山东省潍坊市2025-2026学年高二上学期期末质量监测物理试卷（含答案）

这是一份山东省潍坊市2025-2026学年高二上学期期末质量监测物理试卷（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。
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述，说法正确的是( )
A. 图甲中医用纤维式内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明；这是利用了光的干涉
B. 图乙中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹，这是光的全反射现象
C. 图丙中单色光通过狭缝可以在光屏上呈现条纹状图样，这是光的衍射现象
D. 图丁中利用偏振现象制成的偏振眼镜，可用来观看立体电影，这说明光是纵波
2.如图是一个单摆的共振曲线，若摆长增大，则共振曲线振幅最大值所对应的横坐标值变化情况为( )
A. 减小B. 不变C. 增大D. 无法确定
3.如图所示，在磁感应强度大小为B、垂直纸面向里的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向外，a、b是以直导线为圆心的同一圆周上的两点。关于a、b两点合磁场磁感应强度，下列说法正确的是( )
A. 大小不等，方向相同B. 大小不等，方向不同
C. 大小相等，方向相同D. 大小相等，方向不同
4.人从高处跳下时，为了免受伤害，往往在脚落地时会顺势屈膝，关于屈膝下蹲动作，下列说法正确的是( )
A. 可减小地面对人的冲量B. 可减小重力的冲量
C. 可减小地面对人的平均作用力D. 可减小人与地面的作用时间
5.如图甲所示，将一个小球套在光滑细杆上，小球与轻弹簧相连组成弹簧振子，弹簧与细杆间无接触，小球沿水平方向在a、b间做简谐运动，O为平衡位置。取a向b方向为正，振动图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. t=1.5s时，小球位移为5cm
B. t=1.5s时，小球由b向O运动
C. 小球在a、b位置时，动能为零，加速度也为零
D. 小球从a经O到b的过程中，回复力先做负功、后做正功
6.如图所示，在均匀介质中有一直线坐标系，两波源S1、S2分别位于x1=1m和x2=4m处，其振动方向相同，频率均为6Hz。两波源产生的简谐横波沿直线相向传播，波速为6m/s。已知两波源振动的初始相位相同，则S1和S2间合振动振幅最小点的位置个数为( )
A. 2个B. 4个C. 6个D. 8个
7.如图所示，OAB为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面。AB⌢为一半径为R的圆弧，O为其圆心，水平向右的平行光垂直于AO射入透明材料。若只考虑首次从AO直接射向弧AB⌢的光线，弧AB⌢上三分之一区域有光线射出，其余三分之二区域无光线射出。光在真空中的传播速度为c，从弧AB⌢射出的光线在透明材料中传播的最短时间为( )
A. 3R3cB. R3cC. RcD. 3Rc
8.如图为一种测量磁感应强度的装置，测量区为一横截面为正方形(边长为L)的固定真空容器，容器左右两侧面为导体，其他部分为绝缘体。容器中放置一边长为L的金属活塞，活塞可在容器内无摩擦滑动，活塞下端通过一弹簧与容器底部连接(均拴接)，初始时活塞静置在容器中间，活塞中线与0刻线对齐。将测量区全部放入某垂直纸面的匀强磁场当中，闭合开关S，通过活塞上升或下降的高度，即可判断磁场的方向和磁感应强度的大小。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S，若活塞下降，说明磁场方向垂直纸面向里
B. 若电流表示数为I，稳定后活塞向上移动的高度为h，则磁感应强度的大小为khIL
C. 将滑动变阻器的滑片向左移动，可以提升检测的灵敏度(测量同一磁场，活塞高度变化更明显)
D. 该装置也可以测量与纸面平行的磁场的磁感应强度
