江苏南通市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷（含答案）

这是一份江苏南通市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长。则水波通过孔A和孔B之后的传播情况可能正确的是( )
A. B. C. D.
2.小明同学利用偏振太阳镜观察阳光下水中的景物，发现转动镜片至某一角度时看到的景物变清晰了。出现这一现象的原因是( )
A. 镜片起起偏器的作用，增强了水面反射光透过镜片
B. 镜片起起偏器的作用，减弱了水面反射光透过镜片
C. 镜片起检偏器的作用，增强了水面反射光透过镜片
D. 镜片起检偏器的作用，减弱了水面反射光透过镜片
3.在等腰直角三角形ABC的三个顶点处，垂直纸面放置三根通电直导线，已知电流大小都相同，方向分别如图所示。则斜边中点D处磁感应强度的方向( )
A. 水平向右B. 水平向左C. 竖直向上D. 竖直向下
4.如图所示，金属圆环水平固定，一根上端为N极、下端为S极的条形磁铁由圆环上方静止释放。则( )
A. 在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量一直增大
B. 在磁铁穿过圆环过程中，环中磁通量一直减小
C. 在S极靠近圆环过程中，环中产生逆时针(俯视)感应电流
D. 在S极靠近圆环过程中，环中产生顺时针(俯视)感应电流
5.如图，一片树叶静止漂浮在水面上，树叶右端有一只甲虫，甲虫沿着叶面向左爬行。已知树叶质量大于甲虫质量，不考虑水的阻力。下列说法正确的是( )
A. 树叶向左运动，速度小于甲虫速度B. 树叶向左运动，速度大于甲虫速度
C. 树叶向右运动，速度小于甲虫速度D. 树叶向右运动，速度大于甲虫速度
6.在光滑水平面上，原来静止的物体受到水平拉力F作用，拉力大小F随时间t按图示规律变化，下列说法正确的是( )
A. 0∼4s内物体的动量先增大后减小B. 0∼4s内物体的动量一直增大
C. 2s末物体的动量大小为4kg⋅m/sD. 4s末物体的动量为0
7.如图所示，MN为平板玻璃，PQ为略带弯曲的弧形玻璃，现将两块玻璃上端紧靠后竖直放置.红光从左侧水平入射，从左往右可以观察到干涉条纹，则( )
A. 干涉条纹是等间距的水平条纹B. 干涉条纹是等间距的竖直条纹
C. 干涉条纹是上疏下密的水平条纹D. 干涉条纹是上密下疏的水平条纹
8.在图示电路中，两个灯泡A1和A2的规格相同，A1与线圈L串联，A2与可调电阻R1串联。闭合开关S，调节电阻R1和R2，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S。则( )
A. A1和A2都立即熄灭B. A1和A2都逐渐熄灭
C. A1逐渐熄灭，A2立即熄灭D. A1先闪亮一下然后熄灭，A2立即熄灭
9.甲、乙两列简谐横波分别沿x轴正向和负向传播，波速均为10cm/s，两列波在t=0时刻的最前端的部分波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两列波相遇后能发生干涉
B. 两列波波源起振方向均向上
C. t=0.4s后，质点O始终振动加强
D. t=0.8s时，质点O的位移大小为12cm
10.如图所示，两根光滑轨道平行放置在同一水平面上，其上分别套有A、B两个完全相同的小球，小球间用一根弹性绳相连(弹力遵循胡克定律)。初始两球均静止，弹性绳处于原长，现给A球一个向右的初速度v0，则从开始运动到两球再次相距最近的过程中，两球的v−t图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
11.某实验小组利用智能手机及单摆测定当地的重力加速度。将一个直径为d的小球用不可伸长的细线竖直悬挂，小球下方吸住一小块磁铁，手机放在悬点正下方水平面上，实验装置如图甲所示。
(1)用游标卡尺测量摆球的直径d如图乙所示，则d= mm。
(2)打开手机的磁传感器，让小球在竖直面内做小角度摆动，手机记录了竖直方向上磁感应强度的大小Bz随时间t变化的图像如图丙所示，则单摆的周期为 s。(结果保留3位有效数字)
(3)将细线的长度加上小球半径后作为摆长l，多次改变摆长，重复实验，得到多组摆长l及小球摆动的周期T，作出相应的l−T2关系图像如图丁所示，并测出图线的斜率k和横截距b。
①根据l−T2图像可求出当地重力加速度g= 。
②用上述方法求重力加速度， (选填“能”或“不能”)消除因磁铁质量导致摆长l测量不准确带来的误差，理由是 。
③小球与磁铁组成的整体的重心到球心的高度差h= 。
三、计算题：本大题共4小题，共45分。
12.如图所示，有一透明材料做成的柱形光学元件，其横截面ABCD是边长为a的正方形，内部是半径为R的圆形中空区域，在圆心O处有一红色点光源。已知该透明材料对红光的折射率n=2，真空中光速为c，只考虑从O处直接射向AB边的光线。求：
(1)光线从O处发出到从AB边射出所用的最短时间t；
(2)AB边有光线射出区域的长度l。
13.如图所示，一平板小车停放在光滑水平地面上，小车上固定有光滑曲面，其末端与小车平滑相切，质量为m的小球以初速度v从轨道末端向右滑上曲面，恰能到达曲面最高点P。已知小车与曲面总质量为3m，重力加速度为g，求：
(1)小球从滑上曲面至P点过程中所受合力的冲量I；
(2)曲面的高度h。
14.如图所示，光滑平行长金属导轨MP和NQ水平放置，间距为L，MN间接有定值电阻R。金属棒ab垂直导轨放置，距左端MN为L，左侧用细线固定于A，右侧通过绕过光滑定滑轮的轻绳与物块相连，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度随时间按B=0.3t(T)的规律变化。已知L=1m，ab棒与物块质量均为m=0.3kg,R=0.2Ω，ab棒与导轨始终接触良好，其电阻r=0.1Ω，不计导轨电阻，g取10m/s2。
(1)求ab棒保持静止时两端的电压Uab；
(2)求从t=0时刻到ab棒即将开始运动所经历的时间Δt；
(3)若ab棒即将开始运动时磁感应强度不再变化，剪断ab左侧细线，从物块开始下落到达最大速度过程中流过电阻R的电荷量q=0.1C。求回路中产生的焦耳热Q。
15.如图所示，水平金属板M、N间距为d，其间存在正交的匀强电场和磁场，磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B0，M、N右侧有一半径为d的圆形磁场区域，磁感应强度方向垂直纸面向外、大小为B，圆心O位于M、N中轴线上，水平虚线PQ与圆形区域相切于C点，PQ下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小也为B。大量同种带正电粒子以水平速度v向右射入M、N，恰能沿直线通过两板，其中射向O点的粒子经磁场偏转后从C点射出，不计粒子重力及粒子间相互作用。求：
(1)金属板M、N间电场强度大小E及带电粒子的比荷qm；
(2)粒子在圆形磁场区域内运动的最长时间和最短时间的差值Δt；
(3)PO下方有带电粒子经过的区域的面积S。
参考答案
1.A
2.D
3.A
4.D
5.C
6.B
7.C
8.B
9.B
10.C
2.02
4π2k
能
l−T2 图像的斜率与摆长无关
kb

