内容正文:
2025—2026学年度第一学期高二物理期末测试卷
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 在物理学发展的过程中,有许多伟大的科学家做出了突出贡献,下列叙述符合事实的是( )
A. 安培提出了分子电流假说,成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质
B. 奥斯特通过实验首先发现了电磁感应现象
C. 麦克斯韦建立了电磁场理论,预言并通过实验证实了电磁波的存在
D. 爱因斯坦把能量子引入物理学,为量子力学的建立做出了突出的贡献
2. 如图所示,某弹簧振子的位移随时间的变化图像,下列说法正确的是( )
A. 时,振子的位移为
B. 和时,振子的加速度相同
C. 到内,振子的速度先增大后减小
D. 到内,振子通过的路程为
3. 质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为。初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明,则下列说法正确的是( )
A. 该电池待机时的平均工作电流约为14.58mA
B. 该电池的容量为700C
C. mA·h与J均属于能量的单位
D. mA和h都是国际单位制中的基本单位
5. 用丝绸摩擦过的玻璃棒先靠近不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔张开,如图甲所示;再将玻璃棒与金属球接触,验电器的金属箔仍张开,如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A. 甲、乙两图使验电器的带电方式相同
B. 甲、乙两图中验电器的总带电量均为零
C. 甲图中,玻璃棒靠近金属球的过程中,验电器金属杆有向上的瞬时电流
D. 甲、乙两图中的金属箔均带正电
6. 如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.3s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.3s.关于该简谐波,下列说法不正确的是( )
A. 周期为1.2s
B. 波速为10m/s
C. x=4m处的质点在t=1.5s时位于波峰
D. 若位于x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源,则接收到的简谐波的频率大于2.5Hz
7. 如图所示,倾角为θ的斜面MN上的B点固定一光滑圆弧槽AB(对应的圆心角小于5°),其圆心在B点正上方的O点,另外,光滑斜面OC和OD的下端亦在MN上,让可视为质点的小球分别无初速度出发,从A点到达B的时间为,从O点到达C的时间为,从O点到达D的时间为。比较这三段时间,正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图所示为某位小选手在蹦床比赛中上升到最高点的情景。已知小选手质量为m,小选手从最高点下落高度h至最低点所用时间为t,空气阻力不计,重力加速度为g,小选手可看作质点,下列说法正确的是( )
A. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,重力的冲量为
B. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,弹性网的冲量大小为
C. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,弹性网弹性势能的增量为
D. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,合力的冲量为零,合力做功也为零
9. 高大的建筑物上安装避雷针,可避免雷击,从而达到保护建筑物的目的。如图所示,虚线是带电云层和避雷针之间三条等势线的分布示意图;实线MN是空气中某个带负电粒子的运动轨迹,不计该带电粒子的重力,下列说法正确的是( )
A. 带电云层带正电
B. 带电粒子在M点的受力方向为实线上该点的切线方向
C. 带电粒子越靠近避雷针尖端,其加速度越大
D. 带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
10. 如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行玻璃砖的上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,在玻璃砖上表面分为a,b两束单色光射出。下列说法正确的是( )
A. a光在玻璃中传播的速度大于b光 B. a光的波长大于b光的波长
C. a光的频率大于b光的频率 D. 出射光束a、b相互平行
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共3小题,共24分。
11. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,其右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下:
A. 在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
B. 用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量、;
C. 在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧(与a、b不连接),静止放置在平台上;
D. 细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
E. 记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
F. 小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s;
G. 改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为_________。
(2)针对该实验装置和实验结果,a经过光电门的速度大小为_________;b离开平台水平速度_______。
(3)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证a,b两物体弹开后的动量大小相等,即____________(用上述实验所涉及物理量的字母表示)。
