湖南省名校联盟2025-2026学年上学期期末高二物理试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 湖南省名校联盟2025-2026学年上学期期末高二物理试卷（含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 367.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-01-27 00:00:00 | ||
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文档简介
高 二 物 理 期 末
时量：75分钟 满分：100分
第Ⅰ卷（选择题共43分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.在探究磁通量的实验里，一可变形金属圆线圈处于匀强磁场中如图所示，某同学在保持其周长不变的情况下，将其形状变为长方形，则穿过线圈的磁通量（已知周长一定时，圆形面积最大）
A.保持不变 B.变大 C.变小 D.无法确定
2.军用机器狗已成为辅助步兵作战的“新宠”。如图所示，某款机器狗的直流电机的额定电流为，线圈电阻为，将它与直流电源、保护电阻、理想电流表连接成闭合回路，电机恰好能正常工作。电源的电动势为，内阻为，下列说法正确的是
A.电机两端的电压为
B.电源的输出功率为
C.电机的输出功率为
D.若电机突然卡住不动时，电流表示数增大，电源的输出功率减小
3.如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小球通过不可伸长的绝缘轻质细线连接成边长为的正三角形，三个小球均静止。小球可视为点电荷，带电量为，为静电力常量，下列说法正确的是
A.小球1受到的库仑力为
B.细线上拉力大小为
C.三角形中心处的电场强度不为零
D.若将小球1、2间的细线剪断，则剪断瞬间小球1、2间的库仑力增大
4. 某小组为研究单摆的振动规律，利用智能手机的加速度传感器测量单摆小角度摆动过程中摆球的切向加速度，得到切向加速度随时间变化的图像如图所示，图像中纵轴表示切向加速度（单位），横轴表示时间（单位）。已知当地重力加速度，且单摆满足小角度摆动条件。下列说法正确的是
A. 该单摆的振动周期为
B. 若仅将摆长缩短为原来的，则振动周期变为原来的
C. 时，摆球位于单摆振动的最大位移处
D. 若增大单摆的摆角（仍为小角度），该单摆的振动周期会显著缩短
5. 如图所示是某建筑工地上的斜拉式吊具简化模型：轻质支撑杆左端用铰链固定在竖直墙面，右端连接斜向上可以拉动的轻绳和竖直向下的承重绳悬挂质量为的建筑材料。水平杆对点的弹力大小为，拉绳的拉力大小为。若拉动端，使重物缓慢上移，下列说法正确的是
A. 增大，先减小后增大
B. 增大，减小
C. 减小，不变
D. 不变，减小
6. 地震勘探是油气资源勘探的核心技术之一，其原理是利用人工激发的地震波（纵波）在地下岩层中的传、反射，来探测岩层的分布情况。某科研团队在一次勘探实验中，在地表某处激发一简谐横波（实验模拟波），该波在地下某均匀岩层（介质）中时刻的波形图如图（a）所示，P、Q分别是平衡位置为和的两质点，其中Q点的振动图像如图（b）。下列说法正确的是
a该波的周期为0.2 s，向x轴负方向传播
b经过，图中Q点的质点沿x轴运动到距离自身8 m处
C. 质点P经过0.075 s运动的路程为15 cm
D. 若该波在传播过程中遇到一宽度为6 m的坚硬岩层裂隙时，会发生明显的衍射现象
7. 如图，总质量为m的嫦娥六号探测器，依靠竖直向下喷出密度为、横截面积为S的气体，悬停在月表上空。若近似认为喷射气体的重力忽略不计，忽略探测器的质量变化，现测得探测器喷出气体的速度大小为v，还已知月球半径为R和万有引力常量G，并视月球为均匀物质构成，则根据以上物理量可求得月球密度为
