湖北省十堰市2025年秋季高二物理上学期期末考试试题含解析

物理试卷

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分；在每题给出的四个选项中，第1~7题

只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错

的得0分。

1.光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿学科之一，具有强大的生命力和

不可估量的发展前景。下列有关光学的现象中说法正确的是（）

A.检测工件平整度是利用了光的色散原理

B.将一根筷子放入水中发现筷子弯折是因为光的反射

C.看电影时戴的3D眼镜，利用了光的衍射原理

D.太阳光照到肥皂泡表面呈现彩色条纹，这是光的干涉现象

【答案】D

【解析】

【详解】A．检查一个平面的平整程度，是利用光的干涉现象，故A错误；

B．将一根筷子放入水中发生弯折是因为光的折射，故B错误；

C．3D眼镜是利用了光的偏振现象，故C错误；

D．太阳光照射肥皂泡出现彩色条纹是因为光的干涉，故D正确。

故选D。

2.在下列图示中，金属圆环中不能产生感应电流的是（）

A.甲图中，圆环绕图示直径旋转

B.乙图中，圆环在匀强磁场中绕图示轴线转动

C.丙图中，圆环沿通有恒定电流的长直导线方向向上平移

D.丁图中，圆环向条形磁铁N极方向平移

【答案】C

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【解析】

【详解】A．圆环绕图示直径旋转，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故A不符

合题意；

B．圆环在匀强磁场中绕图示轴线转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B不

符合题意；

C．圆环沿通有恒定电流的长直导线方向向上平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感

应电流，故C符合题意；

D．根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环

中能产生感应电流，故D不符合题意。

故选C。

3.如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰。小球的质量分别为和。图乙为它们碰撞前后

的图像。已知。由此可以判断（）

A.碰后和都向右运动B.碰撞过程中对的冲量大小为

C.D.碰撞过程遵循动量守恒定律

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据图像的斜率表示速度，可知碰后向右运动，向左运动，故A错误；

BC．根据图像的斜率表示速度，可知碰前和的速度分别为，

碰后和的速度分别为，

根据动量守恒可得

联立解得

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对，根据动量定理可得

可知碰撞过程中对的冲量大小为，故BC错误；

D．正碰过程，两小球所受合外力为零，遵循动量守恒定律，故D正确。

故选D。

4.如图所示，一正五边形金属线框，边长为L，线框平面处在磁感应强度为B、垂直于纸面向外的匀强磁

场中。线框粗细均匀，每边电阻均为R，将a、b两点接在电压为U的恒压电源上，则边受到的安培力

大小为（）

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】

【详解】边的电流

边所受的安培力

故选B。

5.回旋加速器工作原理示意图如图所示。置于真空中的D形金属盒间的狭缝很小，匀强磁场与盒面垂直，

加速电压为U。A处粒子源产生的氘核（）被加速，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。已

知元电荷为e，则下列说法正确的是（）

A.氘核每转一周，电场力做功为B.加速电压U越大，氘核出射速度越大

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C.该加速器可以直接加速粒子（）D.该加速器加速各种粒子射出时的动能均相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．氘核每转一周，通过两次电场，电场力做功为，故A错误；

B．氘核出射时，设回旋加速器半径为R，则由洛伦兹力提供向心力

可得

出射速度与电压和频率无关，故B错误；

C．根据粒子在磁场中运动的周期公式

可知，由于粒子比荷与氘核相同，故可以直接加速粒子，故C正确；

D．根据A选项可知射出时的动能

与质量有关，故D错误

故选C。

6.如图甲所示，粗细均匀的一根木筷，下端绕有铁丝，可使其竖直漂浮于装水的杯中。以竖直向上为正方

向，把木筷提起一段距离后放手，木筷的振动图像如图乙所示。关于木筷（含铁丝）下列说法正确的是（）

A.在时刻处于失重状态B.在时刻向下运动

C.在时刻速度为零D.木筷（含铁丝）振动过程中，机械能保持不变

【答案】A

【解析】

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【详解】A．在时刻，振动物体处于正的最大位移处，加速度方向竖直向下，物体处于失重状态，故A

正确；

BC．图像可知在时刻，物体处于平衡位置，加速度为零，合力为零，且向上运动，速度不为零，故BC

错误；

D．由于物体做减幅振动，所以运动过程中，机械能一直减小，故D错误。

故选A。

7.如图所示，三个小球的质量均为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度向B

球运动并与B球发生正碰，碰后A、B两球粘在一起继续运动，则（）

A.A、B两球碰撞过程中，A球机械能损失了

B.B球的速度最大为

C.C球的速度最大为

D.弹簧的最大弹性势能为

【答案】B

【解析】

【详解】AB．在A、B两球碰撞的过程中弹簧的压缩量可忽略不计，产生的弹力可忽略不计，因此A、B

两球组成的系统所受合外力为零，动量守恒，以A球的初速度方向为正方向，有

解得

即B球最大速度为。A、B两球碰撞过程中，A球机械能损失

故A错误，B正确；

D．粘在一起的A、B两球向右运动，压缩弹簧，由于弹簧弹力的作用，C球做加速运动，速度由零开始增

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大，而A、B两球做减速运动，速度逐渐减小，当三个球速度相等时弹簧压缩至最短，在这一过程中，三个

