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湖北荆州市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.光学相关知识的四幅实验观测图样如图所示，根据图样的特点分析下列说法正确的是( )
A. 甲图是牛顿环，是反射光互相干涉产生的现象
B. 乙图的亮斑是圆盘衍射的“泊松亮斑”，圆板中心这个亮斑最早是由泊松发现的
C. 丙图是小孔成像，能产生倒立的像，说明光具有波动性
D. 丁图是圆孔衍射，中央亮圆亮度大，外面是明暗相间的等距圆环
2.类比磁通量的概念，在电场中可定义电通量，条件为、垂直。如图所示，一长方形面与竖直方向的夹角为，磁感应强度为的匀强磁场竖直向下，已知对应的磁通量为，下列说法正确的是( )
A. 表示磁感线条数，说明穿过单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度
B. 长方形的面积为
C. 若把匀强磁场改成竖直向下的电场强度为的匀强电场，则电通量为
D. 表示电场线条数，说明穿过单位面积的电场线条数等于该处的电场强度
3.两相干波源、产生的两组同心圆波阵面如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻的实线与虚线之间相差半个波长，、是交点，下列说法正确的是( )
A. 波源、的频率相同，相位差恒定，且振幅也一定相等
B. 点在某些时刻位移为，在某些时刻位移最大
C. 点的振幅一定为，且始终处于“平静”状态
D. 点所在的双曲实线是减弱区，点所在的双曲虚线是加强区
4.如图甲所示，电磁波的波长范围很广，按电磁波的波长大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱；如图乙所示，让一群带电粒子连续的从小磁针被悬挂的下方从右向左不停的飞过，发现小磁针的极向外转动、极向里转动；如图丙所示，安培受通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似的启发，提出了“分子电流”。他认为，在物质内部，存在着一种环形电流分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体；如图丁所示的原子发射光谱只有一些分立的亮线。下列说法正确的是( )
A. 对甲图，电磁波虽然具有能量，但它不是物质
B. 对乙图，这群粒子带正电
C. 对丙图，磁感线是真实存在的线，“分子电流”是真实的理论
D. 对丁图，原子能级是分立的，辐射出光子的能量是分立的，发射光谱也是分立的亮线
5.如图所示，两位同学用绳形成一列沿水平方向稳定传播的绳波，某一时刻，绳波上的三个点、、的连线沿水平方向，已知、两点间的距离为，、两点间的距离为，振动从点传到点的时间为，绳波的振幅为，下列说法正确的是( )
A. 、两点的振动方向总是相反
B. 绳波的传播速度为
C. 绳波的振动周期为
D. 若一段时间内点运动的路程为，则点的运动时间为
6.如图所示的磁流体发电机，一束等离子体以速度匀速穿过、极板间，匀强磁场的磁感应强度大小为，两板间的距离为，两极板、间等离子体的电阻与负载的电阻相等均为，下列说法正确的是( )
A. 极板带正电 B. 两板间的匀强电场强度大小
C. 电源的效率为 D. 回路的电流为
7.如图所示，甲、乙两物块均视为质点均放置在水平面上的光滑区域，光滑区域的左侧为粗糙区域，右侧为粗糙区域，现让甲获得水平向右的速度，与乙发生弹性碰撞后，甲、乙的速度大小等大，已知碰后甲、乙在粗糙区域匀减速直线运动的距离相等均为，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 碰后甲、乙均在粗糙区域做匀减速直线运动
B. 碰后甲、乙的速度大小均为
C. 甲、乙的质量之比为
D. 甲与粗糙区域，乙与粗糙区域间的动摩擦因数均为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，内壁光滑、半径为的圆弧轨道水平固定放置在光滑的水平面上，匀强磁场方向竖直向上，质量为，带电量为的小球视为质点，从点开始受到方向始终沿圆弧轨道切向、大小恒定为的拉力，当小球沿圆弧轨道的内侧经半个圆周运动到点时恰好离开圆弧轨道，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 小球在点的速度的大小为
B. 小球从点到点的运动时间为
C. 小球从点运动到点过程中所受合力冲量的大小为
D. 匀强磁场的磁感应强度大小为
9.将风能发电简化为如图所示的风洞实验模型，一风机喷口的横截面积为，喷风速度为，风的密度为，然后风的横截面保持为，打在竖直放置的挡板上时速度变为，下列说法正确的是( )
A. 一段时间内，作用在竖直挡板上的风的质量为
B. 一段时间内，喷出的风对应的动能为
C. 风机喷风功率为
D. 竖直挡板对风的平均作用力大小为
