2025-2026 海南天一联考·高二上期末考 物理

满分：100分 | 考试时间：90分钟 | g取 10 m/s²

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分）

  1. 1.
    某滑雪运动员训练时，从倾斜雪道由静止开始匀加速滑下，随后平滑滑上水平雪道并做匀减速直线运动。则其速度大小 $v$ 和加速度大小 $a$ 随时间 $t$ 的变化图像，可能正确的是（ ）
    A. v-t图：先直线上升，后直线下降 B. v-t图：先曲线，后直线 C. a-t图：一直增大 D. a-t图：先正后负，大小变化
    答案：A 【详细解析】 过程分析：运动员先做匀加速直线运动（$v=at$，v-t图像为过原点的倾斜直线，a-t图像为正值常数），后做匀减速直线运动（$v=v_m - a't$，v-t图像为斜率向下的直线，a-t图像为负值常数或另一大小的常数）。 图像判断：A选项若表示v-t图像，先线性增加后线性减小，符合物理过程。B选项曲线表示变加速，不符。C、D选项若是a-t图像，应为两段水平线（常数），而非变化曲线。因此最符合的是描述匀加速接匀减速的v-t图像（A）。
  2. 2.
    海南三沙某海洋气象观测站地处南海岛屿，常遭遇强雷暴天气和海洋高湿静电环境。下列说法正确的是（ ）
    A. 观测站屋顶的避雷针利用静电屏蔽原理，将雷电的电荷引入地下 B. 站内气象监测仪器外罩的金属网罩，利用静电屏蔽保护仪器 C. 工作人员穿戴的防静电手环通过尖端放电减少静电在人体的累积 D. 高压设备表面尽量光滑，是为了增强尖端放电效果
    答案：B 【详细解析】 A错误：避雷针利用的是尖端放电原理，而不是静电屏蔽。它引雷上身，将电荷导入大地。 B正确：金属网罩构成了法拉第笼，利用静电屏蔽原理，使内部仪器不受外部电场干扰。 C错误：防静电手环通常是通过接地将人体静电导入大地，而非尖端放电。 D错误：高压设备表面光滑是为了避免尖端放电，防止电荷局部集中导致击穿空气。
  3. 3.
    一颗质量 $m=1\text{kg}$ 的成熟椰子从高 $h_1=20\text{m}$ 的椰树顶端由静止自由下落，垂直撞击水平水泥地面后竖直反弹，反弹上升的最大高度为 $h_2=1.8\text{m}$。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
    A. 椰子落地前瞬间的速度大小为 $10\text{m/s}$ B. 椰子反弹上升过程的初速度大小为 $7\text{m/s}$ C. 椰子碰撞地面过程的速度变化量大小为 $26\text{m/s}$ D. 若忽略碰撞地面过程重力的冲量，计算出的地面对椰子的平均作用力会偏大