A. B.
C. D.
二、选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 在探究多物体相互作用中动量守恒和能量转化的问题时，小明设计如图情景：将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一物块，现让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，下列说法正确的是
A小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽和物块组成的系统机械能守恒
B. 小球自半圆槽的A点向最低点B点运动的过程中，小球与半圆槽和物块组成的系统动量守恒
C小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D. 若小球能从C点冲出去，则小球离开C点以后，将做竖直上抛运动
9. 燕山雪花大如席，片片吹落轩辕台。如图，的一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到点后离开屋顶。、间距离，点距地面的高度，雪块与屋顶间的动摩擦因数。不计空气阻力，运动过程中雪块质量始终保持不变，取，，重力加速度大小。
下列说法正确的是
A. 雪块从点离开屋顶时的速度大小为
B. 雪块在屋顶上滑动时因摩擦产生的热量为
C. 雪块落地时的速度大小为
D. 雪块落地时的速度方向与水平方向的夹角为
10. 光滑绝缘的水平面上内有平行于水平面的匀强电场，以为圆心，为半径作圆，半径、相互垂直，与的夹角为。将质量为，电荷量为的带电小球，从点以相同的初动能沿各个方向抛出。小球能从圆形边界的不同位置飞出，其中经过点的动能为初动能的，经过点的动能为初动能的倍，则下列说法正确的是
A. 、两点间的电势差为
B. 电场强度的大小为
C. 点的电势低于点的电势
D. 带电小球通过圆弧时，经过点的小球动能最大，最大动能为
第Ⅰ卷 选择题答题卡
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分
答案
第Ⅱ卷（非选择题共57分）
三、非选择题（本题共5小题，共57分。其中计算题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11.（6分）在“验证动量守恒定律”的实验中，某实验小组采用气垫导轨结合光电门的方案，完成两个滑块的一维碰撞实验，实验装置示意图如图甲所示：
（1）用天平测得滑块1、滑块2（均包括遮光片）的质量分别为、；用游标卡尺测得遮光片的宽度均为。若某次用游标卡尺测量遮光片的宽度时的示数如图乙所示，则其读数为__________mm。
（2）先调节气垫导轨水平，将滑块1放在光电门1左侧，启动气源后，轻推滑块1，当滑块1通过光电门1和光电门2时遮光片的遮光时间______（选填“相等”或“不相等”），则气垫导轨已调节水平。调节好气垫导轨后，将粘有橡皮泥的滑块2放置在光电门1、2中间，滑块1放置在光电门1左侧。启动气源后，轻推滑块1，滑块1通过光电门1时遮光片的遮光时间为，滑块1撞上滑块2后一起运动，通过光电门2时滑块2上遮光片的遮光时间为。对于滑块1（含遮光片）、滑块2（橡皮泥质量可忽略）构成的系统，若满足表达式________________，则说明系统碰撞过程中动量守恒。（均用给定的物理量符号表示）
12.（10分）某同学设计了一个具有两种挡位（“×10”挡和“×100”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。图乙为其表盘的标度，已知表盘中间的刻度值为“15”，单位为欧姆，图中所用器材如下：
A. 电源（电动势，内阻）
B. 电流表G（满偏电流，内阻）
C. 电阻箱（最大阻值999.9 Ω）
D. 滑动变阻器R（最大阻值为2000 Ω）
E. 开关一个，导线若干
根据实验电路和实验器材，完成以下问题：
（1）图甲中的a端应与______（选填“红”或“黑”）色表笔相连接。
（2）开关S断开时，将a、b表笔短接进行欧姆调零，此时滑动变阻器R接入电路的阻值为 ______ ，此时该欧姆表的倍率为 ______ （选填“×10”或“×100”）。
