物理-四川省成都市蓉城名校联盟2024-2025学年高二上学期期末考试试题和答案

2024～2025学年度上期高中2023级期末考试考试时间75分钟，满分100分注意事项：1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列说法正确的是A.在简谐横波传播的过程中，介质中各质点振动的周期、起振方向均相同B.医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用了波的衍射C.任意两列波相遇都将产生稳定的干涉现象D.同一声源发出的声波在空气和水中传播的波长相同2.关于磁铁和电流的磁感线分布，下列四幅图中正确的是3.一粗细均匀的金属丝长为L、电阻为R,其材料的电阻率为p。当在其两端加上电压U后，通过的电流为I,消耗的热功率为P。现将该金属丝均匀拉长为2L后仍在其两端加上电压U。下列说法正确的是A.电阻率将变为2pB.电阻将变为2RC.通过的电流将变为D.消耗的热功率将变为4.如图，虚线为某静电场中的一簇等差等势面。一电荷量为q、带负电的试探电荷仅在电场力作用下，从电场中的M点沿实线运动到N点，其动能变化量的大小为△E。下列说法正确的是A.M点的电势低于N点的电势B.电荷在M点的电势能大于在N点的电势能C.电荷在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D.相邻两等势面间的电势差大小为高中2023级物理试题第1页(共6页)5.如图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.1s时的波形图，图乙为该波传播方向上质点Q的振动图像。下列说法正确的是A.t=0.2s时，质点P的速度方向沿y轴负方向B.该波的波速为1m/s,方向沿x轴负方向D.该波遇到尺寸大小为1m的障碍物时会发生明显的衍射现象电荷量为q=0.02C的带负电小球静止在斜面上，力加速度大小取g=10m/s²,sin37°=0.6,度最小，则其最小值和方向为A.100N/C,竖直向上7.如图所示电路中，电表均为理想电表，定值电阻R=4Ω,滑动变阻器Rp的最大阻值为9Ω。闭合开关前，先将滑动变阻器Rp的滑片移至最左端，只闭合开关S₁时，电压表V的示数为3V;同时闭合开关S₁和S₂时，电流表A的示数为0.2A。下列说法正确的是A.电源的电动势为E=3V,内阻为r=1QB.将滑动变阻器Rp的滑片从最左端向右滑至最右端的C.当滑动变阻器Rp接入电路的阻值为52时，定值电阻R消耗的电功率最大D.将滑动变阻器Rp的滑片从最左端向右滑至最右端的过程中，滑至最右端时电源的输出功率最大，且最大值为P=1W高中2023级物理试题第2页(共6页)二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。8.下列说法正确的是A.做简谐运动的弹簧振子，其速度增大时，加速度一定减小B.同一弹簧振子振动的振幅越大，其振动的能量和周期越大C.做简谐运动的单摆，摆球的回复力由其所受合力提供D.做受迫振动的物体，振动稳定后的频率等于驱动力的频率9.长度为L、通有电流I的直导线按甲、乙、丙、丁四种方式放入四个不同的匀强磁场中，所受的磁场力大小均为F。关于各磁场的磁感应强度大小B,下列说法正确的是A.图甲中磁场的磁感应强度大小B.图乙中磁场的磁感应强度大小C.图丙中磁场的磁感应强度大小D.图丁中磁场的磁感应强度大小10.如图，电容为C的平行板电容器两极板水平放置，极板长为L,两极板间的距离为d,距极板右端处有一竖直屏M,电容器充电后与电源断开。一电荷量为q、质量为m的带正电小球(可视为质点)以初速度v₀沿中线水平向右射入两极板间，最后垂直打在竖直屏M上，已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是A.电容器的上极板带正电，电荷量为·B.小球在整个过程中竖直向上偏转的位移大小为C.整个过程中小球减少的电势能和增加的重力势能均为D.若仅增大两极板间的距离，该小球仍垂直打在竖直屏M上三、实验探究题：本题共2小题，共14分。某同学为测量成都当地的重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置，横杆AB水20乙3(1)用50分度的游标卡尺测量小钢球的直径d。游标卡尺的示数如图乙所示，则小(2)使小钢球在垂直于横杆AB的竖直平面内做小角度(小于5°)摆动。