内容正文:
安徽滁州市定远县2025-2026学年高二下学期4月期中物理试题
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版选择性必修一、选择性必修二第一章~第三章。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示的安检门,可以探测人身携带的金属物品。安检门工作时主要利用了( )
A. 电流的热效应 B. 电磁驱动 C. 电磁阻尼 D. 电磁感应原理
2. 图a、b是频率分别为、的两束单色光经过同一实验装置得到的图样,则( )
A. a、b为干涉图样, B. a、b为干涉图样,
C. a、b为衍射图样, D. a、b为衍射图样,
3. 如图所示,空间内存在方向如图所示的在纸面内水平向右的匀强磁场,其磁感应强度大小为。通以恒定电流的导线放置在纸面内,为半圆直径,长为,与磁场方向垂直,边长为,与磁场方向平行,则该导线受到的安培力大小为( )
A. B. C. D. 0
4. 将一发电机发出的电加在某电阻R两端,流过该电阻的电流随时间变化的图像如图所示,图中的和周期均为已知。则( )
A. 发电机发出的是直流电 B. 电流的有效值为
C. 电流有效值为 D. 电流的峰值为
5. 用回旋加速器可获得高能量的粒子,两个形金属盒分别与高频交流电源两极相连接,在两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,两形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。用此回旋加速器加速带电荷量、质量为的质子时,质子获得的最大动能为,加速带电荷量、质量为的粒子时,粒子获得的最大动能为。匀强磁场的磁感应强度不变,则为( )
A. 1 B. C. 2 D. 无法确定
6. 如图,是电源,S是开关,是定值电阻,H可视为阻值不变的灯泡,可视为电阻为零的自感线圈,电流表A可视为理想电流表。则( )
A. 开关S闭合一段时间,电路稳定后,通过H的电流小于A的示数
B. 开关S闭合一段时间,电路稳定后,通过H的电流大于A的示数
C. 在开关S闭合后的很短时间内,通过H的电流减小,A示数增大
D. 在开关S闭合后的很短时间内,通过H的电流增大,A示数增大
7. 如图甲所示,边长为的单匝正方形回路中通有脉冲磁场,其磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示(、已知),穿过该回路的磁场视为均匀且磁感应强度方向与回路所在平面垂直。则时间段内,该回路中的平均感应电动势大小为( )
A. B. C. D. 无法确定
8. 波源在轴上的点,图甲和图乙分别为该波源产生的一列沿轴传播的简谐横波上、处的质点的振动图像,则该波的传播速度大小可能为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
9. 如图是远距离输电的原理图,若发电站输出电压不变,两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时,下列说法正确的是( )
A. 升压变压器的输出电压减小 B. 降压变压器的输出电压减小
C. 输电线上损失的功率减小 D. 发电站输出的功率增大
10. 如图所示,质量、上有半径的半圆槽静置于光滑的水平地面上,左侧壁与质量为的物块紧靠在一起但不粘连,现将一质量的小球(可视为质点)自左侧槽口点的正上方处由静止释放,小球下落后自点进入槽内,是半圆槽的最低点时,重力加速度,不计空气阻力和一切摩擦,则小球第一次在半圆槽内运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球第一次运动到点时,小球与槽的速度大小之比为
B. 小球第一次运动到点的过程中,物块向左运动的距离为
C. 整个过程半圆槽对物块的冲量大小为
D. 小球第一次运动到点的过程中,小球对槽的冲量大小为
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11. 一研究学习小组采用如图所示的装置验证正碰时的动量守恒。先将质量为的入射小钢球从斜槽轨道上某位置由静止释放,从轨道末端点水平飞出,在四分之一圆弧轨道上留下压痕。再把质量为的被碰小钢球放在斜槽轨道末端,此时小钢球的球心恰好位于圆弧轨道的圆心上。让入射小钢球仍从位置由静止释放,和被碰小钢球相碰,碰后瞬间球速度方向水平向右。两球分别落在圆弧轨道的不同位置上,重复多次,找到平均落点、、。用量角器量出、、与竖直方向的夹角分别为、、。