（3）用该欧姆表对阻值约为150 的电阻进行试测，为减小测量误差，选用欧姆表合适的挡位。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为 ______ 。
（4）现在（2）中倍率情况下进行欧姆调零后测某一电阻阻值，指针正好指在“30”刻度线上，由于欧姆表使用了一段时间，电源电动势变为2.90 V，内阻变大，则该待测电阻的实际阻值为 ______ 。
13.（10分）光纤通信是现代信息传输的核心技术之一，其核心原理是利用光在光纤内芯与包层的界面上发生全反射，使光信号沿光纤定向传播。某型号通信光纤的结构简化如图所示：光纤内芯的折射率为 ，包层的折射率为 （与真空的折射率相等），内芯横截面为圆形，直径d，光纤长L。现有一束单色光从光纤左端入射（），入射点为端面的中心A点，光在光纤内芯中传播时，第一次到达内芯与包层的界面上的B点（图中未画出）。（已知光在真空中的传播速度为c）
（1）求该单色光在光纤内芯中的传播速度；
（2）求光在B点的入射角大小，并判断光是否能在B点发生全反射；
（3）若能发生全反射则求光线射过光纤所用时间，若不能发生全反射则求当从A入射的入射角为多少度时能在B点发生全反射。
14.（14分）如图所示，在三维坐标系 中， 竖直向上，、 两点的坐标分别为 ，。空间有沿 轴正方向的匀强电场，一质量为 、电荷量为 的小球从 点静止释放，恰好可以经过 点，小球可视作质点，不计空气阻力，重力加速度为 。求：
（1）电场强度的大小 ；
（2）若将带电小球从 点沿 轴正方向以速度 抛出，求小球运动到 平面上时的速度大小 ；
（3）若将带电小球从 点沿 轴正方向以速度 抛出，求小球运动到 平面过程中速度最小值 。
15.（17分）学校举行科技节活动需要推送节目，某物理兴趣小组设计模型如图所示，固定光滑曲面 与长度为 动摩擦因数 的粗糙水平轨道 相切于 点， 点距轨道 的高度为 ，质量为 的小滑块2静止在水平轨道最右端的 点，轨道 下方的水平面上有一固定的“L”形木板，其上表面光滑，在 点（ 点正下方）处固定一劲度系数为 的轻弹簧，弹簧右端拴接一质量为 的长方体滑块，静止在 点。现将质量为 的小滑块1从 点静止释放，滑块1与滑块2发生弹性碰撞，滑块1碰后运动一段时间最终停在 点，滑块2被碰后先做平抛运动后恰好运动到 点的正上方时，与长方体滑块发生弹性碰撞（长方体滑块上表面 点正上方右侧有一竖直小挡板，图中未画出，使得滑块2与长方体滑块水平和竖直方向均发生弹性碰撞），碰后滑块2竖直方向上运动至与 同一水平线上的 点，且以后长方体滑块每次回到 点处时滑块2均刚好下落到 点上方同一位置与之发生弹性碰撞（与挡板恰好没有接触），周而复始。若不计空气阻力，所有的碰撞时间均极短，且还知质量为 的弹簧振子振动周期为 ，弹簧弹性势能的表达式为 （ 为弹簧的劲度系数， 为弹簧的形变量），取重力加速度 ，，求：
（1）滑块1与滑块2碰前的速度；
（2）小滑块1的质量 ；
（3） 点与滑块 上表面间的高度差 ；
（4）此后长方体滑块振动过程中离 点的最近距离（结果用根式表
达）。
高二物理期末
参考答案
一、二选择题（单项选择题1~7每小题4分。多项选择题8~10每小题5分，选对但不全得3分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A B D D A AC BC BD
1.C 【解析】在周长相同的所有平面封闭图形中，圆的面积最大。由于磁场不变，而有效面积变小了，根据可知，穿过线圈的磁通量将变小。故选C。
2.B 【解析】电机正常工作，其电压大于，A选项错误；电源的输出功率为，等于外电路的功率，B选项正确；电机的输出功率为，C选项错误；若电机突然卡住不动时，电流表示数增大，因为，电源的输出功率增大，D选项错误。故选B。
3.A 【解析】小球1受到小球2、3的库仑力，库仑力的合力为，A选项正确；细线上拉力大小为，B选项错误；三角形中心处的电场强度为零，C选项错误；若将小球1、2间的细线剪断，则剪断瞬间小球1、2间的库仑力不变，D选项错误。故选A。
4.B 【解析】由图像可知，单摆完成一次全振动的时间为0.6 s，A错误；根据单摆周期公式，周期与摆长的平方根成正比。若摆长缩短为原来的，则振动周期变为原来的，B正确； s时，加速度为0，说明摆球位于平衡位置（位移为0），最大位移处加速度最大，C错误；单摆小角度摆动时，周期与摆角无关（摆角小于时近似成立）。增大摆角但仍为小角度，周期基本不变，D错误。故选B。
