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2025-2026学年广西河池市高二（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于物理学史和物理思想方法，下列说法正确的是( )
A. 点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型
B. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场
C. 法拉第发现了电流的磁效应
D. 电场强度，电容，电流都是采用比值法定义
2.如图所示，绷紧的水平绳子上悬挂着、、、四个摆长不同质量相同的摆球，若让摆球在垂直于水平绳的竖直平面内先摆动起来，摆球、、也摆动起来，待稳定时，下列说法正确的是( )
A. 摆球的周期最小
B. 四个摆球的周期相同
C. 摆球、、的振幅相同
D. 摆球、、中，摆球经过最低点时速度最小
3.抛绣球是广西壮族自治区传统节日“三月三”的传统活动节目，核心寓意是传递爱情、祈求丰收和传承文化，象征情感联结、吉祥祝福与民族精神。某次在同一位置先后抛出两个相同的绣球、，绣球、的运动轨迹如图所示，其中虚线为绣球运动轨迹的对称线，某时刻，绣球、在空中恰好关于虚线对称，以空中的绣球、为研究对象，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 此时，在空中的绣球、的动量相同
B. 相等时间内绣球、的动量变化量不同
C. 相等时间内绣球、动能变化量大小相等
D. 相等时间内绣球、受到的合力冲量相同
4.如图所示，两个不带电的轻质导体、，通过绝缘支架固定且彼此接触，在、下部均贴有可自由偏转的金属箔片。现将一个带负电的绝缘物体放置在导体的左侧附近，观察到、下部的金属箔片均张开。下列说法正确的是( )
A. 金属箔片张开的原因是静电感应产生了新的电荷
B. 此时导体的电势低于导体的电势
C. 保持的位置不变，将、分开后再移去，、下部的金属箔片均保持张开
D. 若用手接触导体的上部后再移开手，导体下部的金属箔片会立即闭合
5.如图所示为两个带等量异种电荷周围的电场线分布，图中只标出其中一根电场线的方向，、、三点在同一根电场线上，、关于中垂线对称，、点在中垂线上，则( )
A. 可能是正电荷
B. 点的电势比点的低
C. 、两点场强的大小和方向都相同
D. 将负电荷沿着电场线移动，电势能增加
6.如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的、两点，且与纸面垂直，导线中通有方向相反的电流，其中。、、在、的连线上，为的中点，、位于的中垂线上，且、、、到点的距离均相等。关于以上几点的磁场，下列说法正确的是( )
A. 点处的磁感应强度为零 B. 点磁感应强度方向指向连线右侧
C. 点磁感应强度方向指向连线右侧 D. 、两点处的磁感应强度方向相反
7.如图所示电路，电键闭合后，电流表、和电压表同一时刻读数分别记为、、；滑动变阻器滑片向左滑动过程中，电流表、和电压表示数变化量分别为、、，电源有内阻，电表均看作理想电表，则( )
A. 变大 B. 变大 C. 增大 D. 变小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.在下列图示中，金属线圈中能产生感应电流的是( )
A. 甲图中，圆环在无限宽的匀强磁场中向左加速平移
B. 乙图中，轴与磁场平行，线圈绕轴转动
C. 丙图中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D. 丁图中，圆环向条形磁铁极方向平移
9.一个宽为的双轨推拉门由两扇宽为的门板组成。门处于关闭状态，其俯视图如图所示。某同学用与门板平行的水平向右的恒定拉力作用在一门板上，当门板达到最大速度时撤去拉力，该门板完全运动到另一边，且恰好不与门框发生碰撞，其俯视图如图所示。门板在运动过程中受到的阻力与其重力大小之比为，门板质量为，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 整个过程中，该门板做匀变速直线运动
B. 门板所受阻力的冲量水平向左
C. 水平恒定拉力的作用时间
D. 撤去拉力后到门板完全运动到另一边的过程，阻力的冲量大小为
