山东省聊城市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题 含解析

2024—2025学年度第一学期期末教学质量抽测高二物理试题本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。所有试题的答案均在答题卡的指定位置作答，在试卷上作答不得分。一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.随着科技的发展，越来越多的人选择使用蓝牙耳机进行通话。如图所示，手机先接受来自基站的电磁波（甲波），再使用电磁波（乙波）与蓝牙耳机进行通信。关于此过程，下列说法正确的是（）A.甲、乙波都是纵波，都能在真空中传播B.甲、乙波都具有能量，都是一种客观存在的物质C.在真空中，甲波的传播速度比乙波的小D.甲波与乙波在真空中相遇时可能发生干涉现象【答案】B【解析】【详解】A．甲、乙波都是横波，都能在真空中传播，选项A错误；B．甲、乙波都具有能量，都是一种客观存在的物质，选项B正确；C．在真空中，甲波的传播速度等于乙波的传播速度，选项C错误；D．甲波与乙波频率不同，则在真空中相遇时不可能发生干涉现象，选项D错误。故选B。2.如图所示，圆形线圈共有n匝，半径为R。线圈内虚线同心圆半径为r，虚线内分布有磁感应强度大小为B匀强磁场，方向垂直线圈平面。下列说法正确的是（）A.穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为B.穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为0C.穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为D.穿过线圈的磁通量为；若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为0【答案】A【解析】【详解】穿过线圈的磁通量为若线圈绕某直径旋转180°，线圈磁通量变化量的大小为故选A。3.某同学在一次实验中需要一块量程为0~2A的电流表，但实验室中只有一种型号的电流表。已知这种电流表量程为0~0.6A，内阻为0.7Ω。以下改装方案可行的（）A.将阻值为0.7Ω的电阻与其串联 B.将阻值为0.7Ω的电阻与其并联C.将阻值为0.3Ω的电阻与其并联 D.将阻值为0.3Ω的电阻与其串联【答案】C【解析】【详解】由题知，将0~0.6A量程电流表改成0~2A量程的电流表，故需要并联一个小电阻，根据改装原理有解得故选C。4.一束单色光在不同条件下会形成很多有趣的图样。下列四幅图分别为光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过双缝、光通过单缝后，在光屏上形成的图样。图样中有一幅形成原理与其他不同，该图样是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过单缝后发生的都是光的衍射现象；而光通过双缝发生的光的干涉现象。可知图像C是光的干涉条纹，形成原理与其他不同。故选C。5.如图所示，以恒定角速度沿顺时针方向、绕其圆心做匀速圆周运动的细橡胶圆环，与毛皮摩擦后均匀带电。已知圆环的半径为R，带电量为Q。关于橡胶圆环转动形成的等效电流说法正确的是（）A.大小，方向沿逆时针 B.大小，方向沿顺时针C.大小，方向沿顺时针 D.大小，方向沿逆时针【答案】A【解析】【详解】细橡胶圆环与毛皮摩擦后带均匀负电，则等效电流方向沿逆时针；根据电流的定义式有故选A。6.图甲是某同学用热敏电阻制作电子温度计的电路图，其中是定值电阻，是热敏电阻。图乙是该热敏电阻阻值随温度变化的关系图线。电源电动势和内阻保持不变，若环境温度升高则（）A.电压表的示数变大 B.电流表的示数变小C.电路消耗的总功率变小 D.电压表与电流表示数变化量的比值不变【答案】D【解析】【详解】AB．若环境温度升高，则R2阻值减小，总电阻减小，总电流变大，即电流表示数变大，电源内阻和R1的电压变大，则电压表读数减小；选项AB错误；C．根据P=IE可知电路消耗的总功率变大，选项C错误；D．根据U=E-I(R1+r)可知电压表与电流表示数变化量的比值不变，选项D正确。故选D。7.如图所示，一光滑圆轨道固定于竖直平面内，圆心为O，A、B分别是轨道的最低、最高点。C点位于轨道上，且AC弧长远小于轨道半径。将两个可视为质点的小球分别从B、C两点，同时由静止释放。从B点和C点释放的小球第一次到达A点所用的时间分别为和，则为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】从B到A的小球做自由落体运动，则有解得由题知，AC弧长远小于轨道半径，故从C到A的小球可以认为是做单摆运动，则有故。故选B。8.如图所示，水平地面上的集装箱内静止放置一个质量为m的景观石球，由于某种原因，石球获得向左的速度v，石球和集装箱内壁来回碰撞几次后，最终静止，集装箱始终静止，则整个过程中（）A.石球和集装箱受到的冲量大小相等B.集装箱受到石球的冲量大小为零C.