湖南省长沙市长郡中学2025-2026学年上学期期末高二物理试卷（含答案）

高二物理期末
时量：75分钟 满分：100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.分析下列物理现象：①“空山不见人，但闻人语响”；②彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；③围绕发声的双股音叉走一圈，听到声音忽强忽弱；④声呐系统，用于探测海中的物体。这些物理现象分别属于波的
A.衍射、多普勒效应、干涉、反射 B.衍射、干涉、多普勒效应、折射
C.折射、干涉、多普勒效应、反射 D.衍射、折射、多普勒效应、干涉
2.图1是小型交流发电机的示意图。N、S两磁极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动。从图1所示位置开始计时，回路中的交变电流随时间变化的图像如图2所示。下列说法正确的是
A.t=0.01 s时，穿过线圈的磁通量最大
B.t=0.02 s时，线圈平面与磁场方向平行
C.线圈转动的角速度为40π rad/s
D.电流表的示数为10 A
3.如图甲所示，“日晕”又叫“圆虹”，是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是
A.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大
B.冰晶对a光的折射率大于对b光的折射率
C.在冰晶中，a光的传播速度较小
D.用同一装置做双缝干涉实验，b光的条纹间距比a光的宽
4. 如图所示为等臂电流天平，左臂挂空盘，右臂所挂矩形线圈的匝数为，线圈水平边的长为。矩形线圈的下边处在磁感应强度大小为，方向垂直线圈平面（纸面）向里的匀强磁场中。调整天平至平衡后，在左盘中放入一砝码，当线圈中通入大小为的电流时，天平又恢复平衡。已知重力加速度为，下列说法正确的是
A. 线圈中电流方向为逆时针
B. 线圈受到的安培力大小为
C. 砝码的质量为
D. 减小线圈中的电流，左盘将会向上翘起
5. 如图，和是相距的两个振动情况完全相同的波源，时均从平衡位置开始向上振动，形成两列波长、波速、振幅的横波，连线上介质点与的距离为。下列说法正确的是
A. 两列波的频率均为
B. 两列波叠加后点振幅为
C. 内点通过的路程为
D. 两列波叠加后和连线之间有个振动加强点
6. 安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量，如图所示为流量计的示意图，左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为、、，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板、，污水充满管道从左向右匀速流动，测得、间电势差为。已知污水流过管道时受到的阻力大小的表达式为，其中是比例系数，为管道长度，表示污水的流速，则
A. 污水中离子浓度越大电势差越大
B. 左、右两侧管口的压强差
C. 金属板的电势低于金属板的电势
D. 污水的流量
7. 某同学设计了如图甲所示的电路来对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，电路两端电压恒定，、为完全相同的电流传感器。某次实验中得到通过两电流传感器的电流图像如图乙所示。关于该实验，下列说法正确的是
A. 该实验演示的是通电自感现象
B. 线圈的直流电阻大于灯泡的电阻
C. 断开开关后，小灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭
D. 乙图中的曲线表示电流传感器测得的数据
二、多项选择题（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，有多项是符合题目要求。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. 图甲是太阳能光伏发电装置，是利用太阳能电池板将太阳光能直接转化为电能的一项新兴技术。如图乙所示为某光伏发电站利用总电阻的线路输电入户的示意图。发电站输出电压为250 V，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为，理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为。则下列说法正确的是
A. 降压变压器输出电压为220 V时，导线上损失的电压为100 V
B. 降压变压器输出电压为220 V时，发电站的输出功率为100 kW
C. 开关、、均闭合的前提下，线路老化导致增大，则电流表的示数增大
D. 若先让开关、保持闭合状态，然后闭合开关，则电压表的示数减小
9. 某列车制动器的简化图如图所示。在列车的底座上固定一个边长为的正方形单匝线圈，在轨道间存在两个宽度均为的匀强磁场，边界1、2间磁场的磁感应强度大小为、方向竖直向上，边界2、3间磁场的磁感应强度大小为、方向竖直向下。已知列车（包含线圈）的质量为，运动过程中列车关闭动力，当线圈的边运动到磁场边界1时的速度为，边穿过磁场边界2后，再向右运动速度恰好减为0。忽略运动过程中受到的摩擦阻力，下列说法正确的是