10.如图所示，一对平行金属板、竖直放置，其中板接地取大地电势为零，板电势为。另一对平行金属板、水平放置，板长为、间距为，两板间电压为。质量为、电荷为的带电粒子从板中心的小孔发出初速度为零，经加速电场后，从板中心的小孔射出，最终从、板的右侧射出。下列说法正确的是( )
A. 带电粒子从板中心射出时的速度为
B. 带电粒子在、间的运动过程向下偏转
C. 带电粒子从、射出的速度为
D. 带电粒子从、板的右侧射出时，偏离图中水平虚线的距离为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了、两个光电门，两滑块上固定有相同的竖直遮光条。实验步骤如下：
用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为 ；
实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门的时间大于通过光电门的时间。为使导轨水平，可调节使轨道右端 选填“升高”或“降低”一些；
正确调整气垫导轨后，将滑块静置于光电门左侧，滑块静置于两光电门之间，给一个水平向右的初速度，使其经过光电门后与发生碰撞。若测出滑块和遮光条的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，测得通过光电门的遮光时间为，与相碰后，和先后经过光电门的遮光时间分别为和，在实验误差允许的范围内，若满足关系式 用字母、、、、表示，则可认为验证了动量守恒定律。
12.小悟同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，在电路中加了一个保护电阻，根据如图甲所示电路图进行实验时：
该同学尝试用多用电表测量电路中的直流电流，电流表量程应选择 填“”或“”，应选择 表笔填“红”或“黑”连接点；
根据实验测得的组数据画出的图线如图乙所示，则干电池的电动势 ，内阻 结果保留小数点后位；
由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值 选填“偏大”或“偏小”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.有一竖直面内半径为的光滑绝缘圆弧轨道，两个质量相同的小球、小球半径远小于在轨道上保持静止，、小球带有电荷量均为的同种电荷，稳定时如图，其中，小球、和圆心的连线与竖直方向都成，静电力常量为，重力加速度为，求：
、小球间的库仑力大小；
小球的质量。
14.如图所示，电源电动势，内阻，灯泡的电阻，电动机的额定电压，线圈的电阻。只闭合开关，通过的电流为；再闭合开关，电动机正常工作。求：
的阻值；
电动机正常工作时的效率。
15.如图所示，一个质量为，可视为质点的小球从点静止摆下，摆到最低点点时，恰好未与地面接触，并与放在点的小球发生弹性碰撞，可视为质点的小球的质量，碰撞后，小球进入光滑的水平面后向右运动到点进入一竖直放置的光滑圆弧形轨道，水平面与圆弧轨道在点平滑连接，小球在点进入圆弧轨道时无机械能损失。已知摆线长，小球在点时摆线与竖直方向的夹角，取，，，求：
求小球摆到最低点点碰撞前的瞬间，摆线的拉力大小；
求两球碰撞后小球的速度大小；
其他条件不变，仅在光滑圆弧轨道所处空间内加一个水平向右的匀强电场，若电场强度，碰后小球的电荷量，要使小球能够做完整的圆周运动，求圆弧轨道半径的取值范围。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：点电荷是忽略带电体大小形状的模型，电流元是为研究电流受力引入的微元模型，弹簧振子和单摆都是忽略次要因素的理想化振动模型，所以点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型，故A正确；
B.根据麦克斯韦理论，均匀变化的电场只能激发稳定的磁场，只有非均匀变化的电场才能激发变化的磁场，故B错误；
C.电流的磁效应是奥斯特发现的，法拉第的主要贡献是发现了电磁感应现象，故C错误；
D.电场强度，电容是比值定义法；而是电流的微观决定式，是通过推导得到的关系式，不是比值定义法，故 D错误。
故选：。
理想模型：物理学中为简化问题而引入的抽象模型，如点电荷、弹簧振子、单摆、质点等。
麦克斯韦电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；均匀变化的电场产生稳定的磁场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场。
