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重庆市九龙坡区2025-2026学年高二下学期期末学业质量测评物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．高考入场时，监考人员使用手持式金属探测仪进行检查，防止考生携带手机等金属违禁物品入场。探测仪靠近金属便会报警，其工作原理利用的是（ ）
A．金属反射探测仪发射的超声波
B．金属吸收探测仪发射的红外线
C．金属与探测仪发生静电感应致使电流变大
D．探测仪发射的电磁波在金属内部激发涡流，涡流产生的磁场被探测仪感应接收
2．如图所示，水平桌面上放置金属导轨，铜棒静止在导轨上并与导轨构成闭合回路。将回路正上方的强磁铁（N极朝下）由静止释放，在磁铁保持竖直状态靠近回路的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．铜棒向右滚动
B．铜棒中电流方向为
C．磁铁和铜棒组成的系统机械能守恒
D．铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小
3．如图所示，阴影部分为折射率为的透明材料做成的光学元件横截面，为以点为圆心的圆弧，构成正方形。一束与等宽的平行光束由向左射入，若只考虑这些光线首次到达圆弧的情况，则光线能直接射出的弧长占圆弧总长的（ ）
A． B． C． D．
4．同一个波源发出的两列横波同时在水中和空气中传播，某时刻的波动图像如图中实线和虚线所示。已知该波在水中的速度大于空气中的速度，下列说法中正确的是（ ）
A．波在水中波长较大，b是水中的波动图像
B．波在空气中波长较大，b是空气中的波动图像
C．水中质点振动频率较高，a是水中的波动图像
D．空气中质点振动频率较高，a是空气中的波动图像
5．通过某定值电阻的交变电流随时间周期性变化规律如图所示，三角形脉冲电流的峰值是有效值的倍，则该交变电流的有效值为（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示操场上的、两点分别放置完全相同的两个声源，相距（为声波的波长），两声源的振动频率相同、相位相同。某同学从出发，沿与连线垂直的方向向前进，则第一次听到声音干涉相长的位置与的距离为（ ）
A． B． C． D．
7．“张北的风点亮北京的灯”，河北省张北县的可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电能，并入冀北电网，再输向北京。远距离输电的原理如图所示，升压变压器的原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的原、副线圈的匝数之比为，输电线的总电阻为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为。若由于用户的负载变化，使电压表的示数增大了，下列说法正确的是（ ）
A．用户端功率增大
B．电流表的示数增大
C．电流表的示数减小
D．输电线损耗的功率降低了
二、多选题
8．国庆庆典活动中，五彩缤纷的气球在空中缓慢上升。已知环境温度和大气压强都随高度增加而降低，球内气体可视为理想气体且气球不漏气，大气压强随高度减小的比例大于环境温度随高度减小的比例，且气球张力可忽略不计。关于气球内气体，下列说法正确的是（ ）
A．气球上升体积变大气体对外界做正功
B．气球缓慢上升过程中气体内能减小
C．气球缓慢上升过程中高度增加气体内能增大
D．气球上升过程中每个气体分子的动能都减少
9．如图甲所示，细线悬挂边长为1m、匝数为10匝、电阻为20Ω的正方形线框abcd，线框一半处于水平虚线下方的有界磁场中。内，磁感应强度大小随时间变化如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，线框始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．线框感应电动势的大小为
B．时线框中的电流方向为adcba
C．线框cd边受到的安培力方向一直向下
D．线框cd边在时受到的安培力大小为
10．如图甲所示，竖直平面内水平虚线MN、PQ间距为，存在垂直于纸面向里磁感应强度为的匀强磁场。一质量为、边长为、总电阻为的正方形线框abcd。ab边进入磁场时的速度为（已知），运动过程中ab边始终保持水平，线框ab边进入磁场边界MN到ab边到达磁场边界PQ过程中，其图像如图乙所示。重力加速度为，忽略空气阻力，则（ ）
A．线框进入磁场过程中通过横截面的电荷量为
B．线框进入磁场过程的时间等于线框离开磁场过程的时间
C．整个线框刚离开磁场时的速度为
D．整个线框穿过磁场过程中产生的焦耳热为
三、实验题
11．为探究封闭气体等温变化的规律，某同学设计了图甲所示的DIS实验装置，通过实验采集数据并绘制出如图乙所示的图像。请完成下列实验填空∶
(1)实验过程中为保证封闭气体始终保持等温状态，操作时应__________（选填“快速”或“缓慢”）推拉活塞。
(2)该同学能够通过图乙中的直线得出实验结论，其前提条件除了实验过程中气体的温度保持不变外，还必须保证封闭气体的__________保持不变（选填“质量”，或“体积”）。
(3)实验图像为一条倾斜直线，但未过坐标原点，与纵轴交于负半轴-b处，产生该系统误差的主要原因是_________________________
A．实验过程中注射器存在漏气现象
B．手接触注射器导致封闭气体温度升高
C．软管与压力传感器连接处存在不可忽略的残留气体
