定远育才学校 2025-2026 学年高二上学期期末考试
物理试题
一、单选题:本大题共 8 小题,共 32 分。
1.在物理学的探索和发现过程中,物理过程和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方
法和物理学史的叙述中正确的是( )
A. 电场强度的公式 = 采用了比值定义法
B. 法拉第提出了电场概念,并指出电场和电场线都是客观存在的
C. 库仑通过扭秤实验测出了静电力常量
D. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷,并通过油滴实验测得元电荷的数值
2.如图所示,实线 为某点电荷产生的电场中的一条电场线,虚线为一个带电粒子仅在电场力作用下从 到
的运动轨迹,其与电场线 相交于 点.下列说法中正确的是
A. 点的电势高于 点的电势
B. 点的电场强度大于 点的电场强度
C. 粒子在 点受到的电场力方向沿电场线由 指向
D. 从 运动到 的过程中,粒子的电势能可能减少
3.如图所示为带异种电荷的平行金属板(忽略电场的边界效应),在电场内紧贴 板左端内侧,向垂直于 板
和平行于 板两个方向分别发射速度大小均为 0的相同粒子 、 ,分别打中 板左端和右端。若不计重力和
粒子之间的相互作用, 粒子到达 板的速度大小为√ 2 0,则( )
A. 、 粒子到达 板的时间相等
B. 粒子到达 板的时间大于 粒子到达 板的时间
C. 、 粒子到达 板的速度大小相等
D. 粒子到达 板的速率小于 粒子到达 板的速率
4.空间存在沿 轴分布的电场线,一带负电粒子在 0处由静止释放,仅在电场力作用下运动到 0,其电势
能 随 变化如图。规定 轴正方向为正,则电场中 轴上的电势 、电场强度 、带电粒子加速度 、动能
随位置坐标 变化图线正确的( )
A. B.
C. D.
5.在如图所示的电路中, 1和 2为定值电阻,电表均为理想电表。电源电动势 和内电阻 不变,闭合开关 ,
当滑动变阻器的滑片 向下移动时( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变小 B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电阻 1的电功率变大 D. 电源的输出功率一定增大
6.单板大跳台是一项紧张刺激项目。北京冬奥会期间,一观众用手机连拍功能拍摄运动员从起跳到落地的
全过程,合成图如图所示。忽略空气阻力,且将运动员视为质点。则运动员
A. 在空中飞行过程是变加速曲线运动
B. 在斜向上飞行到最高点的过程中,其动能全部转化为重力势能
C. 运动员从起跳后到落地前,重力的瞬时功率先减小后增大
D. 运动员在空中飞行过程中,动量的变化率在不断变化
7.在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框 ,∠ = 90 ,∠ = 30 ,磁场方向垂直于
线框平面向外, 、 两点接一直流电源,电流方向如图所示。下列说法正确的是( )
A. 导线 受到的安培力大于导线 所受的安培力
B. 导线 受到的安培力的合力等于导线 受到的安培力
C. 导线 、 所受安培力的大小之比为1:3
D. 导线 受到的安培力的合力方向垂直于 向上
8.如图所示,边长为的 的正方形区域 中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从 边
的中点 点以一定速度垂直于 边射入磁场,仅在洛伦兹力的作用下,正好从 边中点 点射出磁场。忽
略粒子受到的重力,下列说法中正确的是( )
A. 该粒子带负电
B. 洛伦兹力对粒子做正功
C. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为
4
D. 如果仅使该粒子射入磁场的速度增大,粒子做圆周运动的半径也将变大
二、多选题:本大题共 2 小题,共 10 分。
9.如图所示,在真空中 平面左侧宽 的区域内可分别或同时施加沿 轴或 轴方向、强度不同的匀强磁场。
质量为 、电荷量为 的带正电粒子以一定的初速度垂直于 平面射入该区域。若不加磁场时,粒子恰好
经过坐标原点 ;若只加沿 轴正方向、磁感应强度大小为 1的磁场,粒子在磁场中运动的时间为 1,经过
平面时的速度偏转角为30°;若只加沿 轴正方向、磁感应强度大小为 2的磁场,粒子在磁场中运动的时间
