四川省绵阳市2025-2026学年高二上学期期末物理试卷(含解析)

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四川省绵阳市2025-2026学年高二上学期期末物理试卷(含解析)

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四川绵阳市2025-2026学年高二上学期期末物理试题
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1.如图所示,矩形线圈 与通电直导线在同一竖直平面内,线圈的两条边与导线平行。保持导线中电流不变,只进行下列操作,线圈中能产生感应电流的是( )
A. 线圈不动 B. 线圈向右平动 C. 线圈向下平动 D. 线圈向上平动
2.在竖直平面内,质点绕定点沿逆时针方向做匀速圆周运动,质点沿竖直方向做直线运动,、在运动过程中始终处于同一高度。时,、与点位于同一直线上,如图所示。此后在运动一周的过程中,运动的速度随时间变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
3.由红、蓝两种单色光组成的复色光以一定的入射角从空气射向平行玻璃砖,射出时形成如图中、所示的两束光。下列说法正确的是( )
A. 光为蓝光 B. 光在玻璃砖中的传播速度较大
C. 光在玻璃砖中的传播速度较大 D. 、光在玻璃砖中传播的速度相等
4.杨氏双缝干涉实验中,双缝之间的距离为,波长为的激光垂直入射到双缝上,在屏上出现如图所示的干涉图样。光屏上标记两条亮纹中心位置,测其间距为,则( )
A. 相邻两暗条纹间距为 B. 相邻两亮条纹间距为
C. 双缝与光屏间的距离为 D. 双缝与光屏间的距离为
5.两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定电阻、电源的电动势和内电阻。调节滑动变阻器的滑动触头向某一方向移动,一个同学记录了电流表和电压表的示数,另一同学记录的是电流表和电压表的示数。根据记录的数据描绘了如图乙所示的两条直线。下列说法正确的是( )
A. 电源的内阻为
B. 电源的电动势为
C. 电源的输出功率最大为
D. 定值电阻上消耗电能的最大功率为
6.如图所示,轴与某静电场中一条电场线重合,、、是轴上三个点,,轴上的各点电势分布图线关于轴对称。有一电子从点静止释放,仅受电场力作用。下列说法正确的是( )
A. 点电场强度方向沿轴负方向
B. 点的电场强度与点的电场强度大小相等,方向相同
C. 电子在点的动能小于在点的动能
D. 电子在点的电势能大于在点的电势能
7.一平行板电容器充放电电路如图甲所示。开关 接 ,电源 给电容器 充电;开关 接 ,电容器 对电阻 放电,并通过电流传感器记录放电电流随时间变化情况如图乙所示。其中 表示电容器的电容, 是阻值为 的定值电阻, 是电源电动势电源内阻可忽略,下列说法正确的是( )
A. 充电过程中,充电电流大小增大,电容器两极板间电势差增加
B. 放电过程中,放电电流大小增大,电容器两极板间电势差减小
C. 加在电容器两极板的最大电压约为 ,电容器电容约为
D. 加在电容器两极板的最大电压约为 ,电容器电容约为
8.离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备,其工作原理如图所示。从离子源 释放的正离子初速度视为零经电压为 的电场加速后,沿 方向射入电压为 的两极板之间的电场,平行于两极板的中轴线,极板长度为、间距为,关系如图所示;样品长度为,垂直放置在两极板右端的右侧某处,与右端相距为,样品中心位于 点。假设单个离子在通过 的电场区域的极短时间内,电压 可视为不变。当 时,离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间相互作用。下列说法正确的是( )
A. 的最大值
B. 当 且 时,离子恰好能打到样品边缘
C. 若其他条件不变,要增大离子对样品的辐照范围,需增大
D. 若其他条件不变,要增大离子对样品的辐照范围,需使用比荷更大的离子
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
9.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 均匀变化的电场或磁场都能产生电磁波
B. 按正弦规律变化的电场或磁场都能产生电磁波
C. 电磁波是纵波,没有偏振现象
D. 电磁波是横波,具有偏振现象
10.如图甲为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图,图乙为处质点的速度时间图像,规定向上振动为速度的正方向,下列说法正确的是( )
A. 该波的传播速度为 B. 该波沿轴正方向传播
