河南洛阳市2025-2026学年高二上学期2月期末考试物理试卷（试卷+解析）

这是一份河南洛阳市2025-2026学年高二上学期2月期末考试物理试卷（试卷+解析），共21页。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 考试时，监考教师使用手持金属探测器对进入考场的考生进行检查，如题图所示，该探测器涉及的基本原理是（ ）
A. 涡流B. 静电感应
C. 电磁阻尼D. 电磁驱动
2. 下列关于电磁场、电磁波、电磁波谱的说法中正确的是（ ）
A. 均匀变化电场周围一定产生变化的磁场
B. 电磁波谱按波长由长到短的顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线
C. 电磁波可由恒定的电场或磁场产生
D. 振荡电路只需有足够高的振荡频率就可以有效发射电磁波
3. 水球实验是“天宫课堂”中的一项物理实验，用来研究碰撞的特性。在“天宫课堂”第四课中，航天员朱杨柱做了一个水球，桂海潮手持着用干毛巾包裹着的乒乓球拍，只轻轻一碰，水球就像乒乓球一样弹开了。关于球拍与水球相互作用的过程，下列描述正确的是（ ）
A. 球拍对水球的作用力大于水球对球拍的作用力
B. 球拍和水球组成的系统动量不守恒
C. 球拍对水球的冲量大于水球对球拍的冲量
D. 球拍对水球的冲量和水球对球拍的冲量相同
4. 如图所示的交变电流，前五分之二周期按正弦规律变化，后五分之三周期电流恒定，则该交变电流的有效值为（ ）
A. B. C. D.
5. 如图所示，某同学将两个相同的物体从A点以同一速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图上的1、2。若忽略空气阻力，在两个物体从抛出到刚要落地的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 两个物体单位时间内动量的变化相同
B. 轨迹为1的物体在最高点的速度大
C. 轨迹为2的物体所受重力的冲量大
D. 轨迹为2的物体刚要落地时动能大
6. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度B随时间t按乙图规律变化时，下列关于导体环中感应电流随时间变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
7. 如图为LC振荡电路在时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，已知线圈的自感系数为0.2H，电容器的电容为，下列说法正确的是（ ）
A. 的过程中，线圈中的磁场增强
B. 的过程中，两极板间电场方向向下，电场强度大小逐渐减小
C. 过程中，线圈中磁感应强度方向向下，大小逐渐增大
D. 的过程中，两极板间电场方向向下，电路中电流逐渐增大
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 关于传感器，下列说法正确的是（ ）
A. 电容式位移传感器是通过改变两极板电压改变电容的
B. 电子秤工作时，将感受到的压力信号转化为电信号
C. 光电式烟雾传感器工作时，将感受到的烟雾浓度信号转化为电信号，实现自动报警
D. 在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有磁传感器
9. AI的快速发展极大促进了社会的进步，同时对电力的需求呈指数级增长，已成为全球电力需求飙升的重要原因之一。某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压，输出功率750kW。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率110kW，所有变压器均可视为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
A. 发电机的输出电流为3000AB. 输电线上损失的功率为4 kW
C. 升压变压器的匝数比D. 输送给储能站的功率为634kW
10. 如图所示，M、N是两根固定在绝缘水平台面上的光滑平行金属导轨，导轨足够长且电阻忽略不计，导轨间存在垂直于台面向下的匀强磁场。阻值相等的两金属棒ab、cd的质量分别为m、2m，两棒紧挨着置于导轨上。时刻，cd棒获得一水平向右、大小为（可调）的初速度，此后运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，经过一段时间t，两棒的间距为x。在这一过程中两棒的速度为v，通过cd棒的电流为i、电荷量为q，ab棒上产生的焦耳热为Q，关于以上物理量下列图像可能正确的是（ ）
A B.