(1)球速度方向不变,质量应________的质量(填“大于”或“小于”);的半径应________(填“等于”“大于”或“小于”)的半径;
(2)若两球碰撞时动量守恒,应满足的关系式为________(用题中所给物理量的符号表示)。
12. 某实验小组用图甲所示实验装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)图乙、丙中细线的两种悬挂方式,应采用________(填“乙”或“丙”);
(2)实验中改变细线长度,图丁为根据测量数据作出的图线,该小组认为摆长为________(填标号);
A. 摆线的长度
B. 摆线的长度与小球直径之和
C. 摆线的长度与小球半径之和
(3)请根据图丁表示出重力加速度________(用、和表示);
(4)若测得的重力加速度值与真实值相比偏大,可能的原因是________(多选,填标号)。
A. 开始计时时,停表按下迟了些
B. 摆长测量值偏小
C. 实验中误将49次全振动记为50次
13. 如图所示的三角形为某透明三棱镜的横截面,其中、,一束单色光平行从边上的点射入三棱镜,折射光线经过边上的点反射,反射光线与的夹角为,已知,光在真空中的传播速度为,求:
(1)三棱镜对此种颜色光的折射率;
(2)光线从到的传播时间。
14. 如图所示,沿水平方向建立轴,为坐标原点,空间存在范围足够大的竖直向上的匀强电场。Ⅰ、Ⅱ区宽度均为,存在方向垂直于电场的匀强磁场,磁感应强度等大反向,Ⅲ区宽度为。各区域左右边界均垂直轴。一带电小球带电荷量为,质量为,从距Ⅰ区左边界一定距离的某位置,沿轴正方向、大小为的速度开始运动,垂直Ⅰ区左边界进入磁场,经过Ⅰ区的偏转角为,又先后经过点、。忽略边界效应,重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)电场强度大小;
(2)磁感应强度大小;
(3)小球从进入磁场开始到点的时间。
15. 如图所示,平行轨道的间距为,轨道平面与水平面夹角为,二者的交线与轨道垂直,以轨道上点为坐标原点,沿轨道向下为轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域Ⅰ、Ⅱ。区域Ⅰ()内充满磁感应强度大小为、方向垂直轨道平面向上的匀强磁场。区域Ⅱ()内充满竖直向上,磁感应强度大小为的匀强磁场。将质量为、边长为、电阻为的匀质正方形闭合金属框放置在轨道上,边与轨道垂直,由静止释放。金属框从开始进入到完全离开磁场Ⅰ区域的过程中匀速运动。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动,磁场上、下边界均与轴垂直,整个过程中金属框不发生形变,重力加速度大小为,不计自感与空气阻力。求:
(1)金属框进入磁场时运动的速率;
(2)金属框释放时边与区域Ⅰ上边界的距离及金属框穿越磁场过程中产生的热量;
(3)若金属框边从到运动时间为,则边在时,金属框的速度大小。
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安徽滁州市定远县2025-2026学年高二下学期4月期中物理试题
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版选择性必修一、选择性必修二第一章~第三章。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示的安检门,可以探测人身携带的金属物品。安检门工作时主要利用了( )
A. 电流的热效应 B. 电磁驱动 C. 电磁阻尼 D. 电磁感应原理
【答案】D
【解析】
【详解】安检门利用电磁感应原理探测金属物品的工作原理是:线圈中交变电流产生交变磁场,使金属物品产生涡流。
故选D。
2. 图a、b是频率分别为、的两束单色光经过同一实验装置得到的图样,则( )
A. a、b为干涉图样, B. a、b为干涉图样,
C. a、b为衍射图样, D. a、b为衍射图样,
【答案】A
【解析】
