高二物理期末模拟卷01（全解全析）（人教版2019）【测试范围：必修三11~13章、选择性必修一全册】

2025学年高二物理上学期期末模拟卷（考试时间：75分钟，分值：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．测试范围：必修三11~13章、选择性必修一全册（人教版2019）。4．难度系数：0．75。第Ⅰ卷选择题（共46分）一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1．2024年3月，2024年国际体联蹦床世界杯首站巴库站比赛落幕，中国蹦床队斩获3金2银。某运动员的质量为，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s，重力加速度，规定竖直向下为正方向，则下列说法正确的是（）A．运动员与网刚分离时的动量为B．运动员与网接触时间内动量的改变量为C．网对运动员的平均作用力大小为1350ND．从开始自由下落到蹦回离水平网面5.0m高处过程中，运动员所受重力的冲量为【答案】B【解析】A．运动员与网刚分离时的速度，动量为，选项A错误；B．运动员与网刚接触时的速度，接触时间内动量的改变量为，选项B正确；C．根据动量定理，网对运动员的平均作用力大小为F=1950N，选项C错误；D．从开始自由下落到蹦回离水平网面5.0m高处过程中，运动员所受重力的冲量为，选项D错误。故选B。2．以下关于四幅图的说法，正确的是（

）A．图甲中礼花弹爆炸的瞬间机械能守恒B．图乙中A、B用压缩的轻弹簧连接放于光滑的水平面上，释放后A、B与弹簧组成的系统动量守恒C．图丙中子弹击穿木球的过程中，子弹和木球组成的系统水平方向动量不守恒D．图丁中小车位于光滑的水平面上，人将小球水平向左抛出后，车、人和球组成的系统动量守恒【答案】B【解析】A．图甲中礼花弹爆炸的瞬间，有化学能转化为机械能，所以机械能不守恒，故A错误；B．图乙中A、B用压缩的弹簧连接放于光滑的水平面上，释放后A、B与弹簧组成的系统满足动量守恒，故B正确；C．图丙中子弹击穿木球的过程中，子弹和木球组成的系统可认为所受外力之和为零，系统满足水平方向动量守恒，故C错误；D．图丁中小车位于光滑的水平面上，人将小球水平向左抛出后，车、人和球组成的系统满足水平方向动量守恒，但竖直方向系统不满足动量守恒，故D错误。故选B。3．一个水平弹簧振子的振动图象如图所示，已知小物块的质量为20g，弹簧的劲度系数为20N/m，下列说法正确的是（）A．振子的位移随时间变化的关系式为x=5sinπt（cm）B．在第1s末到第2s末这段时间内，振子的动能在减少、弹性势能在增加C．改变振子的振幅，振子的周期将会发生变化D．振子在0～50s内的位移为0cm，路程为2.5m【答案】D【解析】A．由图可知弹簧振子的振动周期为4s，可得小球位移随时间变化的关系式为，故A错误；B．在第1s末到第2s末这段时间内，小球从最大位移处回到平衡位置，故小球的动能在增加、弹性势能在减少，故B错误；C．振子的周期与质量和劲度系数有关，改变振子的振幅，振子的周期不会发生变化，故C错误；D．50s时间相当于，每个周期的路程为4A，故该小球在内的路程为m小球从平衡位置出发，后又恰好回到平衡位置，故位移为0，故D正确。故选D。4．如图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），的振幅，的振幅，则下列说法错误的是（）A．A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点B．质点A、D在该时刻的高度差为14cmC．质点D的位移不可能为零D．质点C此刻以后将向下振动【答案】C【解析】A．在两列波叠加的区域里，波峰和波峰相遇，波谷和波谷相遇都是振动加强点，波峰和波谷相遇是振动减弱点，A是波峰与波峰叠加，D是波谷与波谷叠加，是振动的加强点，在A与D的连线上的所有质点都是振动的加强点，故A正确，不符合题意；B．s1的振幅A1=4cm，s2的振幅A2=3cm，质点A是处于波峰与波峰叠加位置，在平衡位置上方7cm处，而质点D处于波谷与波谷叠加位置，在平衡位置下方7cm处，因此质点A、D在该时刻的高度差为14cm，故B正确，不符合题意；C．振动的加强点参与两列波的振动方向始终相同，振动始终加强，但始终在做简谐运动，所以质点D会经过平衡位置，质点D的位移可以为零，故C错误，符合题意；D．质点C是振动减弱点，此刻在上方最大位移处，故质点C此刻以后将向下运动，故D正确，不符合题意。故选C。5．如图所示的实验装置中，单色线光源S垂直纸面水平放置，平面镜水平放置在桌面上。单色线光源S发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上，一部分通过平面镜反射后再入射到光屏上，下列说法正确的是（）A．由于光源在镜子上方，因此光屏上不能呈现条纹B．