2024-2025学年湖南省长沙市望城区高二上学期1月期末物理质量检测试题（附答案）

2024-2025学年湖南省长沙市望城区高二上学期1月期末物理质量检测试题一、单选题1．如图所示为某电表改装的电路图，其中电流表A的量程为I，内阻为RA，R2=5RA，该电表能测量的最大电流为4I，则能测量的最大电压为（）A．25IRA B．21IRA C．17IRA D．15IRA2．如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，一小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的受力情况是（）A．受重力和支持力 B．受摩擦力和向心力C．只受支持力 D．只受重力3．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．稳定的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在传播过程中不能发生反射和折射D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输4．3月17日，2023—2024赛季国际滑联短道速滑世锦赛在荷兰鹿特丹落幕，中国队以4金的优异成绩结束征程。林孝埈在500米的决赛中一骑绝尘，以41秒592夺冠。下列关于运动和力的说法正确的是（）A．41秒592指的是时刻B．比赛的位移大小是C．研究运动员滑冰姿势时，可将其看成质点D．运动员比赛过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的5．2023年我国光缆线路建设取得显著成果，光缆线路主要用于光信息传输，在铺设的过程中，尽量不要弯曲。如图所示，一段折射率为n、横截面是圆面的光导纤维，截面半径为r，在铺设的过程中弯曲成了一段圆弧，圆弧的圆心到光导纤维的中心轴线的距离为R，光导纤维外部可认为是真空区域。现有一束光垂直于光导纤维左端截面射入，为了保证这束光经反射后均能从右端面射出，则光导纤维的折射率n至少为（）A． B． C． D．6．2023年6月7日，世界首台第四代核电技术钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电。钍基熔盐堆用我国储量丰富的钍作为燃料，并使用熔盐冷却剂，避免了核污水排放，减少了核污染。如图所示是不易裂变的转化为易发生裂变的并裂变的过程示意图。下列说法正确的是（）A．中子轰击生成的核反应是核聚变B．释放的电子是由原子核内部核反应产生的C．的比结合能大于的比结合能D．可以通过升温、加压的方式减小核废料的半衰期，从而减少核污染7．某同学用图甲电路探究自感现象对电流的影响，闭合开关后灯泡发光，过一会再断开开关，图乙为电流传感器采集的电流随时间变化的图像。已知乙图中单元格边长为0.4s和0.1A，线圈直流电阻与灯泡电阻相同，电流传感器内阻不计。则（）A．开关闭合后灯泡缓慢变亮B．开关断开后灯泡闪一下然后逐渐熄灭C．开关断开后通过灯泡的电流方向向左D．开关断开后流过灯泡的电荷量约为0.2C8．如图所示，将一根牙签搁在玻璃杯甲（空杯）的杯口处，另一只同样的玻璃杯乙（空杯）靠近甲但不接触。用手指蘸水在乙的杯口旋转摩擦，甲杯上的牙签掉入甲杯中。已知玻璃杯甲和玻璃杯乙的固有频率为260Hz，下列说法正确的是（

）A．若手指摩擦乙杯的频率为50Hz，则此时玻璃杯乙振动的频率为260HzB．若在甲杯（或乙杯）中注入一定量的水，则其固有频率不变C．玻璃杯乙振动的频率为260Hz时，玻璃杯甲会发生共振现象D．手指摩擦乙杯的频率越大，玻璃杯乙振动的振幅越大二、多选题9．如图所示，两根竖直放置的平行光滑金属导轨，上端接阻值的定值电阻，水平虚线A1、A2间有与导轨平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为。导体棒a的质量，电阻；导体棒b的质量，电阻，它们分别从图中P、Q处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场。设重力加速度为，不计a、b之间的作用，整个过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好，导轨电阻忽略不计。