为 2,经过 平面时的速度偏转角为45°;若同时施加沿 轴正方向和沿 轴正方向的磁场,粒子在磁场中
运动的时间为 3,经过 平面上的 点(未画出)时的速度偏转角为 ,不计粒子受到的重力,下列判断正确
的是
A. = 60° B. 1 : 2 = 1: 2
√
( 2 C. 1 : 2: 3 = 2: 3: 4 D. 点的坐标为 , ) 3 3
10.如图甲所示,光滑水平面上两物块 、 用轻质橡皮绳水平连接,橡皮绳恰好处于原长。 = 0时, 以水
平向左的初速度 0开始运动, 的初速度为0,已知 的质量为 , = 3 0时二者发生碰撞并粘在一起, 、
运动的 图像如图乙所示。则( )
1 1
A. 橡皮绳的最大弹性势能为 20 B. 橡皮绳的最大弹性势能为
2
3 6 0
2
C. 橡皮绳的原长为
3 0
0 D. 橡皮绳的原长为 0 0
三、实验题:本大题共 2 小题,共 16 分。
11.(10 分)某实验小组要测量未知电源的电动势和内阻,设计了如图甲所示的测量电路。可供选择的器材
有:
待测电源 (电动势约为1.5 ,内阻 约为0.5 );
电阻箱 (阻值范围0 999.99 ,0 1.0 );
电流表 (量程3 ,内阻等于199 );
定值电阻 0 ;
开关 ,导线若干。
(1)电路中将电流表改装成量程为0.6 的电流表,则定值电阻的阻值 0 = ;
1
(2)闭合开关 ,改变电阻箱的阻值,记录电阻箱的阻值 及对应的电流表示数 ,作 图像如图乙所示,
则电池的电动势 = ,电池的内阻 = (结果均保留到小数点后两位);
(3)实验测得的电动势 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值,实验测得的电池内阻 (填“大
于”“小于”或“等于”)真实值。
| 2 1|
12.(6 分)碰撞恢复系数 = ,其中 10和 20分别为碰撞前两物体的速度, | | 1和 2分别为碰撞后两20 10
物体的速度。某同学利用如图所示的实验装置测量半径相同的钢球 和玻璃球 的碰撞恢复系数。实验步骤
如下:
①用电子天平测量出钢球 和玻璃球 的质量分别为 1、 2。
②调节斜槽末端水平并找到斜槽末端在白纸上的竖直投影点 。
③将钢球 从斜槽上某一位置 由静止释放,落到复写纸上并在白纸上留下痕迹。重复上述操作多次,得到
多个落点痕迹,找到平均落点 。
④将玻璃球 放在斜槽末端,再将钢球 从位置 由静止释放,两球碰撞后落到复写纸上并在白纸上留下痕
迹:重复上述操作多次,分别找到 、 两球的平均落点 、 。
⑤用刻度尺测量出线段 、 和 的长度分别记为 0、 1和 2。试分析下列问题。
(1)关于实验操作和过程,下列说法正确的是 ;
A.实验时需测量小球开始释放时距离斜槽末端的高度
B.实验装置中的铅垂线是用来判断斜槽末端是否水平的
C.实验时每次释放钢球 的位置必须相同,斜槽是否光滑对实验结果无影响
(2)两球的碰撞恢复系数 = (用 0、 1、 2表示);
1
(3)将玻璃球 换成大小相同的其它材质小球,测得其质量为 1。重复实验,发现落点 和 重合,则两球3
的碰撞恢复系数 = (结果保留2位有效数字)。
四、计算题:本大题共 3 小题,共 42 分。
13.(12 分)相距为 = 0.4 的两块金属极板正对竖直放置,构成带电量为 = 0.02 、电容为 = 100 的
平行板电容器, 为极板上端连线中点,极板间形成水平向右的匀强电场,如图。一长为 = 0.1 的绝缘轻
细线一端固定于 点,另一端与质量为 = 1 、带电量为 = +0.01 的小球相连, = 10 / 2,空气阻
力不计。现将细线水平向右拉直,从 点由静止释放小球,之后小球运动到极板中心线(图中虚线)左侧的最
高点为 , 点未画出。求:
(1)小球在电场中受电场力的大小;
(2)小球的最大向心加速度值;
(3) 、 间的电势差 。
14.(14 分)如图所示,质量为 的木板 静置于光滑水平地面上, 板右方有一固定竖直挡板 。质量为2
的小物块 以初速度 0从木板 左端水平向右滑行, 、 之间的动摩擦因数为 。 与竖直挡板 每次碰撞时,
与 均已达到共同速度,且 每次与 碰撞前后速率不变。假设滑块不会从木板上掉下,重力加速度为 。
求
(1) 第二次刚要与挡板 碰撞时的速度大小;
(2)木板的最小长度;
(3) 与 第一次碰后 的总路程。
15.(16 分)如图所示,在平面直角坐标系 中,第三象限内有沿 轴负方向的匀强电场,其他区域内有