光屏上的条纹会与水平面平行，这是光的衍射现象C．将光屏沿水平方向远离线光源S，相邻条纹间距减小D．将线光源S沿竖直方向靠近平面镜，相邻条纹间距增大【答案】D【解析】A．根据光的反射，可知通过水平放置的平面镜反射的光可等效为光源在平面镜中所成的虚像发出的光，即可以将光源和其虚像等效为双缝干涉中的双缝，即类似于双缝干涉装置，故能在平面镜观察到与平面镜镜面平行的干涉条纹，属于光的干涉现象，故A错误;B．以上分析可知，光屏上的条纹会与平面镜镜面平行，属于光的干涉现象，故B错误；C．根据双缝干涉条纹间距公式将光屏沿水平方向远离线光源，相当于增大了L，故相邻条纹间距变大，故C错误；D．将线光源沿竖直方向靠近平面镜，相当于减小了d，故相邻条纹间距增大，故D正确。故选D。6．如图所示，一均匀长方体金属导体，边长分别为、、。电流沿方向时，测得导体的电阻为。当电流沿方向时（）A．该导体的电阻为 B．该导体的电阻为C．该导体的电阻率为 D．该导体的电阻率为【答案】A【解析】电流沿方向时，测得导体的电阻为，根据电阻定律有当电流沿方向时，有解得，故选A。7．如图所示，电源内阻等于灯泡的电阻（设灯泡电阻一直不变），当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则（）A．电源的路端电压减小B．电源的输出功率减小C．灯泡将变暗，R中有电流流过，方向竖直向下D．液滴带正电，在滑片滑动过程中液滴将向下做匀加速运动【答案】B【解析】A．根据欧姆定律可知，当滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，滑动变阻器的电阻增大，即电路中的总电阻增大，则电路中的电流减小。根据闭合电路中的欧姆定律可知，路端电压为则路端电压增大，故A错误；B．由于电源的内电阻等于灯泡的电阻，所以在滑动过程中外电阻一直大于内阻，且在增大，由输出功率随外电阻变化的关系知，电源的输出功率一直减小，故B正确；C．根据前面分析可知流过灯泡的电流减小，故灯泡变暗；与滑动变阻器并联的电容器两端的电压变大，根据可知，电容器充电，即R中有电流流过，因电容器上极板带负电，所以电流方向竖直向上，故C错误；D．因为液滴受力平衡，因电容器上极板带负电，板间场强向上，则知液滴带正电，由于电容器板间电压增大，所以板间场强增大，液滴所受的电场力增大，因此液滴将向上做加速运动，但是因为电压在变化，加速度会变化，所以不是匀加速运动，故D错误。故选B。8．关于下列四种情境说法正确的是（）A．图甲中，M点与N点磁感应强度相同B．图乙中，线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小C．图丙中，闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中，线框中有感应电流产生D．图丁中，线框与通电导线在同一平面内向右平移的过程中，线框中没有感应电流产生【答案】BC【解析】A.磁感线切线的方向表示此点场强的方向，题图甲中，M、N两点磁感应强度不相同，选项A错误；B.题图乙中根据条形磁铁的磁场的特点可知，当线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，选项B正确；C.题图丙中，穿过线框的磁通量发生变化，所以闭合线框中有感应电流产生，选项C正确；D.题图丁中，距离通电直导线越远，磁感应强度越小，线框向右平移的过程中，向里穿过线框的磁通量减小，线框中产生感应电流，选项D错误。故选BC。9．测弹丸速率常用如图所示冲击摆，用长为l的细线悬挂质量为M的沙袋（沙袋尺寸远小于l），沙袋静止，质量为m的子弹以一定的初速度自左方水平射向沙袋，并留在沙袋中，测出沙袋向右摆过的最大偏角θ（小于90°），就可以计算出子弹的初速度。重力加速度为g，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）A．子弹打击沙袋过程中系统机械能守恒B．子弹射入沙袋后瞬间细线的拉力为C．子弹射入沙袋瞬间子弹和沙袋的共同速度为D．子弹的初速度【答案】CD【解析】A．子弹射入沙袋过程中需要克服阻力做功，系统有机械能损失，故A错误；BC．根据牛顿第二定律可得整体向右摆动过程中，有联立可得，故B错误，C正确；D．子弹射入沙袋过程，根据动量守恒定律可得所以故D正确。故选CD。10．如图所示，竖直轻弹簧一端连接天花板，另一端连接质量为的小球，将小球自弹簧原长处由静止释放，已知弹簧的劲度系数为，原长为，弹簧的弹性势能（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量），重力加速度为，弹簧始终在弹性限度内。在小球下落的过程中，下列说法正确的是（）A．小球加速度的最大值为B．小球速度的最大值为C．弹簧长度的最大值为D．弹簧弹性势能的最大值为【答案】ABD【解析】A．