2025-2026学年湖南省永州一中高二（上）期末物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年湖南省永州一中高二（上）期末物理试卷（含答案），共10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.光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说法正确的是( )
A. 如图甲所示，肥皂泡上的彩色条纹是由于光发生了全反射现象
B. 如图乙所示，观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光的偏振现象说明光是纵波
C. 让激光束通过两个狭缝，可观察到光屏上出现如图丙所示条纹，该条纹间距相等，且光的波长越大，条纹间距越大
D. 如丁图所示，激光束沿液流传播，该现象是由于光发生了衍射现象
2.如图所示，在一根张紧的绳子上静止悬挂几个摆长不同的摆球a、b、c、d，且悬线长Lb>La=Lc>Ld，现使a摆偏离平衡位置小角度后释放，a摆在振动中通过细绳对其他几个摆施加周期性的驱动力。在振动稳定后，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. d摆的振动周期最短
B. a、b、c、d的振动周期不同
C. c摆振动的振幅最大
D. b摆摆长最长，振动的振幅最大
3.《天工开物》舞剧在2025年10月10日北京场次的谢幕环节中，首次引入了智能机器人与舞者同台互动表演。该机器人由宇树科技提供，它完成的后空翻、打拳、伴舞等动作的流畅度接近人类表演水平。假设机器人的电池容量为30A⋅h，工作时输出电压为24V，输出功率为48w。关于该机器人，下列说法正确的是( )
A. 机器人的电阻是12Ω
B. 电池储存的电能为30A⋅h
C. 机器人正常工作时的电流是2A
D. 机器人充满电后一次工作时间约为10h
4.如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面处在方向竖直向上的匀强磁场中，一根长为L的金属细杆通有电流I时，恰好能保持静止，此时磁感应强度大小为B。若保持电流I不变，磁感应强度大小变为B′，方向变为垂直斜面向上，仍使金属细杆在斜面上保持静止，重力加速度为g。则( )
A. 金属细杆中电流垂直纸面向外
B. 受到的安培力变为原来的 33倍
C. 对斜面压力大小变为原来的34倍
D. 磁感应强度B′=2B
5.北京时间2025年6月22日16时15分，琉球群岛发生了一次5.2级地震，震中位于我国东部沿海方向的北纬29.26度、东经129.42度的琉球群岛，震源深度10千米。地震发生时，某监测站记录到一列沿x轴传播的横波。其t=0时刻的波形(图甲)和质点K的振动图像(图乙)如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该列波的传播方向为x轴正方向
B. 该波沿x轴从x=0处传播到远方52km的海岸边需要13s
C. Q点的振动方程为y=14sin(2πt)cm
D. 该波与频率为2Hz、振动方向一致的简谐横波相遇，能形成稳定的干涉图样
6.如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成。若速度选择器中电场强度大小为E1，磁感应强度大小为B1、方向垂直纸面向里。静电分析器通道中心线为14圆弧，圆弧的半径(OP)为R通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E.磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带负电B. 极板P1的电势比极板P2的电势低
C. 粒子的速度v=B1E1D. 粒子的比荷为E12ERB12
7.如图所示，将两个质量分别为m1=60g、m2=30g的小球A、B叠放在一起，A在下、B在上，中间留有小空隙。从初始高度h0=1.8m处由静止释放，A球与地面碰撞后立即以原速率反弹，A球与B球碰撞的时间为0.01s，取向上为正方向，B球的速度—时间图像如图乙所示(图中忽略了AB碰撞时间)，不计空气阻力，重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. B球与A球碰前的速度大小为4m/s
B. A、B两球发生的是非弹性碰撞
C. A、B两球发生的是弹性碰撞
