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湖北天门市2025-2026学年高二上学期期末教学质量监测物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于波的干涉、衍射和多普勒效应，下列说法正确的是( )
A. 频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波能发生稳定的干涉
B. 只有横波能发生衍射现象，纵波不能
C. 多普勒效应说明波源的频率发生了改变
D. 振动加强点的位移始终大于振动减弱点的位移
2.如图所示，圆盘在水平面内以角速度绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴处的点有一质量为的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( )
A. 圆盘停止转动前，小物体运动半圈所受支持力的冲量为
B. 圆盘停止转动前，小物体运动半圈所受摩擦力的冲量为
C. 圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受合外力的冲量为
D. 圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为
3.如图，一段半径为的半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面纸面上，粗铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下，当粗铜线通有顺时针方向电流时，粗铜线所受安培力的方向及大小正确的是( )
A. 向前， B. 向前， C. 向后， D. 向后，
4.如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为，和是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是( )
A. 当开关由断开变为闭合时，灯的亮度始终不变
B. 当开关由断开变为闭合后，灯的亮度始终不变
C. 当开关由闭合变为断开时，、两灯同时立即熄灭
D. 当开关由闭合变为断开时，灯立即熄灭，灯突然变亮再逐渐变暗，直至熄灭
5.在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直，规定图所示磁场方向为正，当磁感应强度随时间按图所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是( )
A. 时刻，圆环中有感应电流
B. 时刻，圆环中无感应电流
C. 时间内，圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向
D. 时间内，圆环出现收缩趋势
6.如图所示，光滑水平面上一左端固定的弹簧振子在相距为的、两点之间做简谐运动，点为平衡位置。小球从点向左运动开始计时，经过第一次到达点，下列说法正确的是( )
A. 小球振幅为
B. 小球从到运动过程中加速度越来越大
C. 小球从到运动过程中速度越来越大
D. 弹簧振子的振动方程为
7.如图所示，空间内存在一个宽度为，有足够长竖直边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现将一个尺寸如图所示的闭合等腰梯形导线框，从图示位置开始沿水平方向向右匀速通过磁场区域，则导线框中感应电流随时间变化的图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，为平衡位置在处的质点，为平衡位置在处的质点；如图乙所示为质点的振动图像，下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴正方向传播
B. 该波传播的速度为
C. 时，质点速度最大
D. 从到，质点通过的路程为
9.两个物块、在光滑的水平地面上发生正碰，碰撞时间极短，两个物块运动的图线如图所示，若质量为，则下列判断正确的是( )
A. 的质量为
B. 碰撞后、两个物块动量方向相同
C. 此碰撞为弹性碰撞
D. 物块碰撞前后动量的改变量大小为
10.如图所示，两平行虚线、间无磁场。左侧区域和右侧区域内均有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和。一质量为、电荷量为的带正电粒子从左侧点以大小为的初速度射出，方向平行于向上。已知点到的距离为，粒子能回到点，并在纸面内做周期性运动。不计重力，以下说法正确的是( )
A. 粒子在左侧磁场中运动的半径
B. 粒子一个周期内在左边磁场运动的时间
C. 虚线、间的间距为
D. 假设粒子某次回到点时，与静止在点质量为、电荷量为的带负电粒子发生完全非弹性碰撞，此后从边界上的点图中未标出射出左侧磁场，第一次经过点到第二次经过点的时间
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。如图所示，则摆球的直径为 。
单摆实验的装置示意图如图所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点处，此时摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为时，实际摆角 填“大于”或“小于”或“等于”。
某次实验所用单摆的摆线长度为，则摆长为 。实验中观测到从摆球第次经过最低点到第次经过最低点的时间间隔为，则此单摆周期为 ，该小组测得的重力加速度大小为 结果均保留位有效数字，取
12.如图所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
关于本实验，下列做法正确的是 填选项前的字母。
A.实验前，调节装置，使斜槽末端水平
B.用质量大的小球碰撞质量小的小球
C.选用两个半径不同的小球进行实验
图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为的小球从斜槽上的位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为的小球从位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为、和为质量为的小球单独滑落时的平均落点。分别测出点到平均落点的距离，记为、和。在误差允许范围内，若关系式 成立，即可验证碰撞前后动量守恒。
理论研究表明，对本实验的碰撞过程是否为弹性碰撞可以由判断。若两个小球的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为 用和表示。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，圆为某水晶球的纵截面图，是通过该水晶球球心的一条直线，点是圆周上的一点。一束单色光沿平行于的方向从点射入球体，光线从点射出，已知，，水晶球的半径为，光在真空中的速度为。求：
此单色光在水晶球内传播的时间；
此单色光从点的出射光相对于点的入射光的偏角。
14.如图所示，在轴下方的区域内存在沿轴正方向的匀强电场。在轴上方以原点为圆心，半径为的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于平面向外，磁感应强度大小为。一个质量为、电荷量为的带正电粒子从轴负半轴上的点由静止释放，经电场加速后从点射入磁场。已知该粒子在磁场中运动的轨迹半径为，间的距离也为，不计粒子的重力，
求电场强度的大小；
将磁感应强度减小为原来的倍，求带电粒子在磁场中的运动时间以及带电粒子穿出磁场后第一次经过轴的位置坐标。
15.如图所示，两根足够长的平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒置于导轨上，在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力影响，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，，，取。
求金属棒沿导轨向下运动的最大速度，
求金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率；
若从金属棒开始运动至达到最大速度的过程中，电阻上产生的焦耳热总共为，求这个过程所经历的时间。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
大于

12.

13.【详解】依题意，可画出光线在水晶球内的折射光线如图所示
根据几何知识知入射角
折射角
根据折射定律，可得水晶球的折射率为
光在该水晶球中的传播速度为
由几何知识可得，光在水晶球中传播的距离为
则此单色光在水晶球内传播所用的时间
光在 点折射时，
由折射定律有
解得 即
由几何关系知此单色光从 点折射出来时的方向与沿 入射时方向的夹角
或者
即

14.【详解】粒子从 运动至 点由动能定理
在磁场中洛伦兹力提供向心力
已知
解得
洛伦兹力提供向心力
解得
其运动轨迹如图所示
设带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为
由余弦定理知
解得
在磁场中运动周期
则
解得
由几何关系知
解得

15.【详解】金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度会不断减小，当加速度为零时有最大速度 ，此时金属棒受力为，由牛顿第二定律得
又
解得
金属棒以最大速度 匀速运动时，回路中的电流是最大的，此时电阻 上的电功率最大，有
联立解得
设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为 ，由能量守恒定律有
根据焦耳定律
可知
联立解得
设运动的总时间为 ，根据动量定理可列出
其中安培力的平均冲量为
可知
代入数据后解得

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