北京市西城区北京师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷（含答案）

这是一份北京市西城区北京师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷（含答案），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于电磁波，下列说法正确的是( )
A. 变化的电场和磁场由近及远向周围传播形成了电磁波
B. 电磁波和机械波一样必须靠介质传播
C. 电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大
D. 电磁波不可能产生干涉和衍射现象
2.下列说法正确的是( )
A. 电场线和磁感线都是客观存在的
B. 电场中某点的电场强度方向为正点电荷在该点所受电场力的方向
C. 磁场中某点的磁感应强度方向为小磁针在该点静止时S极所指的方向
D. 同一通电导线，所处位置的磁感应强度越大，受到的磁场力一定越大
3.质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 质点振动频率是4Hz
B. 第2s末质点的速度为零
C. 在4s内质点经过的路程是8cm
D. 在t=3s和t=5s两时刻，质点位移大小相等、方向相同
4.质点S沿竖直方向做简谐运动，在绳上形成的波传到质点P时的波形如图所示，则( )
A. 该波为纵波
B. 质点S开始振动时向上运动
C. S、P两质点振动步调完全一致
D. 经过一个周期，质点S向右运动一个波长距离
5.如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平向左和竖直向上方向抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 两小球落地时的速度相同
B. 两小球落地时的动量相同
C. 从开始运动至落地，两小球动量的变化量相同
D. 从开始运动至落地，两小球动能的变化量相同
6.如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如下图所示。已知线框内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则( )
A. 电压表的示数为20V
B. 电路中的电流方向每秒改变10次
C. t=0时刻，线圈处于中性面
D. 电动势的瞬时值表达式为e=20 2sin10πt(V)
7.湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的，当湿度增加时，湿敏电阻的阻值会减小，常用于制作湿度传感器．在室内设计如图电路，当周围环境的湿度增加时( )
A. 电灯L变亮
B. 电流表的示数变小
C. 流过湿敏电阻的电流变大
D. 电源的总功率变小
8.如图所示，匀强磁场中有两个相同材料、相同横截面积的导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大，两圆环半径之比为1：3，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，感应电流分别为Ia和Ib，不考虑两圆环间的相互影响。则( )
A. Ea：Eb=1：9，感应电流均沿逆时针方向
B. Ea：Eb=1：3，感应电流均沿顺时针方向
C. Ia：Ib=1：9，感应电流均沿逆时针方向
D. Ia：Ib=1：3，感应电流均沿顺时针方向
9.如图，OACD为矩形，OA边长为L，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从O点以速度v0直射入磁场，速度方向与OA的夹角为a=60 ∘，粒子刚好从A点射出磁场，不计粒子的重力，下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子做圆周运动的轨道半径 32L
C. 减小粒子的入射速度，粒子在磁场区域内的运动时间不变
D. 增大粒子的入射速度，粒子一定从AC边射出
10.在某次台球比赛中，质量均为m，材料相同的白球和黑球静止在台球桌上，一选手以冲量I击白球，碰撞静止的黑球，碰撞前后两球的位置标记如图所示，A、B分别为碰前瞬间白球、黑球所在位置，C、D分别为碰撞后白球、黑球停止的位置。则由图可得碰撞过程中损失的机械能为( )
A. 2I29mB. I29mC. I23mD. 2I23m
二、多选题：本大题共6小题，共18分。
11.下列说法正确的是( )
A. 当一列声波从空气传到水中时，其波长不变
B. 质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波
C. 孔的尺寸比波的波长大得多时不会发生明显的衍射现象
D. 当声源靠近时，观察者听到的声音频率变低
12.图是理想变压器的示意图，原线圈与220V正弦式交流电源连接，副线圈通过导线与用电器连接。输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用电器。已知原、副线圈的匝数之比为n:1。下列说法正确的是( )
A. 原线圈输入电流与副线圈中的电流之比为n:1
B. 原线圈输入电压与副线圈输出电压之比为n:1
C. 当变阻器R的阻值减小时，副线圈中电流随之减小
D. 当变阻器R的阻值减小时，原线圈的输入功率随之增大
13.某同学用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转，关于该实验，下列说法正确的是( )
A. 必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B. 若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转
C. 将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D. 将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转
14.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该横波沿x轴负方向传播
B. 该波的波速为0.5m/s
C. 质点N该时刻向y轴负方向运动
D. 该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
15.某质谱仪原理如图所示，A为粒子源，加速电压为U，C为偏转分离器，磁感应强度为B，D为照相底片。粒子源产生不同粒子(初速度可看作0)。不计粒子重力，撞击底片的作用时间均相同，下列判断正确的是( )
A. 该粒子源产生粒子均带负电
B. 若两种粒子轨迹重合，说明这两种粒子有相同的比荷qm
C. 若加大磁感应强度B，会提升粒子撞击底片的冲击力
D. 若加大加速电压U，会提升粒子撞击底片的冲击力
16.如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连，R0为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值ΔUΔm描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是( )
