新疆维吾尔自治区喀什地区莎车县2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试题（解析版）

第页，共页第13页，共13页莎车县2024-2025学年第一学期高二年级期末考试（物理）试卷（理科班）注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；2．请将答案正确填写在答题卡上。一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.在匀强磁场中，一根长0.1m的通电导线中的电流为20A，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为0.02N，则磁感应强度的大小为（）A.0.01T B.0.04T C.25T D.100T【答案】A【解析】【详解】由F=BIL可知，解得磁感应强度B=0.01T故选A。2.如图所示，在轮船的船舷和码头的岸边一般都固定有橡胶轮胎，轮船驶向码头停靠时与码头发生碰撞，对于这些轮胎的作用，下列说法正确的是（）A.减小轮船与码头碰撞过程中所受冲量B.减小轮船与码头碰撞过程中动量的变化量C.延长轮船与码头碰撞时作用时间，以减小碰撞时轮船与码头之间的作用力D.增大轮船与码头碰撞时受到的作用力【答案】C【解析】【详解】AB．对轮船靠岸与码头碰撞的过程，轮船的初、末速度不会受轮胎影响，轮船的动量变化量相同，根据动量定理，轮船受到的冲量也相同，A、B错误；CD．轮胎可以起到缓冲作用，延长轮船与码头碰撞时的作用时间，从而减小轮船因碰撞受到的作用力，C正确、D错误。故选C。3.以下关于四幅图的说法，正确的是（）A.图甲中礼花弹爆炸的瞬间机械能守恒B.图乙中A、B用压缩的弹簧连接放于光滑的水平面上，释放后A的动量守恒C.图丙中子弹击穿木球的过程中，子弹和木球组成的系统动量守恒D.图丁中小车位于光滑的水平面上，人将小球水平向左抛出后，车、人和球组成的系统动量守恒【答案】C【解析】【详解】A．图甲中礼花弹爆炸的瞬间，有化学能转化为机械能，所以机械能不守恒，故A错误；B．图乙中A、B用压缩的弹簧连接放于光滑的水平面上，释放后A、B组成的系统满足动量守恒，但A的动量不守恒，故B错误；C．图丙中子弹击穿木球的过程中，子弹和木球组成的系统可认为所受外力之和为零，系统满足动量守恒，故C正确；D．图丁中小车位于光滑水平面上，人将小球水平向左抛出后，车、人和球组成的系统满足水平方向动量守恒，但竖直方向系统不满足动量守恒，故D错误。故乡C。4.红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最大的是（）A.红光 B.橙光 C.黄光 D.绿光【答案】D【解析】【分析】【详解】红、橙、黄、绿四种单色光中，绿光的波长最小，频率最大，根据可知，绿光的光子能量最大，故D正确，ABC错误。故选D。5.斯诺克运动深受年轻人的喜爱，如图所示选手将质量为m的A球以速度v与质量为m静止的B球发生弹性碰撞，碰撞后B球的速度为（）A.v B.2v C.0.5v D.0.2v【答案】A【解析】【详解】两球发生弹性碰撞，则碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=mvA+mvB，由机械能守恒定律得：，解得：vA=0，vB=v；A．v，与结论相符，选项A正确；B．2v，与结论不相符，选项B错误；C．0.5v，与结论不相符，选项C错误；D．0.2v，与结论不相符，选项C错误；6.某一单摆的振动图像如图所示，则该单摆的（）A.摆长为0.1m B.周期为1.25sC.频率为1Hz D.振幅是4cm【答案】C【解析】【详解】BCD．由图像可知，单摆的周期T=1s频率为振幅为A=2cm选项C正确，BD错误；A．根据可知选项A错误。故选C。7.如图所示的各图所描述的物理情境中，产生感应电流的是（）A.甲图中开关S闭合稳定后，线圈N中B.乙图矩形导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中C.丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中D.丁图矩形导电线圈绕水平轴OO′匀速转动中【答案】C【解析】【详解】A．甲图中开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，所以线圈N中不产生感应电流，故A错误；B．乙图矩形导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中，穿过线圈平面的磁通量不变，所以线圈中不产生感应电流，故B错误；C．丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中磁通量发生变化，所以会在金属框中产生感应电流，故C正确；D．丁图矩形导电线圈绕水平轴OO′匀速转动中，穿过线圈的磁通量始终为零，所以在线圈中不会产生感应电流，故D错误。故选C。8.下列关于波的说法正确的是()A.当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显B.只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样C.当波源与观察者相互接近时，观察到的频率变小，音调变低D.一切种类的波都能产生干涉和衍射现象【答案】D【解析】【分析】【详解】A．当波长比孔的宽度大得越多时，波的衍射越明显，故A错误；B．只要是两列频率相同的波叠加，都能产生稳定的干涉图样，故B错误；C．当波源与观察者相互接近时，观察到的频率变大，音调变高，故C错误；D．干涉和衍射是波特有的，一切种类的波都能产生干涉和衍射现象，故D正确。故选D。二、多项选择题（本题有4道小题，每小题至少有一项符合题目要求，每题4分，共16分）9.图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则下列说法中正确的是（）A.1与2的波长、频率相等，但波速不等B.1与2的波速、频率、波长均相等C.2与3的波速、频率、波长均相等D.2与3的频率相等，波速、波长均不等【答案】BD【解析】【详解】AB．波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A错误，B正确；CD．2、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由v=λf得波长不同，故C错误，D正确。故选BD。10.