四川省南川區(qū)川東北名校2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷【含解析】

第=page11頁，共=sectionpages1818頁四川省南川區(qū)川東北名校2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.現(xiàn)代社會(huì)倡導(dǎo)“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式。下列做法可節(jié)約用電的是(

)A.臺(tái)式電腦不使用時(shí)，切斷顯示器和主機(jī)的電源

B.將LED燈更換為白熾燈

C.使電視機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)

D.炎熱的夏天在辦公室使用空調(diào)時(shí)，將溫度設(shè)置為182.關(guān)于下列四種情景的說法正確的是(

)

A.如圖甲，給直導(dǎo)線通電后，其正下方的小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B.如圖乙，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的閉合線圈轉(zhuǎn)動(dòng)后，線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流

C.如圖丙，磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)的過程中，線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流

D.如圖丁，M點(diǎn)與N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同3.如圖，一根通電直導(dǎo)線垂直放在方向水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以導(dǎo)線為圓心的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，ac為豎直直徑，bd為水平直徑，直導(dǎo)線垂直于紙面，已知c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0。下列說法正確的是(

)A.直導(dǎo)線中電流方向垂直于紙面向里

B.a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0

C.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B的方向成45°斜向右下方

D.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4.振動(dòng)和波存在于我們生活的方方面面，關(guān)于下列四種情景的說法正確的是(

)

A.如圖甲，人造地球衛(wèi)星經(jīng)過地面跟蹤站上空，跟蹤站接收到的信號(hào)頻率先減小后增大

B.如圖乙為干涉型消聲器的結(jié)構(gòu)示意圖，波長(zhǎng)為λ的同一聲波通過上下兩通道后相遇的路程差應(yīng)該為λ2的奇數(shù)倍

C.如圖丙，如果孔的大小不變，使波源的頻率增大，能觀察到更明顯的衍射現(xiàn)象

D.5.如圖為某實(shí)驗(yàn)小組為了定性探究平行板電容器的電容C與其極板間距離d，極板間正對(duì)面積S和極板間電介質(zhì)的介電常數(shù)之間關(guān)系的裝置圖，下列說法正確的是(

)

A.如圖甲，將左極板向上移動(dòng)一小段距離，靜電計(jì)指針的張角變大

B.如圖乙，將左極板向左移動(dòng)一小段距離，靜電計(jì)指針的張角變小

C.如圖丙，向兩極板間插入陶瓷片時(shí)，靜電計(jì)指針的張角變大

D.如圖丁，將左極板拿走，靜電計(jì)指針的張角變?yōu)榱?.如圖所示電路，電表均為理想電表，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器R3的滑片P向b端滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是(

)A.電壓表V1的示數(shù)變大 B.定值電阻R2的功率變大

C.電流表A的示數(shù)變大 7.如圖甲為噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖。當(dāng)計(jì)算機(jī)有信號(hào)輸入時(shí)，墨盒噴出細(xì)小的墨滴，經(jīng)過帶電室后帶上負(fù)電，其電荷量由輸入信號(hào)控制。墨滴進(jìn)入平行金屬板，最后打到紙上，顯示出打印內(nèi)容。當(dāng)計(jì)算機(jī)無信號(hào)輸入時(shí)，墨滴不帶電，徑直通過板間后注入回流槽流回墨盒中。已知兩板間的電壓為U，距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)。墨滴的質(zhì)量為m，電荷量為q，以水平初速度v0進(jìn)入平行金屬板，假設(shè)平行金屬板之間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，全程僅考慮墨滴受到的電場(chǎng)力。下列說法正確的是(

)

A.墨滴穿過電場(chǎng)的過程中受到的電場(chǎng)力大小為F=qUd

B.墨滴穿過電場(chǎng)的過程中豎直方向的位移大小為y=qUL2mdv02

C.二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖甲為該波在t=0.4s時(shí)的波形圖，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置位于x=0.5m處，圖乙為平衡位置位于x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)PA.該波沿x軸正方向傳播 B.該波的波速為2.5m/s

C.0～1.2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程為0.89.如圖為一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)M的工作電路，已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E=12V，電源的內(nèi)阻為r=1.0Ω，電路中的定值電阻R0=1.5Ω，不計(jì)電流表內(nèi)阻。閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電流表的示數(shù)為I1=4.0A.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為RM=0.5Ω

