江西省抚州市2024-2025学年高二上学期期末统考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1抚州市2024—2025学年度上学期学生学业质量监测高二物理试题卷本试题卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共三大题15小题，全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1．第Ⅰ卷的答案填在答题卷方框里，第Ⅱ卷的答案或解答过程写在答题卷指定处，写在试题卷上的无效。2．答题前，务必将自己的“学校”、“姓名”、“班级”和“考号”写在答题卷上。第Ⅰ卷（选择题共46分）一、选择题：本题共10小题，共46分。在每个小题给出的四个选项中，1~7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；8~10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错或不作答的得0分。1.物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（）A.图甲中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的B.图乙中，人们常用电磁炉来吃火锅，是利用了电热丝加热原理来给锅体供热的C.法拉第利用图丙所示的实验装置发现了电流的磁效应D.图丁中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量【答案】D【解析】A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线产生的磁场方向相反，所以两导线相互吸引，相互吸引的作用是通过磁场实现的，A错误；B．乙图中，电磁炉是利用电磁感应原理加热的，B错误；C．奥斯特利用丙图实验装置发现了电流的磁效应现象，C错误；D．丁图中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有能量，D正确。故选D。2.如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动。以其平衡位置为坐标原点、竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化规律如图乙所示，则（）A.振子的振幅为4cmB.振子的振动周期为1sC.时，振子的速度为正的最大值D.时，振子的加速度为正的最大值【答案】C【解析】A．由乙图可知，振子的振幅为2cm，故A错误；B．由乙图可知，振子的为2s，故B错误；CD．时，振子正在平衡位置向上振动，故速度为正的最大值，加速度为零，故C正确，D错误。故选C。3.在神经系统中，神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质—髓质累积而成的，具有很大的电阻。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、半径4cm的圆柱体，当其两端加上的电压时，测得引起神经纤维产生感觉的电流为，则该段髓质的电阻率约为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】根据电阻定律又联立，解得故选A。4.匝数为N、边长为2R的正方形线圈如图放置，在其内部半径为R的虚线圆范围内有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B，则穿过这个线圈的磁通量为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根据磁通量公式，其中S为圆的面积，即有磁感应线穿过的面积，可得穿过这个线圈的磁通量为。故选B。5.金属的电阻率会随温度的变化而变化，致使金属导体在不同电压下的电阻不同。若某一金属导体中的电流随其两端电压变化的情况如图所示，则由图像可知（）A.该导体的电阻随电压的升高而减小B.导体两端电压为2V时，电阻为0.5ΩC.导体两端电压为2V时，电阻为1.0ΩD.导体两端电压为2V时，电阻为2.0Ω【答案】C【解析】A．根据欧姆定律有，可知图像的点与原点连线的斜率表示，则电压越大，斜率越小，电阻越大，故A错误；BCD．当导体两端电压为2V时，由图可知电流为2A，则电阻为，故C正确，BD错误。故选C。6.如图所示，a、b、c一个等腰直角三角形的三个顶点，三角形在竖直平面，斜边ab水平方向。在a、b两个顶点分别放置两电流相同且垂直三角形平面向里的导线，已知a处通电导线在c处产生的磁感应强度大小为B0。