球和弹簧组成的系统动量守恒，有

解得

此时弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得

故D错误；

C．弹簧恢复原长过程中，A、B、C三个球和弹簧组成的系统动量守恒，能量守恒，弹簧恢复原长时，由

动量守恒定律和能量守恒定律，得

，

解得

，或，

故C错误。

故选B。

8.甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行，甲波振源位于O点，乙波振源位于处，在时刻

所形成的波形与位置如图所示，已知，下列说法正确的是（）

A.乙波的传播速度B.甲、乙两列机械波相遇后会形成稳定的干涉图样

C.两列波经过16s相遇D.处是振动减弱点，振幅为

【答案】AB

【解析】

【详解】A．两列机械波在同种介质中传播，波速相同，即，故A正确；

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B．甲、乙两列机械波波长相同，波速相同，频率相同，相位差恒定，是相干波，相遇后可形成稳定的干涉

图样，故B正确；

C．设甲、乙相遇的时间为，可知，故C错误；

D．振动减弱点的振幅

处是甲波谷与乙的波峰第一次相遇的位置，是振动的减弱点，但振幅是，不是，故

D错误。

故选AB。

9.用喷水机浇灌地面，喷水机将水加速后通过喷水嘴喷出，喷水嘴出水速度的大小为v，速度方向和水平

面夹角为。已知喷水嘴的截面积S，水流冲击到地面后水平方向速度不变，竖直方向速度变为0，水的密

度为，当地重力加速度为g，忽略喷水嘴离地高度以及地面、空气阻力的影响。则（）

A.喷水嘴单位时间内喷出水的质量为

B.水流冲击地面时，水流对地面冲力的方向为水平方向

C.水流对地面竖直方向平均冲力的大小为

D.水流对地面水平方向平均冲力的大小为

【答案】AC

【解析】

【详解】A．喷水嘴单位时间内喷出水的质量为，故A正确；

B．水流冲击到地面后水平方向速度不变，竖直方向速度变为0，则根据动量定理，水流对地面冲力的方向

为竖直方向，故B错误；

CD．向上为正方向，则根据动量定理

水流对地面竖直方向平均冲力的大小为，故C正确，D错误。

故选AC。

10.如图所示，区域内（、足够长）有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出）磁感应强度

为，。边界上有一距为的粒子源S，现粒子源在纸面内以等大速度向不同方向发射

大量带正电的同种粒子（不计粒子重力及粒子间相互作用力），粒子质量均为、电荷量均为，所有粒子

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射出磁场时离S最远的位置是边界上的点（图中未标出）。已知，为粒子在磁场中圆周

运动的周期。下列判定正确的有（）

A.粒子的速度大小为

B.点不可能是粒子的轨迹圆心

C.边界射出的粒子在磁场中的运动时间可能是

D.边界有粒子射出的长度为

【答案】BC

【解析】

【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子在磁场中出射点和入射点的连线即为轨迹的

弦。已知

由几何关系可知运动轨迹如图1，轨迹半径

由牛顿第二定律可知

联立可得，故A错误；

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B．所有粒子的轨迹圆心在以为圆心，半径为的半圆弧上，如图2中虚线圆弧④，此圆弧恰好在与点

处与相切，故不可能是粒子的轨迹圆心，故B正确；

C．当出射点在图2中的时，垂直于，为最短的轨迹的弦长，粒子运动轨迹如图2中的轨

迹③，所对应圆心角最小，粒子在磁场中运动时间最短。

由几何关系得

故最小轨迹圆心角为，最短时间为

所以运动时间可能为，故C正确。

D．点是所有粒子从射出磁场时离最远的位置，同时点是从射出的粒子距最远的点，由

几何关系得

故轨迹圆不会与相切，粒子能够从点射出，故上有粒子射出的位置为，故D

错误。

故选BC。

二、实验题：本题共2小题，第11题8分，第12题8分，每空2分，共16分。把答案写在

答题卡指定的答题处。

11.某同学为利用单摆测量当地的重力加速度，进行了如下实验：

为探究单摆周期与摆长的关系，某同学采用如图1所示的装置。

（1）关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是_________。

A.摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的

B.摆球尽量选择质量大一些、体积小一些的

C.为了使摆的周期大一些以便测量，应使摆角大一些

D.在某次实验中，从摆球经过最低点开始计时，摆球n次经过最低点的时间为t，则单摆的周期为

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（2）用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图2所示，则摆球直径为_________；