小钢球摆动稳定后，以小钢球经过最低位置处开始计时并计数为"1",以后小钢球每经过最低位置，计数一次，到小钢球第n次经过最低位置时总共用时为t,则小钢球摆动的周期T=(用n、t表示)。0表示)。电池组(电动势为E=3V,内阻为r=2Ω);多用电表(可测电压、电流和电阻);电流表A(量程为0～0.3A,内阻极小);电压表V(量程为0～0.3V,内阻未知);电阻箱R(阻值范围为0～9999.9Ω);滑动变阻器R'(阻值范围为0～10Ω);开关S,导线若干。(1)用多用电表的欧姆挡测定电压表V的内阻。若将选择倍率的旋钮拨至“×100Ω”挡，测量时指针如图甲所示，则电压表V的内阻为Ω。(2)将电压表V(精确测量其内阻即为步骤(1)中所测数据)改装成量程为0～3V的电压表。具体操作为：将电阻箱R与电压表V(填“串联”或“并联”),调节电阻箱R使其阻值为Ω。(3)利用如图乙所示电路，测得多组数据，作出U-I图像(电压表V的表盘没有改变，示数为U;电流表A的示数为D如图丙所示。(4)将两个完全相同的上述小灯泡串联后连接到实验所用电池组两端，每个小灯泡消耗的电功率为W(保留3位有效数字)。四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。随着无人机应用的普及，低空经济走进大众视野。如图甲为一款新型航拍无人机，它的一个直流电动机的额定电压为U=3.8V,额定电流为I=0.5A,内阻为R=2Ω。如图乙，将电动机接在电动势为E=4.2V的电源两端，闭合开关S,电动机恰好能正常(1)电源的内阻r;(2)电动机正常工作时的输出功率P出。14.(14分)如图为一列沿x轴传播的简谐横波，图中实(1)若该波沿x轴正方向传播，求0～2s内，该波传播的距离；(2)若该波沿x轴负方向传播，求该波的波速；(3)若该波的波速为1.5m/s,求平衡位置位于x=-3m处的质点P的振动方程。15.(16分)如图，竖直平面内有一水平向左的匀强电场，场强大小为E。距水平地面高h处有一悬点A,长为L(h>L)的绝缘轻质细绳悬挂着质量为m的带电小球(可视为质点),恰好绷直且细绳与电场平行，由静止释放小球，当小球第一次运动到最低点时，细绳恰(1)小球带电的电性及所带电荷量；(2)细绳断裂前瞬间小球对细绳的拉力大小；高中2023级物理试题第6页(共6页)12024～2025学年度上期高中2023级期末考试物理参考答案及评分标准一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题号1234567ACCDBBD二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。题号89三、实验探究题：本题共2小题，共14分。11.(6分)(1)19.20(2分)(2分)(2分)12.(8分)(1)1100(2分)(2)串联(2分，填“串”也给分)9900.0(2分，填“9900”也给分)(4)0.260(2分，0.253～0.267均给分)四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写13.(10分)解：(1)由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir解得r=0.8Ω(2分)(2)电动机的输入功率P=UI(2分)解得Pl=1.4W214.(14分)解：(1)该波的波长λ=4m若该波沿x轴正方向传播，0～2s内，该波传播的距离(2分)(2)若该波沿x轴负方向传播，0～2s内，该波传播的距离解得v=(2n+1.5)m/s(n=0,1(3)该波的振幅即质点P的振幅A=5cm由(2)可知，此时该波沿x轴负方向传播，由同侧法可知，质点P质点P的振动方程(2分)在t₀=0时刻由平衡位置向y参照给分15.(16分)解：(1)小球静止时，对小球受力分析，如答图1所示T答图1(2)小球从B点开始至第一次运动到最低点，由动能定理得由牛顿第三定律得，细绳断裂前瞬间小球对细绳的拉力大小T'=T(2分)(2分)3(3)细绳断裂前瞬间，将小球的速度沿合力F的方向与垂直于合力F的方向分解，如答图2所示答图2由力与运动的关系可知，小球沿合力F的方向先做匀减速直线运动再做匀加速直线运动，垂直于合力F的方向以速度v₁做匀速直线运动。若沿合力F的方向速度刚减到零时，小球恰好落地，则小球落地前瞬间的动能最小，即小球落地前的瞬间速度为v₁。