不考虑其他因素的影响，则c处的磁感应强度（）A.大小为2B0，方向水平向右 B.大小为，方向水平向右C.大小为2B0，方向竖直向上 D.大小为，方向竖直向上【答案】B【解析】根据安培定则可知，a处通电导线在c处产生的磁感应强度方向为应与ac垂直，即沿cb方向，b处通电导线在c处产生的磁感应强度方向应与bc垂直，即沿ac方向，所以c处的磁感应强度为方向水平向右。故选B。7.扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图表所示为某款扫地机器人的铭牌标有的数据，则该扫地机器人（）电机基本参数产品尺寸280mm×280m×75mm电池5000mA·h锂电池质量0.65kg无线连接WiFi智能快连工作额定电压20V工作额定功率40WA.工作额定电流为1AB.电池充满电后储存的总电荷量为5000CC.以额定电压工作时，电机的内阻为10ΩD.以额定功率工作时，每分钟消耗电能为2400J【答案】D【解析】A．由铭牌知，扫地机器人工作的额定电压为20V，额定功率为40W，则额定电流，故A错误；B．充满电后的电量为，故B错误；C．以额定电压工作时电阻如果用欧姆定律进行计算为，由于电动机不是纯电阻电路，故用欧姆定律算出来的是错误的内阻值，故C错误；D．以额定功率工作时，每分钟消耗电能为，故D正确。故选D。8.在如图所示的电路中，R1、R2皆为定值电阻，R3为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当R3的滑动触点P向图中a端移动时（）A.I变大 B.I变小C.U变大 D.U变小【答案】BD【解析】当R3的滑动触点P向图中a端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，则总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，回路总电流变大，内电压变大，路端电压变小，则电压表读数U变小，R1两端的电压变大，则R2两端电压变小，所以电流表示数I变小。故选BD。9.两束光线分别照射到同一双缝干涉装置，得到的干涉图样如图甲、乙所示，则（）A.甲图照射光的频率较低B.乙图照射光的波长较长C.通过同一单缝，乙图照射光衍射现象更明显D.在同一玻璃中，甲图照射光传播速度大【答案】BC【解析】AB．根据双缝干涉条纹间距公式可知，用同一双缝干涉装置进行实验，条纹间距越大的波长越长，则乙光比甲光的波长长，乙光比甲光的频率低，故A错误，B正确；C．由于乙光比甲光的波长长，通过同一单缝，乙光衍射现象更明显，故C正确；D．由于乙光频率小，在玻璃中的折射率也小，根据可知，折射率越小，波速越大，所以乙光传播速度大，故D错误。10.如图所示，严冬树叶结有冰块，人在树下经常出现冰块砸到头部的情况。若冰块质量为100g，从离人头顶约80cm的高度无初速度掉落，砸到头部后冰块未反弹，头部受到冰块的冲击时间约为0.4s。不计空气阻力，取竖直向下方向为正方向，重力加速度g为10m/s2，下列分析正确的是（）A.冰块接触头部之前速度大小约为4m/sB.冰块与头部作用过程中，冰块的动量变化量约为-0.4kg·m/sC.冰块与头部作用过程中，冰块对头部的冲量大小约为0.4N·sD.冰块与头部作用过程中，冰块对头部的作用力大小约为4N【答案】AB【解析】A．冰块掉落时做自由落体运动，根据可得故A正确；B．冰块与头部作用过程中，冰块的动量变化量约为故B正确；CD．设头部对冰块的作用力为F，因为冰块落在头上没反弹，速度减为0，由动量定理得解得所以冰块对头部的冲量大小约为0.8N·s，根据牛顿第三定律可得，冰块对头部的作用力大小约为2N，故CD错误。故选AB。第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、实验题：本题共2小题，11题6分，12题10分，共16分。11.某实验小组做“用单摆测量重力加速度”的实验。所用实验器材有：带孔小钢球一个、长度可调的轻质摆线、铁架台、刻度尺、停表、10分度的游标卡尺等。实验装置如图甲所示。实验时，将摆球拉起较小角度后释放，使之做简谐运动，利用停表测出摆球摆动的周期。（1）组装好装置后，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用游标卡尺测量小钢球直径d。小钢球直径______mm，记摆长。（2）进行实验时，用停表测量周期，应从摆球摆至______时开始计时（选填“最高点”或“最低点”），记下小球作50次全振动的时间。（3）如果该实验小组为我市某高中学校的学生，在学校的实验室做了该实验。测得摆线长度，单摆作50次全振动的时间为100.0s，利用以上数据结合实验原理可算出抚州的重力加速度为______。