C. 质点在时刻的位移为 D. 质点在内通过的路程为
11.如图所示,、是电荷量相等的两个点电荷,为、连线的中点,、是、连线延长线上的两点,、是、中垂线上的两点,与关于点对称,与关于点对称。则( )
A. 若、为同种电荷,则与点电场强度相同,与点电场强度相同
B. 若、为同种电荷,则与点电场强度不同,与点电场强度不同
C. 若、为异种电荷,则与点电场强度相同,与点电场强度相同
D. 若、为异种电荷,则与点电场强度不同,与点电场强度不同
12.如图所示,一倾角为 的绝缘斜面固定在水平地面上,空间中存在平行斜面向下的匀强电场,物块、用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接,的另一端与弹簧连接,弹簧的另一端固定在地面。初始时,用外力使 静止在斜面上,轻绳恰好伸直且无张力;撤去外力,经过时间 第一次到达最低点。已知物块 带正电,电荷量为,物块 不带电,、质量相等为,电场强度,弹簧劲度系数为。不计一切摩擦。则( )
A. 下滑的最大距离为 B. 释放时 的加速度为
C. 下滑的最大速度为 D. 下滑的距离为 时,所用时间为
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
13.在“用单摆测重力加速度”实验中:
下列器材中,应选用 。填序号
A.小铁球
B.小塑料球
C.长的摆线
D.长的摆线
E.打点计时器
F.秒表
摆球在竖直面内摆动,从摆球某次通过平衡位置开始计时,数出摆球通过平衡位置的次数摆球第一次通过平衡位置计数为,所用的时间为。单摆振动的周期 。
若测得的 值偏小,可能的原因是 。填序号
A.单摆振动过程中振幅太小
B.测摆长时,仅测了摆线长度
C.测摆长时,将线长加了小球直径
D.选用摆球质量偏大
14.物理实验小组将一电流表量程为改装成一个量程为的电压表,并用改装后的电压表和电阻箱测一电源的电动势和内阻。实验过程:
先用多用电表欧姆挡粗测电流表的内阻。将选择开关旋置“”倍率,欧姆调零后将红表笔与电流表的 选填“正”或“负”接线柱连接,正确接好电路后,多用电表示数如图甲所示,则电流表的内阻为 。
再用如图乙的电路较准确地测量电流表的内阻。供选择的器材:
A.电源电动势为,内阻几欧
B.电源电动势为,内阻几十欧
C. 滑动变阻器最大阻值约为
D.电阻箱
E. 开关两只,导线若干
电源应该选择 选填“”或“”;
正确连接电路后,将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大,闭合开关,调节滑动变阻器使电流表的示数为;闭合开关,调节电阻箱,当阻值为时,电流表 的示数为,则电流表的内阻为 。
接着,把电流表改装成量程为电压表。需要将与电流表串联的电阻箱阻值调为 。
最后,用如图丙所示的电路图测量电源的电动势和内阻。闭合开关,调节电阻箱阻值为时,记录改装的电压表示数,测量多组数据,建立坐标系,得到 图线如图丁所示,则电源电动势为 ,内阻为 。
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
15.如图所示,折射率为 的透明材料制成的中空柱状管道,其横截面的内圆半径为。单色光线平行于横截面从 点以入射角 射入透明柱状管道,恰好在内圆表面发生全反射。。求:
透明材料的临界角;
管道横截面的外圆半径。
16.小型直流电动机提升重物的装置和电路如图甲所示。闭合开关,电动机稳定运行,重物以速度 匀速上升过程中,电压表和电流表测得电动机的输入电压 和输入电流 与时间 的关系图像如图乙所示。电源电动势为,提升的重物重力为。不计一切摩擦及电表内阻的影响。取。求:
电源内阻;
电动机的内阻;
时刻电动机的效率。结果保留位有效数字
17.如图所示,竖直平面内的直角坐标系,轴水平向右,在区域存在水平向右的匀强电场,在区域存在竖直向上的匀强电场,在第Ⅲ象限的某点固定一点电荷,轴上安装有带孔的特殊装置,能屏蔽点电荷对区域的影响,带电小球又能无接触地通过该装置。一带正电小球在点由静止释放,沿直线经坐标原点第一次穿过轴,在区域绕点电荷做匀速圆周运动,一段时间后,经点第三次穿过轴。匀强电场的场强大小,重力加速度取,静电力常量。求:
小球的比荷及小球第一次穿过轴时的速度大小;
点电荷的电荷量;
小球从释放到第三次经过轴所经历的时间。
答案解析
1.【答案】
【解析】A.线圈不动时,穿过线圈的磁通量不变,则线圈中不产生感应电流,故A错误;
B.线圈向右平动时,穿过线圈的磁通量减少,线圈中会产生感应电流,故B正确;
线圈向下平动或向上平动时,穿过线圈的磁通量不变,则不产生感应电流,故CD错误。
故选B。
2.【答案】
【解析】因为、在运动过程中始终处于同一高度,所以的速度 与在竖直方向的分速度 大小相等,
设做匀速圆周运动的角速度为 ,半径为,其竖直方向分速度