（3）实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出图像，如图3所示。由图像可

得重力加速度g值为_________（取9.8，结果保留两位有效数字）

（4）若某同学不小心每次都把小球直径当作半径代入来计算摆长，则用公式法计算得到的g值会_________

（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【答案】（1）AB（2）1.06

（3）9.6（4）偏大

【解析】

【小问1详解】

A．在“用单摆测量重力加速度”的实验中，不计摆线的质量，并要测量长度，且摆球大小忽略，所以摆线

要选择细些的、这样质量比较小；摆线伸缩性小些的，这样在摆动过程中长度变化小，并且适当长一些的，

这样摆球的大小相对于摆线可以忽略不计，故A正确；

B．摆球尽量选择质量大些、体积小些的，这样摆线质量相对较小可以忽略，空气阻力相对较小，可以忽略，

故B正确；

C．摆球的周期与摆角无关，且要求摆球的摆角要小于5°，否则摆球的运动就不能看成简谐运动了，故C

错误；

D．在某次实验中，从摆球经过最低点开始计时，摆球n次经过最低点时间为t，则单摆的周期为

，故D错误。

故选AB。

【小问2详解】

游标卡尺的精确度为0.1mm，可读出该摆球的直径为

【小问3详解】

根据单摆周期公式

可得

由图像可知

得重力加速度

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【小问4详解】

根据单摆周期公式

可得

某同学不小心每次都把小球直径当作半径代入来计算摆长，则摆长偏大，测量值偏大。

12.某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。

（1）下列操作需要进行的是_________；

A.测出气垫导轨的长度L

B.将气垫导轨调至水平

C.用天平测得滑块a（含遮光条）、b（含橡皮泥）的质量、

（2）将滑块a推至光电门1的左侧，将滑块b放在光电门1和2之间。向右轻推一下滑块a，滑块通过光

电门1后与静止的滑块b碰撞粘合一起以共同速度通过光电门2。测得滑块a通过光电门1、2的时间分别

为和。在误差允许的范围内，只需验证等式_________（用题中所给的字母表示）成立，即说明碰撞过

程中a，b系统动量守恒；

（3）某次实验中测得，，可知滑块a，b的质量比值为_________，滑块a，b二者碰撞

过程中损失的机械能与碰前a的初动能的比值为_________。

【答案】（1）BC（2）

（3）①.②.

【解析】

【小问1详解】

AC．遮光条宽度为d，则碰撞前后的速度为、

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规定向右为正方向，由动量守恒有

联立解得

所以不需要测出气垫导轨的长度L，需要测出两个滑块质量，故C正确，A错误；

B．因为系统动量守恒的条件是系统合外力为0，所以要将导轨调水平，故B正确；

故选BC

【小问2详解】

由（1）可知，只需验证等式成立，即说明碰撞过程中a，b系统动量守恒。

【小问3详解】

测得，，根据

可知滑块a，b的质量比值为

根据动量与动能的关系

滑块a，b二者碰撞过程中损失的机械能与碰前a的初动能的比值为

三、解答题：（本题共3小题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演

算步骤，只写出最后答案的不能得分）

13.高速公路的标志牌常贴有“逆反射膜”，夜间行车时，它能使车灯射出的光逆向返回，使标志牌上的字

特别醒目。这种“逆反射膜”的内部均匀分布着一层直径为的细玻璃珠，单个微小珠体对光的作用与

玻璃球非常类似。如图所示，真空中的细光束以从A点入射到玻璃球表面，进入球内后在B点发生

反射，然后从C点射出，从C点射出的光线恰好与A点的入射光线平行。真空中光速，求：

（1）玻璃的折射率；

（2）光束从A点经B点折射到达C点经历的时间。

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【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）从C点射出的光线与A点的入射光线平行，其光路图如图所示

由几何关系得折射角为

①

由折射定律得

②

解得玻璃的折射率为

③

（2）玻璃球的半径为

④

由几何关系得

⑤

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在玻璃中传播的速度为

⑥

在玻璃中传播的时间为

⑦

代入数据解得光束从A点经B点折射到达C点的时间

⑧

14.如图所示，为光滑的轨道，其中是水平的，是竖直平面内的半圆，与相切于D点，

且半径，质量的滑块A静止在水平轨道上，另一质量的滑块B前端装有一轻

质弹簧（A、B均可视为质点）以速度向左运动并与滑块A发生弹性正碰，若相碰后滑块A恰能过半圆

最高点C，取重力加速度，则：

（1）求滑块A与滑块B相碰后A的速度；

（2）求B滑块的初速度；

（3）滑块B与滑块A相碰后弹簧的最大弹性势能为多少？

【答案】（1）

（2）

（3）3.75J

【解析】

【小问1详解】

设滑块A过C点时速度为，B与A碰撞后，A的速度为，B碰撞前的速度为，过圆轨道最高点的临

界条件是重力提供向心力，由牛顿第二定律得

对A从D到C由动能定理得

联立解得

【小问2详解】

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B与A发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，以向左为正方向，B与A碰撞后，A与B的速度

分别为，，由动量守恒定律得

由机械能守恒