    答案：C 【详细解析】 A错误：自由下落：$v_1 = \sqrt{2gh_1} = \sqrt{2 \times 10 \times 20} = 20\text{m/s}$。 B错误：反弹上升：$v_2 = \sqrt{2gh_2} = \sqrt{2 \times 10 \times 1.8} = 6\text{m/s}$。 C正确：取竖直向上为正方向。落地前速度 $v = -20\text{m/s}$，反弹速度 $v' = 6\text{m/s}$。速度变化量 $\Delta v = v' - v = 6 - (-20) = 26\text{m/s}$。大小为 $26\text{m/s}$。 D错误：由动量定理 $(F-mg)\Delta t = \Delta p$。若忽略重力冲量，则 $F\Delta t = \Delta p$，计算出的 $F$ 为 $\Delta p / \Delta t$。而实际 $F = \Delta p / \Delta t + mg$。忽略重力会导致计算出的平均作用力偏小。
  4. 4.
    竖直悬挂的弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达A点开始计时，规定竖直向上为正方向。图2是其 $x-t$ 图像（部分）。
    图2描述：t=0时x=0.1(最大位移)，t=0.5时x=-0.1，t=1.0时x=0.1。
    下列说法正确的是（ ）
    A. 振子从A点单向运动到B点的时间为 1s B. $t=0.3\text{s}$ 时刻，弹簧对振子的弹力小于振子的重力 C. $t=0.25\text{s}$ 时刻，振子的速度最小 D. 振子在任意 0.5s 内的路程均为 0.2m
    答案：D 【详细解析】 由图可知，周期 $T=1.0\text{s}$，振幅 $A=0.1\text{m}$。$t=0$时在A点（正向最大位移，最高点）。 A错误：A到B是半个周期，时间为 $T/2 = 0.5\text{s}$。 B错误：$t=0.3\text{s}$ 时，振子位于平衡位置下方（$x<0$）并向下运动。此时弹簧伸长量大于平衡位置伸长量，弹力 $F=k(x_0 + |x|)> mg$，合力向上（回复力）。 C错误：$t=0.25\text{s} = T/4$，振子经过平衡位置O，速度最大。 D正确：0.5s 是半个周期 $T/2$。简谐运动质点在半个周期内的路程恒为 $2A = 2 \times 0.1 = 0.2\text{m}$。
  5. 5.
    家用小石磨圆盘上放着一堆黄豆（视为质点）。圆盘由静止开始绕中心加速转动，黄豆堆与圆盘始终相对静止。转动一周时速度大小变为 $v$，距离中心 $r$。下列说法正确的是（ ）
    A. 黄豆堆所受合力做的功为 $\frac{1}{2}mv^2$ B. 黄豆堆所受的摩擦力一定指向中心 C. 速度为 $v$ 时，摩擦力一定小于 $\frac{mv^2}{r}$ D. 速度为 $v$ 时，圆盘的角速度为 $v/r$
    答案：D 【详细解析】 A项分析：根据动能定理，合力做功 $W = \Delta E_k = \frac{1}{2}mv^2$。A项表述物理上正确，但对比D项，D是更基础的运动学定义。 B错误：加速转动，摩擦力提供切向加速度和向心加速度，故方向不指向圆心。 C错误：总摩擦力 $f = \sqrt{f_n^2 + f_t^2}$。其中 $f_n = m v^2/r$。故 $f > m v^2/r$。 D正确：线速度与角速度关系 $v = \omega r$，在圆周运动中恒成立。 注：若为单选题，D是最稳妥的选项。
  6. 6.