垂直纸面向外的匀强磁场。在 轴上垂直 平面放置一块足够长的金属板,金属板上 (0, 3 )点有一粒子
源,可在 平面内向 轴右侧的任意方向发射速度大小在0 0( 0已知)之间,质量为 、电荷量为 的
同种粒子。金属板上被粒子击中的最远点距 点12 。在 轴负半轴上磁场与电场之间有薄隔离层,带电粒子
1
每次穿越隔离层时,其电荷量和运动方向都不变,但速率减小为原来的 ,不计粒子的重力和相互间作用。
3
(1)求磁感应强度 的大小;
(2)金属板上的 (0,3 )点有一小孔,粒子源发射的部分粒子能经过 小孔进入第二象限,求这部分粒子发射
速度沿 轴方向的分速度 ;
(3)在第(2)问基础上,经足够长时间,求 轴负半轴上有粒子通过的点的坐标范围(结果可用根式表示)。
答 案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
11.(1)1 (2) 1.43 0.65 (3) 等于 等于
12.(1) (2) 2 1 (3) 0.33
0
0.02
13.解:(1)根据电容的定义式可得极板间的电压 = = = 200 ,
100×10 6
200
结合电势差与电场强度关系可得电场强度大小 = = / = 500 / ,
0.4
故小球在电场中受电场力的大小 = = 500 / × 0.01 = 5 。
(2)将重力与电场力的合力等效为一个新的重力 ,即等效重力,其大小 = √ ( )2 + ( )21 1 = 5√ 5 ,
2√ 5 √ 5
设 1与竖直方向成 角,几何关系可知cos = , sin = , 5 5
小球向心加速度最大时速度也最大,速度最大在等效重力最低点,最大速度为 ,从 点到等效重力最低点
1
过程,由动能定理 1 (1 sin ) =
2,
2
2 2
向心加速度表达式 = = ,
联立解得 = 10(√ 5 1) / 2。
(3)小球从 点静止释放运动到极板中心线左侧的最高点为 时,根据对称性和几何关系可知水平方向距离为
0 = 2 cos × cos ,
结合以上电场强度,所以 电势差 = × 0 = 80 。
14.解:(1)设 第一次刚要与挡板 碰撞时的速度为 1,由动量守恒定律2 0 + 0 = ( + 2 ) 1,
2
解得 1 = 3 0,
设 第二次刚要与挡板 碰撞时的速度为 2,由动量守恒定律2 1 + ( 1) = ( + 2 ) 2,
2
解得 2 = 。 9 0
1
(2)设木板的最小长度为 , 从 左端滑上到系统静止,全过程利用功能关系 2 = 2 20, 2
2
解得 = 0 。
2
1
(3) 与 第一次碰后向左的最大距离为 1,对 由动能定理得 2 1 = 0
2
1, 2
2
解得 1 =
0 ,
9
1
与 第二次碰后向左的最大距离为 2,对 由动能定理得 2
2
2 = 0 2, 2
1 2
2 =
0 ,
9 9
1 2
同理得 3 = ( )
2 0
9 9
与 第一次碰后的总路程为 = 2 1 + 2 2 + 2 3 +
2
解得 = 0 。
4
15.解:(1)速度最大的粒子在磁场中做圆周运动的半径 0 = 6 ①
2
由牛顿第二定律 = 00 ② 0
0
联立,解得 = 6 ③
(2)根据单边界磁场时圆的对称性,可知圆心必在 轴上,如图( )所示,发射速度 与 轴的夹角为 ,粒子
轨道半径为 。
有2 cos = 6 ④
2
而 = ⑤
= cos ⑥
0
将③式代入,解得 = ⑦2
(3)离 点最近的点是由最大速度 0的粒子与 轴负方向夹角30
发射达到的,如图( )所示。
3 3
由几何关系 = ,
sin tan
1 cos
= · 3 ,
sin
= tan 3 ,
2
因为 < <6 2, < < , 12 2 4
所以 随 单调递增,
所以当 最小取6时(这时 取最大6 ),
min = (6 3√ 3) ⑧
离 点最远的点是由最大速度粒子与 轴正方向夹角30 发射,经过足够长的时间达到的,如图( )所示。
由几何关系 0 = (6 + 3√ 3) ⑨
1 1
每进出电场一次,速率变为原来的( )2 = ,
3 9
1
即 = ( )
0, 9
2
又 = ,
1
解得 = ( ) 0, 9
而 = 0 + 2 1 + 2 2 + 2 3 + ,
1
1 1 ( )
即 = (6 + 3√ 3) + 12 × × 9 1 , 9 1
9
当 取无穷大时 = (7.5 + 3√ 3) ,
所以,能够打在 轴负半轴的坐标范围为 (7.5 + 3√ 3) < ≤ (6 3√ 3) 。