关于能量和能源，下列说法正确的是（）A.能量耗散会导致能量品质降低B.可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡C.煤炭、石油等石化能源是清洁的、可再生能源D.能量在转化和转移过程中总量保持不变，所以没有必要节约能源【答案】AB【解析】【详解】A．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，故A正确；B．可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡，故B正确；C．煤炭、石油等石化能源是不可再生能源，故C错误；D．能量在转化和转移过程中总量保持不变，但能量的转化具有方向性，所以需要节约能源，故D错误。故选AB。11.一列简谐横波沿x轴传播，周期为2s，t=0时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（）A.该波的波速为1.0m/sB.该波沿x轴正方向传播C.t=0时质点a和质点c速度为零D.t=0.5s时介质中质点a向y轴正方向运动【答案】AC【解析】【详解】A．该波的波速为故A正确；B．介质中质点b向y轴负方向运动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；C．t=0时质点a处于波峰，质点c处于波谷，二者速度均为零，故C正确；D．由于0.5s等于四分之一周期，所以t=0.5s时介质中质点a回到平衡位置，且向y轴负方向运动，故D错误。故选AC。12.如图所示，R1为热敏电阻（阻值随温度升高而减小），R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E、内阻为R，电压表和电流表均为理想电表。如果R1的温度升高，则（）A.电压表示数减小B.电压表示数增大C.电流表示数减小D.电流表示数增大【答案】AD【解析】【详解】如果R1的温度升高，则阻值减小，总电阻减小，总电流变大，即电流表示数增大，内阻以及R2的电压变大，则电压表读数减小。故选AD。三、实验探究题（本题共计2小题，每空2分，共计16分，）13.在“验证动量守恒”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置和原理如图所示。（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则要求m1______m2，r1______r2（选填“”、“”和“”）。（2）用天平测量两个小球的质量m1、m2，实验中分别找到m1碰前的平均落地点P和m1、m2相碰后平均落地点的位置，经测量，小球的落地点到O点的距离分别为OP、OM、ON。通过验证等式______成立，从而验证动量守恒定律。【答案】（1）①.>②.=（2）【解析】【小问1详解】[1]为防止两球碰撞后入射小球反弹，所以入射小球质量应大于被碰小球质量，即[2]为使两球发生对心正碰，两球半径应相等，即。【小问2详解】由图可知，P是入射小球碰撞前的落点，M是入射小球碰撞后的落点，N是被碰小球碰撞后的落点，实验需要验证两边同时乘以小球做平抛运动的时间t，可得14.小李同学在“用单摆测定重力加速度”实验中：（1）用游标卡尺测实验所用的匀质小球的直径D，如图1所示，则小球的直径D是_____mm。（2）下列做法正确的是_____。（填正确答案的标号）A.为减少误差应选用轻质小球B.记录摆球完成一次全振动的时间C.选用的细线应细、质量小，且不易伸长D.从摆球到达最高位置时开始计时（3）如果他在实验中误将49次全振动记为50次，测得的g值______（填“偏大”或“偏小”或“准确”）（4）实验时改变摆长，测出几组摆线长度l和对应周期T的数据作出l-T2图像。如图2，利用图2中给出的坐标求出重力加速度，其表达式g=_____。（用T1、T2、l1、l2、D、表示）若该同学实验操作步骤完全正确，那么纵轴截距的绝对值是_____。（用D表示）【答案】（1）12.5（2）C（3）偏大（4）①②.【解析】【小问1详解】小球的直径D是【小问2详解】A．为减少误差应选用密度大的小球，A错误；B．记录摆球完成多次全振动的时间，然后取平均值求周期，B错误；C．选用的细线应细、质量小，且不易伸长，C正确；D．在摆球到达最低位置时开始计时，此时速度大，误差小，D错误。故选C。【小问3详解】根据单摆的周期公式解得如果他在实验中误将49次全振动记为50次，测得的g偏大。【小问4详解】根据单摆的周期公式解得结合l-T2图像可知其斜率为解得图像纵轴截距的绝对值是小球的半径四、解答题（本题共计4小题，共计36分，）15.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况，如图所示。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度，求：（1）手机接触头部之前的速度大小；（2）手机对头部的作用力大小。【答案】（1）2m/s；（2）2.4N，方向竖直向下【解析】【详解】（1）由题知手机下落做自由落体运动代入数据解得手机接触头部之前的速度（2）规定竖直向下为正方向，对手机根据动量定理得代入数据解得头部对手机的负号表示方向，故F方向竖直向上。由牛顿第三定律可得，手机对头部的作用力大小2.4N，方向竖直向下。16.某直流电动机提升重物的装置如图，重物质量为，电源电压恒为，不计各处摩擦，当电动机以的速率匀速提升重物时，电路中的电流强度为。求：（1）电动机消耗总功率；（2）电动机输出的机械功率；（3）电动机线圈的电阻。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）电动机消耗总功率为（2）电动机输出的机械功率为（3）电动机线圈电阻消耗的功率为又解得电动机线圈的电阻为17.一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时刻波源开始振动，0～4s内波源的振动图像如图甲，t=4s时刻的波形图如图乙。（1）该波的传播速度；（2）波源在0～6s内通过的路程；（3）x=6m处的质点第一次到达波峰的时刻。【答案】（1）0.5m/s；（2）24cm；（3）13s【解析】【详解】（1）由图甲可知该波的周期为由图乙可知该波的波长为则该波的传播速度为（2）由图甲可知该波的振幅为由于则波源在0～6s内通过的路程为（3）由题图甲、乙知，时波峰在1.5m处，该波峰要传到6m处，需要的时间为所以处的质点第一次到达波峰的时刻为18.如图所示，一轻质弹簧两端连着