物理学史关键发现：奥斯特发现电流的磁效应，法拉第发现电磁感应现象。
比值定义法：用两个物理量的比值定义新物理量，新物理量与分子、分母的物理量无直接关系，如。
概念归类法：区分理想模型、比值定义式、决定式等不同类型的物理概念与公式。
史实核对法：牢记关键物理学家的核心发现，避免张冠李戴。
理论辨析法：准确理解麦克斯韦电磁场理论中“均匀变化”与“非均匀变化”的不同效果。
2.【答案】
【解析】解：若让摆先摆动起来，其余摆则是做受迫振动，受迫振动中的周期相同，四个摆球的周期和频率都相同，故A错误，B正确。
根据单摆的周期，可知摆的固有周期和驱动力的周期更接近，所以摆球的振幅更大，摆角更大，经过最低点的速度更大，故CD错误。
故选：。
明确球摆动时其余小球做受迫振动，受迫振动的周期由驱动力决定，所有小球的周期和频率都相同；根据单摆周期公式分析各球固有周期与驱动力周期的关系，判断出
球并非最接近共振条件。
本题以多个单摆的受迫振动为背景，考查了受迫振动的规律和单摆的周期公式，重点检验了对受迫振动的周期由驱动力决定、共振条件固有周期与驱动力周期相近时振幅最大的理解与应用能力。
3.【答案】
【解析】解：动量是矢量，包含大小和方向。两绣球质量相同，在对称位置速度大小相等，但速度方向不同，故动量不相同，故A错误；
B.抛体运动中，绣球只受重力，加速度均为重力加速度，则相等时间内动量变化量，由于质量、时间、加速度均相同，故动量变化量相同，故B错误；
C.动能变化量由合外力做功决定，本题只有重力做功，。相等时间内，两绣球运动的高度不相同。因此重力做功不相同，动能变化量大小不相等，故C错误；
D.绣球只受重力，合力即为重力。合力的冲量，由于、、均相同，合力冲量相同，故D正确。
故选：。
两球均做抛体运动且只受重力，加速度均为，结合运动对称性，利用动量定理分析冲量、动量变化，动能定理分析动能变化，判断各选项正误。
本题考查抛体运动与动量、动能定理的结合，核心是利用重力加速度相同的特点，结合矢量与标量的不同变化规律分析，对运动规律和物理规律的矢量性理解要求较高。
4.【答案】
【解析】解：、金属箔片张开是因为静电感应导致导体内部电荷重新分布，并没有产生新的电荷，故A错误；
B、导体、接触时是一个等势体，因此、的电势相等，故B错误；
C、保持的位置不变，、分开后，带正电、带负电，移去后，、仍会保留净电荷，因此金属箔片均保持张开，故C正确；
D、用手接触导体的上部时，相当于导体与大地相连，负电的会排斥导体中的负电荷到大地，使带正电；移开手后，仍带正电，金属箔片不会闭合，故D错误。
故选：。
结合静电感应的电荷重新分布原理、等势体的特点，以及接地时的电荷转移规律，对每个选项逐一分析。
学生易误认为静电感应会产生新电荷，或忽略导体接触时为等势体，也易错误判断接地后的电荷变化，需牢记静电感应的本质是电荷的重新分布。
5.【答案】
【解析】解：、等量异号电荷的电场线总是从正电荷发出，终止于负电荷，因此只能是正电荷，故A错误；
B、因为带正电，所以、、所在的电场线的方向向右，沿着电场线的方向电势逐点降低，因此点电势比点电势高，故B错误；
C、、两点场强大小相等，但、两点的切线方向不同，即场强方向不同，因此、两点场强不相同，故C错误；
D、因负电荷受到的电场力方向和场强方向相反，电场强度的方向与电场线的切线方向相同，因此把负电荷沿着所在的电场线向右移动时，电场力做负功，负电荷的电势能增加，故D正确。
故选：。
根据电场线的特点判断；两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线；电场强度方向指向电势低的方向；根据电子做功情况判断电势能变化。
对于等量异种电荷和等量同种电荷连线和垂直平分线的特点要掌握，抓住电场线和等势面的对称性进行记忆。
6.【答案】
【解析】根据，结合安培定则作出两直导线在各点产生的磁感应强度，合成图如图所示
A.点处的磁感应强度不为，方向向下，故A错误；
B.点磁感应强度方向指向连线右侧，故B正确；
C.点磁感应强度方向指向连线左侧，故C错误；
D.、两点处磁感应强度的方向相同，故D错误。
故选：。
用安培定则分别判断、导线在各点的磁场方向，结合的大小关系，通过矢量叠加分析各点合磁场方向，进而判断选项正误。
这是一道考虑电流大小差异的磁场叠加题，考查安培定则与矢量合成，分析时需兼顾磁场方向与大小的叠加效果。