5.D 【解析】如图，对点进行受力分析，竖直向下的绳的拉力，绳的拉力及沿杆方向的弹力，此三力组成的矢量三角形与相似，满足，在轻绳方向缓慢变化过程中，因、、不变，但减小，所以拉力逐渐减小，不变；故选D。
6.D 【解析】由图乙可知，周期为0.2 s，在时，质点向上振动，根据“同侧法”可知，波沿轴正方向传播，故A错误；波传播的过程中，质点不随波迁移，故B错误；由图可知，振幅为10 cm，周期为0.2 s，波长为8 m，则波速为 m/s = 40 m/s，时刻，质点向下振动，到达平衡位置的时间为 s = ，质点经过0.075 s，即，质点经过的路程为 cm，故C错误；波发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或与波长相差不多。该波的波长 m，裂隙宽度为6 m，比波长更小，因此会发生明显衍射现象，选项D正确。故选D。
7.A 【解析】对向下喷出的气体，规定竖直向下的方向为正方向，由动量定理有，得，根据牛顿第三定律，气体对探测器的作用力向上大小等于探测器的重力，即，利用黄金代换和质量公式，联立解得。故A正确。
8.AC 【解析】在整个过程中，系统只有重力势能和动能之间的转化，机械能守恒，A正确；小球与半圆槽和物块
组成的系统在水平方向受到外力作用，动量不守恒（实际上系统的动量在增加，方向向右）。B错误；小球自半圆槽的最低点B向C运动的过程中，半圆槽向右运动，小球和半圆槽在水平方向不受外力，小球和半圆槽在水平方向动量守恒，C正确；小球离开C点后，只受重力作用，初速度既有水平分量又有竖直分量，因此将做斜上抛运动，而不是竖直上抛运动，D错误。故AC正确。
9．BC【解析】雪块在屋顶上运动过程中，由动能定理 ，代入数据解得雪块到 点速度大小为 错误； 正确；雪块离开屋顶后，做斜向下抛运动，由动能定理 ，代入数据解得雪块到地面速度大小 ，C 正确；速度与水平方向夹角 满足 ，解得 ，D 错误。故选 BC。
10.BD 【解析】O、B两点间的电势差为，A选项错误；OB方向的电场强度的大小为，OC方向的电场强度的大小为，电场强度的大小为，电场强度方向沿OA方向，B选项正确；B点的电势高于C点的电势，C选项错误；圆弧上的A点电势最低，带电小球经过圆弧上的A动能最大，最大动能为，D选项正确。故选BD。
三、非选择题（共5小题，共57分）
11.（6分，每空2分）（1）5.45（2） 相等
【解析】（1） 遮光片的宽度
（2） 通过两光电门的时间相等，则说明滑块做匀速直线运动，气垫导轨已调节水平
滑块1碰撞前瞬间的速度大小为，则碰撞前系统的动量为
碰撞后滑块1、2一起运动的速度大小为，则碰撞后系统的动量
根据，可得
12.(10分,每空2分)(1) 红 (2)1399 (3)160(4)2900
【解析】（1） 由电路可知，电流从a端流入电表，a端应与红色表笔相连接；
（2） 开关S断开时，将a、b表笔短接进行欧姆调零，有，代入数据解得此时滑动变阻器R接入电路的阻值为。此时欧姆表的内阻为，表盘中间的刻度值为“15”，则欧姆表的倍率为。
（3） 用该欧姆表对阻值约为150 的电阻进行测量，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡；进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为。
（4） 当用电动势为3.0 V的电源测量某电阻时，刻度处电流，当用电动势为2.90 V的电源测量另一电阻时指针在相同刻度处，则，其中，，解得
13.（10分）【解析】（1） 光在光纤内芯中的传播速度为 …………………………………………………… （2分）
解得 ………………………………………………………………………… （1分）
（2）如图，由 （1 分）
解得 （1 分）
由几何关系得在 点的入射角 （1 分）
，能发生全反射 （1 分）
（3）由几何关系得光路长 （1 分）
所用时间 （1 分）
解得 （1 分）
14．（14 分）【解析】（1）小球从 点静止释放做匀加速直线运动
（2）小球从 点抛出做类平抛运动
方向做自由落体运动，由 ，得运动时间