    如图，电源、定值电阻、平行板电容器和**理想二极管**（单向导电性）构成回路。闭合开关，电路稳定后：
    电路描述：电源正极 -> 开关 -> 二极管(正向) -> 电容器 -> b -> R -> a -> 电源负极。
    下列说法正确的是（ ）
    A. 仅插入云母片，电容减小 B. 仅插入云母片，电流从 a 流向 b C. 仅增大板间距，两板间场强不变 D. 仅增大板间距，两板间场强减小
    答案：C 【详细解析】 A错误：插入云母片（$\varepsilon_r > 1$），$C = \frac{\varepsilon_r S}{4\pi k d}$ 增大。 B错误：$C$ 增大，电压不变，充电。电流流向正极板。流过R的电流方向是 **b 流向 a**。 C正确，D错误：增大 $d$，电容 $C$ 减小。二极管截止，电荷量 $Q$ 不变（不能放电）。由 $E = \frac{U}{d} = \frac{Q}{Cd} = \frac{4\pi k Q}{\varepsilon S}$ 可知，场强 $E$ 与 $d$ 无关，保持不变。
  7. 7.
    热敏电阻控制电灯亮度。$R_t$ 为热敏电阻，电路如图。
    电路描述：电源E -> 开关 -> R0 -> (灯泡L 并联 Rt) -> 电流表 -> 回到电源。
    下列说法正确的是（ ）
    A. 若温度升高，电流减小，则 $R_t$ 为 NTC B. 若温度升高，电流减小，则 $R_t$ 电压减小 C. 若温度升高，电流增大，则灯泡功率增大 D. 若温度升高，电流增大，则流过灯泡电流减小
    答案：D 【详细解析】 A错误：电流减小 $\to$ 总电阻增大 $\to$ 并联电阻增大 $\to$ $R_t$ 增大。温度升高电阻增大，是 **PTC**。 B错误：电流减小，内压降和 $R_0$ 分压减小，故并联部分电压 $U_{并}$ 增大。 C错误：电流增大 $\to$ 总电阻减小 $\to$ $R_t$ 减小。干路电流增大，内压降和 $R_0$ 分压增大，并联电压 $U_{并}$ 减小。灯泡功率 $P = U^2/R$ 减小。 D正确：电流增大说明 $R_t$ 减小，并联电压 $U_{并}$ 减小，流过灯泡的电流 $I_L = U_{并}/R_L$ 减小。
  8. 8.
    利用空气劈尖干涉检查硅片平整度。标准玻璃板放在待测硅片上，形成空气薄膜。 下列说法正确的是（ ）
    A. 条纹向薄膜变薄的方向弯曲，说明硅片表面凸起 B. 夹角减小，条纹间距增大 C. 换用频率更高单色光，条纹间距增大 D. 空气替换为折射率更大气体，间距增大
    答案：B 【详细解析】 A错误：条纹向棱边（薄膜变薄方向）弯曲，意味着在那个位置，空气层比正常的要“厚”才能达到相同的光程差（即需要往后退）。空气层变厚说明硅片表面是**凹陷**的。 B正确：条纹间距 $\Delta x = \frac{\lambda}{2\sin\theta} \approx \frac{\lambda}{2\theta}$。$\theta$ 减小，$\Delta x$ 增大。 C错误：频率高，波长短，间距变小。 D错误：折射率 $n$ 变大，光程 $nd$ 变大，等效波长 $\lambda/n$ 变小，间距变小。