D. 两球碰撞过程中，重力对B球的冲量大小与A球对B球的弹力冲量大小比值为101：1
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.关于下列四幅情景图，其中判断正确的是( )
A. 图甲中小磁针正上方直导线中通有水平向右电流时，小磁针N极会垂直纸面向外转动
B. 图乙中线框由实线位置转动到虚线位置，穿过线框的磁通量变小
C. 图丙中磁铁向右插入不闭合线圈，线圈中会产生感应电流
D. 图丁中条形磁体附近水平放置的金属框从A下落到C的过程中，金属框中有感应电流产生
9.如图，坐标原点O有一粒子源，能向坐标平面一、二象限内发射大量质量为m、电量为q的正粒子(不计重力)，所有粒子速度大小相等。圆心在(O,R)，半径为R的圆形区域内，有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。磁场右侧有一长度为R，平行于y轴的光屏，其中心O1位于(2R,R)。已知初速度沿y轴正向的粒子经过磁场后，恰能垂直射在光屏上，则( )
A. 粒子速度大小为qBRm
B. 所有粒子均能射在光屏上
C. 能射在光屏上的粒子，在磁场中运动时间最长为5πm6qB
D. 能射在光屏上的粒子初速度方向与x轴正方向夹角满足60°≤θ≤120°
10.物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，物块a的质量为1kg，如图甲所示。开始时两物块均静止，弹簧处于原长。t=0时对物块a施加水平向右的恒力F，t=1s时撤去F，在0～1s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，整个运动过程下列分析正确的是( )
A. 恒力F的冲量为1N⋅s
B. b物块的质量为2kg
C. t=1s时b的速度小于0.15m/s
D. 弹簧伸长量最大时，b的速度大小为13m/s
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中，通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。
(1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作是以下的那项______。
A.换用长度更长的遮光筒
B.增大单缝到双缝的距离
C.换用间距更小的双缝
D.红色滤光片换成紫色滤光片
(2)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图丁所示，则该干涉条纹位置是______cm。
(3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为L1，单缝到双缝间距为L2，双缝到光屏间距为L3，单缝宽为d1，双缝间距为d2，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为x1，第五条纹位置为x5(x5>x1)。则该单色光的波长为λ=______。
12.新能源汽车用的电源大多数为锂离子电池串联而成，它的主要优点是单位质量放电量大，寿命长，长时间不使用时电能损耗较少。某实验小组测量某个新型锂电池组的电动势(约为41V)和内阻(约为2Ω)，进行了以下实验：
(1)为完成本实验需要将实验室量程为5V、内阻为2kΩ的电压表改装成量程为40V的电压表使用，需要串联一个______kΩ的定值电阻R0。
(2)该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确进行操作，利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的1U−1R的变化图像，其中U为电压表读数(电压表自身电压)，R为电阻箱的读数，图中a=2，b=0.2，c=5。若不考虑电压表分流带来的影响，由以上条件可以得出电源电动势E= ______V；内阻r= ______Ω(计算结果均保留两位有效数字)。
(3)若考虑电压表分流，上述测量值与真实值相比：电动势的测量值______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，电源内阻测量值______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
四、计算题：本大题共3小题，共41分。