（1 分）
方向的速度 （1 分）
方向做匀加速直线运动，加速度为 （1 分）
方向的速度 （1 分）
方向做匀速直线运动，速度为 （1 分）
小球运动到 平面上时速度大小 （1 分）
可得 （1 分）
（3）小球从 点抛出做类斜上拋运动，当合力与速度垂直时速度最小
由 （2 分）
可得 （2 分）
15．（17 分）【解析】（1）设滑块 1 与 2 碰前速度为 ，由动能定理可得 （2分）
（1 分）
（2）碰后两者速度分别为 和 ，则 （1分）
（1 分）
高二物理试题（L）参考答案第3页
解得 （1 分）
碰后滑块 1 恰往返运动后静止在 点，由动能定理可得 （1 分）
联立以上各式解得 （1 分）
（3）弹簧振子振动周期为 （1 分）
据自由落体运动 （1 分）
且 （1 分）
代入数据可求得 （1分）
（4）滑块 2 平抛水平位移 （1 分）
所以 点在 点正下方偏右 1.6 m 处（水平距离）。
初始在 点，由弹性碰撞质量相等交换水平速度得碰撞后 （1 分）
又根据弹簧振子能量转化 （1 分）
求得哌幅 （1 分）
故 离 的最近距离 （1 分）
时量：75分钟 满分：100分
第Ⅰ卷（选择题共43分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.在探究磁通量的实验里，一可变形金属圆线圈处于匀强磁场中如图所示，某同学在保持其周长不变的情况下，将其形状变为长方形，则穿过线圈的磁通量（已知周长一定时，圆形面积最大）
A.保持不变 B.变大 C.变小 D.无法确定
2.军用机器狗已成为辅助步兵作战的“新宠”。如图所示，某款机器狗的直流电机的额定电流为，线圈电阻为，将它与直流电源、保护电阻、理想电流表连接成闭合回路，电机恰好能正常工作。电源的电动势为，内阻为，下列说法正确的是
A.电机两端的电压为
B.电源的输出功率为
C.电机的输出功率为
D.若电机突然卡住不动时，电流表示数增大，电源的输出功率减小
3.如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小球通过不可伸长的绝缘轻质细线连接成边长为的正三角形，三个小球均静止。小球可视为点电荷，带电量为，为静电力常量，下列说法正确的是
A.小球1受到的库仑力为
B.细线上拉力大小为
C.三角形中心处的电场强度不为零
D.若将小球1、2间的细线剪断，则剪断瞬间小球1、2间的库仑力增大
4. 某小组为研究单摆的振动规律，利用智能手机的加速度传感器测量单摆小角度摆动过程中摆球的切向加速度，得到切向加速度随时间变化的图像如图所示，图像中纵轴表示切向加速度（单位），横轴表示时间（单位）。已知当地重力加速度，且单摆满足小角度摆动条件。下列说法正确的是
A. 该单摆的振动周期为
B. 若仅将摆长缩短为原来的，则振动周期变为原来的
C. 时，摆球位于单摆振动的最大位移处
D. 若增大单摆的摆角（仍为小角度），该单摆的振动周期会显著缩短
5. 如图所示是某建筑工地上的斜拉式吊具简化模型：轻质支撑杆左端用铰链固定在竖直墙面，右端连接斜向上可以拉动的轻绳和竖直向下的承重绳悬挂质量为的建筑材料。水平杆对点的弹力大小为，拉绳的拉力大小为。若拉动端，使重物缓慢上移，下列说法正确的是
A. 增大，先减小后增大
B. 增大，减小
C. 减小，不变
D. 不变，减小
6. 地震勘探是油气资源勘探的核心技术之一，其原理是利用人工激发的地震波（纵波）在地下岩层中的传、反射，来探测岩层的分布情况。某科研团队在一次勘探实验中，在地表某处激发一简谐横波（实验模拟波），该波在地下某均匀岩层（介质）中时刻的波形图如图（a）所示，P、Q分别是平衡位置为和的两质点，其中Q点的振动图像如图（b）。下列说法正确的是
a该波的周期为0.2 s，向x轴负方向传播
b经过，图中Q点的质点沿x轴运动到距离自身8 m处
C. 质点P经过0.075 s运动的路程为15 cm
D. 若该波在传播过程中遇到一宽度为6 m的坚硬岩层裂隙时，会发生明显的衍射现象
7. 如图，总质量为m的嫦娥六号探测器，依靠竖直向下喷出密度为、横截面积为S的气体，悬停在月表上空。若近似认为喷射气体的重力忽略不计，忽略探测器的质量变化，现测得探测器喷出气体的速度大小为v，还已知月球半径为R和万有引力常量G，并视月球为均匀物质构成，则根据以上物理量可求得月球密度为