C. D.
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；再将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，将小球a再次从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a球两次落点的平均位置P、M与O点的距离。
（1）记a、b两球的质量分别为，实验中须满足条件__________（填“>”或“”或“ （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
实验中为防止入射球a碰后反弹，则须满足条件；
【小问2详解】
取水平向右为正方向，要验证的关系式
两边乘以t可得
即
即
【小问3详解】
发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒即能量关系的表达式，
联立解得
对应的最大射程的表达式为
12. 实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
（1）除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（ ）
A. 干电池B. 磁铁C. 低压交流电源D. 刻度尺
（2）小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图乙所示，其读数值__________V，此时副线圈实际输出的电压可能为__________（填写正确选项）：

（3）小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图丙所示，则在时间内该同学断开开关后，进行的操作可能是（ ）
A. 拧紧了松动的铁芯B. 增加了交流电源的频率
C. 减少了副线圈的匝数D. 减少了原线圈的匝数
【答案】（1）C （2） ①. 4.4 ②. A （3）AD
【解析】
【小问1详解】
本实验中不需要干电池、刻度尺和条形磁铁，需要低压交流电源。
故选C。
【小问2详解】
[1] 此时接在原线圈两端的交流电压表量程为10V，读数值为4.4V。
[2] 根据理想变压器，电压比和匝数比的关系
解得
由于实际变压器可能存在漏磁，故副线圈电压比15.4V要小，故有可能为14V。
故选A。
【小问3详解】
A．拧紧了松动的铁芯，副线圈磁通量增加，则输出电压U2增大，故A正确；
B．只增大交流电源的频率，不能改变副线圈输出电压U2，故B错误；
CD．由图知，t1时刻前的电压值小于t2时刻后的电压值，而周期不变，根据
减少了副线圈的匝数，副线圈输出电压U2减小，若减少了原线圈的匝数，副线圈输出电压U2增大，故C错误，D正确。
故选AD。
13. 如图所示，线圈的面积是，共20匝，线圈总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。
（1）写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）1min时间内R上产生的热量；
（3）线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
电动势最大值
解得
故表达式为
【小问2详解】
电流的有效值为
则1min的时间内电路中产生的热量为
解得
【小问3详解】
由法拉第电磁感应定律可知
则，
解得
14. 如图所示，竖直平面内半径的四分之一圆弧轨道与平台相切，平台高5m，其右侧地面上有一小沟MN宽3m，M端距离平台1m。质量为0.3kg的B球静止在平台上，现让小球A从圆弧轨道上与圆心O等高处由静止释放，A球下滑至平台并与B球发生碰撞。不计一切阻力，g取。求：
（1）A球到达圆弧底端时的速度大小；
（2）若碰撞后两球刚好分别落在小沟两侧的M、N两点，A球的可能质量。
【答案】（1）5m/s
（2）####
【解析】
【小问1详解】
对小球由静止下落到圆弧底端，由动能定理得
解得
【小问2详解】
设小球落到M、N点时的速度分别为和，由平抛规律得，
解得，
对A、B球在碰撞过程中由动量守恒和能量关系得
且要满足
情况一：若碰撞之后A落在M点，B落在N点，解得：，满足条件 ；
情况二：若碰撞之后A反弹之后落在M点，B落在N点，解得：，满足条件；
情况三：若碰撞之后A反弹之后落在N点，B落在M点，解得：，满足条件。
15. 如图甲所示，两根平行、光滑且足够长的金属导轨固定在倾角的斜面上，其间距。导轨末端的斜面上固定有一个压力传感器（连接前，传感器已校零）。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。两根金属棒ab、cd与导轨始终保持垂直且接触良好，cd棒静止在压力传感器处。已知ab棒的质量为，cd棒和ab棒接入电路的电阻均为，导轨电阻不计，现对ab棒施加平行于导轨的外力F，使ab棒从静止开始向上运动，压力传感器的示数为，随时间t的变化图像如图乙所示（大小没有超出压力传感器量程），重力加速度g取。求：
（1）金属棒cd的质量M；
（2）20s内，的大小与ab棒的运动速度v之间的关系；
（3）已知在时撤去外力F，ab棒速度减为0时距离出发点2.4m，求从撤去外力F到ab棒速度减为0所用时间。
【答案】（1）
（2）（）
（3）
【解析】
【小问1详解】
时刻，对棒cd受力分析得
解得
【小问2详解】
对棒cd，由受力分析可得
由法拉第电磁感应定律可知
根据闭合电路欧姆定律有
得（）
【小问3详解】
由乙图可知，
所以ab在做匀加速直线运动，其加速度为
在前2s的位移为
2s末的速度为
在撤去外力F后，设运动时间为t，运动位移为x，以沿导轨向上为正方向，由动量定理得
又，，，
解得