再将v₁沿水平与竖直方向分解，如答图3所示答图3小球从细绳刚断裂到以速度v₁落地这一过程，竖直方向由运动学公式得v²=2gh'解得说明：其他合理解法，参照给分4解析：【解析】在机械波传播的过程中，各质点的起振方向均与波源的起振方向相同，各质点均在波源的驱动下做受迫振动，周期与波源振动的周期相同，A正确；医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用的是波的多普勒效应，B错误；只有频率相同的两列波相遇才能产生稳定的干涉现象，C错误；同一声源发出的声波在空气和水中传播的频率相同，波速不同，由v=λf可知，同一种声波在空气和水中【解析】磁铁外部的磁感线从磁铁的N极发出，S极进入，A、D错误；直线电流的磁场遵循右手定则，大拇指指向电流，弯曲的四指指向磁感线方向，即磁感线从上向下看应为顺时针，B错误；环形电流也遵循右手定则，弯曲的四指指向电流方向，大拇指指向磁感线方向，C正确。【解析】电阻率与材料和温度有关，与长短粗细无关，所以其电阻率仍为p,A错误；将该金属丝均匀拉长为2L后，其横截面积将变为原来的一半，由电阻定律可知，其电阻将变为4R,B错误；由欧姆定律,电流将变为,C正确；由可知，消耗的热功率将变为,D错误。【解析】由曲线运动的条件及电场力的特点可知，电荷在M点所受电场力方向如答图4中F所示，由于电荷带负电，所受电场力方向与电场强度方向相反，所以可画出电场线如答图4中E所示，因为电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以M点的电势高于N点的电势，A错误；电荷从M点运动到N点，电场力做负功，电荷的电势能增大，故电荷在M点的电势能小于在N点的电势能，B错误；等差等势面更密集的N处，电场强度更大，所以电荷在N点受到的电场力大于在M点受到的电场力，C错误；从M点到N点，由功能关系得3qU=△E,D正确。【解析】由图乙可知t=0.1s时，质点Q通过平衡位置向y轴正方向振动，根据上下坡法可知，该波沿x轴负方向传播，质点P向下振动，t=0.2s时(即经过半个周期),质点P通过平衡位置向y轴正方向振动，A错误；由图甲可知波长λ=0.2m,由图乙可知周期T=0.2s,由得波速为1m/s,B正确；各质点只在各自平衡位置附近振动，不随波迁移，C错误；当缝的宽度或障碍物的尺寸大小与波长相差不多或比波长小时，能发生明显的衍射现象，D错误。【解析】带电小球在重力、电场力、斜面弹力三力作用下平衡，其中电场力、弹力的合力与重力等大反向，合力恒定、弹力方向恒定，三力构成矢量三角形，其中电场力最小值为垂线段(如答图5),即最小电场力qEmm=mgsinθ,故电场强度的最小值为60N/C,方向沿斜面向下，B正确。57.【答案】D【解析】电源与外电路断开时，理想电压表的示数等于电源电动势，故E=3V,闭合开关S₁和S₂时，由闭合电路欧姆定律得E=I(r+R+Rpmax),得电源内阻r=2Ω,A错误；将电阻R等效为电源内阻的一部分，由电源的输出功率与外电阻的关系图像(如答图6)可知，当Rp=R+r时等效电源的输出功率最大，即Rp消耗的电功率最大，所以当滑动变阻器Rp的滑片从最左端向右滑至最右端的过程中，其消耗的电功率先增大后减小，B错误；通过定值电阻R的电流最大(即Rp=0Ω)时，定值电阻R消耗的电功率最大，C错误；由于外电阻大于电源内阻，由答图6可知，当外电阻越接近电源内阻时，电源的输出功率越大，所以当Rp=0Ω时外电阻最接近电源内阻，此时电源的输出功率最大，且最大值为答图68.【答案】AD【解析】做简谐运动的弹簧振子，其速度增大时，靠近平衡位置，位移减小，根据F=-kx=ma可知，其回复力、加速度与位移大小成正比，所以加速度一定减小，A正确；同一弹簧振子振动的振幅越大，其振动的能量越大，但其振动的周期由弹簧振子的质量和弹簧的劲度系数决定，与振幅无关，B错误；做简谐运动的单摆，摆球的回复力由其重力沿圆弧切线方向的分力提供，C错误；做受迫振动的物体，振动稳定后的频率等于驱动力的频率，D正确。【解析】磁感应强度定义式的适用条件是通电直导线垂直于磁场方向，若不垂直时，L为通电直导线垂直于磁场方向的有效投影长度，图甲中通电直导线垂直于磁场方向的有效投影长度为Lcosθ,所以磁感应强度大小为,A正确；图乙、丙、丁中通电直导线均与磁场垂直，所以磁感应10.【答案】CD【解析】由题可知，小球竖直方向先向上加速再向上减速为0,最后垂直打在竖直屏M