集装箱对石球的冲量大小为mv，方向向右D.地面的摩擦力对集装箱的冲量大小为mv，方向向右【答案】D【解析】【详解】A．根据动量定理，石球受到合力的冲量（也是水平方向所受集装箱的冲量）为“-”代表方向向右；而箱子静止不动，则箱子受到的冲量始终为零，故A错误；B．水平方向上石球对集装箱的冲量为mv，竖直方向上，石球对集装箱的压力的冲量竖直向下（大小未知），根据矢量的合成可知，石球对集装箱的冲量不为零，故B错误；C．石球受到合力的冲量为mv，石球受到重力、集装箱给它的力，根据矢量的合成可知，集装箱对石球的冲量大小不为mv，故C错误；D．集装箱对石球水平方向的冲量大小为mv，方向向右；根据牛顿第三定律，石球对集装箱水平方向的冲量大小为mv，方向向左；又因为摩擦力与铁球对箱子的作用力等大反向，所以摩擦力对箱子的冲量为mv，方向向右，故D正确。故选D二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.物理学是一门以实验为基础的自然科学，下列描述中符合物理学史的是（）A.奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系B.法拉第通过实验发现了电磁感应现象，使人们对电与磁的认识有了深入的认识C.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在并推断出光是一种电磁波D.安培通过实验第一次证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路【答案】AB【解析】【详解】A．奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，选项A正确；B．法拉第通过实验发现了电磁感应现象，使人们对电与磁的认识有了深入的认识，选项B正确；CD．麦克斯韦预言了电磁波并推断出光是一种电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项CD错误。故选AB。10.如图甲所示，是一位同学在平静的湖面上做水波干涉实验的情景，图乙是某时刻水波的示意图。实线表示波峰，虚线表示波谷。M、P、Q、N、S的位置如图所示，其中M、P、Q三点始终在同一条直线上。若波源的振动周期是0.2s，则下列说法正确的是（）A.在两列波传播的过程中，P处质点的振动始终加强的B.在两列波传播的过程中，N处质点的振动始终减弱的C.此刻开始计时，S处质点经过0.1s会随水波传播到N处D.此刻开始计时，0.9s时M处质点的高度会和远处平静的湖面一致【答案】AB【解析】【详解】A．M点是波峰和波峰叠加，Q点是波谷和波谷叠加，则MQ均为振动加强点，且始终振动加强，故P处质点的振动始终加强的，故A正确；B．N点为波峰与波谷叠加，质点的振动始终减弱的，故B正确；C．质点不会随着波迁移而迁移，故C错误；D．M点为振动加强点，经过此点位于波谷位置，高度低于远处平静的湖面，故D错误。故选AB。11.某次对电动机性能的测试采用如图所示电路，已知电源的电动势为，内阻为，电阻，滑动变阻器的最大阻值为6Ω，电动机额定电压，线圈电阻。开关闭合后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为9V时，电动机恰好正常工作。则（）A.两端的电压为3V B.消耗的功率为9WC.的阻值为1Ω D.电动机正常工作的机械功率为10W【答案】ACD【解析】【详解】A．由电路可知，两端的电压为U1=9V-6V=3V选项A正确；B．消耗的功率为选项B错误；C．电路中的总电流可知的阻值为选项C正确；D．通过电动机的电流电动机正常工作的机械功率为选项D正确。故选ACD。12.一种导轨式电磁推进装置的原理如图所示，两平行长直光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间垂直放置一电阻为R的金属棒，始终与导轨接触良好。电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流出。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度与电流的关系式为（k为已知常量）。金属棒由静止开始加速，当金属棒从区域Ⅰ进入区域Ⅱ时，回路中的电流由I变为2I。已知两导轨内侧间距为L，两区域的水平长度均为x，金属棒的质量为m，导轨电阻不计。（）A.金属棒在两区域中所受安培力的大小之比为B.金属棒在经过两区域右边界时速度大小之比为C.从静止开始经过两级区域推进后的通过金属棒的电荷量D.从静止开始经过两级区域推进后金属棒产生的热量【答案】BCD【解析】【详解】A．电流加倍后，磁场也加倍，根据安培力公式可知，金属棒在两区域中所受安培力的大小之比为1:4，故A错误；B．金属棒受安培力提供加速度，根据牛顿第二定律有可知，金属棒在两区域中的加速度之比为1:4，设加速度分别为，，第一区域有第二区域有所以金属棒在经过两区域右边界时的速度大小之比为，故B正确；C．