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时的波形图如图所示。已知波的传播速度v=10m/s，关于介质中x=2m处的质点P，说法正确的是( )
A. 振幅为20cm
B. 振动周期为0.4s
C. t=0时刻质点P沿y轴负方向振动
D. 质点P的振动方程为y=10sin5πtcm
10.劈尖干涉是一种薄膜干涉。如图甲所示，将一块标准玻璃板放置在另一块标准玻璃板上，在一端夹入一厚度为h的薄片，从而在两玻璃之间形成一个劈形空气薄膜，当红光从正上方入射后，从上往下可看到如图乙所示的干涉条纹。图中薄片左端到劈尖顶点的距离为L，下列说法正确的是( )
A. 图乙中相邻亮条纹是间距相等的
B. 若换用紫光入射，条纹间距变大
C. 若将薄片从图示位置向右移动一小段距离ΔL，干涉条纹间距变为原来的LΔL
D. 若将薄片从图示位置向左移动一小段距离ΔL，干涉条纹间距变为原来的L−ΔLL
11.如图甲所示，质量分别为m、4m的两物块a、b放在光滑水平面上，用轻质橡皮条水平连接，橡皮条恰好处于原长。0时刻给a向左的瞬时冲量，同时给b向右的瞬时冲量，以b的初速度方向为正，在此后的t0时间内，a、b运动的v−t图像如图乙所示。已知t0时刻橡皮条弹性势能为10J，图像中的阴影面积为S，橡皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是( )
A. 0∼t0时间内，a运动的距离为0.8S
B. 0∼t0时间内，b运动的距离为0.2S
C. 从t0时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对a做功2J
D. 从t0时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对a做功8J
12.图甲为一底面半径为R的足够长且竖直放置的圆柱体系统。O点有一电子源，向空间各个方向发射速度大小恒定、质量为m、电量为e的电子，系统内有大小可调、方向沿中心轴向下的匀强磁场，其横截面及轴截面示意图如图乙所示。当磁感应强度大小为B0时，恰好没有电子落到柱体壁上。已知电子碰到柱体壁会被吸收并电中和，R、B0、m、e均为已知量，忽略磁场的边界效应，不计电子的重力及相互作用力。若磁感应强度大小变为12B0，则( )
A. 垂直中心轴发射的电子落到柱体壁上的时间为2πm3eB0
B. 垂直中心轴发射的电子落到柱体壁上的时间为4πm3eB0
C. 柱体壁上落有电子的区域面积为2 3π2R2
D. 柱体壁上落有电子的区域面积为 3π2R2
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某兴趣小组在利用单摆测量当地重力加速度的过程中发现：用单根线的摆进行实验时，容易出现圆锥摆的情况，进而导致测量结果出现较大误差。于是该组同学改进了实验方案，利用图甲所示的双线摆进行实验。
(1)装置组装：将两段长度相等且不可伸长的细绳一端分别固定在两个竖直墙壁上，固定点记为A、B(A、B点在同一水平面上)，另一端与一小钢球相连，连接点记为C。
(2)摆长测量：用刻度尺测出一根细绳的长度为l，A、B两点的间距为a，用游标卡尺测出小球的直径为d，则摆长L= 。
(3)周期测量：将摆垂直纸面方向拉开一个小角度(小于5°)，静止释放，待摆动稳定后，利用秒表测量摆的周期，请简述利用秒表测量单摆周期的过程 。
(4)重力加速度计算：多次改变细绳的长度，重复实验，根据实验数据绘制得到如图乙所示的T2−L图像，可知当地重力加速度g= (用图乙中字母表示)。
14.某兴趣小组将一辆电动自行车电瓶充满电后取下一块电池，测量它的电动势(约12V)和内阻(约1Ω)。实验室提供的实验器材如下：
A.电压表V(量程0∼15V，内阻约为50kΩ)
B.电流表A(量程0∼0.6A，内阻为10Ω)
C.滑动变阻器R1(0∼10Ω)
D.定值电阻R2=2.5Ω
E.定值电阻R3=100Ω
F.开关、导线若干
(1)为了满足实验要求，电流表需要并联定值电阻 (填“R2”或“R3”)；