7.【答案】
【解析】解：、当滑动变阻器的滑片向左移动时，其接入电路的阻值增大。、、电路总电阻随之增大。根据闭合电路欧姆定律，干路电流，可知减小，故B错误。
A、并联部分的电压，由于减小，解得增大。通过的电流，可知增大。由可知，可知减小，故A错误。
C、根据部分电路欧姆定律，有。滑片左移使增大，故该比值增大，故C正确。
D、将与电源内阻视为等效电源，并联部分为外电路，则有，可导出。由于和均为定值，该比值保持不变，故D错误。
故选：。
明确电路结构为与并联后再与串联，电源有内阻。滑动变阻器滑片左移使其接入电阻增大，导致并联部分总电阻增大，进而整个外电路总电阻增大。根据闭合电路欧姆定律分析干路电流随总电阻增大而减小；并联部分电压等于电动势减去内阻及上的电压，减小使增大。通过的电流随增大而增大，而等于干路电流减去通过的电流，因此减小。与的比值即为的阻值，故该比值随增大而增大；与的绝对值之比等于定值电阻与内阻之和，因此保持不变。
本题主要考查恒定电流中闭合电路欧姆定律、电路动态分析以及等效电源思想的应用。题目计算量不大，但思维层次分明，要求学生能够准确识别电路结构，理解各电表测量对象，并掌握“局部整体局部”的分析逻辑。选项C和的设置颇具深度，选项要求学生将电压表与电流表的读数比转化为滑动变阻器的阻值，洞察其本质；选项则需运用等效电源法，将与内阻视为新电源内阻，从而判断的物理意义并得出其恒定的结论，有效考查了学生的模型构建能力和对物理概念本质的理解。
8.【答案】
【解析】解：、圆环在无限宽匀强磁场中平移，磁场强度和线圈面积均不变，磁通量不变，无感应电流，故A错误；
B、线圈绕平行于磁场的轴转动，线圈平面始终与磁场平行，磁通量始终为，无感应电流，故B错误；
C、圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移远离导线，长直导线的磁场随距离增大而减弱，穿过圆环的磁通量减小，有感应电流，故C正确；
D、圆环向条形磁铁极平移靠近极，条形磁铁的磁场随距离减小而增强，穿过圆环的磁通量增加，有感应电流，故D正确。
故选：。
通过分析每个选项中磁通量是否变化，判断是否产生感应电流。
学生易忽略“磁通量变化”的核心条件，或误判磁场强弱变化对磁通量的影响，需牢记感应电流产生的条件及磁场分布特点。
9.【答案】
【解析】解：根据题干说明，门板应先做加速运动，再做减速运动，加速度改变了，不是匀变速直线运动，故A错误；
B.运动的过程受到的阻力方向向左，所以阻力的冲量也是水平向左的，故B正确；
C.在有拉力作用的过程中，设阻力大小为阻力大小是恒定的根据动量定理，有，解得故C错误；
D.撤去拉力后，在阻力的作用下门板做减速运动，有所以这段时间阻力的冲量大小等于，故D正确。
故选：。
分析门板匀加速与匀减速两个运动阶段，结合受力情况、冲量定义及动量定理判断选项。
学生易忽略运动的两阶段差异，或在应用动量定理时漏掉阻力的冲量，需注意冲量的矢量性及定理的全过程应用。
10.【答案】
【解析】解：板接地取大地电势为零，板电势为，所以、两板间的电势差为，对带电粒子在、板间的运动过程列动能定理方程有，解得带电粒子从板中心射出时的速度为，故A正确。
B.由题图可知，板电势高于板电势，故C、两板间的场强竖直向下，由于粒子带负电，则在、板间运动时会受到竖直向上的电场力，所以带电粒子在、板间的运动过程向上偏转，故B错误。
带电粒子在、板间的运动为类平抛运动，其水平方向为匀速直线运动，设带电粒子在、板间的运动时间为，则有；带电粒子在竖直方向的运动为从静止开始的匀加速直线运动，设其加速度为，则根据牛顿第二定律有；根据匀变速直线运动的规律可知，带电粒子从、射出时竖直方向的速度为，所以带电粒子从、射出时的速度为，带电粒子从、板的右侧射出时，偏离图中水平虚线的距离为，联立解得，，故C错误，D正确。
故选：。
根据、板间的电势差，对带电粒子应用动能定理求出其从板射出的速度；通过、板间的电势高低判断电场方向，结合粒子的带电性质分析受力偏转方向；将粒子在、板间的运动分解为水平匀速和竖直匀加速的类平抛运动，利用牛顿第二定律和运动学公式联立求解。
本题综合考查带电粒子在加速电场中的动能定理应用、在偏转电场中的类平抛运动分析，以及电场强度与电势差的关系，重点检验对带电粒子在复合场中多过程运动的分解能力、受力分析与牛顿第二定律的应用，以及利用运动学公式求解速度和偏转量的综合应用能力。
11.【答案】
升高

【解析】解：图示游标卡尺为分度游标卡尺，则游标卡尺读数为；
