河南省洛陽市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1洛陽市2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末考試高二物理試卷全卷滿分100分，考試時間75分鐘注意事項：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考號填寫在答題卡上。2.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28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.下列說法正確的是（）A.在真空中，信號比信號傳輸速度快B.在振蕩電路中，電容器極板上的電荷量最大時電路中的電流最小C.為有效地發(fā)射電磁波，可降低回路的振蕩頻率D.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍也一定產(chǎn)生變化的電場【答案】B【解析】A．在真空中電磁波的速度是一樣的，信號和信號傳輸速度一樣快，故A錯誤；B．在LC振蕩電路中，電容器極板上的電荷量最大時，電場能最大，磁場能最小，電路中的電流最小，故B正確；C．為有效地發(fā)射電磁波，可用開放電路從而升高振蕩頻率，故C錯誤；D．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，故D錯誤。故選B。2.滑板運動深受青少年喜愛?，F(xiàn)有一個質(zhì)量為40kg的小孩站在一輛質(zhì)量為30kg的滑板車上（小孩與滑板車均可視為質(zhì)點），在光滑的水平路面上以4m/s的速度勻速前進(jìn)。突然小孩以相對于地面2m/s的水平速度向后跳離滑板車（跳離過程時間極短，可忽略不計，且小孩跳離后滑板車速度方向不變），并安全落地。設(shè)小孩跳離瞬間，滑板車速度大小變?yōu)樵瓉淼谋?，則為（）A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【解析】對小孩與滑板車構(gòu)成的系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律有由于小孩以相對于地面2m/s的水平速度向后跳離滑板車，則有解得則有故選B。3.如圖所示，在水平放置閉合線圈附近，一條形磁鐵豎直向下加速運動，在位置B時極附近的磁感線正好與線圈平面平行，、B之間和B、C之間的距離相等，且都比較小。下列說法正確的是（）A.磁鐵在位置時線框感應(yīng)電流的方向為逆時針（俯視）B.磁鐵在位置C時線框感應(yīng)電流的方向為逆時針（俯視）C.磁鐵在位置B時線框穿過線圈的磁通量變化率為零D.磁鐵在位置C時線框的感應(yīng)電流比在位置時的大【答案】D【解析】A．磁鐵在位置A時，通過線框的磁感線斜向左下，且磁鐵向下運動線圈內(nèi)磁通量減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向為順時針，故A錯誤；B．磁鐵在位置C時，通過線框的磁感線斜向左上，且磁鐵向下運動線圈內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向為順時針，故B錯誤；C．磁鐵在位置B時，線框內(nèi)磁通量為零，但磁通量變化率不為零，故C錯誤；D．因為磁鐵豎直向下加速運動，磁鐵在位置C時相對于A位置速度更快，則線框內(nèi)磁通量變化率更大，所以感應(yīng)電流更大，故D正確。4.如圖所示，某小組利用電流傳感器（接入電腦，圖中未畫出）記錄燈泡A和自感元件L構(gòu)成的并聯(lián)電路在斷電瞬間各支路電流隨時間的變化情況，表示小燈泡中的電流，表示自感元件中的電流（已知開關(guān)S閉合時），則下列圖像中正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】當(dāng)電鍵斷開后，電感與燈泡形成回路，電感阻礙自身電流變化，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流仍沿著原來方向，大小從開始不斷減小，燈泡的電流反向，大小與線圈電流相同，故C正確，ABD錯誤。故選C．5.圖1與圖2所示為兩個交流電的電壓隨時間的變化關(guān)系圖像，已知圖1前后半個周期都是正弦曲線的周期圖像，則圖1與圖2交流電電壓的有效值之比為（）A. B.C. D.3【答案】A【解析】令圖1中交流電壓的有效值為，則有解得令圖2中交流電壓的有效值為，則有解得則有故選A。A.原、副線圈的匝數(shù)之比為B.電源的輸出電壓為C.通過乙的電流為D.電源的輸出功率為【答案】D【解析】A．由于電阻甲、乙的阻值相等，甲的功率是乙的功率9倍，根據(jù)功率的公式則通過甲的電流是通過乙的電流的3倍，則通過原、副線圈的電流之比為又因為故原副線圈的匝數(shù)之比為A錯誤；BC．根據(jù)原線圈兩端的電壓為U，則副線圈兩端的電壓為3U，由歐姆定律可知通過電阻乙的電流為通過電阻甲的電流為所以電源的輸出電壓為BC錯誤；D．甲的功率為乙的功率為根據(jù)能量守恒定律可知電源輸出功率為D正確。故選D。7.如圖所示，abcd是一個邊長為L的均勻正方形導(dǎo)線框，其電阻為R。線框以恒定速度v沿x軸運動，并穿過圖中所示的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度為B，規(guī)定順時針電流方向為正，安培力沿x軸正方向為正，線框在圖示位置開始計時，則關(guān)于線框中電流I、線框所受安培力F、ad兩端的電勢差、bc兩端的電勢差與線框移動距離x的關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C D.