B.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U2=2.0V

C.10.圖，A、B是固定于同一條豎直線上的帶電小球，A的電荷量為+Q、B的電荷量為-Q，CD是它們的中垂線，另有一個(gè)帶電小球E，質(zhì)量為m、電荷量為+q(q?Q)，被長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)在C點(diǎn)的正上方，A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成邊長(zhǎng)為d的等邊三角形?，F(xiàn)將小球E拉到M點(diǎn)，使細(xì)線恰好水平伸直且與A、B、C處于同一豎直面內(nèi)，然后由靜止釋放小球E，小球E能沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C；當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小為v。已知靜電力常量為k，重力加速度大小為A.小球E在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的合力方向豎直向下，大小為F=kQqd2

B.小球E在C點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力大小為T=mg+kQqd2

C.小球A、B所形成的電場(chǎng)中M點(diǎn)與C點(diǎn)的電勢(shì)差為U三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。11.某學(xué)校研學(xué)時(shí)，組織同學(xué)們爬山，到達(dá)山頂后，小強(qiáng)想起“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)，便想知道所在山頂?shù)闹亓铀俣却笮?，他在包里找到可供選擇的擺線有：

A.0.1m長(zhǎng)的細(xì)線

B.1.0m長(zhǎng)的細(xì)線

C.1.0m長(zhǎng)的粗線

D.1.0m長(zhǎng)的橡皮繩

(1)擺線應(yīng)選用______(填標(biāo)號(hào))。

(2)單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，回復(fù)力是由擺球所受______(填“重力”或“拉力”)沿軌跡切線方向的分力提供。實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)出擺長(zhǎng)為l，擺動(dòng)的周期為T，則重力加速度大小的表達(dá)式為g=______(12.某課外小組在參觀工廠時(shí)，看到一不再使用被回收的電池，同學(xué)們想用物理課上學(xué)到的知識(shí)來測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，為了方便讀數(shù)和作圖，他們給電池串聯(lián)了一個(gè)阻值為R0=5.0Ω的定值電阻。

(1)按如圖甲所示的電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)aa'、bb'和cc'三條導(dǎo)線中有一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線?，F(xiàn)將開關(guān)S閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量ab'間的電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量aa'間的電壓，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)仍不為零，則導(dǎo)線______(填“aa'”“bb'”或“cc'”)是斷開的。

(2)排除故障后，通過多次改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，得到電壓表V和電流表A的多組U、I數(shù)據(jù)，作出U-I圖像如圖乙所示由圖像可得電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r=______Ω。(均保留2位有效數(shù)字)

(3)把小燈泡L和R=8.1Ω四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。13.某物理興趣小組探究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。如圖甲，現(xiàn)有下端纏有鐵絲的粗細(xì)均勻的較長(zhǎng)木棒，漂浮在水中，水面足夠大。把木棒向下緩慢按壓一小段距離后釋放，木棒在豎直方向上振動(dòng)，某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，木棒上A點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，設(shè)豎直向上為正方向。求：

(1)A點(diǎn)振動(dòng)的振幅和周期；

(2)A點(diǎn)在第10s時(shí)的位移和014.如圖為密立根測(cè)量元電荷電荷量大小的裝置，在真空容器中有正對(duì)的兩平行金屬板A和B，兩板與外部電路連接，兩板相距d=10cm，電源的電動(dòng)勢(shì)為E=500V，內(nèi)阻為r=10Ω，保護(hù)電阻R0=40Ω，電阻箱的阻值調(diào)為R=200Ω，重力加速度大小取g=10m/s2?，F(xiàn)閉合開關(guān)S1、S2。