A. B.
C. D.
二、选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 在探究多物体相互作用中动量守恒和能量转化的问题时，小明设计如图情景：将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一物块，现让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，下列说法正确的是
A小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽和物块组成的系统机械能守恒
B. 小球自半圆槽的A点向最低点B点运动的过程中，小球与半圆槽和物块组成的系统动量守恒
C小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D. 若小球能从C点冲出去，则小球离开C点以后，将做竖直上抛运动
9. 燕山雪花大如席，片片吹落轩辕台。如图，的一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到点后离开屋顶。、间距离，点距地面的高度，雪块与屋顶间的动摩擦因数。不计空气阻力，运动过程中雪块质量始终保持不变，取，，重力加速度大小。
下列说法正确的是
A. 雪块从点离开屋顶时的速度大小为
B. 雪块在屋顶上滑动时因摩擦产生的热量为
C. 雪块落地时的速度大小为
D. 雪块落地时的速度方向与水平方向的夹角为
10. 光滑绝缘的水平面上内有平行于水平面的匀强电场，以为圆心，为半径作圆，半径、相互垂直，与的夹角为。将质量为，电荷量为的带电小球，从点以相同的初动能沿各个方向抛出。小球能从圆形边界的不同位置飞出，其中经过点的动能为初动能的，经过点的动能为初动能的倍，则下列说法正确的是
A. 、两点间的电势差为
B. 电场强度的大小为
C. 点的电势低于点的电势
D. 带电小球通过圆弧时，经过点的小球动能最大，最大动能为
第Ⅰ卷 选择题答题卡
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分
答案
第Ⅱ卷（非选择题共57分）
三、非选择题（本题共5小题，共57分。其中计算题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11.（6分）在“验证动量守恒定律”的实验中，某实验小组采用气垫导轨结合光电门的方案，完成两个滑块的一维碰撞实验，实验装置示意图如图甲所示：
（1）用天平测得滑块1、滑块2（均包括遮光片）的质量分别为、；用游标卡尺测得遮光片的宽度均为。若某次用游标卡尺测量遮光片的宽度时的示数如图乙所示，则其读数为__________mm。
（2）先调节气垫导轨水平，将滑块1放在光电门1左侧，启动气源后，轻推滑块1，当滑块1通过光电门1和光电门2时遮光片的遮光时间______（选填“相等”或“不相等”），则气垫导轨已调节水平。调节好气垫导轨后，将粘有橡皮泥的滑块2放置在光电门1、2中间，滑块1放置在光电门1左侧。启动气源后，轻推滑块1，滑块1通过光电门1时遮光片的遮光时间为，滑块1撞上滑块2后一起运动，通过光电门2时滑块2上遮光片的遮光时间为。对于滑块1（含遮光片）、滑块2（橡皮泥质量可忽略）构成的系统，若满足表达式________________，则说明系统碰撞过程中动量守恒。（均用给定的物理量符号表示）
12.（10分）某同学设计了一个具有两种挡位（“×10”挡和“×100”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。图乙为其表盘的标度，已知表盘中间的刻度值为“15”，单位为欧姆，图中所用器材如下：
A. 电源（电动势，内阻）
B. 电流表G（满偏电流，内阻）
C. 电阻箱（最大阻值999.9 Ω）
D. 滑动变阻器R（最大阻值为2000 Ω）
E. 开关一个，导线若干
根据实验电路和实验器材，完成以下问题：
（1）图甲中的a端应与______（选填“红”或“黑”）色表笔相连接。
（2）开关S断开时，将a、b表笔短接进行欧姆调零，此时滑动变阻器R接入电路的阻值为 ______ ，此时该欧姆表的倍率为 ______ （选填“×10”或“×100”）。
（3）用该欧姆表对阻值约为150 的电阻进行试测，为减小测量误差，选用欧姆表合适的挡位。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为 ______ 。
（4）现在（2）中倍率情况下进行欧姆调零后测某一电阻阻值，指针正好指在“30”刻度线上，由于欧姆表使用了一段时间，电源电动势变为2.90 V，内阻变大，则该待测电阻的实际阻值为 ______ 。