（结果保留三位有效数字，取9.87）【答案】（1）18.5（2）最低点（3）9.75【解析】（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和所以（2）开始计时位置应选在最低点能减小误差。（3）单摆的周期为根据单摆的周期公式联立解得12.某实验小组采用如图甲所示原理电路图来测一节干电池的电动势和内阻，现有电压表（0~3V）、开关和导线若干，以及以下器材：A.电流表（0~0.6A，内阻约为0.5Ω）B.电流表（0~3.0A，内阻约为0.1Ω）C.滑动变阻器（0~10Ω，额定电流为2.0A）D.滑动变阻器（0~50Ω，额定电流为1.0A）（1）实验中电流表应选用______；滑动变阻器应选用______。（选填相应器材前的序号字母）（2）实验小组进行了多次试验，每次试验记录了6组电流表和电压表的读数，选取其中一次实验的6组数据标在坐标纸上，画出U-I图线如图乙所示。（3）根据（2）中所画图线可得出干电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω。（结果保留两位小数）（4）由于实际使用的电流表和电压表不是理想电表，本实验测量结果存在系统误差。你认为本实验的系统误差主要来源于______。【答案】（1）AC（3）1.480.80##0.78##0.79##0.81（4）电压表的分流【解析】[1]由图乙可知，电流的变化范围为0~0.6A，所以电流表选择A；[2]由于干电池内阻较小，所以为了方便操作，滑动变阻器应选阻值较小的C；[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得结合图线可得[5]本实验中由于电压表内阻未知，所以系统误差主要来源于电压表的分流。三、计算题：本题共3小题，13题10分，14题12分，15题16分，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。13.一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图甲所示，A、B、C是介质中的三个质点，时刻该波刚好传播到B点，质点A的振动图像如图乙所示，求：（1）该列简谐横波的传播速度大小；（2）从时刻起，经过多长时间质点C第二次到达波谷。【答案】（1）20m/s（2）1.9s【解析】（1）由甲图可知，该列简谐横波的波长，周期，由知该列简谐横波的传播速度（2）当时刻平衡位置的质点振动形式匀速传到质点点时，质点第一次到达波谷，由，解得故质点第二次到达波谷所需时间另解：因为简谐横波沿轴正方向传播，且振动形式是由近向远匀速传播所以，时刻质点沿轴正方向起振质点的振动形式传到质点所需时间质点起振后到第二次到达波谷所需时间故总即经过1.9s时间，质点第二次到达波谷。14.如图所示，圆O为某水晶球的纵截面图，MN是通过该水晶球心O的一条直线，与球右表面交于C点，一束单色光沿平行于MN的AB方向从B点射入球体，光线从C点射出，已知水晶球的半径为R，∠MOB=60°，光在真空中的速度为c。求：（1）水晶球对此单色光的折射率；（2）此单色光在水晶球内传播所用的时间；（3）此单色光从C点折射出来时的方向与沿AB入射时方向的夹角。【答案】（1）（2）（3）60°【解析】（1）依题意，可画出光线在水球内的折射光线如图所示根据几何知识知则根据折射定律，可得水对此单色光的折射率为（2）光在该水球中的传播速度为由几何知识可得，光在水球中传播的距离为则此单色光在水球内传播所用的时间（3）光在点折射时，由折射定律有解得即由几何关系知此单色光从C点折射出来时的方向与沿AB入射时方向的夹角15.如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该系统静置于光滑的水平地面上。已知滑块B的质量、滑块C的质量。现有一质量的滑块A从光滑曲面上离地面高处由静止开始滑下，光滑曲面与水平地面相切，滑块A与B发生正撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动。经一段时间，滑块C脱离弹簧。已知重力加速度取，求：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小；（2）弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能；（3）滑块C能获得的最大速度大小。【答案】（1）3m/s（2）6J（3）4m/s【解析】（1）滑块从光滑曲面上高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为。由机械能守恒定律有解