小球下落过程，开始弹力为零，只有重力作用，加速度为，到平衡位置的过程，弹力竖直向上且增大，合力竖直向下减小，加速度减小，再到最低点的过程，根据简谐运动的对称性知，加速度逐渐增大到，再往复运动，故小球加速度的最大值为，故A正确；B．设在平衡位置时，弹簧的伸长量为x0，此时小球速度最大，根据平衡条件，解得，根据机械能守恒定律，解得小球速度的最大值为，故B正确；C．根据简谐运动的对称性知，弹簧的最大伸长量为，故弹簧长度的最大值为，故C错误；D．弹簧最大伸长量时，弹性势能最大，为，故D正确。故选ABD。二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。）11．图甲是“碰撞中的动量守恒”实验装置的示意图。（1）在验证动量守恒定律的实验中，不必须要求的条件是______。A．轨道光滑B．轨道末端的切线水平C．碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行D．每次入射小球都要从同一高度由静止滚下（2）入射小球与被碰小球的直径相同，则被碰小球的质量应（填“大于”“小于”或“等于”）入射小球的质量。（3）在做此实验时，若某次实验得到小球的落点情况如图乙所示。假设碰撞中动量守恒。则。【答案】（1）A（2）小于（3）【解析】（1）A．若小球每次从轨道同一位置释放，小球克服摩擦力做功相同，小球飞出轨道末端速度大小一定，可知，轨道光滑与否对实验没有影响，故A错误，符合题意；B．为了确保小球飞出轨道的初速度方向水平，轨道末端的切线必须水平，故B正确，不符合题意；C．为了使得碰撞过程发生的是对心碰撞，碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，故C正确，不符合题意；D．为了确保小球每次飞出轨道末端初速度大小一定，实验中每次入射小球都要从同一高度由静止滚下，故D正确，不符合题意。故选A。（2）入射小球与被碰小球的直径相同，为了避免入射小球发生反弹，则被碰小球的质量应小于入射小球的质量。（3）P为入射球单独滚下的落地点，M为入射球碰撞后的落地点，N为被碰球体碰撞后的落地点，根据，解得结合上述可知，，根据动量守恒定律有解得12．某物理兴趣小组开展活动，测量某电源的电动势和内阻。甲同学利用以下器材设计电路图1和图2并进行实验，相关实验器材如下：A．被测电源；B．电流表：量程0~0.6A，内阻；C．电压表：量程0~3V，内阻未知；D．滑动变阻器：阻值范围为，允许通过最大电流2A；E.开关、导线若干。（1）为了更准确的测量电源的电动势和内阻，实验电路图应选择上图中的（选填“图1”或“图2”）；确定好电路后，调节滑动变阻器滑片得到电压表的示数与电流表的示数的多组数据，作出图像如图3所示，根据图像和题中所给信息可知该电池组的电动势V，内电阻。（结果均保留两位小数）（2）乙同学利用DIS等实验器材测量同一电池组的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，多次改变电阻箱的阻值，记录外电路总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线，图线斜率为，在纵轴的截距为，由图线可知，（用、表示）。【答案】（1）图21.703.25（2）【解析】（1）[1]实验器材电流表内阻已知，选择接在干路，分压值可求，可以消除系统误差，即为了更准确的测量电源的电动势和内阻，实验电路图应选择上图中的图2。[2][3]根据闭合电路欧姆定律有变形可知根据图像的斜率与截距可知，解得（2）[1][2]由题图可知，外电路的总电阻为利用闭合电路欧姆定律得变形为由此可知关系图线在纵轴的截距等于，解得图线斜率等于，解得三、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13．（8分）如图所示，直角三角形中，，点为斜边的中点，点为水平直角边的中点。两通电长直导线垂直纸面分别放置在、两顶点处，导线中的电流大小均为，方向均垂直纸面向里。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小（为电流大小，为该点到导线的垂直距离，为常量），点处电流在点产生的磁感应强度大小为。（1）求点的磁感应强度；（2）若在点处垂直纸面放置一通电直导线，使点的磁感应强度为0，求该导线中的电流的大小和方向。【答案】（1）（2），方向垂直纸面向外【解析】（1）由几何关系知，，故、两点处导线在点产生的磁感应强度大小根据安培定则判断、方向如图所示，由几何关系知，、夹角为，由平行四边形定则得，点的磁感应强度大小方向水平向右（2）要使点的磁感应强度为0，点处电流在点产生的磁感应强度大小方向水平向左由几何关系知，，又由点处导线中电流大小方向垂直纸面向外14．（12分）特殊材料做成的等腰三角形玻璃片顶角，BC边长，一束红光从AB边中点O垂直入射，恰好在AC边发生全反射，光在真空中的传播速度。（1）求玻璃片对红光的折