12．某物理兴趣小组利用如图甲的力传感器改进“用单摆测量重力加速度”实验。力传感器固定在杆上，下端悬挂轻质细绳与小钢球。
(1)用游标卡尺测得小钢球直径为，刻度尺测得悬点到球面上端绳长为。将单摆小角度（小于）释放，力传感器记录细绳拉力随时间变化的图像如图乙，相邻拉力最小值的时间间隔为，则该单摆的周期_____
(2)根据测得物理量，推导当地重力加速度_____（用、、表示）。
(3)若拉力最大值为、最小值为，结合重力加速度，可得小钢球质量_____（用、、表示）。
(4)某同学游标卡尺损坏，仅改变绳长测量多组周期，作出图像为不过原点的直线。已知图像斜率为，纵截距为；小钢球直径_____（用，表示）。
四、解答题
13．如图为圆柱形容器某一垂直于圆柱轴线的竖直截面，容器内盛有某种液体，液面恰好通过截面圆心O。激光发射器位于该截面内可沿容器内壁缓慢移动，发出的细光束始终在该截面内传播并指向O点。当光束PO与竖直方向的夹角为时，从O点射向真空的折射光线恰好沿液面传播。已知该液体的折射率为，真空中的光速为。
(1)求夹角的大小；
(2)细光束从点经O点折射后到达圆柱容器边缘点所用时间为，求容器内壁横截面的半径。
14．如图所示，底面积的竖直绝热圆筒底部封有一定质量理想气体，气体内有电热丝，气体上方有轻质绝热密封薄隔膜。隔膜上方依次为水和油，两液体互不相溶并始终分层。水的密度、高度；油的密度、高度。初始时油面距筒口，且与大气相通，大气压。初始气体体积，温度。接通电热丝缓慢加热，气体始终处于平衡态，不计一切摩擦阻力。求∶
(1)初始气体压强；
(2)油面刚到筒口时气体温度；
(3)若加热至油恰好全部溢出前瞬间，电热丝向气体供热，求从初始状态开始整个过程中封闭气体内能的变化量。
15．为探究磁悬浮列车低速段电磁制动规律，实验小组搭建了如图模型装置∶斜轨与足够长的水平轨平滑连接，间距为。质量为的金属杆始终垂直导轨，导轨左端经开关接阻值为的电阻。金属杆从距水平轨道高度处由静止释放，滑至时立即闭合开关。水平轨依次分为三个区域∶为长、磁感应强度为的预制动区；为长、磁感应强度为的强制动区；为无磁弹簧缓冲区。弹簧右端固定，左端自然位置在与的交界处，劲度系数为，弹簧最大允许压缩量为。要求金属杆通过末端时速度满足，其中（未知）为金属杆到达点时的速度。MN与轨道的电阻不计，忽略一切阻力，。
(1)求开关刚闭合时，金属杆所受安培力的大小；
(2)设区域中电阻上产生的焦耳热为金属杆到达末端时的动能的3倍。则该设计对应的磁感应强度；
(3)实际工程中，由于磁场控制系统可能整体偏弱，、区域中实际磁感应强度均为设计值的倍，其中。要求金属杆通过末端时仍满足上述速度条件，且弹簧最大压缩量不超过。则磁场控制系统允许的最大相对偏弱误差。
试卷第1页，共3页
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参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C A B A C AB AD BD
11．(1)缓慢
(2)质量
(3)C
12．(1)
(2)
(3)
(4)
13．(1)
(2)
【详解】（1）根据题意可知，角即液体对该光束的临界角，则有
解得
（2）光束在液体中的传播速度为
光束从点到O点的传播距离为半径R，所需时间为
折射后光束沿液面传播至容器边缘，传播距离也为半径R，所需时间为
已知所用总时间为
解得半径
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设初始气体压强为，薄隔膜受力平衡，根据平衡条件有
代入已知数据解得
（2）油面刚到筒口时，气体发生等压变化，设此时气体的体积为，根据几何关系有
根据盖—吕萨克定律有
联立代入数据解得
（3）从初始状态到油面刚到筒口的过程，气体发生等压膨胀，根据恒力做功公式有
代入数据解得
油开始溢出到恰好全部溢出的过程，气体的压强随体积的变化作线性减小，设油恰好全部溢出瞬间气体的压强为，根据受力平衡有
根据平均力做功公式有
代入数据解得
全过程气体对外界做的总功为
根据热力学第一定律有
联立代入数据解得
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）金属杆从斜面滑至点的过程中，忽略一切阻力，机械能守恒
刚闭合开关时，金属杆切割磁感线产生的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律，回路中的感应电流
金属杆所受的安培力大小为
（2）在区域中，安培力做负功，金属杆的动能转化为电阻上的焦耳热。设到达末端时速度为，由能量守恒定律有
依题意，区域产生的焦耳热是末动能的3倍，即
代入上式可得
在区域对金属杆应用动量定理
又因为通过截面的电荷量
代入上式得
解得设计对应的磁感应强度平方为
（3）设实际磁场强度偏弱后的比例系数为（其中 ）
在区域，磁感应强度变为。设金属杆通过末端的速度为，应用动量定理推论
将（2）中求得的代入
为了满足末端速度条件
解得。由于，故必须满足
接着，金属杆进入区域，长度为，磁场变为。设出区域的速度为，同理应用动量定理推论
可得进入缓冲区的速度
在区域，金属杆压缩弹簧，机械能守恒。要求最大压缩量
因此有
由题干已知，由于，故
将其代入不等式
化简解得对进入缓冲区速度的极值限制为
将的表达式代入
解得
综合两个阶段对的限制：和。由于，所以安全制动的决定性条件为
由于，则
故系统允许的最大相对偏弱误差为
答案第1页，共2页
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