10.如图甲所示，是圆周上的两个点，是圆心，，在两个点各固定一个垂直纸面的通电长直导线，两条直导线在点产生的磁感应强度大小均为。如图乙所示，间距为的两条光滑平行导轨倾斜固定放置，倾角为，另有两条间距也为的粗糙平行导轨水平固定放置，整个空间存在垂直倾斜导轨向下的匀强磁场，磁感应强度大小等于图甲中点处的磁感应强度大小。两电阻均为长度均为的金属棒、均通上向里的电流，均垂直导轨放置且处于静止状态，其中金属棒与导轨间的摩擦力达到最大静摩擦力。金属棒的质量是金属棒的倍，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。下列说法正确的是( )
A. 点的磁感应强度大小为
B. 金属棒所受的安培力大小为
C. 金属棒的质量为
D. 金属棒与水平导轨间的动摩擦因数为
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.用如图所示的装置来测量当地的重力加速度，把一小棍压在桌面上，把拴毛笔的绳子套在小棍上，毛笔杆上绑有一小重物，毛笔下放一与小棍平行的标有轴、轴的白纸，毛笔静止不动时，使轴恰好位于笔尖正下方，当毛笔沿轴摆动时，操作者沿轴匀速拖动白纸，则毛笔在白纸上画出正弦曲线，测得相邻的最大值之间距离为；实验过程中，拖动白纸移动的距离为时，测得对应的运动时间为，实验前测得悬点到重物重心的距离为，回答下列问题：
实验过程中，应让重物的体积 选填“小些”或“大些”、质量 选填“小些”或“大些”，实验过程中绳子与竖直方向的夹角不能太大，测量时间从重物在 选填“最高点”或“最低点”开始计时，这样重力加速度的测量误差就小些；如果进行多次实验，每次做实验拖动白纸匀速运动的速度不相等， 选填“会影响”或“不会影响”重力加速度的测量。
单摆摆动的周期 ，重力加速度 两空均用题中所给的物理量符号来表示。
12.某实验小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。小球乙放置在竖直固定的细杆上，小球甲用轻质细线悬挂在天花板上，甲静止在最低点时与乙接触且细线竖直两球心等高。甲、乙半径相等，质量分别为；细杆的右侧固定一竖直挡板，测得细杆与挡板间的距离为；现将甲向左拉离最低点上升高度为时由静止释放细线伸直，运动到最低点与乙碰撞，碰后立即剪断细线不影响甲的速度，两小球均向右做平抛运动，然后分别打在竖直挡板上，测得两平抛运动下落的高度分别为，回答下列问题。
分析实验可得 选填“大于”或“不大于”，碰后 选填“甲”或“乙”平抛运动下落的高度为。
在误差允许范围内，若满足关系式 用题中所给的物理量符号来表示，则可验证甲、乙碰撞中的动量守恒。
在误差允许范围内，若满足关系式 用题中所给的物理量符号来表示，则可验证甲、乙发生弹性碰撞。
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
13.如图所示的玻璃砖，横截面为，一束单色光从边的点射入，折射光射到边上的点恰好不从边射出，已知入射光的延长线与折射光的夹角也为，折射光与边的夹角为两点间的距离为，光在真空中传播速度为。
求的值以及玻璃砖的折射率；
求该单色光从点到点的传播时间。
14.如图所示的平面直角坐标系，虚线圆的圆心在坐标原点，与轴正半轴的交点为，虚线圆内存在垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，第三象限虚线圆外存在沿轴正方向、电场强度大小为的匀强电场与垂直纸面向外的匀强磁场。若一群质量为带电量为的粒子不计重力从轴左侧虚线圆上各点以沿轴正方向的速度射入磁场，最终都从点射出磁场。现让质量为带电量为的粒子不计重力从点以速度垂直电场、磁场射入，则沿平行轴的虚线运动到虚线圆上的点，然后运动轨迹经过点到达点，已知两点间的距离等于虚线圆的半径。
求虚线圆的半径以及垂直纸面向外的匀强磁场的磁感应强度大小；
求点与轴的距离以及粒子从点运动到点的运动时间；
求粒子从点运动到点的平均加速度的大小。
15.如图所示，光滑倾斜导轨平行固定放置，与水平面的夹角均为，间距为，光滑水平导轨平行固定放置，间距也为。两点和两点均用光滑弯曲塑料导轨非常短连接。两点，两点均用光滑平直塑料导轨非常短连接，内阻为、电动势为的电源接在两点间，电容为的电容器接在两点间，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直水平导轨向下倾斜导轨不在此磁场范围内。导体棒、的质量相等、电阻均为，长度均为，导体棒垂直放置在上。现让导体棒垂直由静止释放，下落的高度为时到达两点，然后动能无损失经过运动到水平面，导体棒到达两点的瞬间，若加上垂直倾斜导轨向上磁感应强度为为未知量的匀强磁场，流经导体棒的电流刚好为，若加上方向由点指向点的磁感应强度也为为未知量的匀强磁场，导体棒刚好不受支持力，导轨与导线的电阻均忽略不计，重力加速度为。
的大小以及导体棒的质量；
导体棒在水平面运动，已知当导体棒、达到共速时导体棒正好运动到处立即移走导体棒，求此过程导体棒产生的焦耳热以及流过导体棒某一横截面的电荷量；
接第问，导体棒在上稳定运行时的速度大小。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.小些
大些
最低点
不会影响