(2)为了消除系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，选用 (填“甲”或“乙”)实验电路图；
(3)如图所示为兴趣小组利用正确实验电路获得数据后绘制的U−I图像的部分图线，则电池的电动势E= V，内阻r= Ω(结果均保留3位有效数字)。
四、计算题：本大题共4小题，共42分。
15.如图所示，为研究水波传播规律，将轻质弹簧与小球组成的弹簧振子放在湖面上方，湖面上沿水波传播的某方向建立x轴。小球静止时刚好位于坐标原点O处，在轴上间距为3m的A、B两点各放置一浮标，浮标只随水波在A、B两处上下振动。当弹簧振子振动时，位移随时间变化关系满足y=10sin2πtcm。已知某时刻A处浮标位于平衡位置向上振动时，B处浮标正好位于波峰。求：
(1)弹簧振子振动周期；
(2)水波传播速度。
16.如图所示，一个半径为r的圆柱形软木塞，在它的底部圆心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为43r，这时从液面上方各个方向看向液体中，恰好看不到大头针。已知光在真空中的速度为c。求：
(1)液体的折射率n；
(2)从大头针顶端发出的光到达软木塞边缘(A点)的时间。
17.如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场、在第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。置于y轴正半轴M点处的粒子源，可以连续发射多个质量为m、电荷量为−q(q>0)的粒子，粒子以速度v0从与y轴负方向成60°角射入第一象限，经电场偏转后从点Pd,0垂直x轴进入第四象限，再从N点与y轴负方向成60°角射入第三象限，第三象限内有大小可变且垂直纸面的匀强磁场，粒子在第三象限内发生偏转后，可以打在放置于x轴负半轴上的粒子接收器上，已知粒子接收器右端点C到O点距离为d，左端点D到O点距离为3d，不计粒子重力，不考虑进入第二象限的粒子。
(1)求第一象限内电场强度E的大小；
(2)求第四象限内磁感应强度B的大小；
(3)要使所有粒子都打在粒子接收器上，说明第三象限磁场方向并计算磁感应强度大小的取值范围。
18.如图所示，劲度系数k=100N/m的轻质弹簧一端拴接在上表面光滑的固定水平平台的左端，另一端与小物块A拴接，N点为平台的右端。木板C与平台上表面相平且紧挨平台右端，静止放置在光滑水平桌面上。初始时弹簧处于原长，紧挨A将小物块B静止放置于M点，MN之间距离L=0.32m。现缓慢将A向左移动x1=0.4m后，由静止释放，A、B发生弹性碰撞，最终B恰好不从C滑下。已知B与C间的动摩擦因数μ=0.4，A、B质量分别为mA=4kg、mB=1kg，C的质量mC=3kg，弹簧的弹性势能表达式为Ep=12kx2(x为形变量，k为弹簧的劲度系数)，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)A、B碰撞后瞬间A、B的速度大小；
(2)木板C的长度l；
(3)从A、B分离到B与C达到共速，每当A的位移大小为0.12m时，B相对C左端的距离可能为多少(弹簧振子的周期公式T=2π mk，k为弹簧的劲度系数，m为振子的质量，π≈3)。
参考答案
1.C
2.A
3.D
4.C
5.B
6.C
7.D
8.B
9.BD
10.AD
11.ABD
12.AC
13.L= l2−a24+d2
当摆球运动到最低点时开始计时，并开始计数，数出 n 个全振动，停止计时，读出秒表时间为 t ，则单摆的周期为 T=tn
g=4π2(L2−L1)T22−T12

14.R2
乙
12.0
1.00

15.(1)弹簧振子振动周期 T=2πω=2π2πs=1s
(2)由题意知， AB=3m=n+34λ (n=0,1,2,3…)
水波传播速度 v=λT
解得 v=124n+3m/s (n=0,1,2,3…)

16.(1)从大头针顶端到A点的连线与竖直方向的夹角 θ 满足
tanθ=r43r=34