【详解】干涉条纹是等间距的,而衍射条纹是不等间距的,故a、b为干涉图样;根据
可知
故选A。
3. 如图所示,空间内存在方向如图所示的在纸面内水平向右的匀强磁场,其磁感应强度大小为。通以恒定电流的导线放置在纸面内,为半圆直径,长为,与磁场方向垂直,边长为,与磁场方向平行,则该导线受到的安培力大小为( )
A. B. C. D. 0
【答案】B
【解析】
【详解】导线在磁场方向的投影长度为4L,则安培力大小
故选B。
4. 将一发电机发出的电加在某电阻R两端,流过该电阻的电流随时间变化的图像如图所示,图中的和周期均为已知。则( )
A. 发电机发出的是直流电 B. 电流的有效值为
C. 电流有效值为 D. 电流的峰值为
【答案】C
【解析】
【详解】A.直流电的电流方向保持不变,该电流方向随时间周期性改变,属于交变电流,故A错误;
BC.设电流有效值为,根据焦耳定律
化简得,故B错误,C正确;
D.电流峰值是电流的最大绝对值,由图像可得最大绝对值为,即峰值为,故D错误。
故选C。
5. 用回旋加速器可获得高能量的粒子,两个形金属盒分别与高频交流电源两极相连接,在两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,两形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。用此回旋加速器加速带电荷量、质量为的质子时,质子获得的最大动能为,加速带电荷量、质量为的粒子时,粒子获得的最大动能为。匀强磁场的磁感应强度不变,则为( )
A. 1 B. C. 2 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】设形金属盒的半径为,匀强磁场的磁感应强度为,由牛顿第二定律
对质子,有
得
对粒子,同理有
则,A正确,BCD错误。
故选A。
【点睛】
6. 如图,是电源,S是开关,是定值电阻,H可视为阻值不变的灯泡,可视为电阻为零的自感线圈,电流表A可视为理想电流表。则( )
A. 开关S闭合一段时间,电路稳定后,通过H的电流小于A的示数
B. 开关S闭合一段时间,电路稳定后,通过H的电流大于A的示数
C. 在开关S闭合后的很短时间内,通过H的电流减小,A示数增大
D. 在开关S闭合后的很短时间内,通过H的电流增大,A示数增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于自感线圈的直流电阻为0,所以开关S闭合一段时间,电路稳定后,定值电阻被短路,所以通过H的电流等于A的示数,故AB错误;
CD.开关闭合瞬间,自感线圈会阻碍自身电流的增大,因此电流表A的示数从0开始逐渐增大; 同时,并联部分的总电阻随支路等效电阻减小而逐渐减小,整个电路总电阻减小,总电流(干路通过H的电流)逐渐增大,因此开关闭合后很短时间内,通过H的电流增大,A示数也增大,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图甲所示,边长为的单匝正方形回路中通有脉冲磁场,其磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示(、已知),穿过该回路的磁场视为均匀且磁感应强度方向与回路所在平面垂直。则时间段内,该回路中的平均感应电动势大小为( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】时刻,通过回路的磁通量为
时刻,通过回路的磁通量
由法拉第电磁感应定律可知,时间段内,该回路中的平均感应电动势大小为
故选B。
8. 波源在轴上的点,图甲和图乙分别为该波源产生的一列沿轴传播的简谐横波上、处的质点的振动图像,则该波的传播速度大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,该波沿x轴正方向传播,则(n=0,1,2……)
解得(n=0,1,2……)
所以该波的传播速度为(n=0,1,2……)
当n=0时,v=4m/s
当n=1时,
故选B。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
9. 如图是远距离输电的原理图,若发电站输出电压不变,两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时,下列说法正确的是( )