12.大于
甲

13.解：由几何关系可得光在 点的折射角为
入射光的延长线与折射光的夹角为 ，则入射角
由几何关系可得
折射光射到 边上的 点恰好不从 边射出，即在 点恰好发生全反射，临界角
由折射定律可得
又
综合可得
解得
设 两点间的距离为 ，在 中，由正弦定理可得
解得
又 ，
综合可得

14.解：一群质量为 、带电量为 的粒子不计重力从 轴左侧虚线圆上各点以沿 轴正方向的速度 射入磁场，最终都从 点射出磁场，满足磁聚焦原理，虚线圆的半径等于轨迹圆的半径，由
可得虚线圆的半径为
粒子从 点运动到 点由二力平衡可得
解得
从 点进入磁场的粒子，设轨迹的圆心为 ，连接 ，由于
则 在虚线圆上， 均为边长为 的正三角形，其中
由几何关系可得 轴与 垂直平分，则 点与 轴的距离为
粒子从 点运动到 点的运动时间为
粒子在虚线圆中运动周期为
粒子从 点运动到 点的运动时间为
则粒子从 点运动到 点的运动时间为
两点的速度夹角为 ，由矢量运算，粒子从 点运动到 点速度的变化量为
平均加速度的大小为
联立解得

15.解：导体棒下滑的过程由机械能守恒定律可得
解得
导体棒到达 两点的瞬间，若加上垂直倾斜导轨向上、磁感应强度大小为 为未知量的匀强磁场，导体棒的电流刚好为，则
若加上方向由 指向 磁感应强度大小也为 为未知量的匀强磁场，导体棒刚好不受支持力则有 ，
联立解得
导体棒在水平面运动，到导体棒、达共速，由动量守恒可得
设导体棒产生的焦耳热为 ，由能量守恒可得
综合解得
对导体棒应用动量定理
结合
综合可得
设导体棒在 上稳定运行时的速度为 ，则
对导体棒应用动量定理
结合
综合解得

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