广东省汕头市物理高二上学期期末试题及解答参考(2024-2025学年)

2024-2025学年广东省汕头市物理高二上学期期末自测试题(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、以下哪个物理量在数值上等于单位时间内电流所做的功？A、电阻B、电流强度C、电动势D、功率2、一个物体在水平面上受到一个方向的力，以该力为邻边组成的直角三角形的斜边对应的物理量是？A、力的大小B、力的作用点C、力的方向D、物体的加速度3、关于自由落体运动的加速度，下列说法正确的是（）。A、加速度的方向一定竖直向下，大小与物体的质量无关。B、加速度的方向不一定竖直向下，大小与物体的质量有关。C、加速度的方向不一定竖直向下，大小与物体的质量无关。D、加速度的方向一定竖直向下，大小与物体的质量有关。4、两个质点同时同地沿同一直线做直线运动，一个以恒定速度10m/s前进，另一个以初速度5m/s，加速度2m/s²的匀加速直线运动前进，则两质点会出现几次相遇的情况？（）A、1次B、2次C、3次D、4次5、以下关于电磁感应现象的描述中，正确的是：A、闭合回路的一部分导体在磁场中运动，不切割磁感线时，回路中有感应电流产生。B、只有导体在磁场中运动时，才能产生感应电流。C、导体在磁场中做切割磁感线运动时，若导体中无自感电压，则回路中无感应电流。D、感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向无关。6、一个固定在水平方向上的匀强磁场区域，有一个电荷为q、质量为m的粒子沿磁场方向自由进入磁场。以下关于粒子在磁场中的运动现象的描述中，正确的是：A、粒子将做匀速直线运动，速度不变。B、粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动的速率和周期只与粒子的电荷量和磁感应强度有关。C、粒子在磁场中的运动轨迹是椭圆，其速率随时间加速变化。D、粒子在磁场中的运动轨迹是直线，但速率会发生变化。7、一定质量的理想气体，若保持体积不变，仅改变气体温度，以下描述正确的是（）。A、当温度升高时，气体压强减少。B、当温度降低时，气体压强增大。C、当温度升高时，气体压强增大。D、当温度变化时，气体压强不变。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、在下列哪些现象中，发生了能量从物体内部转化为内能的过程？（）A、摩擦生热B、植物光合作用C、水沸腾时液态变成气态D、热水袋暖手2、关于光的传播，下列说法正确的是（）。A、光在同种介质中沿直线传播B、光从空气斜射入玻璃时，传播速度变快C、凸透镜对光线有会聚作用D、平面镜成像时，物像等大、等距、正立3、关于电磁波与波动性质的比较，下列说法中正确的是（）。A、电磁波的传播需要介质B、波动的频率越高，其传播速度越快C、在真空中，电磁波的传播速度远大于可见光的传播速度D、波动的波长与频率成反比三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：一质量为0.2kg的物体，从静止开始沿水平面下滑，受到的摩擦力为0.8N。物体在水平面上下滑过程中，受到重力、摩擦力和水平推力的作用。已知水平推力与水平面之间夹角为30度，物体沿水平方向运动了2秒后速度达到5m/s。解答问题：（1）求物体沿水平面下滑时受到的总力。（2）求物体沿水平方向的加速度。（3）求水平推力的多大？（4）求物体下滑过程中所受合力做的功。（5）已知物体下滑过程中还受到空气阻力，且阻力与速度成正比，设空气阻力大小为0.1N/T，求物体下滑至5m/s时经过的距离。第二题【题目】质量为m=2kg的物体从静止开始沿倾角为30∘的斜面下滑，斜面长L【解答】首先，画出力的示意图，确定沿斜面的重力分量和摩擦力的大小。1.物体沿斜面的重力分量为mgsinθ2.物体受摩擦力的大小为μm3.应用牛顿第二定律沿斜面方向列出方程：mg将给定的数据代入方程求解：物体沿斜面下滑的加速度约为4.05 为了求出物体在斜面底部的速度，可以利用匀加速直线运动的速度-位移公式v2=u2+2av2=0第三题1.常见物理量及其单位转换：（1）若已知功的单位是焦耳（J），力(unitforce)的单位是牛顿（N），则力的单位J/N的名称是________。（2）1千瓦时（kW·h）等于多少焦耳（J）？2.单位换算计算：（1）一物理量的数值为3.25×10（2）一根长方体金属棒的体积为2.5×3.力学基本定律与运动学：（1）一个物体在水平面上受到两个相互垂直的力F₁和F₂的作用，F₁=10N，F₂=5N，求这两个力的合力。