(1)穩(wěn)定后，求15.如圖，光滑絕緣水平桌面位于以ab、cd為邊界的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向垂直于邊界。兩小球A和B放置在桌面上，其位置連線與電場(chǎng)方向平行。兩小球的質(zhì)量分別為mA=m、mB=3m，小球A所帶電荷量為q(q>0)，小球B不帶電。初始時(shí)小球A距ab邊界的距離為L(zhǎng)，兩小球間的距離也為L(zhǎng)。已知電場(chǎng)區(qū)域兩個(gè)邊界ab、cd間的距離為100L，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=maq(a為一定值，單位為m/s2)，現(xiàn)由靜止釋放小球A，A在電場(chǎng)力作用下沿直線加速運(yùn)動(dòng)，與靜止的小球B發(fā)生彈性碰撞。兩小球碰撞時(shí)沒有電荷轉(zhuǎn)移，碰撞的時(shí)間極短，碰撞均為彈性碰撞，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。已知：1+2+3+…+n=n(1+n)2。求：

(1)答案和解析1.A

【解析】A.臺(tái)式電腦不使用時(shí)，切斷顯示器和主機(jī)的電源，不使用電器時(shí)，關(guān)閉其電源，避免能量損耗，符合現(xiàn)代社會(huì)倡導(dǎo)的“綠色、低碳、節(jié)能”的新型生活方式，故A正確；

B.LED燈將絕大部分電能直接轉(zhuǎn)化為光能，能量利用率高，而白熾燈是通過電流加熱燈絲使其達(dá)到白熾狀態(tài)而產(chǎn)生光能，更多地將電能轉(zhuǎn)化為了熱能，能量利用率低，因此，將LED燈更換為白熾燈更耗能，故B錯(cuò)誤；

C.使電視機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)，仍會(huì)消耗電能，不節(jié)能，故C錯(cuò)誤；

D.炎熱的夏天在辦公室使用空調(diào)時(shí)，將溫度設(shè)置為18℃，壓縮機(jī)會(huì)持續(xù)工作以達(dá)到設(shè)定溫度，從而消耗更鄉(xiāng)的電能，因此應(yīng)將溫度設(shè)定得高些，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

2.【解析】A.給直導(dǎo)線通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則可知，其正下方的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，所以小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確；

B.閉合線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中線圈與磁場(chǎng)始終平行，磁通量始終為零，沒有變化，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；

C.線圈未閉合，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；

D.磁感線切線的方向表示此點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，M、N兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不相同，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

3.C【解析】A.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0，說明勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與通電直導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，即通電直導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，根據(jù)右手螺旋定則判斷可知，直導(dǎo)線中的電流方向垂直于紙面向外，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)安培定則可知，通電直導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右，與勻強(qiáng)磁場(chǎng)進(jìn)行合成可知，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T，故B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)安培定則可知，通電直導(dǎo)線在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，根據(jù)平行四邊形定則與勻強(qiáng)磁場(chǎng)進(jìn)行合成可知，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T，方向與B的方向成45°斜向右下方，故C正確，D錯(cuò)誤。

【解析】A.根據(jù)多普勒效應(yīng)，人造地球衛(wèi)星先靠近跟蹤站，然后遠(yuǎn)離跟蹤站，跟蹤站接收到的信號(hào)頻率先增大后減小，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)波的干涉原理，波長(zhǎng)為λ的同一聲波通過上下兩通道后相遇的路程差應(yīng)該為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，疊加后振動(dòng)減弱，起到消聲的目的，故B正確；

C.如果孔的大小不變，使波源的頻率增大，則波的波長(zhǎng)減小，則可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象，當(dāng)孔的尺寸小于或者等于波長(zhǎng)時(shí)可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；

D.用雙手摩擦盆耳，起初頻率非常低，逐漸提高摩擦的頻率，當(dāng)摩擦的頻率等于水的固有頻率時(shí)，會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，此時(shí)振幅最大，使水花飛漲，故D錯(cuò)誤。

故選：B。

5.A【解析】A、將左極板向上移動(dòng)一小段距離，兩極板的正對(duì)面積減小，根據(jù)電容的決定式C=εrS4πkd分析可知，平行板電容器的電容減小，結(jié)合電容器的電荷量不變，由電容的定義式C=QU分析可知，兩極板之間的電勢(shì)差增大，則靜電計(jì)指針的張角變大，故A正確；

B、將左極板向左移動(dòng)一小段距離，兩極板間的距離增大，根據(jù)電容的決定式C=εrS4πkd分析可知，平行板電容器的電容減小，結(jié)合電容器的電荷量不變，根據(jù)

