山東省菏澤市2024-2025學年高二物理上學期期末考試試題含解析

PAGE18-山東省菏澤市2024-2025學年高二物理上學期期末考試試題（含解析）（時間：90分鐘共100分）1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫在相應位置。2.選擇題答案必需運用2B鉛筆（按填徐樣例）正確填涂；非選擇題答案必需運用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清晰。3.請依據(jù)題號在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效：在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.有關分子的熱運動和內能，下列說法正確的是（）A.肯定質量的氣體，溫度不變時，內能可能增加B.除固體外，物體的溫度越高，分子熱運動越猛烈C.布朗運動是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的D.物體的內能是物體中全部分子熱運動動能和分子勢能的總和【答案】D【解析】【詳解】A．溫度是分子平均動能的標記，所以溫度不變，分子的平均動能不變，而氣體的勢能可以忽視不計，因此內能不變，故A錯誤；

B．無論是固體、液體還是氣體，由于溫度是分子熱運動猛烈程度的反映，則物體的溫度越高，分子熱運動越猛烈，故B錯誤；

C．布朗運動是由懸浮在液體中的微粒受到液體分子的碰撞引起的，故C錯誤；

D．物體的內能就是物體內部全部分子的熱運動動能和分子勢能的總和，故D正確。

故選D。2.如圖所示，某行星沿橢圓軌道繞太陽運行，遠日點A和近日點B距太陽的距離為a和b，若行星經(jīng)過A點時的速率為v，則經(jīng)過B點時的速率為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】取極短時間△t，依據(jù)開普勒其次定律得a?v?△t=b?vB?△t得到故選B3.如圖所示，由勻稱導線制成的半徑為R=20cm的圓環(huán)，以5m/s的速度勻速進入磁感應強度大小為B=2T的有界勻強磁場，邊界如圖中虛線所示。當圓環(huán)運動到圖示位置（∠aOb=90°）時，a、b兩點的電勢差為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】當圓環(huán)運動到圖示位置，圓環(huán)切割磁感線的有效長度為R；ab產生的感應電動勢為E=BRva、b兩點的電勢差由歐姆定律得故B正確，ACD錯誤；

故選B。4.下列關于熱現(xiàn)象的描述正確的是（）A.依據(jù)熱力學定律，熱機的效率可以達到100%B.做功和熱傳遞都是通過能量轉化的方式變更系統(tǒng)內能的C.溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同D.物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動也是無規(guī)律的【答案】C【解析】【詳解】A．依據(jù)熱力學其次定律，熱機的效率不行以達到100%，故A錯誤；B．做功是通過能量轉化的方式變更系統(tǒng)內能，熱傳遞是通過熱量轉移的方式變更系統(tǒng)內能，實質不同，故B錯誤；C．依據(jù)熱平衡定律可知，溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同，故C正確；D．物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動具有統(tǒng)計規(guī)律，故D錯誤。故選C。5.將一段導線繞成圖甲所示的閉合電路，并固定在紙面內，回路的ab邊置于垂直紙面對里的勻強電場Ⅰ中，回路的圓環(huán)區(qū)域內有垂直紙面的磁場Ⅱ，以向里為磁場Ⅱ的正方向，其磁感應強度B隨時間t變更的圖象如圖乙所示，用F表示ab邊受到的安培力，以水平向左為F的正方向，能正確反映F隨時間t變更的圖象是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】分析一個周期內的狀況：在前半個周期內，磁感應強度勻稱變更，磁感應強度B的變更率肯定，由法拉第電磁感應定律得知，圓形線圈中產生恒定的感應電動勢恒定不變，則感應電流恒定不變，ab邊在磁場中所受的安培力也恒定不變，由楞次定律可知，圓形線圈中產生的感應電流方向為順時針方向，通過ab的電流方向從b→a，由左手定則推斷得知，ab所受的安培力方向水平向左，為正值；同理可知，在后半個周期內，安培力大小恒定不變，方向水平向右。故A正確，BCD錯誤。

故選A。6.地球同步衛(wèi)星主要用于通信和監(jiān)視地面，設同步衛(wèi)星的軌道半輕是地球半徑的n倍，下列說法中正確的是（）A.同步衛(wèi)星的運行速度是第一宇宙速度的倍B.同步衛(wèi)星的運行速度是第一宇宙速度的倍C.同步衛(wèi)星的運行速度是地球赤道上物體隨地球自轉獲得的速度的n倍D.同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍【答案】C【解析】【詳解】AB．依據(jù)得則同步衛(wèi)星的運動速度是第一宇宙速度的，故AB錯誤；

C．同步衛(wèi)星與地球赤道上的物體具有相同的角速度，依據(jù)v=rω知，同步衛(wèi)星的運行速度是地球赤道上物體隨地球自轉的速度的n倍，故C正確；

D．依據(jù)得則同步衛(wèi)星的向心速度是地球表面重力加速度的倍，故D錯誤。

故選C。7.如圖所示，試驗室一臺手搖溝通發(fā)電機，內阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω電阻，閉合開關S，當發(fā)電機轉子以某一轉速勻速轉動時，產生的電動勢e=6sin20πt（V）），則（）A.該交變電流的頻率為10Hz B.外接電阻R兩端電壓為6VC.外接電阻R所消耗的電功率為3.6W D.電路中志向溝通電流表A的示數(shù)為1.0A【答案】A【解析】【詳解】A．溝通電頻率故A正確。

B．該電動勢的最大值為6V，有效值是E=6V，外接電阻R兩端電壓的有效值故B錯誤。

CD．電路中電流為電路中志向溝通電流表A的示數(shù)為0.6A，外接電阻R所消耗的電功率為P=I2R=3.24W故CD錯誤。

故選A。8.如圖所示為模擬過山車的試驗裝置，小球從左側的最高點釋放后能夠沿著豎直圓軌道而到達右側，若豎直圓軌道的半徑為R，要使小球能順當通過豎直圓軌道，則小球通過豎直圓軌道的最高點時的角速度可能為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】當小球恰能經(jīng)過圓軌道最高點時滿意解得則通過最高點的條件是由于v=ωR解得則選項ABC錯誤，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示，是通過街頭變壓器降壓給用戶供電的示意圖。輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負載變更時輸入電壓不會有大的波動，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，每條輸電線總電阻用R0表示，當負載個數(shù)增加時，則（）A.電壓表的V1示數(shù)減小 B.電流表A2的示數(shù)減小C.電流表A1的示數(shù)減小 D.電壓表V1、V2的示數(shù)之差增大【答案】D【解析】【詳解】A．志向變壓器的輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比確定的，由于輸入電壓和匝數(shù)比不變，所以副線圈的輸出的電壓也不變，所以V1的示數(shù)不變，故A錯誤；B．當用電器增加時，相當于負載的電阻R的值減小，電路中的總的電阻減小，所以電流要變大，即A2的示數(shù)變大，故B錯誤；D．由于副線圈的電流變大，電阻R0消耗的電壓變大，又因為V1的示數(shù)不變，所以V2的示數(shù)變小，所以電壓表V1、V2的示數(shù)之差增大，故D正確。C．由于變壓器的輸入的功率和輸出的功率相等，由于副線圈的電阻減小了，輸出的功率變大了，所以原線圈的輸入的功率也要變大，因為輸入的電壓不變，所以輸入的電流要變大，所以A1的示數(shù)變大，故C錯誤。故選D。10.如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，假如用d表示簿片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對于一個霍爾元件d、k為定值，假如保持I恒定。則可以驗證UH隨B的變更狀況。以下說法中正確的是（）A.磁感應強度B增大時，UH將變大B.變更磁感線與薄片的夾角，UH將減小C.在測定地球兩極的磁場強弱時，薄片應保持水平D.在測定地球赤道上的磁場強弱時，薄片應保持水平【答案】ABC【解析】【詳解】A．電子最終在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡得UH=Bdv當磁感應強度B增大時，UH將變大，故A正確；

B．變更磁感線與霍爾元件工作面的夾角，需將磁場進行分解，在垂直于工作面方向上的磁感應強度小于原磁場磁感應強度的大小，則UH將減小，故B正確；

CD．地球赤道上方的地磁場方向水平，兩極上方的磁場方向豎直；在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持豎直，在測量兩極磁場強弱時，霍爾元件的工作面應水平，故C正確，D錯誤。

故選ABC。11.如圖所示，用兩根輕細懸線將質量為m，長為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于勻強磁場內。當棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向θ角而處于平衡狀態(tài)，為了使棒平衡在該位置上，所需的磁場的磁感應強度的大小和方向正確的是（）A.，豎直向下 B.，豎直向上C，平行懸線向上 D.，平行懸線向下【答案】BC【解析】【詳解】為了使該棒仍舊平衡在該位置上，

Fmin=mgsinθ得由左手定則知所加磁場的方向平行懸線向上?；蛘呷舸艌鲐Q直向上，則棒受水平安培力，則mgtanθ=BIl解得故BC正確，AD錯誤。

故選BC。12.如圖所示為定質量的志向氣體沿著箭頭所示的方向發(fā)生狀態(tài)變更的過程，則該氣體壓強的變更是（）A.從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強始終增大 B.從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強直減小C.從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強始終減小 D.從狀態(tài)d到狀態(tài)a壓強先增大后減小【答案】AB【解析】【詳解】由志向氣體狀態(tài)方程得再結合V－T圖象斜率的物理意義，某一狀態(tài)對應的點到原點的直線的斜率和壓強成反比。下面涉及到的斜率都是指某一狀態(tài)對應的點到原點的直線的斜率。如圖所示a′O和b′O分別是這個圖的兩條切線A．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，結合圖象知，斜率始終減小，壓強始終增大，故A正確；B．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，結合圖象知，斜率始終增大，壓強始終減小，故B正確；C．從狀態(tài)b到狀態(tài)c，結合圖象知，斜領先減小后增大，壓強先增大后減小，故C錯誤；D．從狀態(tài)d到狀態(tài)a，結合圖象知，斜領先增大后減小，壓強先減小后增大，故D錯誤。故選AB。三、非選擇題：本題共小題，共60分。13.某小組利用如下裝置探究“肯定質量氣體溫度不變時，壓強與體積的關系”。如圖所示，帶刻度的注射器內封閉了肯定質量的氣體。推動活塞可以變更氣體體積V。試驗所用氣壓計較特別，測量的是注射器內部和外部氣體壓強的差Δp。在多次變更體職后，得到如下數(shù)據(jù)：Δp/×105pa00.110250.430.67V/mL109876(1)作出圖象。（）(2)依據(jù)作出的圖象，圖象與Δp軸的交點級坐標為______，物理含義是______?！敬鸢浮?1).圖見解析(2).-1(3).外部壓強肯定值【解析】【詳解】(1)[1]作出圖象，如圖所示

(2)[2][3]密閉氣體等溫變更，依據(jù)玻意耳定律p0V0=（p0+△p）V整理得△p=p0V0?-p0依據(jù)圖象，圖象與△p軸的交點縱坐標為-1，物理含義是外部壓強肯定值。14.采納如圖所示的試驗裝置做“探討平拋運動”的試驗（1）試驗時須要下列哪個器材____A．彈簧秤B．重錘線C．打點計時器（2）做試驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡．下列的一些操作要求，正確的是____A．每次必需由同一位置靜止釋放小球B．每次必需嚴格地等距離下降記錄小球位置C．小球運動時不應與木板上的白紙相接觸D．記錄的點應適當多一些（3）若用頻閃攝影方法來驗證小球在平拋過程中水平方向是勻速運動，記錄下如圖所示的頻閃照片．在測得x1，x2，x3，x4后，須要驗證的關系是________________．已知頻閃周期為T，用下列計算式求得的水平速度，誤差較小的是____A．B．C．D．【答案】(1).B(2).ACD(3).(4).D【解析】【詳解】（1）試驗時須要重錘線來確定豎直方向，不須要彈簧秤和打點計時器，故選B.（2）試驗時每次必需由同一位置靜止釋放小球，以保證小球到達最低點的速度相同，選項A正確；每次不肯定嚴格地等距離下降記錄小球位置，選項B錯誤；小球運動時不應與木板上的白紙相接觸，否則會變更運動軌跡，選項C正確；記錄的點應適當多一些，以減小誤差，選項D正確．（3）因相鄰兩位置的時間間隔相同，則若小球在平拋過程中水平方向是勻速運動，則滿意：x4-x3=x3-x2=x2-x1=x1；由小球最終一個位置與第一個位置的水平距離計算求得的水平速度誤差較小，則用計算式求得的水平速度誤差較小，故選D.15.某炮兵進行打靶練習時，使大地的炮筒與水平面的夾角為37°，放射炮彈的速度為800m/s，忽視空氣阻力（g取10m/s2）。求：(1)炮彈上升的最大高度。(2)炮彈能擊中離大炮多遠的目標。【答案】(1)11520m；(2)61440m【解析】【分析】炮彈做斜上拋運動，依據(jù)運動的合成與分解，可知炮彈在豎直方向上做豎直上拋運動，水平方向做勻速直線運動?！驹斀狻?1)炮彈做斜上拋運動，依據(jù)運動的合成與分解，豎直分速度為上升的最大高度(2)炮彈在空中飛行的時間炮彈的水平位移為16.如圖所示，A氣缸橫截面積為400cm2，A、B兩個氣缸中裝有體積均為8L、壓強均為1atm、溫度均為27℃的志向氣體，中間用細管連接。細管中有一絕熱活塞M，細管容積不計?，F(xiàn)給左邊的活塞N施加一個推力，使其緩慢向右移動，同時給B中氣體加熱，使此過程中A氣缸中的氣體溫度保持不變，活塞M保持在原位置不動，不計活塞與器壁、細管間的摩擦，外界大氣壓強為1atm=105Pa，當推力F=2×103(1)活塞N向右移動的距離是多少厘米？(2)B氣缸中的氣體升溫到多少攝氏度？【答案】(1)；(2)177℃【解析】【詳解】(1)對于A氣體，氣體初態(tài)p1=1×105Pa，V1=8L=8×10-3氣體末態(tài)V2=Sx

氣體等溫變更，依據(jù)玻意耳定律p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)解得因此移動的距離為(2)對于B氣體，氣體初態(tài)pB1=1×105Pa，TB1=300K

氣體末態(tài)pB2=p2=1.5×105Pa，TB2

氣體等容變更，由查理定律代入數(shù)據(jù)解得TB2=450K所以B氣缸中的氣體升溫到的攝氏度為t=(450-273）℃=177℃17.如圖甲，利用質譜儀分析帶電粒子的性質。帶正電粒子從靜止起先經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從G點垂直于MN進入偏轉磁場。該偏轉磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面對外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B，帶電粒子經(jīng)偏轉磁場后，最終到達照相底片的右邊界H點。測得照相底片的長度及G、H間的距離均為d，粒子的重力可忽視不計。求：(1)粒子的比荷；(2)若偏轉磁場的區(qū)域為圓形，且與MN相切于G點，如圖乙所示，其它條件不變。要保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后打到照相底片上，求磁場區(qū)域的半徑應滿意的條件。【答案】(1)；(2)磁場趨于半徑【解析】【詳解】(1)帶電粒子經(jīng)過電場加速，進入偏轉磁場時速度為v，由動能定理進入磁場后帶電粒子做勻速圓周運動，軌道半徑r，有打到H點有聯(lián)立以上幾式解得(2)粒子運動軌跡圖如下要保證全部帶電粒子都能打到照片位置AH上，帶電粒子在磁場中運動到B點出磁場，沿軌跡切線方向BA打到照片的左邊，此時對應的磁場區(qū)域半徑R是能夠打到照片上的臨界條件，假如磁場半徑小于R，則粒子會打到A的左側，脫離照片區(qū)域。由圖可知由于粒子沿磁場區(qū)域半徑射入，則必定會沿磁場區(qū)域半徑射出，明顯有與相像，可得即解得故粒子從G點垂直于MN進入偏轉磁場后打到照相底片上，則磁場區(qū)域的半徑應滿意的條件是18.如圖所示，傾角θ=37°、間距L=0.1m的足夠長金屬導軌底端接有阻值R=5.0Ω的電阻，質量m=0.1kg的金屬棒ab垂直導軌放置，與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.45。建立原點位于底端、方向沿導軌向上的坐標軸x在0.6m≤x≤1.8m區(qū)間有垂直導軌平面對上的勻強磁場。從t=0時刻起，棒ab在沿x軸正方向的外力F作用下，從x=0處由靜止起先沿斜面對上運動。當棒ab運動至x=0.6m處時，電阻R消耗的電功率P=1.152W，勻速運動至y=1.8m處時撤去外力F，此后棒ab