则D正确,ABC错误。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.图像可知光的偏折程度较大,则玻璃对光的折射率较大,可知光的频率较大,故光为红光,光为蓝光,故A错误;
因为玻璃对光的折射率较大,根据
可知光在玻璃砖中的传播速度较小,光在玻璃砖中的传播速度较大,故BD错误,C正确。
故选C。
4.【答案】
【解析】根据题意,由图可知,相邻两亮条纹暗条纹间距为 ,故A错误,B错误;
公式
代入
解得双缝与光屏间的距离 ,故C正确,D错误。
故选C
5.【答案】
【解析】由图甲可知,根据闭合电路欧姆定律有
变形有
所以图乙中的直线甲为电源的路端电压和电流的变化图像,故 图像与纵轴的截距就是电源的电动势,即电源的电动势为
同理 图像斜率的绝对值就是电源的内阻,所以电源的内阻为 ,故AB错误;
C.图乙中的直线乙为电阻 两端电压随电流变化的图像,所以有
电源的输出功率与外电阻的关系图像如图所示:
所以当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大。由于 ,故随着滑动触头向右滑动,外电阻不断增大,而电源的输出功率逐渐减小,所以当滑到最左端时外电阻最小,此时电源的输出功率最大。由图乙可知,此时电源的路端电压为 ,电路的电流为 ,所以电源输出功率的最大值为 ,故C错误;
D.由 可知,当滑到最左端时外电阻最小,此时电路中的电流最大,故此时定值电阻 上消耗电能的功率有最大值。由图乙可知,此时电阻 两端的电压为 ,电路的电流为 ,所以定值电阻 上消耗电能的最大功率为 ,故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】A.沿电场线方向电势降低,故 点电场强度方向沿 轴正方向,故A错误;
B. 点的电场强度与 点的电场强度大小相等,方向相反,故B错误;
C.由 ,电子带负电, ,故电子在 点的电势能小于在 点的电势能,电子仅受电场力作用,电势能和动能之和保持不变,电子在 点的动能大于在 点的动能,故C错误;
D.由 ,电子带负电, ,故电子在 点的电势能大于在 点的电势能,故D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】A.充电过程电容器所带电量逐渐增加,电容器两极板间电势差增加,但由于极板间电势差与电源电动势的差值越来越小,即电阻的电压减小,根据欧姆定律可知流过电阻的电流减小,即充电电流减小,故A错误;
B.放电过程中,电容器极板上的电荷量逐渐减少,电容器两极板间电势差减小。即电阻的电压减小,根据欧姆定律可知流过电阻的电流减小,即放电电流减小,故B错误;
放电瞬间,电流最大,此时电容器的电压等于电源电动势,从图乙可知,最大电流 ,则加在电容器两极板的最大电压
图面积表示电荷量,图乙可知电容器放电量为
故电容
联立解得 ,可知选项C错误,选项D较为接近。
故选D。
A.充电过程电容器所带电量逐渐增加,电容器两极板间电势差增加,但由于极板间电势差与电源电动势的差值越来越小,即电阻的电压减小,根据欧姆定律可知流过电阻的电流减小,即充电电流减小,故A错误;
B.放电过程中,电容器极板上的电荷量逐渐减少,电容器两极板间电势差减小。即电阻的电压减小,根据欧姆定律可知流过电阻的电流减小,即放电电流减小,故B错误;
放电瞬间,电流最大,此时电容器的电压等于电源电动势,从图乙可知,最大电流 ,则加在电容器两极板的最大电压
图面积表示电荷量,图乙可知电容器放电量为
故电容
联立解得 ,可知选项C错误,选项D较为接近。
故选D。
8.【答案】
【解析】A.离子在加速电场中有 ,得
在偏转电场中, , , ,得
当 , 时
解得
故A错误;
B. 离子离开电场运动至样品处的过程中满足 ,得
为离子打在样品上的位置距的距离
当 , 时,若离子恰好打在样品边缘,则
解得
故B正确;
C.
增大则减小,样品的辐照范围变小,
故C错误;
D.
易得使用比荷更大的离子时,对离子对样品的辐照范围没有影响,
故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】A.均匀变化的电场会产生恒定的磁场,均匀变化的磁场会产生恒定的电场,恒定的电场或磁场无法继续产生新的场,因此不能产生电磁波。故A错误;
B.按正弦规律变化的电场或磁场是周期性变化的,它会产生周期性变化的磁场或电场,这种相互激发的过程可以持续进行,从而形成电磁波。故B正确;
在电磁波传播的过程中,电场和磁场的振动方向都与波的传播方向垂直,满足横波的定义,故电磁波是横波;由于横波具有偏振现象,所以电磁波具有偏振现象,故C错误,D正确。
故选BD
10.【答案】
【解析】A.由图甲可知波长为 ,由图乙可知周期为 ,则该波的传播速度为 ,故A正确;
B.由图乙可知 时刻质点 向上振动,根据波形平移法可知,该波沿 轴负方向传播,故B错误;
C.由图乙可知质点 在 时刻的速度达到负向最大,此时质点 处于平衡位置向下振动,即此时位移为,故C正确;
D.根据
可知质点 在 内通过的路程为 ,故D正确。
故选ACD。
11.【答案】
【解析】若、为同种电荷,则由对称性可知,与点电场强度大小相同,方向相反,与点电场强度大小相同,方向相反,A错误,B正确;
若、为异种电荷,根据等量异种电荷的电场分布可知,与点电场强度大小方向都相同,与点电场强度大小方向都相同,C正确,D错误。
故选BC。
12.【答案】
【解析】初始时, 静止,受力分析
解得
整体受力分析
解得 ,B错误;
、 速度最大时,即位于平衡位置,此时
解得
根据简谐运动对称性可知, 下滑的最大距离为 ,A错误;
C.从初始位置运动到最大速度过程,弹簧形变量 ,弹性势能不发生变化
动能定理
解得 ,C正确;
D.简谐运动振幅 ,
简谐运动表达式
下滑的距离为 时,
解得 ,D正确;
故选 CD。
13.【答案】