電容的定義式C=QU分析可知，兩極板之間的電勢(shì)差增大，則靜電計(jì)指針的張角變大，故B錯(cuò)誤；

C、向兩極板間插入陶瓷片時(shí)，平行板電容器兩極板間的相對(duì)介電常數(shù)增大，根據(jù)電容的決定式C=εrS4πkd分析可知，平行板電容器的電容增大。結(jié)合電容器的電荷量不變，根據(jù)C【解析】ABC、當(dāng)將滑動(dòng)變阻器R3的滑片P向b端滑動(dòng)時(shí)，R3接入電路的電阻變小，外電路總電阻變小，總電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，則路端電壓變小，即電壓表V1的示數(shù)變小。電源的內(nèi)電壓和R1的電壓均變大，由閉合電路歐姆定律可知，并聯(lián)部分電壓變小，流過R2的電流變小，則R2的功率變小。由于總電流變大，則電流表A的示數(shù)變大，故AB錯(cuò)誤，C正確；

D、電源的總功率為P=EI總，總電流變大，則電源的總功率變大，故【解析】A.兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為

E=Ud

墨滴受到的電場(chǎng)力大小為

F=qE=qUd

故A錯(cuò)誤；

B.墨滴穿過電場(chǎng)的過程中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有

L=v0ty=12at2

又a=qUmd

聯(lián)立解得y=qUL22mdv02

故B8.BD

【解析】A.根據(jù)圖乙可知，t=0.4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”法可知，該波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)圖甲可知，該波的波長(zhǎng)為λ=2m，則波速為：v=λT=20.8m/s=2.5m/s，故B正確；

C.0～1.2s內(nèi)經(jīng)過的時(shí)間為：1.20.8T=32T【解析】A.電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)為純電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律有

E=I1(RM+R0+r)

代入數(shù)據(jù)解得電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為

RM=0.5Ω，故A正確；

B.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為

U2=E-I2(R0+r)=12V-2.0×(1.5+1.0)V=7V，故B錯(cuò)誤；

C.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為

P入=【解析】A.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)線分布可知，C處的合電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下，則小球E在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的合力方向豎直向下，結(jié)合幾何關(guān)系、庫(kù)侖定律可得，電場(chǎng)力的合力大小為：

F=2kQqd2cos60°，

解得：F=kQqd2，故A正確；

B.結(jié)合前面分析可知，小球E在C點(diǎn)時(shí)，受力分析如圖所示：

由牛頓第二定律可得：

T-mg-F=mv2L，

其中：

F=kQqd2，

聯(lián)立可得：

T=mg+kQqd2+mv2L；

由牛頓第三定律可知，小球E在C點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力大小為：

T'=mg+kQqd2+mv2L，故B錯(cuò)誤；

C.小球11.B

重力

4π【解析】(1)根據(jù)單擺模型可知，擺線應(yīng)選用細(xì)而不易伸長(zhǎng)的線，且長(zhǎng)度要適當(dāng)長(zhǎng)一些，故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：B。

(2)單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，回復(fù)力是由擺球所受重力沿切線方向的分力提供；

根據(jù)單擺周期公式T=2πl(wèi)g

得到g=4π2lT2。

故答案為：(1)B；(2)【解析】(1)一根良好的導(dǎo)線上任何兩點(diǎn)都不會(huì)存在電勢(shì)差，若一根導(dǎo)線兩端存在電勢(shì)差，則該導(dǎo)線是斷開的。ab'間的電壓不為零，則說明aa'或bb'間有一處是斷開的，aa'間的電壓仍不為零，說明aa'是斷開的，則bb'和cc'是良好的。

(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E=U+I(R0+r)，整理得：U=E-I(R0+r)

由圖示U-I圖像可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=2.8V，圖像斜率的絕對(duì)值|k|=R0+r=13.(1)由圖乙可知，振幅A=0.05m

周期T=2s

(2)0～10s內(nèi)振動(dòng)的周期數(shù)

n=10sT,解得n=5

第10s時(shí)的位移y=-0.05m

0～10s內(nèi)通過的路程s=n×14.(1)電源的電動(dòng)勢(shì)為E=500V，內(nèi)阻為r=10Ω，保護(hù)電阻R0=4