12. 某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验,电阻约为6Ω,实验步骤如下:
(1)首先通过螺旋测微器测量铜棒直径,通过游标卡尺测量铜棒的长度,测量结果如图甲、乙所示,则铜棒直径d=__________mm,铜棒的长度L=__________cm。
(2)为了精密测量该金属丝的电阻率,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电流表A(量程600mA,内阻约为1Ω)
C.滑动变阻器R(04Ω)
D.输出电压为3V的直流稳压电源
E.开关S,导线若干
若要求实验过程中电压表的读数能够从零开始调节,在方框内画出电路图________。
(3)如果金属丝直径为D,长度为L,所测电压为U,电流为I,那么计算电阻率的表达式为__________。
13. 某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在 ___________ (填“M”或“N”)端。
(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示,闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为___________ (填“a”“b”或“c”)。
(3)根据实验数据作出的U-I图像如图丙所示,则该电池的电动势E=___________V,内阻r= ___________Ω(结果均保留2位有效数字)。
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
14. 如图,电源电动势E为,内阻为,定值电阻为,小灯泡A上标有“”,直流电动机M内阻为。电路接通后小灯泡A恰好正常发光。求:
(1)通过的电流及电动机输出功率;
(2)电源的效率。
15. 如图所示,倾角和的光滑固定斜面,电荷量分别为,的两带电小球A、B静止在斜面上,且A、B两球处于同一水平线上。已知A、B的水平距离为L,静电力常量为k,带电小球均可视为点电荷。求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)A、B两球的质量之比。
16. 我国“祝融号”火星探测器质量达240kg,着陆火星时,经历了气动减速、伞降减速和动力减速后,在距离火星高度约99m处进行悬停,挑选相对平坦的区域进行降落。在最后的落“火”瞬间,竖直向下的速度约为3.6m/s,用0.2s触地停稳。已知火星表面附近的重力加速度约为,根据上述材料求解:
(1)如果将探测器从悬停到着陆的过程视为做匀加速直线运动,试求该下降过程经历的时间和加速度大小;
(2)在触地瞬间,着陆平台对祝融号火星车的平均冲击力大小。
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2025—2026学年度第一学期高二物理期末测试卷
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 在物理学发展的过程中,有许多伟大的科学家做出了突出贡献,下列叙述符合事实的是( )
A. 安培提出了分子电流假说,成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质
B. 奥斯特通过实验首先发现了电磁感应现象
C. 麦克斯韦建立了电磁场理论,预言并通过实验证实了电磁波的存在
D. 爱因斯坦把能量子引入物理学,为量子力学的建立做出了突出的贡献
【答案】A
【解析】
【详解】A.安培提出了分子电流假说,成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质,故A正确;
B.法拉第首先发现了电磁感应现象,故B错误;
C.麦克斯韦建立了电磁场理论,预言电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故C错误;
D.普朗克把能量子引入物理学,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,某弹簧振子的位移随时间的变化图像,下列说法正确的是( )
A. 时,振子的位移为
B. 和时,振子的加速度相同
C. 到内,振子的速度先增大后减小
D. 到内,振子通过的路程为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知该振子的周期为,振幅为,则该振子的位移随时间的变化关系式为
代入数字可得
则时,振子的位移为
故A错误;
B.由图可知在时振子在正的最大位移处,加速度方向沿轴负方向;在时,振子处在负的最大位移处,加速度方向沿轴正方向,故B错误;
C.由图可知,在到内,振子的位移先减小后增大,在平衡位置处速度最大,则振子的速度先增大后减小,故C正确;
D.由图可知在到内,振子通过的路程为,故D错误。
故选C。
3. 质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为。初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设物块与箱子相对静止时共同速度为v,则由动量守恒定律得
解得
系统损失的动能为
根据能量守恒定律得知,系统产生的内能等于系统损失的动能,根据功能关系得知,系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功,则有
由上述分析可得,B项正确,A项、C项和D项错误。
故选B。
4. 如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明,则下列说法正确的是( )
A. 该电池待机时的平均工作电流约为14.58mA
B. 该电池的容量为700C
C. mA·h与J均属于能量的单位
D. mA和h都是国际单位制中的基本单位
【答案】A
【解析】
【详解】A.该电池待机时的平均工作电流约为,故A正确;
B.该电池的容量为,故B错误;
C.mA·h为电荷量单位,J是能量单位,故C错误;
D.mA和h不是国际单位制中的基本单位,故D错误。
故选A。
5. 用丝绸摩擦过的玻璃棒先靠近不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔张开,如图甲所示;再将玻璃棒与金属球接触,验电器的金属箔仍张开,如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A. 甲、乙两图使验电器的带电方式相同
B. 甲、乙两图中验电器的总带电量均为零
