陕西省铜川市2025-2026学年高二上学期1月期末考试物理试题（Word版附解析）

这是一份陕西省铜川市2025-2026学年高二上学期1月期末考试物理试题（Word版附解析），共15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。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O'Q在一条直线上，PO'与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )
A. B、0B. 0、2BC. 2B、2BD. B、B
2.图(a)所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC.如果UC随时间t的变化如图(b)所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中，正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中
A. PQ中电流先增大后减小B. PQ两端电压先减小后增大
C. PQ上拉力的功率先减小后增大D. 线框消耗的电功率先减小后增大
4.如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则( )
A. 材料竖直方向尺度减小B. 极板间电场强度不变
C. 极板间电场强度变大D. 电容器电容变大
5.平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100V/m的电场，可将其视为匀强电场，在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示，空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高，则下列说法正确的是( )
A. b、c两点的电势差Ubc=0
B. a点场强大小大于100V/m
C. a点场强方向水平向右
D. a点的电势低于c点
6.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则( )
A. U=66 V，k=19B. U=22 V，k=19
C. U=66 V，k=13D. U=22 V，k=13
7.一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为100cm，振幅为8cm，介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于x=−403cm和x=120cm处。某时刻b质点的位移为y=4cm，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ=30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( )
A. 该材料对红光的折射率为 3
B. 若θ=45°，光线c消失
C. 若入射光a变为白光，光线b为白光
D. 若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直
9.两根足够长的导轨由上下段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M、N两点绝缘连接，M、N等高，间距L=1m，连接处平滑。导轨平面与水平面夹角为30°，导轨两端分别连接一个阻值R=0.02Ω的电阻和C=1F的电容器，整个装置处于B=0.2T的垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，两根导体棒ab、cd分别放在MN两侧，质量分为m1=0.8kg，m2=0.4kg，ab棒电阻为0.08Ω，cd棒的电阻不计，将ab由静止释放，同时cd从距离MN为x0=4.32m处在一个大小F=4.64N，方向沿导轨平面向上的力作用下由静止开始运动，两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去F，已知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s，g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. ab从释放到第一次碰撞前所用时间为1.44s
B. ab从释放到第一次碰撞前，R上消耗的焦耳热为0.78J
C. 两棒第一次碰撞后瞬间，ab的速度大小为6.3m/s
D. 两棒第一次碰撞后瞬间，cd的速度大小为8.4m/s
10.如图，质量为m的小球穿在固定光滑杆上，与两个完全相同的轻质弹簧相连。开始时将小球控制在杆上的A点，弹簧1竖直且处于原长，弹簧2处于水平伸长状态，两弹簧可绕各自转轴O1，O2无摩擦转动。B为杆上的另一个点，与O1、A、O2构成矩形，AB=2AO1。现将小球从A点释放，两弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 小球沿杆在AB之间做往复运动
B. 与没有弹簧时相比，小球从A点运动到B点所用的时间更短
C. 小球从A点运动到B点的过程中，两个弹簧对小球做的总功为零
D. 小球从A点运动到B点的过程中，弹簧2的弹性势能先减小后增大
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹数，该同学可______。
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ= ______。
(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm，则所测单色光的波长为______nm(结果保留3位有效数字)
12.某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用的器材有：
热敏电阻RT；
电流表G(内阻Rg为240Ω，满偏电流为Ig)；
定值电阻R(阻值为48Ω)；
电阻箱R0(阻值0～999.9Ω)；
电源E(电动势恒定，内阻不计)；
单刀双掷开关S1、单刀单掷开关S2；
导线若干。
请完成下列步骤：
(1)该小组设计了如图(a)所示的电路图。根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线 。
(2)开关S1、S2断开，将电阻箱的阻值调到 (填“最大”或“最小”)。开关S1接1，调节电阻箱，当电阻箱读数为60.0Ω时，电流表示数为Ig。再将S1改接2，电流表示数为Ig2，断开S1，得到此时热敏电阻RT的阻值为 Ω。
(3)该热敏电阻RT阻值随温度t变化的RT−t曲线如图(c)所示，结合(2)中的结果得到温度控制室内此时的温度约为 ℃。(结果取整数)
(4)开关S1接1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表示数为Ig。再将S1改接2，如果电流表示数为Igk(k>1)，则此时热敏电阻RT= Ω(用k表示)，根据图(c)即可得到此时温度控制室内的温度。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击．通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因．质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上．质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿．现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示．若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度．设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响．