此时沿此方向射向液面的光线恰好发生全反射，即入射角C等于临界角 θ ，则
n=1sinC=135=53
(2)大头针顶端到A点的距离为
s= r2+43r2=53r
光在液体中的传播速度
v=cn=c53=3c5
所需时间
t=sv=53r3c5=25r9c

17.(1)粒子在第一象限的运动可以分解为沿 x 轴正方向的运动和沿 y 轴负方向的运动，由题意可知，粒子沿 x 轴正方向做匀减速直线运动且运动到 P 点时沿 x 轴正方向速度为0，粒子沿 y 轴负方向的运动为匀速直线运动，则有沿 x 轴正方向 v1=(v0sin60 ∘)2=2×qEm⋅d
解得 E=3mv028qd 。
(2)粒子在第四象限的运动如图所示：
由几何关系可知 R−Rsin30 ∘=d
解得 R=2d
粒子进入第四象限的速度为 v2=v0cs60 ∘=12v0
粒子在第四象限做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有 qv2B=mv22R
联立解得 B=mv04qd ；
(3)粒子在第三象限应该向上偏转，根据左手定则可知，磁感应强度方向垂直纸面向里，由题意可知，随磁感应强度变化，粒子打在 C 点或 D 点是临界条件，当粒子打在 C 点时，粒子运动图像如图所示：
由(2)可知 ON= 3d ，所以有 2r1=CN= d2+( 3d)2=2d
解得 r1=d
粒子在第三象限做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有 qv2B′1=mv22r1
联立解得 B′1=mv02qd
当粒子打在 D 点时，粒子运动图像如图所示：
由于 CD=CN=2d ，所以 r2=2d
粒子在第三象限做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有 qv2B′′1=mv22r2
联立解得 B′′1=mv04qd
即要使所有粒子都打在粒子接收器上，第三象限磁感应强度大小的取值范围为 mv04qd≤B1≤mv02qd 。

18.(1)设A、B碰撞前瞬间A的速度为 v ，根据能量守恒有 12kx12=12mAv2
解得 v=2m/s
设A、B碰撞后瞬间A、B的速度分别为 vA 和 vB ，根据动量守恒和机械能守恒有 mAv=mAvA+mBvB ， 12mAv2=12mAvA2+12mBvB2
解得 vA=1.2m/s ， vB=3.2m/s
(2)B滑到C上后，根据动量守恒和能量守恒有 mBvB=mB+mCv共 ， 12mBvB2=12mB+mCv共2+μmBgl
联立解得 l=0.96m ， v共=0.8m/s
(3)A、B碰撞后B在平台上滑行的时间为 t1=LvB=
设B滑上C后与C达到共速所用时间为 t2 ，对B由动量定理得 −μmBgt2=mBv共−mBvB
解得 t2=0.6s
则从A、B分离到B与C达到共速所用时间 t总=t1+t2=0.1+0.6s=0.7s
A、B碰撞后A做简谐运动，设振幅为A，根据能量守恒有 12mAvA2=12kA2
解得 A=0.24m
A的振动周期为 T=2π mAk=2×3× 4100s=1.2s
又 ω=2πT=2π1.2rad/s=5π3rad/s
设向右为正方向，则A的振动方程为 x=0.24sin5π3tm
A的位移大小为0.12m时，即 0.24sin5π3tm=±0.12m
又 t≤t总=0.7s
解得 t 的可能取值为0.1s、0.5s、0.7s。已知 t=0.1s 时B恰好到达C的左端，即B相对C左端的距离为0； t=0.7s 时B恰好到达C的右端，即B相对C左端的距离为0.96m；B在C上滑行时，B与C的加速度大小分别为 aB=μmBgmB=μg=0.4×10m/s2=4m/s2 ， aC=μmBgmC=0.4×1×103m/s2=43m/s2
t=0.5s 时，即B滑上C后的 t′=0.4s 时，B距C左端的距离为 Δx=vBt′−12aBt′2−12aCt′2=3.2×0.4−12×4×0.42−12×43×0.42m=6475m
故B相对C左端的距离可能为0、 6475m 、0.96m。