A. 升压变压器的输出电压减小 B. 降压变压器的输出电压减小
C. 输电线上损失的功率减小 D. 发电站输出的功率增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.发电站输出电压不变,即升压变压器的输入电压不变,根据可知,升压变压器的输出电压不变。故A错误;
B.设用户总电阻为,把降压变压器和用户用电器看成一个整体,其等效电阻为
输电线电流
减小,则输电线电流增大。降压变压器的输入电压
可见减小,根据可知,降压变压器的输出电压减小。故B正确;
C.输电线上损失的功率
I增大,则输电线上损失的功率增大。故C错误;
D.发电站输出的功率
I增大,则发电站输出的功率增大。故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,质量、上有半径的半圆槽静置于光滑的水平地面上,左侧壁与质量为的物块紧靠在一起但不粘连,现将一质量的小球(可视为质点)自左侧槽口点的正上方处由静止释放,小球下落后自点进入槽内,是半圆槽的最低点时,重力加速度,不计空气阻力和一切摩擦,则小球第一次在半圆槽内运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球第一次运动到点时,小球与槽的速度大小之比为
B. 小球第一次运动到点的过程中,物块向左运动的距离为
C. 整个过程半圆槽对物块的冲量大小为
D. 小球第一次运动到点的过程中,小球对槽的冲量大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球从开始运动到第一次到达B点的过程,系统水平方向不受外力,水平动量守恒,初始总水平动量为0,取向右为正方向,根据动量守恒定律有
解得,故A正确;
B.根据人船模型(平均动量守恒),对水平位移有
且小球相对槽的水平位移满足
解得,故B错误;
C.根据系统机械能守恒定律有
解得,
对由动量定理,半圆槽对物块的冲量等于物块动量变化,有,故C正确;
D.小球第一次运动到点的过程中,水平方向,对槽根据动量定理有
解得
而小球对槽竖直方向也有冲量,所以,小球对槽的冲量大小大于,故D错误;
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11. 一研究学习小组采用如图所示的装置验证正碰时的动量守恒。先将质量为的入射小钢球从斜槽轨道上某位置由静止释放,从轨道末端点水平飞出,在四分之一圆弧轨道上留下压痕。再把质量为的被碰小钢球放在斜槽轨道末端,此时小钢球的球心恰好位于圆弧轨道的圆心上。让入射小钢球仍从位置由静止释放,和被碰小钢球相碰,碰后瞬间球速度方向水平向右。两球分别落在圆弧轨道的不同位置上,重复多次,找到平均落点、、。用量角器量出、、与竖直方向的夹角分别为、、。
(1)球速度方向不变,质量应________的质量(填“大于”或“小于”);的半径应________(填“等于”“大于”或“小于”)的半径;
(2)若两球碰撞时动量守恒,应满足的关系式为________(用题中所给物理量的符号表示)。
【答案】(1) ①. 大于 ②. 等于
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保证球速度方向不变,即球不反弹,则球质量应大于球的质量;
[2]为了保证两球发生正碰,则球的半径应等于球的半径。
【小问2详解】
设小球从斜槽末端做平抛运动的初速度为,落在圆弧面上时落点与圆心的连线与竖直方向的夹角为,则有,
解得
两球碰撞时动量守恒,应满足
整理可得
12. 某实验小组用图甲所示实验装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
(1)图乙、丙中细线的两种悬挂方式,应采用________(填“乙”或“丙”);
(2)实验中改变细线长度,图丁为根据测量数据作出的图线,该小组认为摆长为________(填标号);
A. 摆线的长度
B. 摆线的长度与小球直径之和
C. 摆线的长度与小球半径之和
(3)请根据图丁表示出重力加速度________(用、和表示);
(4)若测得的重力加速度值与真实值相比偏大,可能的原因是________(多选,填标号)。
A. 开始计时时,停表按下迟了些