14.如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3m。距水面4m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到梳杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率为43。
(1)求桅杆到P点的水平距离；
(2)船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。
15.如图所示，x轴水平向右，z轴竖直向上，y轴垂直纸面向里(图中未画出)，在xOz平面里有竖直向上的匀强电场E，在z=z0的平面下方存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，z=z0的平面上方有垂直纸面向里的匀强磁场B2(未知)。有一带正电的粒子，质量为m，从坐标原点O出发，沿x轴正方向以速度v射出后做圆周运动，其中z0=2v25g，B1=mgqv，P点坐标(16v25g,0,0)。已知重力加速度为g，粒子电荷量为q。求：
(1)电场强度E的大小及该粒子第一次经过z=z0平面时的位置对应的x坐标值；
(2)当该带电粒子沿x轴正方向飞出到达P点时间最小时，求B2的大小；
(3)若将电场E改成沿y轴正方向，粒子同样从坐标原点O沿x轴以速度v射出，求粒子的轨迹方程。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：根据安培定则可知，OF在M点形成的磁感应强度向里，O'Q在M点形成的磁感应强度向外，根据题意可知，两导线在M点形成的磁感应强度均为B，由叠加原理可知，M点的磁感应强度为零；
同理根据安培定则可知，PO'在N点形成的磁感应强度向里，O'Q在N点形成的磁感应强度向里，根据题意可知，两导线在N点形成的磁感应强度均为B，由叠加原理可知，N点的磁感应强度为2B；故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据安培定则确定两导线各自在M、N点形成的磁感应强度的方向，根据叠加原理即可确定两点的磁感应强度的大小。
本题考查了利用安培定则分析通电导线的磁场。掌握好安培定则的内容，知道磁场的叠加原理是解决本题的关键。
2.【答案】A
【解析】解：电路中的电流为I=ΔQΔt=Δ(CUC)Δt=CΔUCΔt，ΔUCΔt等于UC−t图像斜率的大小，由图b知，1−2s内图像的斜率是3−5s内图像斜率的2倍，则1−2s内电路中电流是3−5s内的2倍，由UR=IR知，1−2s内电阻R两端电压UR是3−5s内的2倍。1−2s内，电容器在充电，3−5s内电容器在放电，电路中电流方向相反，则1−2s内R的电压与3−5s内R的电压相反，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据I=ΔQΔt=Δ(CUC)Δt，分析电路中电流的变化情况，由欧姆定律确定UR与t的关系。
解决本题的关键要知道电路中电流与电容器带电量的关系，即I=ΔQΔt=Δ(CUC)Δt=CΔUCΔt，知道ΔUCΔt等于UC−t图像斜率的大小，根据数学知识分析出电路中电流的变化情况。
3.【答案】C
根据右手定则可知，PQ中电流的方向为Q→P，画出该电路的等效电路图如图，
其中R1为ad和bc上的电阻值，R2为ab上的电阻与cd上的电阻的和，电阻之间的关系满足：R1+R2+R1=3R，由题图可知，R1=34R
当导体棒向右运动的过程中，开始时的电阻值：R0=916R
当导体棒位于中间位置时，左右两侧的电阻值是相等的，此时：R中=34R>916R，
可知当导体棒向右运动的过程中，开始时的电阻值小于中间位置处的电阻值，所以当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小。
A、导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E=BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析得知电路中的总电流先减小后增大，即PQ中电流先减小后增大。故A错误。
B、PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，U=E−IR，可知PQ两端的电压先增大后减小。故B错误；
C、导体棒匀速运动，PQ上外力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻先增大后减小，由P=E2R得知，PQ上外力的功率先减小后增大。故C正确。
D、由以上的分析可知，导体棒PQ上的电阻始终大于线框的电阻，当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小，根据闭合电路的功率的分配关系与外电阻的关系可知，当外电路的电阻值与电源的内电阻相等时外电路消耗的电功率最大，所以可得线框消耗的电功率先增大后减小。故D错误。
故选：C。
4.【答案】A
【解析】解：AD、电容器两极板间电压不变，极板上所带电荷量变少，由C=QU知电容减小，由C=ɛS4πkd分析可知，电容器两极板间距离增大，则材料竖直方向尺度减小，故A正确，D错误；
BC、电容器两极板间电压不变，两极板间距离增大，由E=Ud分析可知极板间电场强度变小，故BC错误。
故选：A。
本题是电容器的动态分析问题，要掌握电容的定义式C=QU、电容的决定式C=ɛS4πkd，以及场强与电势差的关系式E=Ud，并能熟练运用。
5.【答案】B
A.由图可知，b、c两点的电势差为Ubc=200V−300V=−100V，故A错误；
B.由图可知，a点与相邻两等势面的距离小于1m，电势差等于100V，根据E=Ud可知a点场强大小大于100V/m，故B正确；
C.根据场强方向垂直于等势面，可知a点的场强方向沿竖直方向，不是水平方向，故C错误；
D.由图可知，a点与c点在同一等势面上，电势均为300V，故D错误。
故选B。
6.【答案】A
由题意知：副线圈的电流为：I2=UR，则原线圈的电流为：I1=13I2=U3R
与原线圈串联的电阻的电压为：UR=I1R=U3
由变压器的变比可知，原线圈的电压为3U，所以有：U3+3U=220V
解得：U=66V
原线圈回路中的电阻的功率为：P1=I12R=U29R
副线圈回路中的电阻的功率为：P2=U2R
所以k=P1P2=19
选项A正确，BCD错误
故选：A。
7.【答案】A
【解析】解：ab之间的距离为Δx=403cm+120cm=4003cm=43λ
此时b点的位移4cm，且向y轴正方向运动。设此时b点的相位为φ，则根据
y=Asin(ωt+φ)
可得4=8sinφ
解得φ=π6或者φ=5π6(舍去，向下振动)
由ab间的距离关系可知
φa−φ=13λλ⋅2π=23π
则φa=23π+π6=56π
可知此时a点的位移为y=8sinφacm=8sin56πcm=4cm
且向下振动，故此时的波形图为
所以t=0时，a的位移为4cm，且沿y轴负方向运动，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据两质点距离结合b的位移求出b的相位，再判断出a的相位，根据a的振动情况判断振动图像。
本题考查对波动图形的理解，要能两个质点的距离得出波形图，结合波形，得到质点的运动情况。
8.【答案】ABC
【解析】解：A.根据反射定律，反射角α=θ=30°
由于反射光b和折射光c刚好垂直，因此折射角β=180°−90°−α=180°−90°−30°=60°
根据折射定律，该材料对红光的折射率n=sinβsinθ=sin60°sin30∘= 3，故A正确；
B.根据临界角公式sinC=1n= 33