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湖北随州市2025-2026学年高二上学期期末物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列生活中的光学现象，与光的干涉现象直接相关的是( )
A. 放在有水的碗里的筷子，看上去发生了弯折
B. 肥皂泡在阳光下呈现出绚丽的彩色花纹
C. 通过偏振片观察手机屏幕，旋转偏振片时亮度变化
D. 雨后天空出现彩虹
2.下列关于水平弹簧振子的说法中，能证明其做简谐运动的是( )
A. 振子在水平方向往复运动
B. 振子做“匀加速匀减速”反复切换的运动
C. 振子的速度大小随时间做周期性变化
D. 振子所受合力大小与偏离平衡位置的位移大小成正比，合力方向与位移方向相反
3.如图所示，是甲、乙两个单摆的振动图像，可得甲、乙的摆长之比为( )
A. B. C. D.
4.篮球比赛中，运动员将迎面飞来的篮球速度方向水平向左推回，推回后篮球速度方向水平向右，且速度大小不变。若篮球质量为，速度大小为，推球时间为，下列说法正确的是( )
A. 篮球的动量变化量为零 B. 运动员对篮球的平均作用力方向水平向左
C. 篮球的动量变化量大小为 D. 运动员对篮球的平均作用力大小为
5.在家庭供电电路中，供电电源的内阻不可忽略，用户端电压通常标注为。当同时打开客厅灯、卧室灯、厨房灯等多盏电灯时，与只开一盏厨房灯相比，下列说法正确的是( )
A. 外电路总电阻变大，每盏灯两端电压变大 B. 外电路总电阻变大，每盏灯两端电压变小
C. 外电路总电阻变小，每盏灯两端电压变大 D. 外电路总电阻变小，每盏灯两端电压变小
6.如图所示，正方形线框整体由的四条边和对角线组成，且是材质、粗细均完全相同的金属棒，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点、与直流电源两端相接，已知导体棒受到的安培力大小为，则正方形线框整体受到的安培力的大小为( )
A. B. C. D.
7.据中国地震台网正式测定，年月日时分，山西省忻州市忻府区发生级地震，震源深度千米。当地一居民正好记录下地震预警电视上的预警信息，而“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，某机械波沿轴传播，图甲为时的波动图像，此时、两质点的位移均为，图乙为处质点的振动图像，则( )
A. 这列波的传播速度为
B. 时，、两质点速度相同
C. 质点的振动方程为
D. 从开始经过，质点经过的路程小于
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.在随州市年中小学师生数理科技节上，某学校物理兴趣小组的学生展示了音叉产生简谐声波的实验，如图所示，在水平桌面上将两个音叉和间隔一定距离正对放置，下列说法正确的是( )
A. 若音叉与音叉的固有频率不同，敲击音叉，音叉不可能发出声音
B. 若音叉与音叉的固有频率相同，敲击音叉，音叉发出的声音最大
C. 若只敲击音叉，音叉会发出声音，且音叉发出声波的频率等于音叉发出声波的频率
D. 若同时敲击音叉和，音叉和发出的声波相遇时，一定会发生干涉
9.随州市正在进行城市排污管道的改造和升级，排污管道末端安装如图所示的电磁流量计。流量计处于沿竖直方向磁感应强度大小为的匀强磁场中，其测量管由绝缘材料制成，长为、直径为，左右两端开口，在前后两个内侧面、处固定有金属板作为电极。当污水含有大量的正、负离子充满管口从左向右流经该测量管时，稳定后、两侧的电压为未知，且侧电势比侧电势低，显示器显示污水流量为单位时间内排出的污水体积。下列说法正确的是( )
A. 磁场方向竖直向上 B. 、两侧的电压大小为
C. 显示器的示数与污水中离子浓度有关 D. 污水流量与成正比，与、无关
10.用三块大小相同的正方形绝缘薄板制成的固定框架如图所示，框架处在平行于棱的匀强磁场中，而中心有一小孔。沿垂直于面方向，从小孔射入质量为、电荷量为的粒子。已知：正方形薄板的边长为，粒子射入框架时速率为，粒子与薄板的碰撞为弹性碰撞，粒子重力忽略不计。若此粒子经过与薄板的多次碰撞最终能垂直于面从小孔射出，则下列判断正确的有( )
A. 匀强磁场的磁感应强度可能为 B. 匀强磁场的磁感应强度可能为
C. 粒子在框架中运动的时间可能为 D. 粒子在框架中运动的时间可能为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.为了验证动量守恒定律，小李同学用如图甲所示实验装置来进行实验，实验原理如图乙所示。图乙中点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的入射小球多次从斜轨上同一位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，然后把质量为的被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上同样位置由静止释放，与小球相碰，并且重复多次，实验得到小球落点的平均位置分别为、，测量、、分别为、、距点的水平距离。
关于本实验，下列说法正确的是
A.两小球质量必须满足
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽末端必须水平
若测量数据近似满足关系式，则说明两小球碰撞过程 选填“动量守恒”或“机械能守恒”。
在验证动量守恒后，若测量数据满足表达式 用、、、、表示，则说明碰撞为弹性碰撞。
12.磷酸铁锂电池具有较高的安全性和能量密度，广泛应用于我国的电动汽车。某同学利用以下器材测量单体磷酸铁锂电池的电动势和内阻。
A. 磷酸铁锂电池电动势约为，内阻为几百毫欧
B.电压表
C. 毫安表量程，内阻为
D.定值电阻
E. 定值电阻
F. 滑动变阻器最大阻值为
G. 开关、导线若干
根据提供的器材，设计电路如图甲所示。
开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至 选填“左”或“右”端。
根据实验需要，要把毫安表改装成更大量程的电流表，则定值电阻应该与毫安表 选填“串”或“并”联。
电压表选择“”量程，连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，某次电压表读数如图乙所示，则读数 ；此后多次记录电压表的示数、改装后电流表的示数，作出图线如图丙所示，该磷酸铁锂电池的电动势 ，内阻 计算结果保留两位有效数字。
利用图甲进行测量，该磷酸铁锂电池的内阻测量值 选填“偏大”或“偏小”。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.年月日时分神舟二十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，在此之前我国宇航员已进行多次太空授课，为广大青少年带来了一系列精彩的太空科普课。观看“太空水球”光学实验后，小张同学用内径为、外径为的环形玻璃砖模拟光在水球中的传播，将玻璃砖放置在水平面上，一束平行于水平面的单色光从点以与连线成角射入玻璃砖为玻璃砖的圆心，单色光经一次折射后，恰好与玻璃砖内壁相切，从玻璃砖外壁上的点射出出射光线未画出，如图甲所示，已知玻璃砖的折射率为，光在真空中的速度为，求：
该单色光在玻璃砖中由到传播的时间及入射角；
若减小入射角，该单色光经点折射后，恰好在玻璃砖内壁处发生全反射，如图乙所示，求此时入射角的大小。
14.如图所示，位于真空室内的平面直角坐标系，第一象限存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小为，第四象限在平行于轴的条形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为。从轴正半轴上处的点有带正电的粒子以速度垂直于轴射入电场，经轴上的点进入磁场；已知粒子的比荷为，不计粒子的重力。求：
的长度；
粒子经过点的速度；
若粒子能够再次穿过轴，求磁场区域的最小宽度。
15.如图所示，超市中的多辆购物车静止在水平面的同一直线上，购物车的间距均为，质量均为。一顾客用手猛推第一辆购物车使其瞬间获得向右的初速度购物车相撞后会镶嵌在一起运动，碰撞时间极短，若购物车在运动时只考虑最前端购物车所受的阻力，阻力恒为，其他阻力不计，购物车可视为质点，求：
第辆车与第辆车将要相碰时的动能；
前辆购物车镶嵌在一起后再与第辆购物车发生碰撞时，碰撞前后系统的动能之比；
最多能有多少辆购物车镶嵌在一起。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
动量守恒