【答案】C【解析】當(dāng)線框移動距離時，線框內(nèi)的磁通量不變，則線框中感應(yīng)電流為零，線框所受安培力為零，ad兩端的電勢差、bc兩端的電勢差均為零。當(dāng)線框移動距離時，感應(yīng)電動勢為根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流為逆時針方向，大小為根據(jù)左手定則，線框所受安培力方向向左，線框所受安培力ad兩端的電勢差為bc兩端的電勢差為當(dāng)線框移動距離時，線框內(nèi)的磁通量不變，則線框中感應(yīng)電流為零，線框所受安培力為零，ad兩端的電勢差、bc兩端的電勢差均為當(dāng)線框移動距離時，感應(yīng)電動勢為根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流為順時針方向，大小為根據(jù)左手定則，線框所受安培力方向向左，線框所受安培力ad兩端的電勢差為bc兩端的電勢差為當(dāng)線框移動距離時，線框內(nèi)的磁通量不變，則線框中感應(yīng)電流為零，線框所受安培力為零，ad兩端的電勢差、bc兩端的電勢差均為零。故選C。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全都選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）8.高頻焊接原理示意圖如圖所示，線圈通以高頻交流電，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，下列情況中能使焊接處消耗的電功率增大的是（）A.其他條件不變，增大交變電流的電壓B.其他條件不變，增大交變電流的頻率C.感應(yīng)電流相同的條件下，增大焊接處的接觸電阻D.感應(yīng)電流相同的條件下，減小焊接處的接觸電阻【答案】ABC【解析】A．增大交變電流的電壓，其他條件不變，則線圈中交變電流增大，磁通量變化率增大，因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大，感應(yīng)電流也增大，那么焊接處消耗的電功率增大，故A正確；B．高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流越大，焊縫處消耗的電功率越大，故B正確；CD．感應(yīng)電流相同條件下，增大焊接縫的接觸電阻，由可知焊縫處消耗的電功率增大，故C正確，D錯誤。故選ABC。9.如圖所示是發(fā)電廠通過升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電，接近用戶端時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖（圖中變壓器均可視為理想變壓器，圖中電表均為理想交流電表）。設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定，兩條輸電線總電阻用R0表示，變阻器R相當(dāng)于用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時，相當(dāng)于R變小。則在用電高峰時，下列說法正確的是（）A.輸電導(dǎo)線的損耗功率變大B.發(fā)電廠輸出功率變大C.電壓表V1、V2的示數(shù)之比變大D.因發(fā)電廠輸出電壓一定，所以用戶端電壓不發(fā)生變化【答案】AB【解析】C．發(fā)電廠輸出的電壓一定，則升壓變壓器原線圈輸入電壓U1保持不變，根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可得電壓表V1、V2的示數(shù)之比為AD．根據(jù)，，，可得在用電高峰時，變阻器R阻值變小，則I2增大；根據(jù)，可知輸電導(dǎo)線的損耗功率變大，輸電導(dǎo)線的兩端電壓變大，則降壓變壓器原線圈輸入電壓U3減小，降壓變壓器副線圈輸出電壓U4減小，即用戶端電壓減小，故A正確，D錯誤；B．根據(jù)由于I2增大，所以發(fā)電廠輸出功率變大，故B正確。故選AB。10.如圖1所示，固定在水平面上的平行光滑導(dǎo)軌左端接有阻值的電阻，整個導(dǎo)軌處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小的勻強磁場中。一質(zhì)量為、電阻的導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向右運動，在外力F作用下，其速度v隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示。已知導(dǎo)體棒ab的長度，導(dǎo)軌電阻不計，整個運動過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。則在的時間內(nèi)（）A.導(dǎo)體棒ab兩端電壓的峰值為B.外力F做的功為C.通過電阻R的電荷量為D.外力F的沖量大小為【答案】BC【解析】A．導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的峰值為感應(yīng)電流的峰值導(dǎo)體棒ab兩端電壓的峰值為選項A錯誤；B．產(chǎn)生的電能即克服安培力做功為根據(jù)動能定理解得選項B正確；C．該導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與線圈在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相似，則由線圈轉(zhuǎn)過90°時通過導(dǎo)體橫截面的電量其中則通過電阻R的電荷量為選項C正確；D．在的時間內(nèi)對導(dǎo)體棒根據(jù)動量定理其中解得外力F沖量大小為選項D錯誤。