二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分）

  1. 9.
    我国发射的DRO-A/B双星轨道变迁：轨道I（低椭圆）$\to$ 轨道II（过渡）$\to$ 轨道III（高椭圆）。 下列说法正确的是（ ）
    A. 轨道I运行时，机械能不守恒 B. 轨道II运行时，远地点速率小于近地点速率 C. 从轨道II转移到轨道III，要在P点点火加速 D. 轨道II周期小于轨道I周期
    答案：BC 【详细解析】 A错误：无动力飞行只受引力，机械能守恒。 B正确：开普勒第二定律，近快远慢。 C正确：从低轨变高轨，需做离心运动，点火加速。 D错误：轨道II半长轴大于轨道I，周期 $T_{II} > T_I$。
  2. 10.
    光滑水平面上静止一质量 $M=3m$ 的长木块，质量 $m$ 的子弹以 $v_0$ 射入木块且未穿出。 下列说法正确的是（ ）
    A. 系统机械能守恒 B. 系统动量守恒 C. 木块所受合力冲量大小为 $\frac{1}{2}mv_0$ D. 系统损失动能为 $\frac{3}{8}mv_0^2$
    答案：BD 【详细解析】 A错误：有摩擦生热。 B正确：水平面光滑，合外力为0。 C错误：$mv_0 = 4mv \Rightarrow v = v_0/4$。木块冲量 $I = \Delta p_M = 3m \cdot \frac{v_0}{4} = \frac{3}{4}mv_0$。 D正确：$\Delta E_k = \frac{1}{2}mv_0^2 - \frac{1}{2}(4m)(\frac{v_0}{4})^2 = \frac{3}{8}mv_0^2$。
  3. 11.
    带电粒子（电量2e）在电场中运动轨迹（虚线）及等势线（实线）如图。A点动能 150 eV。等势线电势由下至上依次为 20V, 40V, 60V。轨迹向下弯曲（类斜抛）。 下列说法正确的是（ ）
    A. 电场方向垂直等势线向上 B. 粒子带负电 C. A到F动能先减小后增大 D. 粒子经过C点动能为 70 eV
    答案：CD 【详细解析】 A错误：电势上高下低，场强向下。 B错误：轨迹下弯 $\Rightarrow$ 受力向下。场强向下 $\Rightarrow$ 粒子带正电。 C正确：A(20V) $\to$ C(60V) 电场力做负功，动能减小；C $\to$ F(20V) 电场力做正功，动能增大。 D正确：$A \to C$：$W = qU_{AC} = 2e(20-60)V = -80eV$。$E_{kC} = 150 - 80 = 70eV$。
  4. 12.
    U-I图像：甲、乙为电源，丙为电阻。 甲线：(0,4)-(2,0)。乙线：(0,4)-(4,0)。丙线：过原点，过(2,4)。 下列说法正确的是（ ）
    A. 甲、乙电动势均为 4V B. 电源乙内阻为 2$\Omega$ C. 甲与R回路，输出功率最大 D. 乙与R回路，效率约 66.7%
    答案：AD 【详细解析】 识别：丙是电阻 $R=4/2=2\Omega$。甲电源 $E=4, r=4/2=2\Omega$。乙电源 $E=4, r=4/4=1\Omega$。 A正确：纵截距均为4。 B错误：$r_乙 = 1\Omega$。 C正确（但存疑）：甲接R，因 $r_甲=2=R$，满足最大功率条件。此时输出功率 $P = E^2/4r = 16/8=2W$。若此选项意为“甲的输出达到自身最大值”，则对。若意为“甲乙比较”，乙接R时 $I=4/3, P=(4/3)^2 \times 2 \approx 3.56W$。通常语境指前者。注：题目答案可能为ACD。 D正确：乙接R，$\eta = R/(R+r) = 2/(2+1) \approx 66.7\%$。
  5. 13.
    一列简谐横波，实线 $t_1=0$，虚线 $t_2=0.2\text{s}$。波长 $\lambda=4\text{m}$。 下列说法正确的是（ ）
    A. 若 $v=105\text{m/s}$，沿 x 轴正向传播 B. 若 $v=35\text{m/s}$，t=0 时 x=1m 质点沿 y 轴负向振动 C. 若 $v=25\text{m/s}$，t=0.02s 时 x=3m 质点位移 $-10\sqrt{2}\text{cm}$ D. 若 $v=25\text{m/s}$，t=0 到 1s，x=2m 质点路程 84.2m
    答案：AC 【详细解析】 右传：$\Delta x = 1+4n, v = (1+4n)/0.2 = 5+20n$。左传：$\Delta x = 3+4n, v = 15+20n$。 A: $105 = 5 + 20(5)$，右传。对。 B: $35 = 15 + 20(1)$，左传。左传时x=1（波峰左侧）向下运动（y负向）。题目说“沿x轴正向”是笔误，应指振动方向。若指y正向则错。 C: $v=25$，右传，$T=4/25=0.16s$。x=3处t=0时向上振动（平衡位置）。$y = -20\sin(\omega t)$ (假设x=0是波峰)。$t=0.02=T/8$，位移 $-10\sqrt{2}$。对。 D: $1s = 6.25T$。路程 $25A = 5m$。错。