（2）一个物体从静止开始自由下落，不考虑空气阻力，15秒后物体下落的高度h，用公式h=第四题题目：某中学高二年级学生进行电子设备的共振实验。他们使用了不同频率的声波对一种特定的高频电子设备产生共振现象。其中，该高频电子设备的固有频率为500Hz。实验中，他们记录了一些实验数据。声波频率（Hz）电子设备的振幅响应（单位：m）4000.14500.155000.35500.156000.11.电子设备在频率为500Hz时的振幅响应为什么最大？2.分析该高频电子设备在实验中的共振频率，并解释共振现象。3.根据题中数据，说明如何通过改变频率来达到更高的振幅响应。第五题（一）选择题：1.下列物理量中，单位相同的为一组的是（）A.动能与速度B.功与力C.功率与力D.密度与体积（二）论述题：2.请简述牛顿三大运动定律的内容，并分别解释其在实际生活中的应用。2024-2025学年广东省汕头市物理高二上学期期末自测试题及解答参考一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、以下哪个物理量在数值上等于单位时间内电流所做的功？A、电阻B、电流强度C、电动势D、功率答案：D解析：功率是描述物体在单位时间内做功多少的物理量，其公式为P=W/t，其中P是功率，W是功，t是时间。因此，功率的数值等于单位时间内电流所做的功。2、一个物体在水平面上受到一个方向的力，以该力为邻边组成的直角三角形的斜边对应的物理量是？A、力的大小B、力的作用点C、力的方向D、物体的加速度答案：A解析：在物理学中，力的三要素包括力的大小、力的方向和力的作用点。当一个力为直角三角形的邻边时，斜边通常对应的是这个力的合成效果，即力的合力或最终效果。然而，题目中特别问的是物理量，所以答案是力的大小，因为它是独立于方向和作用点的基本性质。D选项中的加速度是由力和物体的质量共同决定的，不是单一力本身的物理量。3、关于自由落体运动的加速度，下列说法正确的是（）。A、加速度的方向一定竖直向下，大小与物体的质量无关。B、加速度的方向不一定竖直向下，大小与物体的质量有关。C、加速度的方向不一定竖直向下，大小与物体的质量无关。D、加速度的方向一定竖直向下，大小与物体的质量有关。答案：A解析：自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。自由落体运动的加速度是重力加速度，方向竖直向下，大小为9.8m/s²，与物体的质量无关。4、两个质点同时同地沿同一直线做直线运动，一个以恒定速度10m/s前进，另一个以初速度5m/s，加速度2m/s²的匀加速直线运动前进，则两质点会出现几次相遇的情况？（）A、1次B、2次C、3次D、4次答案：A解析：设两个质点运动的时间分别为t1和t2，以恒定速度10m/s前进的质点位移为10t1，以初速度5m/s，加速度2m/s²的匀加速直线运动的质点位移为5t2+(1/2)*2*t2²=5t2+t2²。当两质点相遇时，它们的位移相等，即10t1=5t2+t2²。整理得t2²-5t2+10t1-0=0，令t2=5+√(25-4*10*t1)，要使t2为实数，discriminant应大于等于0，即25-40t1≥0，加速度运动的质点落后，要追上匀速运动的质点，必须在t1足够小时，令t1尽可能大，但速度足够的时候，质点才可能追上，所以实际情况下只能在开始短暂时间内相遇一次，因此答案为1次。5、以下关于电磁感应现象的描述中，正确的是：A、闭合回路的一部分导体在磁场中运动，不切割磁感线时，回路中有感应电流产生。B、只有导体在磁场中运动时，才能产生感应电流。C、导体在磁场中做切割磁感线运动时，若导体中无自感电压，则回路中无感应电流。D、感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向无关。答案：C解析：此题考察电磁感应现象的基本原理。根据法拉第电磁感应定律，只有当导体在磁场中做切割磁感线运动，且导体中有自感电压时，回路中才会产生感应电流。因此，选项C描述正确。6、一个固定在水平方向上的匀强磁场区域，有一个电荷为q、质量为m的粒子沿磁场方向自由进入磁场。以下关于粒子在磁场中的运动现象的描述中，正确的是：A、粒子将做匀速直线运动，速度不变。B、粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动的速率和周期只与粒子的电荷量和磁感应强度有关。C、粒子在磁场中的运动轨迹是椭圆，其速率随时间加速变化。D、粒子在磁场中的运动轨迹是直线，但速率会发生变化。答案：A解析：此题考察带电粒子在磁场中的运动规律。根据洛伦兹力定律，当带电粒子进入磁场时，若速度方向与磁场方向平行，则粒子不受洛伦兹力作用，继续保持匀速直线运动。