C. 甲图中,玻璃棒靠近金属球的过程中,验电器金属杆有向上的瞬时电流
D. 甲、乙两图中的金属箔均带正电
【答案】D
【解析】
【详解】AD.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,图甲中为感应起电,金属球带负电,金属箔带正电;图乙中接触带电,金属球、金属箔均带正电,因此A项错误,D项正确;
B.甲图中验电器的总带电量为零,图乙中验电器的总带电量为正,B项错误;
C.玻璃棒靠近金属球的过程中,金属球上的负电荷增多,验电器金属杆有向下的瞬时电流,C项错误。
故选D。
6. 如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.3s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.3s.关于该简谐波,下列说法不正确的是( )
A. 周期为1.2s
B. 波速为10m/s
C. x=4m处的质点在t=1.5s时位于波峰
D. 若位于x=10m处的观察者沿x轴负方向靠近波源,则接收到的简谐波的频率大于2.5Hz
【答案】A
【解析】
【详解】A.从波形图可看出从实线到虚线传播的时间为
因为该简谐波的周期大于0.3s,可得周期
A错误;
B.从图中可知波长为,根据
可得
B正确;
C.x=4m处的质点在t=0时刻位于平衡位置,且向轴负方向振动,由于
可知x=4m处的质点在t=1.5s时位于波峰,C正确;
D.该波的频率为
根据多普勒效应可知当波源和观察者相互靠近,接收到的简谐波的频率大于波发出的频率,D正确。
选不正确的,故选A。
7. 如图所示,倾角为θ的斜面MN上的B点固定一光滑圆弧槽AB(对应的圆心角小于5°),其圆心在B点正上方的O点,另外,光滑斜面OC和OD的下端亦在MN上,让可视为质点的小球分别无初速度出发,从A点到达B的时间为,从O点到达C的时间为,从O点到达D的时间为。比较这三段时间,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由单摆运动的等时性可知从A点到达B的时间
由于OD垂直于MN,由几何知识可知OD与竖直方向夹角为倾角θ,则OD段为
解得:
分析可知OC与OB的夹角α小于θ,则OC段为
则tC<tD
所以tC<tD<tB
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图所示为某位小选手在蹦床比赛中上升到最高点的情景。已知小选手质量为m,小选手从最高点下落高度h至最低点所用时间为t,空气阻力不计,重力加速度为g,小选手可看作质点,下列说法正确的是( )
A. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,重力的冲量为
B. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,弹性网的冲量大小为
C. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,弹性网弹性势能的增量为
D. 小选手从最高点下落至最低点的过程中,合力的冲量为零,合力做功也为零
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.依题意,可得小选手从最高点下落至最低点的过程中,重力的冲量为
若选手一直自由下落,则所用时间为
显然选手实际所用时间不等于,所以整个过程中小选手重力的冲量不等于,故A错误;
B.小选手从最高点下落至最低点的过程中,根据动量定理有
即弹性网的冲量大小等于重力的冲量大小,等于,但方向与重力的冲量方向相反,故B正确;
C.小选手从最高点下落至最低点的过程中,根据小选手与弹性网组成的系统机械能守恒,可得弹性网弹性势能的增量等于小选手重力势能的减少量,即为,故C正确;
D.小选手从最高点下落至最低点的过程中,初、末速度为零,根据动量定理可知小选手合力的冲量等于其动量的该变量,所以为零;根据动能定理可知,合力做功也为零,故D正确。
故选BCD。
9. 高大的建筑物上安装避雷针,可避免雷击,从而达到保护建筑物的目的。如图所示,虚线是带电云层和避雷针之间三条等势线的分布示意图;实线MN是空气中某个带负电粒子的运动轨迹,不计该带电粒子的重力,下列说法正确的是( )
A. 带电云层带正电
B. 带电粒子在M点的受力方向为实线上该点的切线方向
C. 带电粒子越靠近避雷针尖端,其加速度越大
D. 带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.做曲线运动的物体,合力指向轨迹的凹侧,故在M点负粒子所受的电场力方向垂直于等势线指向凹侧,即斜向右下,则电场强度方向指向左上方,即指向带电云层,则云层带负电,故AB错误;
C.靠近避雷针场强越大,粒子所受电场力越大,加速度越大,故C正确;
D.粒子从M点到N点电场力做正功,电势能降低,故带电粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行玻璃砖的上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,在玻璃砖上表面分为a,b两束单色光射出。下列说法正确的是( )
A. a光在玻璃中传播的速度大于b光 B. a光的波长大于b光的波长
C. a光的频率大于b光的频率 D. 出射光束a、b相互平行
【答案】CD
【解析】
【详解】BC.作出光路图如图所示
由光路图可知,a光折射率较大,频率较大,根据可知a光的波长小于b光的波长,故C正确,B错误;
A.根据
可知a光在玻璃中传播的速度小于b光,故A错误;
D.因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等,由几何知识可知出射光束一定相互平行,故D正确。
故选CD。
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共3小题,共24分。
11. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,其右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下:
A. 在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
B. 用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量、;
C. 在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧(与a、b不连接),静止放置在平台上;