则（）A．在整个过程中，安培力对a棒做的功是0.5JB．a、b棒进入磁场的速度大小之比为C．b棒在磁场中的运动时间是0.1sD．P点和Q点的高度差是0.45m10．如图所示，质量分别为m、2m、的三个弹性小球放在光滑水平面上，某时刻小球甲以向右的初速度v与小球乙发生弹性正碰，然后乙又跟丙发生弹性正碰，两次碰撞结束后，三个小球的速度分别为、、，则（）A． B． C． D．11．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图如图所示，质点Q的平衡位置为，时质点Q恰好处于波谷位置，简谐横波的周期，下列说法正确的是（）A．质点P在任意内通过的路程均为10cmB．该简谐横波的频率为C．该简谐横波的传播速度为3m/sD．质点P在0～2s内通过的路程为0.3m12．如图所示，水面上有三个振动频率和起振方向均相同的波源A、B、C，三个波源的连线恰构成边长为2L的等边三角形，D为AC边的中点，O为三角形的中心。t=0时，三个波源同时起振，t=t0时，D质点开始振动且方向向上，下列说法正确的是（）A．三个波源的起振方向均为竖直向上B．O点为振动减弱点C．若水波的波长为，则点为振动加强点D．水波的传播速度为三、实验题13．某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。(1)现有闭合的铁芯及粗导线、细导线各一根，要求学生自制一降压变压器，应用（选填“粗”或“细”）导线制成原线圈。(2)实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因可能是__________。A．原、副线圈上通过的电流发热 B．铁芯在交变磁场作用下发热C．变压器铁芯漏磁 D．原线圈输入电压发生变化(3)在实验中，该同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将（选填“增大”“减小”或“不变”）。(4)现用自制的可拆变压器、学生电源、小灯泡及导线若干进行进一步探究。如图所示，开始横条铁芯放在U形铁芯的A侧上，现把横条铁芯慢慢推向B侧，此过程中小灯泡亮度逐渐（选填“变亮”或“变暗”）。14．某同学用如下图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置。实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次。然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞。碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次。实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P。(1)在此实验中，球1的质量为，球2的质量为，需满足（选填“大于”、“小于”或“等于”）。(2)被碰球2飞行的水平距离由图中线段表示。(3)若实验结果满足，就可以验证碰撞过程中动量守恒，若同时还满足，就可以说明此碰撞是弹性碰撞。四、解答题15．节日期间一商户用容积为1L压强为5×105Pa的氢气储气罐连续为150个气球充气。每个充气后的气球的压强均为1.1×105Pa，容积均为0.02L．已知充气前氢气储气罐内的气体温度和充气后的气球内气体温度均等于环境温度27℃，充气结束时氢气储气罐内气体的温度降为-3℃。求：（1）给气球充气用掉气体占原来总气体的百分比；（2）充气结束时罐内气体的压强。16．一质点做简谐运动，其位移和时间的关系如图所示。(1)写出该质点做简谐运动的振幅、周期及振动方程；(2)求时质点的位移；(3)的时间内，质点的位移大小、回复力大小、速度大小、动能分别如何变化？17．如图一列波以60°入射角入射到两种介质的界面，反射波与折射波夹角为75°。已知入射波的波长为1.2m。求：（1）折射波的波长；（结果保留两位有效数字）（2）反射波的波长。18．时，静止在笔直公路上相距101m的甲、乙两辆汽车同时开始相向行驶。甲车加速度大小为，乙车加速度大小为。行驶3s后，乙车减速，速度减为零时掉头行驶，减速及掉头时的加速度大小相同为，忽略乙车掉头所用时间。