因此，选项A描述正确。选项B、C、D都不正确。7、一定质量的理想气体，若保持体积不变，仅改变气体温度，以下描述正确的是（）。A、当温度升高时，气体压强减少。B、当温度降低时，气体压强增大。C、当温度升高时，气体压强增大。D、当温度变化时，气体压强不变。答案：C解析：根据理想气体状态方程PV=nRT，其中P是压强，V是体积，n和R均为常数，T是绝对温度。若保持体积V不变，仅改变温度T二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、在下列哪些现象中，发生了能量从物体内部转化为内能的过程？（）A、摩擦生热B、植物光合作用C、水沸腾时液态变成气态D、热水袋暖手答案：ABD解析：A、摩擦生热是指物体间通过摩擦做功，机械能转化为内能。B、植物光合作用过程中，光能转化为植物体内的化学能，其中部分化学能以热能的形式散失，也可以看作是能量从外部转化为物体的内能。C、水沸腾时液态变成气态是相变过程，这主要是通过吸收热量来克服液态分子间的引力，不涉及内能的增加。D、热水袋暖手是通过热传递的方式，将热水袋的热能传递给手，使手的内能增加。2、关于光的传播，下列说法正确的是（）。A、光在同种介质中沿直线传播B、光从空气斜射入玻璃时，传播速度变快C、凸透镜对光线有会聚作用D、平面镜成像时，物像等大、等距、正立答案：ACD解析：A、光在同种均匀介质中沿直线传播。B、光从空气斜射入玻璃时，传播速度变慢，因为玻璃的折射率大于空气。C、凸透镜对光线有会聚作用，即平行光线经过凸透镜后会聚于一点。D、平面镜成的像是虚像，且物像等大、等距、正立。3、关于电磁波与波动性质的比较，下列说法中正确的是（）。A、电磁波的传播需要介质B、波动的频率越高，其传播速度越快C、在真空中，电磁波的传播速度远大于可见光的传播速度D、波动的波长与频率成反比答案：D解析：电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，A选项错误；波动的传播速度取决于介质的性质，与频率无关，B选项错误；在真空中，电磁波的传播速度都是光速，即约为3×三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：一质量为0.2kg的物体，从静止开始沿水平面下滑，受到的摩擦力为0.8N。物体在水平面上下滑过程中，受到重力、摩擦力和水平推力的作用。已知水平推力与水平面之间夹角为30度，物体沿水平方向运动了2秒后速度达到5m/s。解答问题：（1）求物体沿水平面下滑时受到的总力。（2）求物体沿水平方向的加速度。（3）求水平推力的多大？（4）求物体下滑过程中所受合力做的功。（5）已知物体下滑过程中还受到空气阻力，且阻力与速度成正比，设空气阻力大小为0.1N/T，求物体下滑至5m/s时经过的距离。答案：（1）总力F_total=重力-摩擦力±水平推力的水平分量由于物体在水平面上下滑，垂直方向上的重力与支持力平衡，所以总力只考虑水平分量。重力的水平分量为：F_gravity水平=mg*sin(30°)=0.2kg*9.8m/s²*0.5≈0.98N水平推力的水平分量为：F_force水平=F_force*cos(30°)=mg*T*cos(30°)=0.2kg*9.8m/s²*5N*cos(30°)≈4.39N摩擦力为：F_friction=0.8N（向上，方向与运动方向相反）所以，总力F_total=F_gravity水平+F_force水平-F_friction≈0.98N+4.39N-0.8N≈3.57N（2）加速度a=总力F_total/质量ma=F_total/m=3.57N/0.2kg≈17.85m/s²（3）水平推力的垂直分量为：F_force垂直=F_force*sin(30°)=mg*T*sin(30°)根据力的平衡，水平推力的垂直分量等于重力的垂直分量，即：F_force垂直=F_gravity垂直=mg*(1-sin(30°))=0.2kg*9.8m/s²*(1-0.5)≈0.98N水平推力T=F_force垂直/sin(30°)=0.98N/0.5≈1.96N（4）物体下滑过程中所受合力做的功W=F_total*s，其中s为物体下滑的距离。由于物体从静止开始，最终速度v=5m/s，加速度a≈17.85m/s²，时间t=2s，可以用公式s=(1/2)*a*t²计算物体下滑的距离：s=(1/2)*17.85m/s²*(2s)²≈17.85m所以，W=F_total*s≈3.57N*17.85m≈63.91J（5）由于空气阻力与速度成正比，且阻力大小为0.1N/T，根据牛顿第二定律，阻力f_air=m*a_air，其中a_air为空气阻力引起的加速度。