三、實驗題（本題共2小題，共15分。）11.某實驗小組根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律，探測溫度控制室內(nèi)的溫度。選用的器材有：熱敏電阻；電流表（內(nèi)阻為，滿偏電流為）；電阻箱（阻值；電源（電動勢恒定，內(nèi)阻不計）；單刀雙擲開關(guān)；導(dǎo)線若干。請完成下列步驟：（1）該小組設(shè)計了如圖1所示的電路圖。根據(jù)圖1，在答題卡上完成圖2中的實物圖連線_________。（2）先將開關(guān)斷開，將電阻箱的阻值調(diào)到最大。開關(guān)接1，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時，電流表示數(shù)為。再將改接2，電流表示數(shù)為，斷開。得到此時熱敏電阻的阻值為___________。（3）該熱敏電阻阻值隨溫度變化的曲線如圖3所示，結(jié)合圖2中的結(jié)果得到溫度控制室內(nèi)此時的溫度約為___________。（結(jié)果取整數(shù)）【答案】（1）（2）150##150.0（3）##27【解析】（1）根據(jù)電路圖，將實物圖連接起來，連接情況如下（2）根據(jù)歐姆定律可得，當(dāng)S接1時當(dāng)S接2時聯(lián)立解得（3）由圖3可知，此時對應(yīng)得溫度為。12.某同學(xué)設(shè)計了如圖裝置來驗證碰撞前后動量是否守恒。在離地面高度為的光滑水平桌面上，放置兩個小球和、其中與輕彈簧緊挨著但不拴接，彈簧左側(cè)固定，自由長度時離桌面右邊緣足夠遠(yuǎn)，起初彈簧被壓縮一定長度并鎖定。放置于桌面邊緣，球心在地面上的投影點為點。實驗時，先將球移開，彈簧解除鎖定，沿桌面運動后水平飛出。再將放置于桌面邊緣，彈簧重新鎖定。解除鎖定，球與球發(fā)生碰撞后，均向前水平飛出。實驗中，小球落點記為A、，重復(fù)實驗10次。（1）若球質(zhì)量為，半徑為球質(zhì)量為，半徑為，b球與球發(fā)生碰撞后，均向前水平飛出，該實驗需滿足___________。A. B.C. D.（2）為了驗證碰撞前后動量是否守恒，本實驗中必須測量物理量有___________。（填選項前的字母）A.小球的質(zhì)量和小球的質(zhì)量B.小球飛出的水平距離C.桌面離地面的高度D.小球飛行的時間（3）關(guān)于本實驗的實驗操作，下列說法中錯誤的是___________。（填選項前的字母）A.重復(fù)操作時，彈簧每次被鎖定的長度應(yīng)相同B.重復(fù)操作時發(fā)現(xiàn)小球的落點并不完全重合，說明實驗操作中一定出現(xiàn)了錯誤C.用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置D.僅調(diào)節(jié)桌面的高度，桌面越高，線段的長度越長（4）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式___________，即說明碰撞前后動量守恒。（用題中已測量的物理量表示）【答案】（1）A（2）AB（3）B（4）【解析】（1）為保證兩球碰后均向前水平飛出，則必須滿足為保證兩球發(fā)生對心正碰，則必須滿足故選A。（2）小球沿桌面飛出后做平拋運動，水平方向有解得由于各小球沿桌面飛出后豎直方向下落的高度相等，所以在空中運動的時間t相等，本實驗需要驗證的表達(dá)式為即解得因此，本實驗中必須測量的物理量有小球a的質(zhì)量和小球b的質(zhì)量，小球飛出的水平距離。故選AB。（3）A.為保證小球b每次與小球a碰撞前的速度相等，所以重復(fù)操作時，彈簧每次被鎖定的長度應(yīng)相同，故A正確，不符合題意；B．因?qū)嶒灤嬖谡`差，所以重復(fù)操作時小球的落點并不完全重合，這是正?，F(xiàn)象，并不說明實驗操作中一定出現(xiàn)了錯誤，故B錯誤，符合題意；C．用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置，故C正確，不符合題意；D．由于小球b在未與小球a碰撞的情況下沿桌面水平飛出時的速度相同，桌面越高，小球b在空中運動時間越長，線段OB的長度就越長，故D正確，不符合題意。故選B。（4）由（2）的推導(dǎo)可得，本實驗最終需要驗證的表達(dá)式為四、解答題（本題共3小題，共39分。解答要有必要的文字說明和方程式，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題目，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）13.質(zhì)量的子彈，以的速度水平射入質(zhì)量、靜止在光滑水平桌面上的木塊，子彈穿過木塊后的速度為。求：（1）子彈射出木塊后，木塊獲得的速度大?。唬?）若子彈與木塊的作用時間為，則子彈對木塊的平均作用力多大?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）設(shè)子彈質(zhì)量為，初速度為，子彈穿過木塊后的速度為，木塊質(zhì)量為，子彈射出木塊后，木塊獲得的速度為，根據(jù)動量守恒可得解得（2）設(shè)子彈對木塊的平均作用力為，根據(jù)動量定理可得解得14.如圖所示為一交流發(fā)電機和外接負(fù)載的示意圖，線圈的面積是，線圈的一半面積在磁場內(nèi)，共有100匝，線圈電阻為，外接電阻，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為，當(dāng)線圈以的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時，若從線圈處于中性面開始計時，求：（1）線圈中感應(yīng)電