监测站后逐渐远离监测站，所以信号频率在靠近过程增大，在远离过程频率减小，因此 故选A。 10. 如图，两摆长相同的单摆一前一后悬挂在同一高度不同点，通过悬点的虚线表示竖直方向，通过小球的虚线表示运动轨迹所在的圆弧，分别拉开一定的角度（都小于5°）二者同时由静止释放，不计空气阻力。沿两单摆平衡位置的连线方向观察，释放后可能看到的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】因为图中是两个摆长相同的单摆，根据 知两单摆的周期相同，两单摆应同时到达平衡位置，同时到达各自的最大位移处，故ABD错误C正确。 故选C。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15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。 11. 双缝干涉实验装置如图所示，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长（已知双缝间距）。 （1）图1中仪器B是__________。 （2）用测量头测量条纹间的距离：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2所示；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示。图2读数__________，图3读数__________。 （3）用刻度尺测量双缝到光屏的距离。 （4）根据以上实验数据，求相邻两条亮条纹间距的表达式为__________[用第（2）问中的字母表示]。 （5）若，根据以上实验数据，该单色光波长的表达式为__________m。 【答案】 ①. 双缝 ②. 1.700 ③. 9.200 ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]双缝干涉实验的装置顺序为：光源→滤光片→单缝→双缝→遮光筒→毛玻璃屏，因此B是双缝； （2）[2][3]螺旋测微器的分度值为，根据图2、3可知， （4）[4]相邻两条亮纹间距的表达式为 （5）[5]根据 联立可得 代入数据得 12. 一个位于处的波源在时刻从平衡位置开始振动，产生的简谐横波在时刻的波形如图所示，此时处的质点A恰好起振，质点B距离波源。求： （1）波速和周期大小； （2）此波从A点传播到B点的过程中，质点A通过的路程。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，波在时刻传播至处的A点，由波速公式 代入数据解得波速大小 由图像可知，该波波长，则周期 解得 【小问2详解】 波从A点传播到B点所需时间 解得 在此时间内质点A始终在平衡位置附近振动，由于 且质点在一个周期内通过的路程为，由图像可知振幅，则质点A通过 的路程 解得 13. 如图甲所示，为研究透明新材料的光学性质，用激光笔射出强度恒定的红光由空气沿半圆柱体的径向射入，入射光线与法线成角，由光学传感器可以测量反射光的强度。实验获得从面反射的反射光的强度随角变化的情况如图乙所示。利用该材料做成的装饰灯如图丙所示，该装饰灯可简化为图丁所示模型，在棱长为的立方体中心有一个发出上述红光的点光源，红光在该材料中的传播速度为，已知光在真空中的传播速度为。 （1）求乙图中的； （2）在丁图中若不考虑反射光的射出，求立方体表面上有光射出的总面积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据图像可得 由折射定律，可得 由全反射临界角，可得，所以 【小问2详解】 每一侧面有光射出的区域为一圆形，半径满足 每一侧面有光射出的区域面积为 立方体表面有光射出的总面积为 14. 如图所示，质量为的长木板置于光滑水平地面上，质量为的小物块（可看成质点）放在长木板的右端，在木板右侧的地面上固定着一个有孔的弹性挡板，孔的尺寸刚好可以让木板无接触地穿过。现使木板和物块以的速度一起向右匀速运动，物块与挡板发生完全弹性碰撞（即碰后物块速度大小不变，方向反向），而木板穿过挡板上的孔继续向右运动。已知物块与木板间的动摩擦因数，重力加速度g取。 （1）求物块与挡板第一次碰撞过程中，物块受到的冲量大小I； （2）求物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速度； （3）若物块与挡板第n次碰撞后瞬间，物块速度大小为，求n。 【答案】（1） （2），水平向右 （3）5 【解析】 【小问1详解】 由于物块与挡板发生完全弹性碰撞，物块与挡板碰撞后以原来的速度大小返回，即。取的方向为正方向，所以 解得，大小为。 【小问2详解】 由于物块的加速度大小大于长木板的加速度大小，故物块与挡板每次发生碰撞前，物块和长木板都具有共同的水平向右的速度。从第一次物块与挡板碰撞返回到第二次碰撞的过程中，由动量守恒定律可知，物块第二次碰撞前的速度为 解得 解得，水平向右 【小问3详解】 同理，物块第三次碰撞前的速度为 得 解得 根据数学知识可得到，第n次碰撞前的速度 第n次碰撞后物块的速度大小为，解得 15. 如图所示，将某正粒子放射源置于原点，其向各方向射出的粒子速度大小均为，质量均为，电荷量均为. 在的第一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与轴正方向相同，在的第一、二象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于平面向里.粒子离开电场上边缘时，能够到达的最右侧的位置为. 最终恰没有粒子从磁场上边界离开磁场. 若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次，不计粒子重力以及粒子间的相互作用.求： （1）电场强度； （2）磁感应强度； （3）粒子在磁场中运动的最长时间. 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【详解】(1)粒子离开电场上边缘时,能够到达最右侧位置的粒子是沿轴正方向发射的粒子,对此粒子,有, 由类平抛运动基本规律得 ， ， 联立可得. (2)沿轴正方向发射的粒子射入磁场时,有， 联立可得， ,方向与水平方向成斜向右上方, 根据题意知该粒子的运动轨迹恰与磁场上边界相切,其余粒子均不能达到边界, 由几何关系可知, 由，得，联立可得. (3)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角,运动轨迹经过且恰与磁场上边界相切的粒子,其轨迹对应的圆心角最大，由几何关系可知圆心角, 粒子运动的周期， . 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $