湖南省郴州市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期1月期末物理試題 含解析

郴州市2024年下學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測試卷高二物理（選擇考）（試題卷）注意事項：1.本試卷分試題卷和答題卡。試題卷共6頁，有四道大題，共15道小題，滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號寫在答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡的指定位置。3.考生作答時，選擇題和非選擇題均須作答在答題卡上，在本試題卷上答題無效?？忌诖痤}卡上按答題卡中注意事項的要求答題。4.考試結(jié)束后，將本試題卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求，選對得4分，不選、錯選或多選的得0分）1.下列各組物理量中，都是矢量是（）A.動量、沖量、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B.周期、振幅、電場強(qiáng)度C.電流、回復(fù)力、安培力 D.磁通量、電壓、電動勢【答案】A【解析】【詳解】A．動量、沖量、磁感應(yīng)強(qiáng)度既有大小又有方向，均屬于矢量，故A正確；B．周期、振幅只有大小沒有方向，均屬于標(biāo)量；電場強(qiáng)度既有大小又有方向，屬于矢量，故B錯誤；C．電流雖然有方向，但其運(yùn)算規(guī)則遵循代數(shù)和法則，屬于標(biāo)量；回復(fù)力、安培力既有大小又有方向，均屬于矢量，故C錯誤；D．磁通量、電壓、電動勢只有大小沒有方向，均屬于標(biāo)量，故D錯誤。故選A。2.下列說法正確的是（）A.聲波等機(jī)械波有多普勒效應(yīng)，電磁波沒有多普勒效應(yīng)B.當(dāng)驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相等時，物體發(fā)生共振C.愛因斯坦的能量子假說，很好的解釋了黑體輻射的規(guī)律D.能量守恒告訴我們，只要我們在使用能量時通過先進(jìn)技術(shù)就能回收全部能量，無需節(jié)約能源【答案】B【解析】【詳解】A．聲波等機(jī)械波有多普勒效應(yīng)，電磁波也有多普勒效應(yīng)，故A錯誤；B．當(dāng)驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相等時，物體發(fā)生共振，故B正確；C．德國物理學(xué)家普朗克提出了能量子假說，很好的解釋了黑體輻射的規(guī)律，故C錯誤；D．能量雖然是守恒的，但是能量耗散告訴我們，能源使用中會轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，這些能量不能再利用，所以需要節(jié)約能源，故D錯誤。故選B。3.如圖所示，線框面積為S，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直，則下列有關(guān)穿過線框平面的磁通量的情況表述正確的是（）A.磁通量有正負(fù)，所以是矢量B.圖示位置線框的磁通量為0C.若線框從圖示位置繞bc邊轉(zhuǎn)過60°，該過程磁通量不變D.若線框從圖示位置繞bc邊轉(zhuǎn)過90°，此時磁通量為0【答案】D【解析】【詳解】A．磁通量有正負(fù)，但磁通量是標(biāo)量，故A錯誤；B．圖示位置線框的磁通量為BS，故B錯誤；C．若線框從圖示位置繞bc邊轉(zhuǎn)過60°，此時磁通量為隨著逐漸增大，磁通量逐漸減小，故C錯誤；D．若線框從圖示位置繞bc邊轉(zhuǎn)過90°，此時磁通量為0，故D正確。故選D。4.已知通電長直導(dǎo)線周圍某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度，即磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)線中電流I成正比、與該點到導(dǎo)線的距離r成反比。三根平行直導(dǎo)線的截面如圖所示，若它們的電流大小都相同，方向垂直紙面向里。如果AB=AC=AD，此時A點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，若將D處電流反向，大小不變，此時A點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽2，則B1與B2的比值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由題意可知，每根導(dǎo)線在A點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，設(shè)，根據(jù)右手螺旋定則，可做出每根導(dǎo)線在A點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的示意圖由示意圖可知若將D處電流反向，大小不變，此時A點磁感應(yīng)強(qiáng)度的示意圖由示意圖可知則B1與B2的比值為故選C。5.一彈簧振子如圖甲所示，以O(shè)為平衡位置，在水平方向a、b間做簡諧運(yùn)動，取向右為正，其振動圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A.t=0.3s時，振子的速度最大且方向向右B.t=0.2s時，振子的加速度最大且方向向右C.t=0.15s時，振子的速度方向與加速度方向相反D.t=0.1s和t=0.3s時，振子的速度相同【答案】C【解析】【詳解】A．t=0.3s時，振子位于平衡位置，振子的速度最大且方向向左，故A錯誤；B．t=0.2s時，振子位于正向位移最大處，根據(jù)可知t=0.2s時，振子的加速度最大且方向向左，故B錯誤；C．由圖可知，t=0.15s時，振子的速度方向向右，加速度方向向左，故t=0.15s時，振子的速度方向與加速度方向相反，故C正確；D．在t=0.1s與t=0.3s兩個時刻，振子的速度大小相同，方向相反，則速度不相同，故D錯誤。故選C。6.發(fā)光二極管簡稱為“LED”，它被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，如圖為某白光“LED”的伏安特性曲線；另據(jù)媒體消息稱，中國的貝塔伏科技公司開發(fā)出了一種核電池，假設(shè)該核電池的電動勢為3V，內(nèi)阻為12Ω。下列有關(guān)說法正確的是（）A.當(dāng)“LED”兩端電壓為2.0V以下時，“LED”的電阻幾乎為零B.如果把發(fā)光二極管和核電池組成閉合回路，則發(fā)光二極管兩端的電壓約為2.5VC.如果把發(fā)光二極管和核電池組成閉合回路，則發(fā)光二極管中的工作電流約為250mAD.如果把發(fā)光二極管和核電池組成閉合回路，則發(fā)光二極管的功率約為150mW【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)題圖可知，當(dāng)“LED”兩端電壓為2.0V以下時，“LED”的電流幾乎為零，“LED”的電阻幾乎無窮大，故A錯誤；BCD．如果把發(fā)光二極管和核電池組成閉合回路，設(shè)發(fā)光二極管的電壓和電流分別為、，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可得在“LED”的伏安特性曲線中作出對應(yīng)的關(guān)系圖線，如圖所示由圖中交點可知，發(fā)光二極管兩端的電壓約為2.5V，發(fā)光二極管中的工作電流約為42mA，則發(fā)光二極管的功率約為故B正確，CD錯誤。故選B。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20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5分，選對但不全的得3分，不選、錯選或多選的得0分）7.如圖所示各物理情景中，下列說法正確的是（）A.如圖甲所示，迅速閉合開關(guān)時，線圈B與電流表組成的閉合電路中能產(chǎn)生感應(yīng)電流B.如圖乙所示，條形磁鐵從左向右靠近并穿過鋁環(huán)的過程中，鋁環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流C.如圖丙所示，將閉合的金屬線圈放置在磁場中靜置一段時間后，閉合的線圈中仍然有感應(yīng)電流D.如圖丁所示，金屬線框abcd與足夠長的通電導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，將線框向右平移，線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】AD【解析】【詳解】A．如圖甲所示，迅速閉合開關(guān)時，穿過線圈B的磁通量增大，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確；B．如圖乙所示，條形磁鐵從左向右靠近并穿過鋁環(huán)的過程中，鋁環(huán)內(nèi)磁通量發(fā)生變化，由于鋁環(huán)未構(gòu)成閉合回路，鋁環(huán)中沒有感應(yīng)電流，故B錯誤；C．如圖丙所示，將閉合的金屬線圈放置在磁場中靜置一段時間后，線圈內(nèi)磁通量不發(fā)生變化，線圈中沒有感應(yīng)電流，故C錯誤；D．如圖丁所示，金屬線框abcd與足夠長的通電導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，將線框向右平移，線框中的磁通量減小，線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。故選AD。8.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們可以使用藍(lán)牙耳機(jī)接聽手機(jī)來電，其中藍(lán)牙耳機(jī)和手機(jī)都是通過電磁波來傳遞信號，信號傳輸示意如圖所示，以下說法正確的是（）A.手機(jī)和基站間通信的電磁波是紫外線B.在空氣中傳播時，藍(lán)牙通信的電磁波波長比手機(jī)通信的電磁波波長短C.手機(jī)通信的電磁波比藍(lán)牙通信的電磁波在遇到障礙物時更容易發(fā)生明顯衍射D.電磁波在任何情況下都不會發(fā)生干涉【答案】BC【解析】【詳解】A．手機(jī)和基站間通信的電磁波是無線電波，故A錯誤；BC．由圖可知藍(lán)牙通信信號的頻率比手機(jī)通信的頻率大，根據(jù)可得在空氣中傳播時，藍(lán)牙通信電磁波波長比手機(jī)通信的電磁波波長短，波長越短的電磁波在遇到障礙物時不容易發(fā)生明顯衍射，故BC正確；D．若兩列電磁波的頻率相同、相位差恒定就會發(fā)生干涉，故D錯誤。故選BC。9.如圖電路中，電源（電動勢為E，內(nèi)阻為r），電流表、電壓表均為理想電表，D為理想二極管，C為電容器，R1為定值電阻（R1>r），R為滑動變阻器。閉合開關(guān)S至電路穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片P向左移動一小段距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表V1的示數(shù)變化量大小為，電壓表V2的示數(shù)變化量大小為，電流表A的示數(shù)變化量大小為，則下列判斷正確的是（）A.電源的輸出功率增大B.的值不變，且始終等于電源的內(nèi)阻rC.滑片向左移動的過程中，電容器帶電荷量減少D.電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值變大【答案】BD【解析】【詳解】A．當(dāng)外電阻等于電源內(nèi)阻時電源輸出功率最大，滑動變阻器的滑片P向左移動一小段距離，則R的阻值變大，外電阻變大，因R1>r可知，外電阻更加大于電源內(nèi)阻，可知電源的輸出功率減小，選項A錯誤；B．根據(jù)可知不變，且始終等于電源的內(nèi)阻r，選項B正確；C．滑片向左移動的過程中，R的阻值變大，外電阻變大，電流減小，則R1兩端電壓減小，則電容器兩端電壓應(yīng)該減小，電容器應(yīng)該放電，但是由于有二極管，則電容器不能放電，則電容器帶電荷量不變，選項C錯誤；D．根據(jù)因R變大，可知電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值變大，選項D正確。故選BD。10.三個完全相同的小球，質(zhì)量均為m，其中小球A、B固定在豎直輕桿的兩端，A球緊貼豎直光滑墻面，B球位于足夠大的光滑水平地面上，小球C緊貼小球B，如圖所示，三小球均保持靜止。某時，小球A受到輕微擾動開始順著墻面下滑，直至小球A落地前瞬間的運(yùn)動過程中，三小球始終在同一豎直面上。已知小球C的最大速度為v，輕桿長為L，重力加速度為g，下列關(guān)于該過程的說法中正確的是（）A.A、B、C三球組成的系統(tǒng)動量守恒B.豎直墻對小球A的沖量大小為3mvC.小球A落地前瞬間，動能大小為D.小球A落地前瞬間，小球C的速度是小球B速度的2倍【答案】CD【解析】【詳解】A．在A球沒有離開墻時，合外力不為零，A、B、C三球組成的系統(tǒng)動量守恒不守恒，A離開墻后，A、B、C三球組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，故A錯誤；B．B、C分離前，C向右做加速運(yùn)動，C的加速度方向向右，B的加速度方向也向右，則桿對B的彈力方向斜向右下方，當(dāng)B、C恰好分離時，兩者速度相等，兩者之間彈力為0，則C的加速度為0，由于剛剛分離時，B、C加速度相等，即此時，B的加速度也為0，則此時桿的彈力為0，由于A、B沿桿的分速度相等，B、C分離后，輕桿的彈力將由壓力變?yōu)槔?，A將離開豎直墻面，可知，小球A離開豎直墻時，B、C恰好分離，B、C分離后小球C做勻速直線運(yùn)動，A離開豎直墻面，所以B、C分離時，兩球速度均為v，對三小球進(jìn)行分析，在水平方向上，根據(jù)動量定理有故B錯誤；C．自小球A離開墻面到小球落地，A、B輕桿水平方向動量守恒，則mv=mvB+mvAx且有vB=vAx解得由于相互作用的一對彈性力做功的代數(shù)和為0，可知，輕桿對小球A做功的大小等于輕桿對小球B做功的大小，即等于小球B、C的動能增量，則有對A根據(jù)動能定理有解得故C正確；D．B、C兩球分離后，小球C的速度為并保持不變，此后A、B兩球組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，小球A落地前瞬間，小球A和小球B水平方向速度相同，設(shè)為，有解得所以小球A落地前瞬間，小球C的速度是小球B速度的2倍，故D正確。故選CD。三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共16分。）11.用如圖甲所示的實驗裝置來尋找碰撞中的不變量。（1）將軌道右端墊高是為了補(bǔ)償阻力。先將小車B移走，給小車A一個合適初速度，使其先后通過光電門1和光電門2，測量出遮光時間t1和t2，若t1<t2，應(yīng)適當(dāng)______（填“增大”或“減小”）墊塊的高度；（2）用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，結(jié)果如圖乙所示，則遮光片的寬度d=______mm；（3）補(bǔ)償阻力后，將小車B靜止放置在兩光電門之間，給小車A一個合適的初速度，使其先單獨通過光電門1，再與小車B碰撞后一起通過光電門2，光電門1記錄的遮光時間為t1=0.025s，光電門2記錄的遮光時間為t2=0.052s，已知小車A、遮光片和撞針的總質(zhì)量為200g，小車B和橡皮泥的總質(zhì)量為212g，則兩小車碰撞前，小車A通過光電門1時質(zhì)量與速度的乘積的大小為______kg·m/s，碰撞后兩小車的質(zhì)量與速度的乘積之和的大小為______kg·m/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）增大（2）6.25（3）①.0.050②.0.049【解析】【小問1詳解】A先后通過光電門1和光電門2的遮光時間分別為若則說明A做減速運(yùn)動，則應(yīng)該適當(dāng)增大墊塊的高度，使A做勻速運(yùn)動。小問2詳解】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為主尺讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)之和，所以【小問3詳解】[1][2]兩小車碰撞前，小車A通過光電門1的速度大小為此時小車A的質(zhì)量與速度的乘積的大小為碰撞后兩小車的速度為碰撞后兩小車的質(zhì)量與速度乘積之和為12.小郴同學(xué)通過高中物理學(xué)習(xí)知道，指針式電流表、電壓表和歐姆表都是由靈敏電流計改裝而成，于是他利用實驗室的器材組裝了一個多用電表，電路如圖甲所示，G是量程為0~250μA、內(nèi)阻為300Ω的靈敏電流計，O為旋鈕，A、B為兩插孔，旋鈕扳到位置1時為量程0~1mA的電流表，旋鈕扳到位置2時為“×1K”擋位的歐姆表，旋鈕扳到位置3時為量程0~3V的電壓表；并通過激光刻畫將表盤面板刻畫如圖乙所示，若小郴同學(xué)的所有操作都是正確的，請你根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題：（1）用該改裝表測電阻R阻值時，將旋鈕扳到位置2，圖甲中的插孔A應(yīng)與_________（填“紅”或“黑”）表筆相連接；（2）測量電阻時，表盤如圖乙所示，則該電阻R的阻值約為_________Ω；（3）圖甲中，兩定值電阻的阻值分別為R1=_________Ω、R3=_________Ω?！敬鸢浮浚?）黑（2）18000（3）①.100②.2925【解析】【小問1詳解】用該改裝表測電阻R的阻值時，將旋鈕扳到位置2，圖甲中的插孔A與內(nèi)部電源的正極連接，則應(yīng)與黑表筆相連接；【小問2詳解】該電阻R的阻值約為18×1000Ω=18000Ω；【小問3詳解】[1]由電路可知[2]改裝后的電流表內(nèi)阻四、計算題（本題共3小題，13小題12分，14小題12分，15小題16分，共40分，解答時必須寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，只寫出最后答案的不給分，有數(shù)值計算的題，在答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖所示，電路中電流表A為理想電流表，電源電動勢E=24V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻R1=2Ω，R2=12Ω，電動機(jī)額定電壓U=12V，電動機(jī)線圈電阻RM=1Ω。問：（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2斷開時，電流表的示數(shù)為多少；（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時，電動機(jī)M以額定電壓工作，求此時電阻R2的電流大??；（3）在（2）問的條件下，求電動機(jī)正常工作時的電流大小?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2斷開時，由閉合回路歐姆定律代入數(shù)據(jù)得【小問2詳解】當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時，設(shè)此時電阻R2的電流為，由題意可知電動機(jī)與電阻R2為并聯(lián)回路，兩者電壓相等，可知由部分回路歐姆定律代入數(shù)據(jù)得【小問3詳解】當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時，設(shè)此時干路電流為，由閉合回路歐姆定律根據(jù)混聯(lián)電路的電流關(guān)系，干路電流等于各支路電流之和，即代入數(shù)據(jù)得14.x=0處的質(zhì)點O在y軸方向上做簡諧運(yùn)動，形成沿x軸正方向傳播的機(jī)械波。t=0時刻，質(zhì)點O開始從平衡位置向下運(yùn)動，經(jīng)0.8s第一次形成的波形如圖所示，P是平衡位置為x=2.0m處的質(zhì)點，Q（圖中未畫出）是平衡位置為x=16.0m處的質(zhì)點。求：（1）該機(jī)械波的波長和周期分別為多少？（2）從P質(zhì)點開始振動至P質(zhì)點第3次回到平衡位置的時間內(nèi)，P質(zhì)點通過的路程是多少？（3）從圖示狀態(tài)開始，還需多長時間Q質(zhì)點開始振動？【答案】（1），（2）（3）【解析】【小問1詳解】t=0時刻，質(zhì)點O開始從平衡位置向下運(yùn)動，經(jīng)