A. 线圈边经过边界2时的速度大小为
B. 线圈边刚进入磁场时与线圈边刚通过边界2时的加速度大小之比为
C. 线圈边从刚进入磁场到刚穿过边界2的过程中线圈产生的热量为
D. 从线圈边刚通过边界1到线圈停止运动的过程中，流过线圈某一截面的电荷量为
10. 如图所示，质量分别为、、的、、三个可视为质点的小球通过两根长度均为的轻杆和轻质光滑铰链连接，初始时整个装置通过外力作用静止于竖直平面内，且两杆呈竖直状态。、位于光滑水平地面上，某时刻撤去外力，系统在重力作用下开始运动，直至球落地。设某时刻两杆之间的夹角为，重力加速度为，则
A. 球经历先加速后减速的过程
B. 落地前的瞬间球的速度大小为
C. 落地前的瞬间球相对地面的水平位移大小为
D. 当等于时，、两球的速度大小之比为
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11.（★）（8分）某实验小组的同学们利用单摆来测量某地的重力加速度，按如图甲安装好实验仪器。
（1）该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是______；
A. 把单摆从平衡位置拉开的摆角，并在释放摆球的同时开始计时
B. 测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为
C. 用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小
D. 尽量选择质量大、体积小的摆球
（2）实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为______mm；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出图像如图丙所示，可测得重力加速度______（，结果保留三位有效数字）；
（3）在实验中，有三位同学作出的图线分别如图丁中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则关于图线a和c，下列分析正确的是______。
A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B. 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C. 图线c对应的g值小于图线b对应的g值
D. 图线a对应的g值大于图线b对应的g值
12.（8分）冰洲石晶体内部具有各向异性，使得光线射入其中后会分解为两束沿不同方向折射的光线，出现双折射现象。某实验小组利用插针法测量一冰洲石砖的两个折射率。
（1）实验步骤如下：
①在水平桌面上的白纸上画出直线，将冰洲石砖一边沿直线放置，并描出冰洲石砖的另一边，如图。
②在冰洲石砖上侧插上大头针和，两者连线的延长线可以确定入射光线和入射点。
③眼睛在另一侧透过冰洲石砖看两个大头针，发现和均有两个像，使的两个像分别挡住的两个像。针对第一组像，插入大头针，使得其将和的第一组像都挡住，再插大头针，使其挡住______（选填“”“和的第一组像”“、的第一组像和”）。和连线的延长线可以确定出射光线和出射点。
④使用同样的步骤，针对冰洲石砖折射的第二组像在纸上插入大头针和，两者连线的延长线可以确定出射光线和出射点
⑤拿去冰洲石砖，连接和，即是冰洲石砖双折射现象的两条折射光路。
⑥在点、点和点做垂直于边界的法线，从而确定入射角以及两个折射角和。
（2）若折射光对应的折射率为，则 ，进一步可以算出折射光和折射光在冰洲石中的传播速度之比（用、和表示）；
（3）实验小组成员改用激光进行上述实验，通过检偏器观察从、出射的两束光线后发现，这两束光是偏振方向互相垂直的偏振光，关于此实验的说法正确的是______。
A. 从、出射的两束光如果在空间相遇会产生稳定的干涉条纹
B. 以入射光线为轴转动激光至某一角度发现双折射现象消失，可能是因为其中一束光在冰洲石砖下表面发生了全反射
C. 如果实验步骤①描绘另一边时冰洲石砖的位置平行于直线但在直线上方，会导致测得两折射率均偏小
D. 如果实验步骤③观察大头针的像时不小心碰到冰洲石砖，导致石砖向上平移，会导致测得两折射率均偏大
四、解答题（本题共3个小题，共计41分，请写出必要的方程、步骤和文字说明）
13.（★）（12分）如图所示，某同学质量为60 kg，在军事训练中要求他从岸上以2 m/s的速度水平向右跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是100 kg，原来的速度是0.4 m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上，不计阻力，求：
（1）人停在船上时，小船的速度；
（2）全过程中小船受到的冲量。
