福建省宁德市2025-2026学年高二下学期7月期末考试物理试卷

这是一份福建省宁德市2025-2026学年高二下学期7月期末考试物理试卷，共5页。试卷主要包含了1.440， 60，Uab  2V等内容，欢迎下载使用。
1．红外热成像仪能够“看到”物体，主要是检测到物体发出的哪种电磁波？（ ）
A．紫外线 B．红外线 C．微波D．γ 射线
2．2026 年春晚舞台上，机器人创意武术节目《武 BOT》表演如图所示，质量为 m 的机器人由下蹲状态向上起跳，经时间t ，身体伸直并刚好离开地面，速度为 v。在此过程中，地面对机器人的支持力的冲量大小为（ ）
A． mgt  mv
B． mv  mgt
C．mvD． mv  mgt
如图甲所示，金属棒 CD 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向下的匀强磁场中，棒中通以由 C
向 D 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为 θ。侧视图如图乙所示，下列说法正确的是（）
图乙中棒受到的安培力方向水平向左
棒受到的安培力大小为 F 
mg
tanθ
若改用等长质量较小的金属棒则 θ 角变小
若仅将磁感应强度变大则 θ 角变大
边长为 L 的单匝均匀金属线框 abcd 置于光滑水平桌面上，在拉力作用下由静止开始以恒定加速度通过宽度为 4L、方向竖直向下的有界匀强磁场，在整个过程中线框的 bc 边始终与磁场的边界平行，若以 I 表示线框中的电流（以逆时针为电流正方向）、以 F 表示拉力大小（以向右为正方向）、以 Ubc 表示线框 bc 两点间的电势差、以 q 表示线框中某一横截面的电荷量，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是（）
A．B．
C．D．
多选题
一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（）
振动频率为 0.5HzB．振幅为 2m
C．在 t=1s 时速度为 0D．在 t=5s 时加速度方向为 y 轴正方向
如图甲所示，树叶落在平静的水面上，由此产生的水面波可近似为简谐横波。以落叶所在位置 O 为原点，实线圆、虚线圆分别表示相邻的波峰和波谷在 xOy 平面上的投影如图乙所示，A 点为虚线圆与 y 轴的交点，
已知波源振动的周期为1.6 102 s ，下列说法正确的是（）
该横波的波长为 0.8cm B．该横波在水面传播的速度大小为 5m/s C．波源处的质点经过半个周期沿 y 轴移动到 A 点
点处的质点与波源处的质点加速度大小始终相同
“快乐大闯关”游戏中的一套装置如图所示，在一根足够长的光滑水平细杆上套有一个质量为 M=1kg 的金属环，金属环底部用一根长为 L=0.5m 伸长量忽略不计的轻绳悬挂一个质量为m1  0.6kg 的木块。系统初始
处于静止状态。若参赛者在地面上以 10m/s 的初速度、与水平方向成 30°角斜向上抛出一个质量为m2  0.4kg
的沙包。沙包在运动轨迹的最高点刚好水平击中木块，并瞬间粘在木块上（作用时间极短），随后带动金属环运动。重力加速度 g 取 10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的是（）
碰前瞬间沙包的速度大小为 5m/s B．碰后瞬间沙包与木块二者的共同速度大小为2 3m/s C．碰后沙包、木块、金属环三者组成的系统动量守恒 D．木块（含沙包）上升到最大高度时，金属环的速度大小为 3m/s
如图所示，倾角 θ 为 30°的光滑斜面固定在水平面上，空间存在沿斜面向下的匀强电场，场强大小
E=50N/C。一根劲度系数 k 为 100N/m 的轻质弹簧下端固定于斜面底部，上端放一个质量为 1kg、电荷量为
+0.1C 的小物块 a，a 与弹簧间不拴接，开始时 a 静止于 M 点。质量为 2kg 的绝缘不带电小物块 b 从斜面上 N 点由静止释放，与 a 发生正碰后立即粘在一起成为组合体 c（不考虑碰撞过程中电荷量的损失），组合体 c
在之后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为 Ep
 1 kx2 ，重力加速度 g
2
取 10m/s2，两物块均可视为质点，弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是（ ）
当组合体 c 的加速度大小为 0 时，弹簧的形变量为 0.2m
组合体 c 从碰后瞬间运动到最高点的过程中，电势能增加了 1.0J C．M、N 两点间的距离为 0.2m
D．a、b 碰撞过程中损失的机械能为 0.75J
填空题