【解析】本题实验为了减小空气阻力的影响和测量误差,应选择长约的摆线和小铁球构成单摆,需要用秒表测量时间,故需要的器材有:
从摆球某次通过平衡位置开始计时,摆球通过平衡位置两次,小球摆动一个周期,计第一次通过平衡位置计数为,则当计数为 时,小球共完成了 次完整的振动,可知单摆的周期为
根据单摆的周期公式
可知
因此单摆的周期与振幅、小球质量无关,故AD错误;
B.若测摆长时,仅测了摆线长度,没考虑小球的半径,则 的测量值偏小,由上述分析可知 的测量值偏小,故B正确;
C.测摆长时,将线长加了小球直径,则 的测量值偏大,由上述分析可知 的测量值偏大,故C错误。
故选B。
14.【答案】负

【解析】将选择开关旋至“”倍率,欧姆调零后,根据“红进黑出”,则将红表笔与电流表的负接线柱连接;电流表的内阻为。
用半偏法测电阻时,闭合开关的前后,认为干路电流保持不变,则要求滑动变阻器总电阻较大,而此时要使电流表满偏时,则要求电源电动势较大,所以电源需要选择;
闭合开关 ,调节电阻箱 ,当阻值为 时,电流表 的示数为,可知通过电流表的电流等于通过电阻箱的电流,可知电流表的内阻等于电阻箱的电阻,为 。
把电流表改装成量程为电压表。需要将与电流表串联的电阻箱阻值调为
根据
可得
由图像可知
解得,
15.【答案】临界角满足
代入题中数据,解得
光路图如图所示
设入射角时折射角为,则
几何关系有
联立解得

【解析】详细答案和解答过程见答案
16.【答案】根据题图乙可知,电动机正常工作时的电压和电流分别为 ,
设电源内阻为 ,根据闭合电路欧姆定律
解得
设电源对电动机的输入功率为 ,电动机的输出功率为 ,电动机的内部消耗的功率为 ,电动机提升的重物的拉力大小为 ,电动机的内阻为 ,则
解得
时刻,电动机电流 ,根据闭合电路欧姆定律
代入数据可知电动机电流
设电动机输入功率为 ,热功率为 ,输出功率为 ,则 ,
输出功率
则 时刻电动机效率 满足

【解析】详细答案和解答过程见答案
17.【答案】设与轴的夹角为,则
小球由静止释放,沿直线运动,所以合力沿方向,设小球质量,电荷量为,则
解得
小球从到,设小球第一次穿过轴时的速度大小为 ,则
解得
带电小球在 区域,有
电荷 与带电小球之间的库仑力充当向心力,设运动半径为,则
设固定点电荷的位置是点,则 连线垂直速度 ,所以带电小球在 区域转过四分之三圆周后第二次经过 轴。第二次穿过 轴后,速度方向与 轴正方向夹角为 ,此时在 区域,再经过 时间又经过 点,将运动沿 轴、 轴方向进行分解。
在 轴方向有
在 轴方向有
解得 , ,
设、间距离为 ,小球从到的时间为 ,则 ,
解得
设粒子在 区域做匀速圆周运动的周期为
运动时间为
小球从释放到第三次经过 轴所经历的时间

【解析】详细答案和解答过程见答案
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