B. 摆长测量值偏小
C. 实验中误将49次全振动记为50次
【答案】(1)丙 (2)B
(3) (4)AC
【解析】
【小问1详解】
单摆实验要求悬点固定,图乙方式缠绕在杆上,摆动过程中摆长会发生变化,丙方式夹紧固定悬点,摆长稳定,因此选丙。
【小问2详解】
根据单摆周期公式
变形得,其中为真实摆长
若该小组将摆长记为摆线的长度与小球直径之和,则真实摆长,其中为小球半径,代入得
当时;当时
符合图丁,因此该小组将摆长记为摆线长度与小球直径之和,故选B。
【小问3详解】
根据图线,斜率为
解得
【小问4详解】
A.停表按下迟了,测得总时间偏小,周期偏小,会使得测得的偏大,故A正确;
B.摆长测量值偏小,偏小,在不变的情况下会使g偏小,故B错误;
C.49次全振动记为50次,偏大,周期偏小,使得测得的偏大,故C正确。
故选AC。
13. 如图所示的三角形为某透明三棱镜的横截面,其中、,一束单色光平行从边上的点射入三棱镜,折射光线经过边上的点反射,反射光线与的夹角为,已知,光在真空中的传播速度为,求:
(1)三棱镜对此种颜色光的折射率;
(2)光线从到的传播时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
点的反射光线与的夹角为,反射角与入射角相等,则反射角与入射角均为,由几何关系可得,
单色光平行从点射入,光线在点的入射角、折射角分别为、,则折射率
【小问2详解】
对三角形应用正弦定理可得
解得
由折射率的定义可得
光线从到的传播时间
联立可得
14. 如图所示,沿水平方向建立轴,为坐标原点,空间存在范围足够大的竖直向上的匀强电场。Ⅰ、Ⅱ区宽度均为,存在方向垂直于电场的匀强磁场,磁感应强度等大反向,Ⅲ区宽度为。各区域左右边界均垂直轴。一带电小球带电荷量为,质量为,从距Ⅰ区左边界一定距离的某位置,沿轴正方向、大小为的速度开始运动,垂直Ⅰ区左边界进入磁场,经过Ⅰ区的偏转角为,又先后经过点、。忽略边界效应,重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)电场强度大小;
(2)磁感应强度大小;
(3)小球从进入磁场开始到点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子垂直磁场边界进入磁场前,做匀速直线运动,则
解得
【小问2详解】
由图粒子在磁场Ⅰ中半径
由牛顿第二定律
解得
【小问3详解】
由对称粒子在磁场Ⅱ中也偏转,最后从点离开磁场后沿轴运动,粒子在两磁场中运动时间
从时间为
则所求时间
15. 如图所示,平行轨道的间距为,轨道平面与水平面夹角为,二者的交线与轨道垂直,以轨道上点为坐标原点,沿轨道向下为轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域Ⅰ、Ⅱ。区域Ⅰ()内充满磁感应强度大小为、方向垂直轨道平面向上的匀强磁场。区域Ⅱ()内充满竖直向上,磁感应强度大小为的匀强磁场。将质量为、边长为、电阻为的匀质正方形闭合金属框放置在轨道上,边与轨道垂直,由静止释放。金属框从开始进入到完全离开磁场Ⅰ区域的过程中匀速运动。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动,磁场上、下边界均与轴垂直,整个过程中金属框不发生形变,重力加速度大小为,不计自感与空气阻力。求:
(1)金属框进入磁场时运动的速率;
(2)金属框释放时边与区域Ⅰ上边界的距离及金属框穿越磁场过程中产生的热量;
(3)若金属框边从到运动时间为,则边在时,金属框的速度大小。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属框从开始进入到完全离开区域Ⅰ的过程中,金属框只有一条边切割磁感线
切割磁感线产生的电动势
线框中电流
线框做匀速直线运动,则
解得金属框从开始进入到完全离开区域Ⅰ的过程的速率
【小问2详解】
金属框开始释放到边进入磁场的过程中,只有重力做功,由动能定理可得
可得释放时边与区域Ⅰ上边界的距离
由能量守恒可得,重力做功全部转化为焦耳热
【小问3详解】
边从到过程,由动量定理可得
沿轨道方向安培力的分量大小为
又
联立解得
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