河南省南阳市六校2024-2025学年高二上学期期末物理试卷（原卷版+解析版）

2024—2025学年（上）南阳六校高二年级期末考试物理考生注意：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.频率在0.1THz~10THz的电磁波被称为太赫兹波，THz是频率单位，。太赫兹波可广泛应用于雷达、遥感、国土安全与反恐、高保密的数据通讯与传输、大气与环境监测、实时生物信息提取以及医学诊断等领域。已知光在真空中的传播速度为，则太赫兹波在真空中的波长范围是（）A.0.1m~10m B.C. D.2.电感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，时刻，电容器正在放电，电感线圈中的磁场与电容器电场如图所示。从时刻开始计时，电路中的电流i随时间t的变化图像可能正确的是（）A. B.C. D.3.如图所示，三角形abc为等边三角形，顶点a、b分别放置两条通电长直导线，长直导线与纸面垂直，导线a的电流方向向外、导线b的电流方向向里时，c点的磁感应强度沿着bc向右。保持b中电流不变，当导线a中的电流为时，c点的磁感应强度沿着ac斜向下，则导线a的电流分别为和时，其在c点产生的磁感应强度大小之比为（）A. B. C. D.44.如图所示，两个导体线圈A、B放置在水平桌面上，线圈B固定不动，线圈A中存在顺时针方向的恒定电流，当线圈A沿着桌面向着B线圈运动过程中（接触前），下面说法正确的是（）A.线圈B中不会产生感应电流 B.线圈B中产生逆时针方向的感应电流C.线圈B中产生顺时针方向的感应电流 D.线圈B中感应电流先顺时针后逆时针5.如图所示，带绝缘柄的两极板组成孤立的带电平行板电容器，极板正对面积为S。在图示位置静止不动时，两极板之间的场强为E，两板之间介质的介电常数为，静电力常量为。某时刻人手开始缓慢向左移动，逐渐拉开两极板之间的距离，当人手向左移动较小的距离时（）A.电容器的电容不变 B.电容器的电容变大C.电场强度E变小 D.电场强度E不变6.如图所示，坐标系中第Ⅰ象限内存在与纸面垂直的匀强磁场，a点和b点的坐标分别为和，过x轴上点的虚线与x轴垂直。两个完全相同的带电粒子甲和乙分别从a点和b点以相同的速度沿x轴正方向射入磁场，甲到达点时速度方向刚好与虚线相切，不计粒子重力，则乙到达虚线上的位置坐标是（）A. B. C. D.7.如图所示，第Ⅲ、Ⅳ象限存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁感应强度方向与xOy平面垂直，一个电阻为R、半径为l的圆弧形闭合线圈围绕圆心O以角速度顺时针匀速转动，从线圈OA边进入磁场开始计时，线圈转动n圈的过程中，线圈中产生的焦耳热为（）A. B. C. D.二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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.如图所示，两个相同带正电小球A、B连线中点为O，过O的垂直平分线上有一带负电的小球C，三个小球带电量绝对值相等，三个小球之间的距离均相等，是AO的中点，是BO的中点。三个带电小球都可视为点电荷，则下列说法正确的是（）A.场强相同B.电势相等C.负的试探电荷在O点电势能比它在处电势能大D.负的试探电荷在O点电势能比它在处电势能小9.如图所示为远距离输电示意图，升压变压器和降压变压器都可以看成理想变压器，电压表和电流表都可以看成理想电表，输电线电阻R和用户电阻都是定值电阻，升压变压器原线圈与交流发电机相连。改变发电机的转速后，发现电流表的读数变成了原来的2倍，则下列说法正确的是（）A.电流表的读数等于原来的4倍B.电压表的读数等于原来的2倍C.发电机的转动角速度等于原来的2倍D.由于输电线功率损失，得到功率小于原来的4倍10.如图所示，足够长的两平行光滑金属轨道与水平方向的夹角为，质量为m的金属杆垂直轨道放置，距离金属杆为a以下区域有磁感应强度大小均为B、宽度均为b的多个矩形匀强磁场区域，磁场方向分别垂直于斜面向下或向上，相邻磁场间距也为b，轨道下端接有电阻为R，两轨道间距为。当金属杆由静止释放后，发现金属杆每次进入磁场时的速度都相同。金属杆接入电路的电阻为2R，与轨道始终接触良好，其余电阻不计，，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.金属杆每次刚进入磁场时加速度方向一定沿斜面向下B.金属杆穿出磁场前一定做匀速直线运动C.金属杆从最后一个磁场穿出时速度大小为D.金属杆从释放到穿出第n个磁场时金属杆产生的热量为三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图1所示是一种利用放电法测量电容器的电容C的实验电路。主要实验步骤如下：①按照电路图连接电路，在断开的情况下闭合给电容器充电，等电压表指针稳定后记下电压表的读数；②断开，闭合，让电容器通过滑动变阻器R放电，放电过程中，每隔1s记录下电流表的读数I；③利用实验数据，作出图像如图2所示。（1）调节滑动变阻器R的值可以改变电容器的放电时间，实验过程中若发现电容器放电时间较短，需要增加放电时间，应该把滑动变阻器R的触头______移动（填“向上”或“向下”）。（2）图像与坐标轴围成的面积表示______，根据图像，电容器储存的电荷量______C（结果保留2位有效数字）。（3）待测电容器电容______F（结果保留2位有效数字）。12.某同学利用如图1所示电路来测量电源的电动势和内阻，实验室提供的实验器材有：待测电源（电动势E约3V，内阻r约0.5Ω）；电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）；定值电阻；定值电阻；电流表A（量程02A，内阻）；开关、导线若干。（1）实验过程中，当电流表读数为I时，通过的实际电流为______（用I、、表示）。（2）改变电阻箱阻值R，电流表读数I相应发生变化，多次调节电阻箱旋钮，记录下多组R、I数据，然后用图像法处理实验得到的这些数据，以为纵轴，R为横轴，作出图线如图2所示。根据图线求得电源电动势______V，内阻______Ω（结果均保留2位有效数字）。13.如图所示，水平面内相距1m光滑的平行金属导轨接有0.8Ω的电阻R，磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场与导轨平面垂直。一质量0.2kg、有效电阻0.2Ω的金属棒与导轨垂直放置。某时刻给金属棒施加一个水平向右的外力F，让金属棒由静止开始以的加速度做匀加速运动，当通过电路某截面的电荷量为1C时撤去外力F，导轨电阻不计，求：（1）金属棒加速运动距离；（2）撤去外力后，金属棒减速运动过程中电路产生的总焦耳热。14.如图所示，倾角的固定绝缘斜面长度为，处于范围足够大的匀强电场中，电场强度的方向与斜面平行，把一个质量、带电量的小物体由斜面底端静止释放，经过小物体运动到斜面顶端，然后冲出斜面。已知小物体与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，求：（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）小物体冲出斜面后竖直方向运动1.25m时，小物体水平方向运动距离。15.如图所示，y轴右侧有一半径为的圆形匀强磁场区域，磁场圆与y轴相切于原点O，磁场方向垂直于xOy平面向里，y轴左侧有沿y轴正方向的匀强