12.右
并
偏小

13.【详解】设折射角 为 角，由几何关系得
解得
根据几何关系可得
又由
单色光在介质中传播的速度为
联立解得
再由折射率
解得
光路如图所示
根据临界角公式
在 中，由正弦定理得
解得
又由折射率公式，有
解得

14.【详解】粒子在第一象限中做类平抛运动，沿 轴方向有
由牛顿第二定律得
解得
则 的长度
粒子运动到 点时，沿 轴方向的分速度为
又有
解得
设速度方向与 轴正方向成 角，则有
可知
故粒子在 点的速度与 轴正方向成 角
若粒子能够再次穿过 轴，磁场区域最窄时，轨迹与 相切，如图所示
粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力
解得
几何关系可得
同时
粒子轨迹不会碰到 轴 段，磁场区域的最小宽度

15.根据动能定理 ，
其中 ，
代入可得 ；
前辆车与第辆车碰撞前的动能 ，
由动量守恒可得 ，
可得 ，
则碰后系统的动能 ，
可得 ；
前辆车与第辆车碰撞前的动能 ，
由动量守恒可得 ，
可得 ，
则碰后系统的动能 ，
可得 ，
则第、辆车镶嵌在一起后的动能 ，
即 ，
前辆车镶嵌在一起后的动能 ，
即 ，
前辆车镶嵌在一起后的动能 ，
即，
以此类推取、、，
可得 取、、，
化简得 取、、，
满足 ，
即 ，
代入数据可得辆。

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