13.半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，与直径AB垂直的足够大的光屏CD紧靠住玻璃砖的左侧，OO′与AB垂直。一细光束沿半径方向与OO′成θ=30°角射向O点，光屏CD区域出现两个光斑，两光斑间的距离为( 3+1)R，真空中的光速为c，求：
(1)此玻璃的折射率；
(2)改变角度θ的大小直到光屏上恰好只剩下一个光斑，计算此种情况下光从射入玻璃砖至传播到光屏所用的时间。
14.如图所示，质量为mA=1kg的小木块A，静止在质量mB=2kg且下表面光滑、上表面粗糙的长木板B的左端。长木板B右侧放置一质量为mC=2kg的物块C。现有一颗质量为m0=20g的子弹，以v0=600m/s的初速度，从左向右瞬间水平击穿小木块A，木块A被击穿后的速度为6m/s，此后木块A在长木板B上滑动，A、B达到共同速度的瞬间，B与C发生弹性碰撞，整个运动过程中，小木块A未从长木板B上掉落。已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.2，物块C与地面间的动摩擦因数μ2=0.4，重力加速度大小取g=10m/s2。求：
(1)子弹穿过小木块A后的速度大小；
(2)长木板B右端与物块C的初始距离；
(3)物块C与地面间因摩擦产生的热量。
15.如图(a)，在两块水平金属极板间加电压U=100V，一个重力不计、比荷qm=1.0×106C/kg带正电粒子，以水平初速度v0= 3×104m/s从金属极板正中间射入两板之间。具有理想直线边界MON的足够大的磁场区，其边界MON与水平方向成60°角。粒子经电场偏转后，恰好从下极板边缘O点射入磁场，从此刻开始计时(t=0)，磁感应强度按如图(b)规律变化，已知B0=1T，磁场方向以垂直于纸面向里为正。求：
(1)t=0时，粒子速度的大小v及其与水平方向的夹角θ；
(2)若T0=43π×10−6s，则粒子在t=T0时的位置与O点的距离s；
(3)若仅改变T0的大小，粒子射入磁场后，恰好不再从边界MON射出，则T0的值。
参考答案
1.C
2.C
3.C
4.C
5.B
6.D
7.B
8.BD
9.AD
10.ABD
11.D； 1.740； d2(x5−x1)4L3
12.14 40;1.8 偏小;偏小
13.解：(1)根据题意作出光路图如图所示：

光在O点同时发生反射和折射，由几何关系tanθ=OAAM，解得AM=Rtan30∘= 3R，
由于MN=( 3+1)R，所以AN=( 3+1)R− 3R=R，根据几何关系有tan∠ANO=AOAN=RR=1，
所以tan∠AON=45°，根据折射定律可得n=sin45°sin30∘= 2；
(2)当光屏上出现一个光斑时，恰好发生全反射，根据题意作出光路图如图所示：

根据折射率与临界角的关系sinC=1n，
可得sinC= 22，
光在玻璃砖内传播的距离s1=2R，
在玻璃砖内传播的速度v=cn，
故光在玻璃砖内传播的时间t1=s1v=2Rc 2=2 2Rc，
光从射出玻璃砖至光屏所用时间t2=( 2−1)Rc，
故此种情况下光从入射玻璃砖至传播到光屏所用的时间为t=t1+t2=2 2Rc+( 2−1)Rc=(3 2−1)Rc。
答：(1)此玻璃的折射率为 2；
(2)改变角度θ的大小直到光屏上恰好只剩下一个光斑，此种情况下光从射入玻璃砖至传播到光屏所用的时间为(3 2−1)Rc。
14.(1)子弹穿过小木块A后的速度大小为300m/s (2)长木板B右端与物块C的初始距离为2m (3)物块C与地面间因摩擦产生的热量为4.5J
15.解：(1)粒子在电场中的偏转过程，根据动能定理有q⋅U2=12mv2−12mv02
结合几何关系csθ=v0v
联立解得：v=2×104m/s，θ=30°。
(2)粒子垂直射入磁场后做圆周运动，由洛伦兹力公式qvB0=mv2r
解得：r=0.02m
运动周期T=2πrv
解得：T=2π×10−6s
如图所示：
当t=T02时，粒子逆时针偏转的圆心角α=T0/2T×360°，解得：α=120°，此时粒子速度竖直向上。
再经过T02后，粒子顺时针偏转相同角度到达A2点，速度恢复初始方向。由几何关系得OA2=4rsinα2，解得：OA2=2 3r，与边界夹角为30°，故t=T0时粒子距O点距离s=2 3r，代入数据解得：s=4 3×10−2 m。
(3)当粒子轨迹与磁场边界相切于C点时，恰好不再从边界射出，如图所示：
由几何关系知sinβ=r2r，解得：β=30°，故轨迹OA1的圆心角为150°。根据T0/2T×360°=150°，代入数据解得：T0=53π×10−6 s。