四川省南充市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题 含解析

南充市2024～2025学年度上期普通高中二年级学业质量监测物理试题（考试时间75分钟，满分100分）注意事项：1．必须使用2B铅笔在答题卡上将选择题所选的答案的对应的标号涂黑。2．必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上将第Ⅱ卷的答题内容书写在题目所指示的答题区域内，答在试题卷上无效。第Ⅰ卷（选择题，共46分）一、单项选择题（本大题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个选项最符合题意。）1.以下说法正确的是（）A.变化的磁场能够在周围空间产生电场B.麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在C.验钞机和遥控器的工作均利用了红外线D.紫外线比无线电波频率小【答案】A【解析】【详解】A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场能够在周围空间产生电场，故A正确；B．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，赫兹利用实验证实了电磁波的存在，故B错误；C．验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质产生发光效应进行防伪的，遥控器的工作利用了红外线,故C错误；D．各种射线的波长从大到小排序为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，故紫外线比无线电波的波长小，频率大，故D错误。故选A。2.如图，通有恒定电流I的一直导线，右侧有一个闭合矩形导线框，边与直导线平行。当导线框在直导线右侧做以下几种运动时，导线框中有感应电流且穿过导线框的磁通量变大的是（）A.导线框在纸面内向上平动B.导线框在纸面内向右平动C.导线框在纸面内向左平动D.导线框以边为轴，边向纸内转动的过程【答案】C【解析】【详解】A．导线框在纸面内向上平动，穿过导线框的磁通量不变，框中不产生感应电流，A错误；B．导线框在纸面内向右平动，穿过导线框的磁通量减小，且磁感应强度的方向垂直直面向里，根据“增反减同”可判断出导线框中感应电流的方向为顺时针，B错误；C．导线框在纸面内向左平动，穿过导线框的磁通量减大，且磁感应强度的方向垂直直面向里，根据“增反减同”可判断出导线框中感应电流的方向为逆时针，C正确；D．导线框以边为轴，边向纸内转动的过程中，穿过导线框的磁通量减小，且磁感应强度的方向垂直直面向里，根据“增反减同”可判断出导线框中感应电流的方向为顺时针，D错误。故选C。3.弹簧振子在竖直方向做简谐运动，则（）A.振子两次经过同一位置时速度一定相同B.振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置C.振子经过平衡位置时，速度最小D.弹簧振子只有弹性势能和动能相互转化【答案】B【解析】【详解】A．简谐运动规律可知，振子两次经过同一位置时，速度大小一定相等，但方向可能相反，所以速度不一定相同，故A错误；B．由简谐运动位移定义可知，振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置，故B正确；C．振子经过平衡位置时，速度最大，故C错误；D．竖直方向的弹簧振子在运动过程中，不仅有弹性势能和动能的相互转化，还有重力势能参与转化，故D错误。故选B。4.某同学用单摆测量重力加速度，如果最后测得的重力加速度比当地重力加速度的真实值偏大，他在实验过程中可能出现的失误是（）A.选用的悬线的长度较大B.把在时间t内的n次全振动误记为次C.用悬线长作为摆长来计算D.用悬线长与摆球的直径之和作为摆长来计算【答案】D【解析】【详解】由单摆周期公式得摆长应摆线长度加小球半径。A．若选用的悬线的长度较大，不影响实验结果，故A错误；B．把在时间t内的n次全振动误记为次，周期测量值偏大，测得的重力加速度偏小，故B错误；C．用悬线长作为摆长来计算，忽略了小球的半径，摆长测量值偏小，故测得的重力加速度偏小，故C错误；D．用悬线长与摆球的直径之和作为摆长来计算，摆长测量值偏大，故测得的重力加速度偏大，故D正确。故选D。5.如图为一匀强电场，某带电粒子仅受重力和电场力，以一定初速度从A点运动到B点。这一运动过程中重力做功，电场力做功为。则下列说法正确的是（）A.粒子带负电 B.粒子的电势能减少C.粒子的重力势能减少 D.粒子的动能增加【答案】B【解析】【详解】A．由于从A点运动到B点电场力做正功，可以判断电场力水平向右，与场强方向相同，所以粒子带正电，A错误；B．