14.（14分）如图，水平面内有足够长的两平行导轨，导轨间距，导轨间接有一电容器，电容器右侧导轨上垂直导轨放置一质量、电阻、长度为的导体棒，导体棒与导轨始终良好接触，导体棒与导轨间的动摩擦因数，导轨平面内有竖直向下（即垂直纸面向里）的匀强磁场。在导轨左端通过导线连接一水平放置的面积、总电阻、匝数的圆形线圈，线圈内有一面积的圆形区域，该圆形区域内有垂直纸面向外、大小随时间变化规律为的磁场，，不计导轨电阻，两磁场互不影响，求：
（1）仅闭合开关和，稳定后电容器两端的电压是多少？上下极板哪个电势较高？
（2）仅闭合开关和，导体棒从静止开始运动，能够达到的最大速度的大小；
（3）仅闭合开关和，导体棒从静止开始运动，经时间达到最大速度，此过程中流过导体棒的电荷量。
15.（15分）如图所示，在平面直角坐标系中，第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场磁感应强度大小相等。一质量为、电荷量为的粒子从图中轴上的点以速度垂直于轴进入磁场，并直接偏转到轴正半轴上的点，再进入第一象限，点到坐标原点的距离是的倍，不计粒子重力。
（1）若，求此时的磁感应强度大小；
（2）若，求粒子从点到点的时间；
（3）若粒子能运动到坐标为的点（图中未标出），求磁感应强度的可能值。
高二物理期末参考答案
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）
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 A D A C C B C
二、多选题（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）
题号 8 9 10
答案 BD CD ACD
8.BD
9.CD
10.ACD
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11.（8分，每空2分）（1）D（2）22.6 9.86（3）B
12.（8分，每空2分）（1）、的第一组像和 （2） （3）C
四、解答题（本题共3个小题，共计41分，请写出必要的方程、步骤和文字说明）
13.（12分）（1）0.5 m/s，方向水平向右 （2）90 N·s，方向水平向右
（1）以向右为正方向，设人与船质量分别为m、M，人上船后最终相对静止时共同速度为v，由系统动量守恒可得： ………………………………………………………………………… 3分
解得 ………………………………………………………………………… 2分
可知人停在船上时，小船的速度大小为0.5 m/s，方向水平向右 ……………………………………… 1分（方向没写扣1分）
（2）以向右为正方向，根据动量定理可得： ……………………………………… 3分
解得： …………………………………………………………………………………… 2分
可知全过程中小船受到的冲量大小为90 N·s，方向水平向右 ………………………………………… 1分（方向没写扣1分）
14.（14分）(1)10 V(2)8 m/s(3)4.6 C
（1）根据法拉第电磁感应定律可得，左侧圆形线圈中产生的电动势为： ……………… 2分
代入数据，解得 ………………………………………………………………………… 1分
由楞次定律可知：线圈中电流为顺时针方向，所以电容器上极板电势较高 …………………………………………………… 1分
（2）当导体棒受力平衡时，速度最大，根据平衡条件有 ……………………………… 2分
其中 ………………………………………………………………………… 2分
联立解得 ………………………………………………………………………… 1分
（3）对导体棒，根据动量定理： …………………………………………… 2分
又因为 ………………………………………………………………………………………… 2分
联立解得 ……………………………………………………………………………… 1分
15.（15分）（1） （2） （3）
（1）当时，粒子恰做四分之一圆周运动，根据几何关系可得 ……………………………… 2分
由洛伦兹力提供向心力得 ……………………………………………………………… 2分
解得 ………………………………………………………………………………………… 1分
（2）当时，轨迹如图所示
根据几何关系可得 ………………………………………………………… 1分
解得 …………………………………………………………………………………………………… 1分
则有 ………………………………………………………………………… 1分
可得 ……………………………………………………………………………………………… 1分
粒子圆周运动周期为 ……………………………………………………………… 1分
粒子运动时间为 …………………………………………………………………… 1分
（3）设粒子到达点的过程中，经过轴次，第一次到达轴的位置与坐标原点的距离为，对应的角度为，根据第一次进入第一象限的角度，轨迹逐渐经历如图甲（劣弧）、乙（半圆弧）、丙（优弧）、丁（与下边界相切）的变化过程
在磁场中运动有
对于甲：，
对于乙：当时，，
对于丙：，
求得通式 …………………………………………………… 2分
对于丁：，
结合通式求得 ……………………………………………………………………………… 1分
则最大取，综上求得 ……………………………… 1分