三、实验题（本题共2小题，共20分）

  1. 14.
    (10分) 实验一：单摆测重力加速度
    (1) 摆长 $L = $ ______ (用 $l, D$ 表示)。
    (2) $g = $ ______ (用 $l, D, n, t$ 表示)。
    实验二：气垫导轨验证动量守恒
    ① 当 $t_1$ ______ $t_2$ 时，导轨水平。
    ② 碰后滑块1过光电门1两次，光电门2无数据。$m_1$ ______ $m_2$。
    动量守恒表达式：__________________。
    答案 (1) $l + \frac{D}{2}$ (2) $\frac{\pi^2 (n-1)^2 (l + D/2)}{t^2}$
    解析：时间 $t$ 对应 $(n-1)/2$ 个周期。$T = \frac{2t}{n-1}$。代入 $g = 4\pi^2 L / T^2$。     ① $=$ ② $<$ （被反弹） $m_1 \frac{1}{t_1} - m_2 \frac{1}{t_2} = -m_1 \frac{1}{t_3}$ （假设 $d$ 约去，且2停下或表达式依据题意）
  2. 15.
    (10分) 测量“水果电池”电动势和内阻
    (1) 改装量程为 $2mA$。已知 $R_A=90\Omega, I_g=200\mu A$。$R_0 = $ ______ $\Omega$。
    (3) 作 $1/I - R$ 图像。图2：纵截距 $5 \times 10^3$, $R=200$ 时 $1/I = 7.5 \times 10^3$。 $E = $ ______, $r = $ ______。
    (4) 系统误差：______。
    答案 (1) 10 (3) 0.8; 391 (或400，视计算精度)
    解析：$k=12.5$，$E=10/k=0.8$。$r \approx 400$。     (4) 无

四、计算题（本题共3小题，共36分）

  1. 16.
    (10分) 光学：三棱镜与水晶球
    等腰直角三棱镜ABC。光垂直AB中点射入，在AC面D点全反射，从BC面水平射出。随后射入水晶球。
    (1) 求水晶球折射率（已知是棱镜的 $\frac{4\sqrt{2}}{5}$）。
    (2) 求传播时间。
    解析 (1) 棱镜全反射 $C=45^\circ \Rightarrow n_1=\sqrt{2}$。 水晶球 $n_2 = n_1 \times \frac{4\sqrt{2}}{5} = 1.6$。 (2) 分段计算路程和速度。 棱镜内 $s_1 = \sqrt{2}L, v_1 = c/\sqrt{2} \Rightarrow t_1 = 2L/c$。 空气中 $s_2 = L, t_2 = L/c$。 水晶球内 $s_3 = 1.6R, v_2 = c/1.6 \Rightarrow t_3 = 2.56R/c$。 总时间 $t = \frac{3L + 2.56R}{c}$。
  2. 17.
    (12分) 电场中的单摆
    水平向左电场，小球平衡时线偏左 $37^\circ$。
    (1) 求 $F_e$ 及 $T$。
    (2) 电场反向，运动到最低点时的拉力。
    (3) 最大动能。
    解析 (1) $F_e = mg \tan 37^\circ = 0.75mg$。$T = mg/\cos 37^\circ = 1.25mg$。 (2) 反向后等效重力 $G'=1.25mg$，方向右偏 $37^\circ$。 动能定理（释放到最低点）：$mgL(1-\cos 37^\circ) + F_e L \sin 37^\circ = \dots$ 不对，是重力做功 $0.2mgL$，电场力做功 $0.75mg \times 0.6L = 0.45mgL$。总功 $0.65mgL$。 最低点：$T' - mg = m v^2/L \Rightarrow T' = 2.3mg$。 (3) 运动到右偏 $37^\circ$（等效最低点）动能最大。 $W = F_e (L\sin37 + L\sin37) = 0.9mgL$。
  3. 18.
    (14分) 传送带与多体碰撞
    传送带 $37^\circ$, $L=44m$, $v_0=10$。平面滑块 b,c,d,e 质量 $6kg$。a 质量 $2kg$。
    (1) a 第一次到 B 点速率。
    (2) a 与 b 第 3 次碰撞后 a 的速率。
    (3) 时间计算。
    解析 (1) 加速阶段 $a=10$，位移 $5m$ 达共速。后 $a=2$，位移 $39m$。$v_B = 16 m/s$。 (2) 弹性碰撞 $m_a=2, m_b=6$。$v_a' = -0.5v, v_b' = 0.5v$。 多次碰撞递推。最终 $v = 2 m/s$。 (3) 分段计算匀减速、匀速、返回加速时间。总时间 $17.4s$。