最终速度v=5m/s，初始速度u=0，加速度a=a_air=f_air/m=(0.1N/T)/0.2kg=0.5m/s²使用v²=u²+2as公式求解物体下滑至5m/s时经过的距离s：s=(v²-u²)/(2a)=(5m/s)²/(2*0.5m/s²)=25m²/1m/s²≈25m解析：（1）通过分析重力和推力的水平分量以及摩擦力的方向，得出总力的水平分量。（2）使用牛顿第二定律计算加速度。（3）根据力的平衡，计算水平推力的水平分量和垂直分量。（4）使用动能定理计算合力做的功。（5）使用运动学公式结合阻力与速度的关系计算物体下滑的距离。第二题【题目】质量为m=2kg的物体从静止开始沿倾角为30∘的斜面下滑，斜面长L【解答】首先，画出力的示意图，确定沿斜面的重力分量和摩擦力的大小。1.物体沿斜面的重力分量为mgsinθ2.物体受摩擦力的大小为μm3.应用牛顿第二定律沿斜面方向列出方程：mg将给定的数据代入方程求解：物体沿斜面下滑的加速度约为4.05 为了求出物体在斜面底部的速度，可以利用匀加速直线运动的速度-位移公式v2=u2+2av2=0答案：物体沿斜面下滑的加速度为4.05 m/s2【解析】此题考察了牛顿第二定律的应用以及匀加速直线运动的公式。具体解析如下：1.计算沿斜面的重力分量和摩擦力，确定作用在物体上的净力为沿斜面向下的分量减去摩擦力。2.通过牛顿第二定律求得物体的加速度。3.利用位移速度公式计算物体下滑到底端的速度。学生在解答这类题目时应注意力学原理的应用，正确分析物体受力情况，并合理使用物理学公式。第三题1.常见物理量及其单位转换：（1）若已知功的单位是焦耳（J），力(unitforce)的单位是牛顿（N），则力的单位J/N的名称是________。（2）1千瓦时（kW·h）等于多少焦耳（J）？2.单位换算计算：（1）一物理量的数值为3.25×10（2）一根长方体金属棒的体积为2.5×3.力学基本定律与运动学：（1）一个物体在水平面上受到两个相互垂直的力F₁和F₂的作用，F₁=10N，F₂=5N，求这两个力的合力。（2）一个物体从静止开始自由下落，不考虑空气阻力，15秒后物体下落的高度h，用公式h=答案：（1）1千瓦时等于3.6×10^6焦耳。（2）3.25×106千克转换为克应为3.25×109克；金属棒的质量为（3）这两力的合力F为F₁（4）h的值为h=解析：（1）千瓦时是电能的单位，1千瓦时等于1000瓦特乘以3600秒，因为1瓦特是1焦耳/秒，所以1千瓦时等于3.6×10^6焦耳。（2）质量单位千克转换为克，需要乘以1000（因为1千克=1000克）。体积密度单位g/cm³转换为kg/m³，需要乘以1000（因为1克=0.001千克，1cm³=10^-6m³）。（3）合力F₁和F₂在直角三角形的直角边，根据勾股定理可以求出合力的大小。（4）自由落体的高度计算公式为h=第四题题目：某中学高二年级学生进行电子设备的共振实验。他们使用了不同频率的声波对一种特定的高频电子设备产生共振现象。其中，该高频电子设备的固有频率为500Hz。实验中，他们记录了一些实验数据。声波频率（Hz）电子设备的振幅响应（单位：m）4000.14500.155000.35500.156000.11.电子设备在频率为500Hz时的振幅响应为什么最大？2.分析该高频电子设备在实验中的共振频率，并解释共振现象。3.根据题中数据，说明如何通过改变频率来达到更高的振幅响应。答案：1.电子设备在频率为500Hz时的振幅响应为什么最大？由于电子设备的固有频率与其共振频率相对应，当声波频率接近固有频率时，电子设备更容易发生共振，从而产生最大的振幅响应。在本题中，电子设备的固有频率（共振频率）为500Hz，所以此时的振幅响应最大。2.分析该高频电子设备在实验中的共振频率，并解释共振现象。根据数据表中的数据，当声波频率为500Hz时，电子设备的振幅响应达到了最大值0.3m，因此该高频电子设备的共振频率为500Hz。共振现象的解释：电子设备在特定频率的声波作用下发生共振，意味着声波的频率与电子设备的固有频率非常接近或相等。在这种情况下，系统以最小的能量和最优的方式振荡，导致振幅的最大化。共振具体来说，是振子在共振频率下，即使初始振幅很小，也可能因系统的放大作用而变得相当显著。在共振过程中，外部驱动力能够持续向系统输入能量，维持或增强振动状态，导致系统的振幅显著增大。3.根据题中数据，说明如何通过改变频率来达到更高的振幅响应。要通过改变频率来进一步提高振幅响应，可以通过以下方法进行：略微减小频率：本题中的功响应为0.3m时的频率是500Hz，可以尝试在500Hz附近减小频率（例如495Hz或490Hz），进一步观察电子