甲车允许行驶的最大速度为20m/s，乙车允许行驶的最大速度为15m/s，两车达到最大速度后开始以最大速度匀速行驶。求：（1）乙车减速至速度为零时，两车间的距离；（2）甲车追上乙车时，甲车的位移；（3）若甲车以最大速度行驶10s时，两车都开始减速，甲减速的加速度为，乙减速的加速度为，判断两车是否会再相遇，若不可以请给出分析过程；若可以，求从开始运动到再次相遇时甲运动的时间。答案题号12345678910答案BAADBBDCBCBD题号1112答案BCAC1．B【难度】0.65【知识点】灵敏电流计改装成电流表、灵敏电流计改装成电压表【详解】根据题意可知，电流表A的量程为I，该电表能测量的最大电流为4I，则该电表能测量的最大电压为其中联立可得故选B。2．A【难度】0.85【知识点】判断哪些力提供向心力、有关向心力的简单计算【详解】小球受重力和侧壁的支持力作用，两个力的合力充当向心力，由于侧壁光滑，则不受摩擦力作用。故选A。3．A【难度】0.94【知识点】电磁波的波长和频率的关系、电磁波的发射和接收、电磁场理论与电磁波的发现【详解】A．电磁波在真空中的传播速度恒定，与频率无关，故A正确；B．根据麦克斯韦电磁理论可知，周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故B错误；C．电磁波也是波的一种，具有波的一切特性，可以发生反射和折射，故C错误；D．电磁波可以在介质中传播，所以可以根据电缆、光缆进行有线传播，也可以不需要介质进行传播，即无线传播，故D错误。故选A。4．D【难度】0.65【知识点】时间、时刻的定义、位移的定义、路程与位移、质点、弹力定义及产生条件【详解】A．41秒592指的是时间间隔。故A错误；B．比赛的路程是位移小于500m。故B错误；C．研究运动员滑冰姿势时，需要考虑运动员的肢体动作，不能将其看成质点。故C错误；D．运动员比赛过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的。故D正确。故选D。5．B【难度】0.85【知识点】发生全反射的条件、临界角【详解】如图所示最下端入射的光在界面的入射角最小，故临界状态为最下端入射的光恰好不发生全反射，根据全反射临界角公式由几何关系可得联立可得光导纤维的折射率至少为故选B。6．B【难度】0.85【知识点】分析原子核的结合能与比结合能、人工放射性同位素、β衰变的特点、本质及其方程的写法、半衰期的概念【详解】A．中子轰击生成的核反应不是核聚变，故A错误；B．释放电子的过程是衰变，实质是原子核中一个中子转变成一个质子和一个电子，故B正确；C．整个过程中释放能量，的比结合能小于的比结合能，故C错误；D．放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度、压强无关，与化学状态也无关，故D错误。故选B。7．D【难度】0.65【知识点】分析含自感线圈的电路小灯泡能否闪亮的原因、含自感线圈的电路闭合及断开后电流的变化及其图像【详解】A．虽然开关闭合后一段时间内，电感器会产生自感电动势阻碍通过其电流增大，但电感器和灯泡位于不同支路，所以对灯泡的电流无阻碍作用，开关闭合后灯泡立即变亮，故A错误；BC．由图甲可知，开关闭合且电路稳定时，通过电感器和灯泡的电流方向均向左，由图乙可知，开关断开瞬间，电感器产生自感电动势阻碍通过其电流减小，此时灯泡和电感器位于同一回路中，通过灯泡的电流方向将变为反向，即向右，但大小不变，所以灯泡不会闪亮，故BC错误；D．I-t图像与t轴所围面积表示电荷量，由题意可知图乙中每小格表示0.04C，t轴下方曲线与t轴所围格数约为5格，所以开关断开后流过灯泡的电荷量约为0.2C，故D正确。故选D。8．C【难度】0.65【知识点】共振现象产生的条件及特点【详解】A.玻璃杯乙做受迫振动，振动频率等于驱动频率，所以若手指摩擦乙杯的频率为50Hz，则此时玻璃杯乙振动的频率为50Hz，故A错误；B.若在甲杯（或乙杯）中注入一定量的水，其固有频率会发生变化，故B错误；C.玻璃杯乙振动会通过空气传动到甲杯，若玻璃杯乙振动的频率为260Hz时，即振动频率等于玻璃杯甲的固有频率，玻璃杯甲会发生共振现象，故C正确；D.手指摩擦乙杯的频率越接近玻璃杯乙的固有频率，玻璃杯乙振动的振幅越大。而手指摩擦乙杯的频率越大，有可能越偏离玻璃杯乙的固有频率，振幅越小。故D错误。故选C。9．