滑块通过光电门的时间大于通过光电门的时间，则通过光电门的速度小于通过光电门的速度，滑块做加速运动，需要调节使轨道右端升高，使滑块做匀速直线运动；
设遮光条的宽度为由题意可得，滑块先后通过光电门的速度为，，
滑块通过光电门的速度为，
碰撞中动量守恒，则有，
解得，
即在误差范围内，满足关系式可认为验证了动量守恒定律。
故答案为：；
升高；
。
利用分度游标卡尺的读数规则，将主尺读数与游标尺读数相加，得到遮光条宽度；
通过比较滑块经过两个光电门的时间，判断滑块做加速运动，进而调节轨道右端升高以实现匀速直线运动；
用遮光条宽度和通过光电门的时间表示碰撞前后的速度，代入动量守恒定律，推导出质量与时间的关系式以验证动量守恒。
本题聚焦气垫导轨上的动量守恒验证实验，涵盖游标卡尺读数、导轨水平调节、瞬时速度近似与动量守恒推导等核心考点，要求考生具备较强的实验操作理解、数据处理与公式推导能力。
12.【答案】
黑
偏小

【解析】解：电路可能达到的最大电流为，可知电流表量程应选择，根据“红进黑出”可知，应选择黑表笔连接点；
由图像可知，干电池的电动势，内阻；
由于电压表内阻不是无穷大，则电压表的分流作用对实验要产生误差，
真实电路满足：
实验测量模型为：
联立对比得到测量内阻的表达式：，
即本实验干电池内阻的测量值偏小。
故答案为：，黑；
，；
偏小。
根据电路最大电流确定电流表量程，再依据“红进黑出”的原则确定表笔连接方式；
通过图线的纵截距得到电动势，利用图线斜率计算出总内阻后减去保护电阻得到电池内阻；
分析电压表分流导致的电流测量偏差，推导得出电池内阻的测量值比真实值偏小。
本题聚焦干电池电动势与内阻的测量实验，涵盖电表量程选择、数据图像分析与系统误差判断等核心考点，要求考生具备较强的电路分析、图像解读与误差分析能力。
13.【答案】A、小球间的库仑力大小等于 小球的质量等于
【解析】解：根据几何关系可知，两小球间的距离为：，根据库仑定律可得：，解得、小球间的库仑力大小为：；
对小球受力分析如图所示：
根据平衡条件可得：，解得：。
答：、小球间的库仑力大小等于；
小球的质量等于。
根据几何关系结合库仑定律求解大小；
小球受重力、电场力和支持力，根据平衡条件列式求解。
本题主要是考查了在静电力作用下的共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或分解，建立平衡方程进行解答。
14.【答案】的阻值为 电动机正常工作时的效率为
【解析】解：根据闭合电路的欧姆定律，的阻值为；
由闭合电路的欧姆定律，电动机正常工作时总电流，电动机正常工作时的电流为，电动机正常工作时的效率，代入数据解得。
答：的阻值为；
电动机正常工作时的效率为。
根据闭合电路的欧姆定律列式求解；
根据闭合电路的欧姆定律、并联电路的电流关系结合电动机的总功率、热功率和输出功率以及效率的公式列式求解。
考查闭合电路的欧姆定律的应用和效率计算，理解非纯电阻电路的特点，属于中等难度考题。
15.【答案】摆线的拉力大小为 碰撞后，小球的速度大小为 圆弧轨道满足
【解析】解：小球从释放到点，由动能定理，可得：；小球在时，由指向圆心方向的合力提供向心力，可得：，解得摆线的拉力大小为；
小球与发生弹性碰撞，以小球的初速度方向为正方向，则由动量守恒可得：，由机械能守恒可得：，可得到碰撞后的速度大小；
小球在竖直光滑圆轨道内，若想完成完整圆周运动，则可到达等效最高点，对小球受力分析，如图：
可知电场力和重力的合力为：，可得到等效最高点满足：，小球在等效最高点的最小速度满足：，对小球从到等效最高点的过程中，应用动能定理，可得：，解得：，即圆弧轨道的的取值范围为。
答：摆线的拉力大小为；
碰撞后，小球的速度大小为；
圆弧轨道满足。
小球从释放到点，由动能定理，可得到小球到时的速度；小球在时，由指向圆心方向的合力提供向心力，即可得到摆线的拉力大小；
小球与发生弹性碰撞，由动量守恒、机械能守恒条件，可得到碰撞后的速度大小；
小球在竖直光滑圆轨道内，若想完成完整圆周运动，则可到达等效最高点，由受力分析，可得到等效最高点及小球在等效最高点的最小速度；对小球从到等效最高点的过程中，应用动能定理，即可得到圆弧轨道的的取值范围。
本题考查带电体在复合场中的运动及曲线运动的综合应用，带电粒子在电场和重力场的复合场中运动时，注意圆周运动的等效最高点与最高点不同。
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