A. 电压表示数与待测物体质量成线性关系
B. 弹簧的劲度系数越大，电子秤的量程越小
C. 仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度会提高
D. 仅更换阻值更大的定值电阻R0，电子秤灵敏度会下降
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
17.如图1所示，用半径相同的两个小球的碰撞验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置C由静止释放，A球从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹的平均落点P，再把B球放在水平轨道末端，将A球仍从位置C由静止释放，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、N为碰后两个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示。
(1)下列说法中正确的有 (选填选项前的字母)。
A.安装的轨道必须光滑，末端必须水平
B.实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
C.实验中A球的质量大于B球的质量
D.除图中器材外，本实验还必须使用的器材是天平、刻度尺和秒表
(2)实验中，测出A、B两球的质量为m1、m2，测出三个落点的平均位置与O点距离OM、OP、ON的长度分别为x1、x2、x3。在实验误差允许范围内，若满足关系式 (用所测物理量的字母表示)，可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
(3)某实验小组设计用上述装置来研究碰撞前后动能的变化，方案如下：如图3所示，让从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。选择半径相等的钢球A和塑料球B进行实验，测量出A、B两球的质量m1、m2，其他操作重复验证动量守恒时的步骤。如果M′、P′、N′为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为O′，用刻度尺测量M′、P′、N′到O′的距离分别为y1、y2、y3。在实验误差允许范围内，若满足关系式 (用所测物理量的字母表示)，则可认为碰撞前后两球的总动能相等。
18.同学们用多种方法测重力加速度值。
(1)方法一：用如图甲所示的单摆做实验。
①关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是 。
A.摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的
B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C.为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆角大一些
D.从平衡位置开始计时可以减少时间测量的误差
②在某次实验中，测得单摆摆长为L、单摆完成n次全振动的时间为t，则利用上述测量量可得重力加速度的表达式g= 。
③若采用做出T2−L图像处理数据，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b分析正确的是 。
A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
D.图线a对应的g值等于图线b对应的g值
(2)方法二：将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力F，由计算机记录拉力F随时间t的变化，图像如图丙所示。测得摆长为l，则重力加速度的表达式为 。
(3)方法三：如图丁所示，将光电门安装在小球平衡位置的正下方，在小球上安装轻质挡光片，挡光宽度为d，在铁架台后方固定量角器，利用此装置测重力加速度值。首先测得摆长为l，之后将小球拉离平衡位置，当摆线与竖直方向成θ角(θ值可由量角器读出)时将小球由静止释放，传感器测得小球第一次摆下时挡光的时间Δt，多次改变摆角θ测得对应的Δt可得到多组(θ,Δt)数据。
①计算机可根据需要算出关于θ的任意三角函数值，为了能最方便准确地利用图像处理数据，可以绘制 图像(写出图像的纵坐标−横坐标)；
②根据第①问中绘制的图像，求得图像斜率的绝对值为k，则计算得到重力加速度g= 。
四、计算题：本大题共4小题，共44分。
19.光滑冰面上，一个质量为6kg的滑块A以向东2.0m/s的速度与另一质量为4kg、速度为1.0m/s并沿相反方向运动的滑块B发生对心碰撞，碰撞后两个滑块粘在一起。求：
(1)碰撞后滑块的速度大小v；
(2)碰撞前后滑块B动量的变化量大小Δp；
(3)这次碰撞，两滑块共损失的机械能ΔE。
20.如图所示，光滑水平面上有一个由均匀电阻丝做成的正方形线框。线框的边长为L，质量为m，总电阻为R。线框以垂直磁场边界的初速度v0进入磁感应强度大小为B、方向如图所示的匀强磁场区域。线框能完全进入磁场，且线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。求：
(1)cd边刚进入磁场时，线框中感应电流I的大小及c、d两点的电势差U；
(2)若ab边进入磁场时的速度为v，则线框在进入磁场的过程中最大的加速度的大小a及产生的焦耳热Q。
21.城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害极大的社会安全问题，由物理学知识可知，即使是很小的物体从高处坠落也可能对人造成严重的伤害。设一个50g的鸡蛋从16楼的窗户自由落下，相邻楼层的高度差约为3m，鸡蛋下落起点距地面的高度约为45m，与地面撞击时鸡蛋的竖直高度为6cm，认为鸡蛋下沿落地后，鸡蛋上沿的运动是匀减速运动，并且上沿运动到地面时恰好静止，以鸡蛋的上、下沿落地的时间间隔作为鸡蛋与地面的撞击时间，不计空气阻力，g=10m/s2。试计算：
(1)鸡蛋下沿着地时的速度大小v；
(2)从16楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力的大小F。
22.磁场对通电电流或运动电荷存在力的作用。
(1)如图1所示，一面积为S的矩形通电线圈MNPQ处于yz平面，MN与y轴平行，电流大小为I，电流方向为逆时针方向。磁场沿x轴正方向，磁感应强度大小在y方向不变，但在z方向均匀增大，且z方向单位距离的磁感应强度大小的变化量ΔBΔz=λ。
a.若矩形线圈MN边所在处的磁感应强度大小为B，其上长为Δl的一段导线受到的安培力ΔF的大小为多少？方向如何？
b.求矩形通电线圈所受安培力的合力F的大小。
(2)原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子中电子在半径为r0的圆轨道上运动，已知氢原子核质量为mH，电子质量为me(me