BC【难度】0.4【知识点】双杆在等宽导轨上运动问题【详解】A．导体棒只有通过磁场时才受到安培力，因两棒均匀速通过磁场，由能量关系知，克服安培力做的功与重力的功相等，有，所以安培力对a做的功为-0.6J，故A错误；B．设b棒在磁场中匀速运动的速度为，此时b棒相当于电源，棒与电阻R并联，此时整个电路的总电阻为b棒中的电流为根据平衡条件有设a棒在磁场中匀速运动时速度为，此时a棒相当于电源，b棒与电阻R并联，此时整个电路的总电阻为a棒中的电流为根据平衡条件有解得故B正确；C．设b棒在磁场中运动的时间为t，有因b刚穿出磁场时正好进入磁场，则解得，所以故C正确；D．设P点和Q点距的高度分别为、，两棒在进入磁场前均做自由落体运动，有，解得，故可得所以P点和Q点的高度差是故D错误。故选BC。10．BD【难度】0.65【知识点】利用动量守恒及能量守恒解决（类）碰撞问题【详解】甲以向右的初速度v与小球乙发生弹性正碰，动量守恒，机械能守恒联立解得然后乙又跟丙发生弹性正碰，动量守恒，机械能守恒解得故B正确，D正确。故选BD。11．BC【难度】0.65【知识点】波长、频率和波速的关系、机械波相关物理量的计算【详解】AB．根据题意有解得该简谐横波的频率质点P在任意（）内通过的路程可能等于也可能大于或小于10cm，故A错误，B正确；C．该简谐横波的传播速度故C正确；D．质点P在时刻沿y轴负方向振动且位于波峰下方，则质点P在0～2s内通过的路程大于0.3m，选项D错误。故选BC。12．AC【难度】0.65【知识点】波的干涉图样、判断干涉加强和减弱区【详解】A．介质中质点的起振方向与波源的起振方向相同，由于D质点开始振动的方向向上，所以三个波源的起振方向均为竖直向上，故A正确；B．由于O点到三个波源的距离相等，即波程差为零，所以O点为振动加强点，故B错误；C．根据几何关系可得若水波的波长为，则D点的波程差等于波长，所以D点为振动加强点，故C正确；D．根据题意，水波的传播速度为故D错误。故选AC。13．(1)细(2)ABC(3)减小(4)变亮【难度】0.65【知识点】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系【详解】（1）根据变压器原副线圈的电流与匝数关系可知，降压变压器中，副线圈的电流较大，为了使线圈热功率较小，副线圈的电阻应较小，即副线圈应用粗导线制成，原线圈的电流较小，可用细导线制成原线圈。（2）AB．原副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有微小差别，故AB符合题意；C．变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比微小差别，故C符合题意；D．原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，故D不符合题意。故选ABC。（3）根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系在实验中，该同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将减小。（4）将横条放在铁芯的A侧上，把横条慢慢推向B，此过程中副线圈B中的漏磁在逐渐减小，从而产生的感应电动势逐渐变大，故小灯泡亮度逐渐变亮。14．(1)大于(2)(3)【难度】0.65【知识点】验证动量守恒定律的实验步骤和数据处理、验证动量守恒定律的实验目的、原理、器材【详解】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒有在碰撞过程中机械能守恒有解得，要使碰后入射小球的速度则（2）1球和2球相撞后，2球的速度增大，1球的速度减小，且碰撞后两球都做平抛运动，竖直高度相同，在空中运动的时间相同，则2球的落地点的水平位移最大，故碰撞后2球的落地点是P点，被碰球2飞行的水平距离由图中线段表示。（3）[1]N为碰前入射小球落点的位置，M为碰后入射小球的位置，P为碰后被碰小球的位置，碰撞后两球都做平抛运动，竖直高度相同，在空中运动的时间相同，设在空中运动的时间为，则碰撞前入射小球的速度碰撞后入射小球的速度碰撞后被碰小球的速度若两球碰撞过程中动量守恒，则整理得[2]若此碰撞是弹性碰撞，则联立解得15．（1）（2）【难度】0.65【知识点】