宁德市气象局的 S 波段多普勒天气雷达，是防范台风、暴雨的核心设备。雷达发射电磁波，当台风云团向雷达移动时，反射波的频率会 （选填“升高”或“降低”）；该现象说明无线电波 （选填“能”或“不能”）发生多普勒效应。
知识点填空题
如图所示为交流发电机模型。N 匝的矩形金属线框处于磁感应强度 B 的水平匀强磁场中，线框面积为 S。线框绕垂直于磁场的转轴 OO'以角速度 ω 匀速转动，将图示时刻记为 t=0，此时穿过线圈的磁通量变化率（选填“最大”或“最小”），线圈产生电动势 e 的瞬时值表达式：e=（V）。
填空题
如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30 107 m ，屏上 P 点距双缝 S1 和 S2 的光程差为
1.325106 m ，则在这里出现的应是（选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为4.30 107 m 的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将（选填“变宽”“变窄”或“不变”）。
实验题
在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，将所需器材组装成如图所示的变压器。
为了确保实验的安全，下列说法中正确的是。 A．为了人身安全，只能使用低压直流电源 B．为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱 C．为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，要先用最大量程挡试测
某次实验中，所用线圈匝数 n1=400 匝和 n2=800 匝，测量的数据如表格所示，则原线圈所接的匝数为
（填“n1”或“n2”）。
某实验小组在分析实验数据时发现，每次实验变压器副线圈输出电压值总比理论值小，下列可能的原因中正确的是。
A．原线圈的匝数太少 B．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 C．原线圈输入电压发生变化 D．铁芯在交变磁场的作用下会发热
某探究小组利用单摆测量当地的重力加速度。实验装置如图甲所示，将力传感器固定在铁架台上，不
U1/V
3.99
6.01
8.02
10.03
U2/V
1.80
2.80
3.80
4.80
可伸长的细线一端连在力传感器上，另一端系住摆球，整个装置处于竖直平面内。
探究小组先用游标卡尺测量摆球直径，示数如图乙所示，则摆球直径为cm；
拉动摆球使细线偏离竖直方向一个较小角度（小于 5°），将摆球由静止释放，力传感器测得拉力随时间变化的图像如图丙所示，根据该图像可知单摆的振动周期 T=（用 t0 表示）；
改变细线长度，测量多组细线的长度 L 和对应的振动周期 T，作出 T2-L 图像如图丁所示，则当地的重力加速度 g=（用图丁中的 a、b 表示）；
探究小组还尝试了另一个实验方案：控制摆球和细线长度均不变，将小球拉离平衡位置后由静止释放，在竖直平面内往复摆动，记下传感器最大示数 F1 和最小示数 F2；多次改变细线与竖直方向的初始夹角并重复上述实验步骤，根据多次的测量数据描绘出 F1-F2 图像，如图戊所示。探究小组利用天平测量得到摆球的质量为 m，若不考虑摆球摆动过程中空气阻力的影响，则重力加速度 g=（用图戊中的 c 和摆球质量 m 表示）。
解答题
如图甲所示，某宿舍门安装有内嵌式方形玻璃透视窗。方形玻璃的厚度CD 
3cm 、折射率n  3 ，
一束经窗框 E 点射向玻璃 O 点的光线恰好能到 B 点，如图乙所示。已知 AO  1cm ，不考虑光的色散和多次
反射，光速 c 为3108 m/s 。求：
入射角的大小；
这束光在玻璃中的传播时间。
某种质谱仪的原理如图所示，加速电场两极板间的电压为 U0；静电分析器的圆弧通道中心线所在圆的半径为 r，通道内有径向电场；磁分析器通道是以 O2 点为圆心的半圆环，其中O2M  3O2 N ，在磁分析器的
下端放置底片，Q 点为 MN 的中点。磁分析器内存在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，方向如图所示。一个质量为 m、电荷量为 q 的正离子从 P 点飘入加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线做匀速圆周运动，随后由 Q 点进入磁分析器中，恰好打在底片的正中间位置。忽略离子的初速度和重力。求：
离子飞出加速电场时的速度大小；
中心线处的电场强度大小；
调节加速电场两极板间的电压和中心线处的电场强度，离子仍能沿原路径由 Q 点进入磁分析器中，求粒子能打中底片时电压 U 的取值范围。
如图甲所示，在倾角θ 30 的光滑斜面上，有一质量m  1kg 的粗糙“U”形金属导轨 cdef，其中 de 长