电场力做的正功等于电势能的减少量，B正确；C．重力做负功，所以重力势能增加，C错误；D．根据动能定理有即粒子的动能减少，D错误。故选B。6.当苹果受到地板的平均作用力超过自身重力的3倍就会碰伤，现将苹果从h高处自由释放，假定苹果从接触地板到减速为0的时间恒为，重力加速度，不计空气阻力．为保证苹果完好，h最大为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设苹果落地前瞬间速度大小为v，由动能定理可得规定竖直向上为正方向，对苹果与地面碰撞的过程应用动量定理苹果能承受最大的作用力为联立可得保证苹果完好，h最大值为故选B。7.如图，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2均为定值电阻，R1>r，R3为滑动变阻器，C为固定电容器，电表均为理想表。在滑动变阻器R3滑片P从a端向b端滑动的过程中（）A.电流表、电压表的示数均减小B.电源的输出功率减小C.电容器所带电荷量增加D.电源的效率减小【答案】D【解析】【详解】A．在滑动变阻器R3的滑片P从a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻值变小，外电路电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可得，干路中电流变大，内电压变大，路端电压变小，R1两端电压变大，电压表示数变大，R2两端电压减小，流过R2的电流减小，则流过滑动变阻器的电流变大，电流表示数变大，故A错误；B．根据电源的输出功率随外电路电阻的关系可知，当外电阻与内阻相等时，电源的输出功率达到最大，由于，可知随外电路电阻减小，输出功率不断变大，故B错误；C．R2两端电压减小，则电容器两端电压减小，根据可知，电容器所带电荷量减小，故C错误；D．电源的效率为由此可知，当外电阻变小时，电源的效率变小，故D正确。故选D。二、多项选择题（本大题3小题，每小题6分，共18分．每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8.一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是时波的图像，图乙为图甲中质点P的振动图像，则下列说法正确的是（）A.该波沿x轴正方向传播B.波传播的速度为C.经过一个周期，质点P沿x轴运动D.该波通过直径为的孔时，可观察到明显的衍射现象【答案】BD【解析】【详解】A．从图乙中可以判断出时质点P的振动方向沿轴负方向，在图甲中根据同侧法可以判断出该波的传播方向为沿x轴负方向，A错误；B．从图中可知，，可得该波的传播速度为B正确；C．质点只在平衡位置附近往复振动，并不沿x轴方向运动，C错误；D．发生明显衍射的条件是，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，可观察到明显的衍射现象，所以该波通过直径为的孔时，可观察到明显的衍射现象，D正确。故选BD。9.无限长通电直导线在其周围空间产生磁场，其磁感应强度大小的表达式为，k为常数，I为电流大小，r为某点与导线的距离，如图，、为两条平行的无限长通电直导线，导线中电流为I。位于导线所在平面且与两导线距离均为r的O点，其磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（）A.导线中的电流由D流向CB.导线中的电流大小是C.导线右侧的磁场垂直于纸面向里D.导线右侧空间磁感应强度大小可能0【答案】AC【解析】【详解】AB．O处的磁感应强度B=0，说明AB、CD中的电流在O处产生的磁场方向相反、大小相等，根据安培定则和题中提供的磁感应强度大小计算式，CD中的电流方向是由D流向C，电流大小是I，故A正确，B错误；CD．根据安培定则，AB、CD中的电流在导线右侧空间产生的磁场方向都是垂直纸面向里，所以右侧空间磁感应强度大小不可能为0，故C正确，D错误。故选AC。10.如图甲，在粗糙程度相同的水平面内，固定着两个等量的负点电荷M和N，O、A、B是水平面内M、N连线的中垂线上的三点，B点是的中点，O与B间距为。带正电的小球（可视为质点）由O点静止释放，其质量为、电荷量为，小球与水平面间的动摩擦因数。小球从O点运动到B点的图像如图乙，乙图中O、A、B对应甲图中O、A、B三个位置，A为图像的拐点，重力加速度，以下说法正确的是（）A.从O到B，小球的加速度先增大后减小B.在O与B之间，A点的电场强度最小C.从O到B，小球的电势能减小D.O、B两点的电势差【答案】CD【解析】【详解】A．根据图像的斜率表示加速度，图乙可知从O到B，斜率先增大后减小再增大，加速度先增大后减小再增大，则小球从O到B，小球的加速度先增大后减小再增大，故A错误；B．