12.解：(1)光线垂直AB边射出所用时间最短，进入透明材料前 t1=Rc
透明材料中 t2=a2−Rv
由折射定律可得 n=cv
解得 t=t1+t2=a−Rc
(2)设射到AB边上P点的光线恰好发生全反射(光路如图)
由 sinC=1n
得 C=30 ∘
由几何知识得 O′P=OO′tanC= 3a6
所以 l=2O′P= 3a3

13.解：(1)小球恰能到达P点，水平方向系统动量守恒有 mv=(3m+m)v′
解得 v′=v4
对小球由动量定理有 I=mv′−mv
解得 I=−34mv
即小球所受合力的冲量大小为 34mv ，方向水平向左
(2)对系统由机械能守恒定律有 12mv2=12(3m+m)v′2+mgh
代入解得 h=3v28g

14.解：(1)ab棒保持静止时，由法拉第电磁感应定律
得 E=sΔBΔt=kL2
由闭合电路欧姆定律有 I=ER+r
右手定则可知a点电势比b高，故 Uab>0 ，且 Uab=Ir
联立解得 Uab=0.1V
(2)ab棒即将开始运动时，有 BIL=FT
又 FT=mg
解得 B=3T
所以 Δt=Bk=10s
(3)剪断细线后，当物块下落达最大速度 vm 时，ab棒向右也达最大速度 vm ，此时 E′=BLvm
因为 I′=E′R+r,BI′L=mg
设物块开始运动到达最大速度过程下落距离为x，则ab棒向右运动距离也为x，则有 E=ΔΦΔt1=BLxΔt1
因为 I=ER+r ， q=IΔt1
由功能关系得 mgx=Q+12(2m)vm2
联立解得 Q=0.027J

15.解：(1)带电粒子在M、N间做匀速直线运动时受力平衡，有 qvB0=Eq
可解得 E=B0v
进入圆形磁场区域后做圆周运动，沿着MN中线射入圆形磁场的粒子能够从C点射出，说明运动半径 r=d ，有 qvB=mv2d
可解得 qm=vBd
(2)贴着M、N板飞出的粒子在圆形磁场区域内运动时间分别最长和最短的运动，轨迹见下图
由于 M′C= 3d,N′C=d ，根据几何关系可知对应的圆心角分别为 120 ∘ 和 60 ∘ 。
粒子在圆形磁场中运动的周期为 T=2πrv=2πdv
所以运动时间分别为 tM=T3=2πd3v
tN=T6=πd3v
所以 Δt=tM−tN=πd3v
(3)所有粒子经圆形磁场偏转后均从C点进入PQ下方磁场，有粒子经过的区域如图阴影部分所示。由几何知识，有 s=πR22+π(2R)212−πR23− 3R24
易知粒子做圆周运动的轨道半径依然是d，
可解得 s=(2π+ 3)d24