L=2m，电阻r  0.5 ；cd、ef 足够长且电阻不计，de 与斜面底边平行。现有一长度也为 2m 的粗糙导体棒
ab 平行于 de 放置在导轨上，且由斜面上的两个立柱挡住，导体棒质量M  4 3 kg ，电阻 R  0.5 。在立
3
柱下方存在垂直斜面向下的有界匀强磁场（磁场区域为 EFGH），上方存在沿斜面向上的匀强磁场、两磁场的磁感应强度 B 大小均为 1T。以 de 边初始位置为原点 O、沿斜面向下为正方向建立坐标 x 轴。t=0 时，对导轨 de 边施加沿斜面向下的拉力 F，使其从静止开始做匀加速直线运动。当t  2s 时，导轨的速度为 2m/s，
此时撤去拉力，当导轨速度为 1m/s 时，导轨的 de 边恰好离开下方磁场区域，导轨向下运动过程的速度与位置坐标关系图像如图乙所示，其中 MN 为直线。已知导体棒 ab 始终与 de 平行，重力加速度 g 取 10m/s2。求：
当t  2s 时，导体棒 ab 两端的电压 Uab 的大小；
前 2s 内通过导体棒 ab 横截面的电荷量 q；
导体棒 ab 与导轨之间的动摩擦因数 μ；
从撤去外力到导轨的 de 边恰好离开下方磁场区域的过程中，导体棒 ab 所产生的焦耳热 Q 的大小。
参考答案
升高能
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
B
D
C
BC
AD
BD
AD
最小
NBSωsinωt
暗条纹变窄
12．(1)C
n2
BD 13．(1)1.440
(2) 4t0
4π2a
(3)
b
c
3m
14．(1) 60
(2) 2 3 1010 s
3
【详解】（1）
设入射角为θ，折射角为θ 根据折射定律有n  sinθ1
12
sinθ2
3
根据题意知，恰好射到 B 点的光线的折射角的正切值tanθ2  3
联立上式解得θ1  60
AO2  AB2
（2）设这束光在玻璃中的路程为 SOB ，得SOB 
这束光在玻璃中传播时间t  SOB
v
由n  c
v
2qU0
m
解得t  2 3 1010 s 3
15．(1)
2U0
r
9 U
16 0
 U  25 U
160
【详解】（1）离子进入加速电场后，由动能定理qU
 1 mv2
2qU0
m
解得v0 
020
v2
设静电分析器中的电场强度为 E，离子进入静电分析器后，由牛顿第二定律qE  m 0
r
联立上式解得 E  2U0
r
v2
设O2 N 的长度为 R，依题意可得qv0 B  m 0
2R
且qU
 1 mv2
020
2qB22
联立上式解得U0 m R
当离子打到底片最上方时，由几何关系可知离子轨迹半径 Rmin
 3 R
2
同理可得U
min
 9 U
16 0
当离子打到底片最下方时，由几何关系可知离子轨迹半径 Rmax
 5 R
2
同理可得U
max
 25U
16 0
故电压 U 的取值范围 9 U
16 0
 U  25 U
160
16．(1)Uab  2V
q  4C
μ 0.25
Q  0.6J
【详解】（1）依题意， t  2s 时，导轨的速度v1 为 2m/s，切割磁感线产生的感应电动势为 E  BLv1  4V
此时导体棒 ab 两端的电压为Uab 
E
R  r
R  2V
前 2s 内，导轨做匀加速直线运动，则导轨的位移为 x1
 0  v1 t  2m 2
前 2s 内，导轨切割产生的平均感应电动势为： E  
t
  BLx1
回路的平均电流为 I 
E
R  r
前 2s 内通过导体棒 ab 横截面的电荷量为q  I t  4C
撤去外力后，金属导轨做变速运动，设导轨的速度为 v，则由动量定理得
mgsin30  t   BILΔt   μMgcs30  BILΔt  mν mv1 ；
mgsin30  t  μMgcs30  t  1 μ B2L2 x  x1  m ν v 
R  r1
依题意，v-x 图像的 MN 为直线，故 mgsin30 t  μMgcs30  t  0
m
解得μ 0.25
由 v-x 图像可知，MN 为直线的斜率可表示为k  v2  v1
x2  x1
由（3）可知k  
1 μ B2L2 m  R  r 
解得 x2  2.2m
任意时刻导轨的电流为 I 
BLv R  r
B2L2v
导轨 de 边受到的安培力为 FA  BIL 
R  r
因为 FA 与速度成线性关系，所以撤去外力后， FA 与位置坐标 x 也成线性关系，当v1  2m / s 时， FA1  8N ；当v2  1m / s 时， FA2  4N
故 FA
 FA1  FA2  6N
2
由功能关系可知，回路产生的焦耳热为导轨克服安培力所做的功，则Q总  FA  x2  x1 
所以导体棒 ab 所产生的焦耳热为Q 
R Q
R  r 总
 0.6J