由电场叠加原理可知，MN两点电荷在MN连线的中点B产生的电场强度等大反向，故B点总电场强度为0，即B点电场强度最小，故B错误；C．等量同种电荷电场线分布规律可知，AB直线上电场强度方向A指向B，由于小球带正电，故其电场力方向A指向B，所以从O到B，电场力一直做正功，小球的电势能一直在减小，故C正确；D．从O到B，由动能定理可得又因为代入题中数据，联立解得故D正确。故选CD。第Ⅱ卷（非选择题，共54分）三、实验探究题（本题共2小题，每空2分，共16分）11.某物理兴趣小组用图甲所示的实验装置验证“动量守恒定律”。在水平平台（摩擦忽略不计）上的A、B两点放置两个光电门，固定有挡光片的滑块a、b用细线连接，中间夹一被压缩的轻短弹簧（与a、b不拴接），静止放置在两光电门之间，烧断细线，a、b瞬间被弹开，分别通过光电门A、B。（1）图乙，用游标卡尺（20分度）测量a滑块上的挡光片宽度为__________mm。（2）为验证动量守恒定律，需测量两挡光片宽度da、db，挡光片分别通过光电门遮光时间ta、tb，以及滑块a的质量ma和__________。（3）若等式__________（用以上所测物理量符号表示）成立，则滑块a、b的动量守恒。【答案】（1）3.15（2）滑块b的质量mb（3）【解析】【小问1详解】游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以【小问2详解】根据动量守恒定律可得，，所以则需要测量两挡光片宽度da、db，挡光片分别通过光电门的遮光时间ta、tb，以及滑块a的质量ma和滑块b的质量mb。【小问3详解】根据以上分析可知，若系统动量守恒，则。12.按要求填空：（1）半偏法测电流表内阻的电路如图甲，图中器材参数如下：待测电流表A（量程）滑动变阻器（最大阻值）电阻箱（最大阻值）电源E（电动势为，内阻很小）测量方法是：先断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的指针满偏；保持的阻值不变，闭合，调节电阻箱，使电流表的指针半偏，此时电阻箱的示数为．则电流表A内阻的测量值为__________。（2）将该电流表A改装成量程为的电流表，应给电流表A__________（选填“串联”或“并联”）一个电阻，改装后的电流表的内阻为__________。（3）测量一节废旧干电池的电动势E和内阻r，利用改装后的电流表和其它实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中，多次改变电阻箱阻值，记录多组数据，画出图像为一条直线（如图丙），由图中数据计算出该电池的电动势__________V，内阻__________（结果均保留三位有效数字）。【答案】（1）99.0（2）①.并联②.0.99（3）①.1.13②.10.3【解析】【小问1详解】断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的指针满偏，电流为，保持的阻值不变，闭合，调节电阻箱，使电流表的指针半偏，表中电流为，由于电阻箱与电流表A并联，所以认为电阻箱中电流为电流表A内阻等于此时电阻箱的阻值为【小问2详解】[1]将电流表A改装成大量程的电流表应该并联一个分流电阻。[2]如图改装后的电流表的内阻为【小问3详解】[1][2]根据闭合电路欧姆定律，有可得图像的斜率为可得图像的纵截距为可得四、计算题（本题共3小题，共38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。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.我国女子短道速滑队曾多次在国际大赛上为祖国赢得荣誉。某次接力赛练习，当运动员乙追上前方运动员甲时，甲的速度大小v1=8m/s，乙的速度大小v2=10m/s，此时乙沿水平方向猛推甲一把，使甲以v3=12m/s的速度向前冲出，忽略该过程运动员与冰面间的摩擦。已知甲、乙运动员的质量均为m=60kg，乙推甲的时间为t=0.8s，求：（1）乙推甲后瞬间乙的速度大小v4；（2）乙推甲的过程，乙对甲的冲量I；（3）乙推甲的过程，乙对甲平均作用力的大小F。【答案】（1）6m/s（2）240kg∙m/s；方向水平向前（3）300N【解析】【小问1详解】选甲乙运动方向为正方向，乙推甲，根据动量守恒定律可得代入数据解得【小问2详解】乙推甲，由动量定理可得乙对甲的冲量为代入数据得方向与运动方向相同，即水平向前；【小问3详解】乙推甲，乙对甲的冲量代入数据解得14.电动自行车电路部分的原理图可简化为图乙所示，已知该电动车电源电动势，内阻，电动机内阻，车灯电阻（保持不变），保护电阻。（1）只有闭合时，求通过电源的电流及车灯的两端电压；（2）、