13.（10分）光纤通信是现代信息传输的核心技术之一，其核心原理是利用光在光纤内芯与包层的界面上发生全反射，使光信号沿光纤定向传播。某型号通信光纤的结构简化如图所示：光纤内芯的折射率为 ，包层的折射率为 （与真空的折射率相等），内芯横截面为圆形，直径d，光纤长L。现有一束单色光从光纤左端入射（），入射点为端面的中心A点，光在光纤内芯中传播时，第一次到达内芯与包层的界面上的B点（图中未画出）。（已知光在真空中的传播速度为c）
（1）求该单色光在光纤内芯中的传播速度；
（2）求光在B点的入射角大小，并判断光是否能在B点发生全反射；
（3）若能发生全反射则求光线射过光纤所用时间，若不能发生全反射则求当从A入射的入射角为多少度时能在B点发生全反射。
14.（14分）如图所示，在三维坐标系 中， 竖直向上，、 两点的坐标分别为 ，。空间有沿 轴正方向的匀强电场，一质量为 、电荷量为 的小球从 点静止释放，恰好可以经过 点，小球可视作质点，不计空气阻力，重力加速度为 。求：
（1）电场强度的大小 ；
（2）若将带电小球从 点沿 轴正方向以速度 抛出，求小球运动到 平面上时的速度大小 ；
（3）若将带电小球从 点沿 轴正方向以速度 抛出，求小球运动到 平面过程中速度最小值 。
15.（17分）学校举行科技节活动需要推送节目，某物理兴趣小组设计模型如图所示，固定光滑曲面 与长度为 动摩擦因数 的粗糙水平轨道 相切于 点， 点距轨道 的高度为 ，质量为 的小滑块2静止在水平轨道最右端的 点，轨道 下方的水平面上有一固定的“L”形木板，其上表面光滑，在 点（ 点正下方）处固定一劲度系数为 的轻弹簧，弹簧右端拴接一质量为 的长方体滑块，静止在 点。现将质量为 的小滑块1从 点静止释放，滑块1与滑块2发生弹性碰撞，滑块1碰后运动一段时间最终停在 点，滑块2被碰后先做平抛运动后恰好运动到 点的正上方时，与长方体滑块发生弹性碰撞（长方体滑块上表面 点正上方右侧有一竖直小挡板，图中未画出，使得滑块2与长方体滑块水平和竖直方向均发生弹性碰撞），碰后滑块2竖直方向上运动至与 同一水平线上的 点，且以后长方体滑块每次回到 点处时滑块2均刚好下落到 点上方同一位置与之发生弹性碰撞（与挡板恰好没有接触），周而复始。若不计空气阻力，所有的碰撞时间均极短，且还知质量为 的弹簧振子振动周期为 ，弹簧弹性势能的表达式为 （ 为弹簧的劲度系数， 为弹簧的形变量），取重力加速度 ，，求：
（1）滑块1与滑块2碰前的速度；
（2）小滑块1的质量 ；
（3） 点与滑块 上表面间的高度差 ；
（4）此后长方体滑块振动过程中离 点的最近距离（结果用根式表
达）。
高二物理期末
参考答案
一、二选择题（单项选择题1~7每小题4分。多项选择题8~10每小题5分，选对但不全得3分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A B D D A AC BC BD
1.C 【解析】在周长相同的所有平面封闭图形中，圆的面积最大。由于磁场不变，而有效面积变小了，根据可知，穿过线圈的磁通量将变小。故选C。
2.B 【解析】电机正常工作，其电压大于，A选项错误；电源的输出功率为，等于外电路的功率，B选项正确；电机的输出功率为，C选项错误；若电机突然卡住不动时，电流表示数增大，因为，电源的输出功率增大，D选项错误。故选B。
3.A 【解析】小球1受到小球2、3的库仑力，库仑力的合力为，A选项正确；细线上拉力大小为，B选项错误；三角形中心处的电场强度为零，C选项错误；若将小球1、2间的细线剪断，则剪断瞬间小球1、2间的库仑力不变，D选项错误。故选A。
4.B 【解析】由图像可知，单摆完成一次全振动的时间为0.6 s，A错误；根据单摆周期公式，周期与摆长的平方根成正比。若摆长缩短为原来的，则振动周期变为原来的，B正确； s时，加速度为0，说明摆球位于平衡位置（位移为0），最大位移处加速度最大，C错误；单摆小角度摆动时，周期与摆角无关（摆角小于时近似成立）。增大摆角但仍为小角度，周期基本不变，D错误。故选B。
5.D 【解析】如图，对点进行受力分析，竖直向下的绳的拉力，绳的拉力及沿杆方向的弹力，此三力组成的矢量三角形与相似，满足，在轻绳方向缓慢变化过程中，因、、不变，但减小，所以拉力逐渐减小，不变；故选D。
6.D 【解析】由图乙可知，周期为0.2 s，在时，质点向上振动，根据“同侧法”可知，波沿轴正方向传播，故A错误；波传播的过程中，质点不随波迁移，故B错误；由图可知，振幅为10 cm，周期为0.2 s，波长为8 m，则波速为 m/s = 40 m/s，时刻，质点向下振动，到达平衡位置的时间为 s = ，质点经过0.075 s，即，质点经过的路程为 cm，故C错误；波发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或与波长相差不多。该波的波长 m，裂隙宽度为6 m，比波长更小，因此会发生明显衍射现象，选项D正确。故选D。