D. 细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
E. 记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
F. 小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s;
G. 改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为_________。
(2)针对该实验装置和实验结果,a经过光电门的速度大小为_________;b离开平台水平速度_______。
(3)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证a,b两物体弹开后的动量大小相等,即____________(用上述实验所涉及物理量的字母表示)。
【答案】(1)3.80
(2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为,由图乙可知挡光片的宽度为
【小问2详解】
[1]记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t,则a经过光电门的速度大小为
[2]小球在空中做平抛运动,则有,
联立解得b离开平台水平速度为
【小问3详解】
该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证a,b两物体弹开后的动量大小相等,即
可得
12. 某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验,电阻约为6Ω,实验步骤如下:
(1)首先通过螺旋测微器测量铜棒直径,通过游标卡尺测量铜棒的长度,测量结果如图甲、乙所示,则铜棒直径d=__________mm,铜棒的长度L=__________cm。
(2)为了精密测量该金属丝的电阻率,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电流表A(量程600mA,内阻约为1Ω)
C.滑动变阻器R(04Ω)
D.输出电压为3V的直流稳压电源
E.开关S,导线若干
若要求实验过程中电压表的读数能够从零开始调节,在方框内画出电路图________。
(3)如果金属丝直径为D,长度为L,所测电压为U,电流为I,那么计算电阻率的表达式为__________。
【答案】(1) ①. 1.840##1.841##1.839 ②. 4.220
(2) (3)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器的精确值为,由图可知圆柱体的直径为
[2] 20分度游标卡尺的精确值为,由图可知圆柱体的长度为
【小问2详解】
要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节,则滑动变阻器应采用分压接法,由于
电流表应采用外接法,则电路图如图所示
【小问3详解】
根据电阻定律可得
又,
联立得
13. 某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处在 ___________ (填“M”或“N”)端。
(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示,闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为___________ (填“a”“b”或“c”)。
(3)根据实验数据作出的U-I图像如图丙所示,则该电池的电动势E=___________V,内阻r= ___________Ω(结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1)M (2)c
(3) ①. 1.5 ②. 1.0
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最大阻值处,故应在M端
【小问2详解】
根据电路图可知实物图中导线c连接错误,应将c导线的两端分别连接电压表的“+”接线柱和开关S的右端接线柱。
【小问3详解】
[1][2]根据可知图线与纵轴交点为电动势,斜率的绝对值为内阻,则可知,
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
14. 如图,电源电动势E为,内阻为,定值电阻为,小灯泡A上标有“”,直流电动机M内阻为。电路接通后小灯泡A恰好正常发光。求:
(1)通过的电流及电动机输出功率;
(2)电源的效率。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
电路接通后小灯泡A恰好正常发光,小灯泡电流,电压
设通过的电流为,由闭合电路欧姆定律可得
解得
电动机电流
电动机的发热功率
电动机两端电压为
电动机消耗的功率为
则电动机输出功率为
【小问2详解】
电源的输出功率为
电源的总功率为
电源的效率为
15. 如图所示,倾角和的光滑固定斜面,电荷量分别为,的两带电小球A、B静止在斜面上,且A、B两球处于同一水平线上。已知A、B的水平距离为L,静电力常量为k,带电小球均可视为点电荷。求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)A、B两球的质量之比。
【答案】(1)
(2)3
【解析】
【小问1详解】
A、B两球间的库仑力大小相同,方向相反,所以根据库仑定律可得
【小问2详解】
分别对A、B进行受力分析,如图所示
则有
可得
代入解得
16. 我国“祝融号”火星探测器质量达240kg,着陆火星时,经历了气动减速、伞降减速和动力减速后,在距离火星高度约99m处进行悬停,挑选相对平坦的区域进行降落。在最后的落“火”瞬间,竖直向下的速度约为3.6m/s,用0.2s触地停稳。已知火星表面附近的重力加速度约为,根据上述材料求解:
(1)如果将探测器从悬停到着陆的过程视为做匀加速直线运动,试求该下降过程经历的时间和加速度大小;
(2)在触地瞬间,着陆平台对祝融号火星车的平均冲击力大小。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
已知从悬停到落“火”瞬间做匀加速直线运动,初速度为零,末速度为,位移为
根据
可得
根据
可得
【小问2详解】
触地过程,取向下为正方向,根据动量定理,有
可得
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