7.A 【解析】对向下喷出的气体，规定竖直向下的方向为正方向，由动量定理有，得，根据牛顿第三定律，气体对探测器的作用力向上大小等于探测器的重力，即，利用黄金代换和质量公式，联立解得。故A正确。
8.AC 【解析】在整个过程中，系统只有重力势能和动能之间的转化，机械能守恒，A正确；小球与半圆槽和物块
组成的系统在水平方向受到外力作用，动量不守恒（实际上系统的动量在增加，方向向右）。B错误；小球自半圆槽的最低点B向C运动的过程中，半圆槽向右运动，小球和半圆槽在水平方向不受外力，小球和半圆槽在水平方向动量守恒，C正确；小球离开C点后，只受重力作用，初速度既有水平分量又有竖直分量，因此将做斜上抛运动，而不是竖直上抛运动，D错误。故AC正确。
9．BC【解析】雪块在屋顶上运动过程中，由动能定理 ，代入数据解得雪块到 点速度大小为 错误； 正确；雪块离开屋顶后，做斜向下抛运动，由动能定理 ，代入数据解得雪块到地面速度大小 ，C 正确；速度与水平方向夹角 满足 ，解得 ，D 错误。故选 BC。
10.BD 【解析】O、B两点间的电势差为，A选项错误；OB方向的电场强度的大小为，OC方向的电场强度的大小为，电场强度的大小为，电场强度方向沿OA方向，B选项正确；B点的电势高于C点的电势，C选项错误；圆弧上的A点电势最低，带电小球经过圆弧上的A动能最大，最大动能为，D选项正确。故选BD。
三、非选择题（共5小题，共57分）
11.（6分，每空2分）（1）5.45（2） 相等
【解析】（1） 遮光片的宽度
（2） 通过两光电门的时间相等，则说明滑块做匀速直线运动，气垫导轨已调节水平
滑块1碰撞前瞬间的速度大小为，则碰撞前系统的动量为
碰撞后滑块1、2一起运动的速度大小为，则碰撞后系统的动量
根据，可得
12.(10分,每空2分)(1) 红 (2)1399 (3)160(4)2900
【解析】（1） 由电路可知，电流从a端流入电表，a端应与红色表笔相连接；
（2） 开关S断开时，将a、b表笔短接进行欧姆调零，有，代入数据解得此时滑动变阻器R接入电路的阻值为。此时欧姆表的内阻为，表盘中间的刻度值为“15”，则欧姆表的倍率为。
（3） 用该欧姆表对阻值约为150 的电阻进行测量，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡；进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为。
（4） 当用电动势为3.0 V的电源测量某电阻时，刻度处电流，当用电动势为2.90 V的电源测量另一电阻时指针在相同刻度处，则，其中，，解得
13.（10分）【解析】（1） 光在光纤内芯中的传播速度为 …………………………………………………… （2分）
解得 ………………………………………………………………………… （1分）
（2）如图，由 （1 分）
解得 （1 分）
由几何关系得在 点的入射角 （1 分）
，能发生全反射 （1 分）
（3）由几何关系得光路长 （1 分）
所用时间 （1 分）
解得 （1 分）
14．（14 分）【解析】（1）小球从 点静止释放做匀加速直线运动
（2）小球从 点抛出做类平抛运动
方向做自由落体运动，由 ，得运动时间
（1 分）
方向的速度 （1 分）
方向做匀加速直线运动，加速度为 （1 分）
方向的速度 （1 分）
方向做匀速直线运动，速度为 （1 分）
小球运动到 平面上时速度大小 （1 分）
可得 （1 分）
（3）小球从 点抛出做类斜上拋运动，当合力与速度垂直时速度最小
由 （2 分）
可得 （2 分）
15．（17 分）【解析】（1）设滑块 1 与 2 碰前速度为 ，由动能定理可得 （2分）
（1 分）
（2）碰后两者速度分别为 和 ，则 （1分）
（1 分）
高二物理试题（L）参考答案第3页
解得 （1 分）
碰后滑块 1 恰往返运动后静止在 点，由动能定理可得 （1 分）
联立以上各式解得 （1 分）
（3）弹簧振子振动周期为 （1 分）
据自由落体运动 （1 分）
且 （1 分）
代入数据可求得 （1分）
（4）滑块 2 平抛水平位移 （1 分）
所以 点在 点正下方偏右 1.6 m 处（水平距离）。
初始在 点，由弹性碰撞质量相等交换水平速度得碰撞后 （1 分）
又根据弹簧振子能量转化 （1 分）
求得哌幅 （1 分）
故 离 的最近距离 （1 分）
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