第一个区域有，，通过第一个区域时经过金属棒的电量为第二个区域有，通过第二个区域时经过金属棒的电量为从静止开始经过两级区域推进后的通过金属棒的电荷量为解得故C正确；D．根据焦耳定律有故D正确；故选BCD。三、非选择题：本题包括6个小题，共60分。13.某同学想“估测排球从空中落下到弹起过程中对地面平均作用力”。他设计的部分实验步骤如下：①压力传感器水平固定于地面，组装实验器材如图甲所示；②质量为m的排球由压力传感器正上方从静止自由下落，释放时排球下边缘与压力传感器的距离为H；③排球落到压力传感器上，弹起到最大高度时，下边缘与压力传感器的距离为h；回答以下问题：（1）计算机输出的传感器受力F与时间t的关系图像如图乙所示，排球与压力传感器的接触时间可表示为___________；（2）忽略空气阻力，重力加速度为g，排球弹起时的速度大小为___________；（3）若不考虑排球重力，排球与传感器接触过程中，对传感器的平均作用力大小为___________。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】由图可知排球与压力传感器的接触时间可表示为【小问2详解】弹起到最大高度时，下边缘与压力传感器的距离为h，根据速度—位移公式有解得【小问3详解】排球落到压力传感器的速度为规定向上为正方向，对排球根据动量定理有解得由牛顿第三定律可知，排球与传感器接触过程中，对传感器的平均作用力大小为14.物理兴趣小组在维修玩具小车电路时，想测量小车内部专用电池的电动势（约为9V）和内阻。实验室提供的器材有：电压表V（量程为0~15V，内阻未知），电流表A（量程为0~0.6A，内阻），滑动变阻器R、开关，导线若干。（1）如图所示，某同学设计了甲、乙两种电路，为使测量更精确，实验电路应选择___________（填“甲”或“乙”）（2）根据选择的电路，正确连接并实验，根据实验测得的电压表示数U与电流表示数I的多组数据，作出图像如图丙所示。进一步分析可知该电池的电动势___________V、内阻___________。（结果均保留三位有效数字）（3）如果不考虑偶然误差，实验测得的电动势___________（填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。【答案】（1）甲（2）①.9.30②.8.90（3）等于【解析】【小问1详解】电流表的内阻已知，选择甲电路图的测量更精确。【小问2详解】[1][2]由闭合电路欧姆定律有结合图丙的斜率与截距可知V，解得【小问3详解】本实验中因考虑到了电流表内阻影响，电流为0时，电压表示数即为电动势，所以测得的电动势等于真实值。15.某景观公园中有个足够大的水池，为营造更好的视觉效果，水池内部表面都涂上了吸光材料，水池底部安装了一些高亮度的单色点光源，夜晚在水面上会形成一系列不重合的光斑。从某单色光源射向水面的光线中，有一条入射角为的光线，该光线射出水面的折射角为，已知水深为d、求（1）水对该种色光的折射率；（2）该光源在水面形成光斑的面积。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】根据折射定律可得水对该种色光的折射率【小问2详解】光从水面射向空气的临界角则C=45°光源在水面形成光斑的面积16.如图所示是一列机械横波某时刻的波形图，波沿x轴正方向传播，质点P的坐标，从此时刻开始计时。（1）若时，质点P再次经过0时刻位置，且向y轴正方向运动，求该列机械波的波速；（2）若时，质点P第一次到达正向最大位移处，求该列机械波的波速；（3）若时，质点P恰好经过平衡位置，求该列机械波的波速。【答案】（1）（2）0.45m/s（3）【解析】【小问1详解】因t=0时刻质点P沿y轴正向运动，若时，质点P再次经过0时刻位置，且向y轴正方向运动，可知经过的时间为该列机械波的波速；【小问2详解】若时，质点P第一次到达正向最大位移处，则波向右传播该列机械波的波速【小问3详解】若时，质点P恰好经过平衡位置，可知波向右传播该列机械波的波速17.如图所示，光滑水平地面上有等厚的长木板B、物块A和物块D，物块C置于长木板右端，且三个物块均可以视为质点。开始时A、B、C、D均处于静止状态，某时刻A获得向右的初速度，和B碰撞瞬间粘合在一起。当A、B、C速度恰好相等时，B和D发生弹性正碰。已知C和B之间的动摩擦因数为，，木板长，重力加速度大小为。求：（1）A和B碰后的瞬间，B的速度大小；（2）开始时B和D之间的距离；（3）B和D碰后的瞬间，D的速度大小；（4）通过计算判断C最终是否会落到地面。【答案】（1）（2）3.5m（3）（4）不会【解析】【小问1详解】A和B碰后瞬间粘合在一起，根据动量守恒定律有解得【小问2详解】A和B碰后到A、B、C速度恰好相等时，根据动量守恒定律有解得对AB根据牛顿第二定律有根据速度—位移公式有解得mC的位移为解得m由于m<，则C还未滑离AB。【小问3详解】B和D发生弹性正碰，根据动量守恒定律有根据能量守恒定律有解得，【小问4详解】B与D碰撞后，对ABC有解得m/s根据能量守恒定律有解得m<所以C不会从AB上滑离。18.离子注入是制作半导体芯片的重要工序，一般是通过往纯净的硅片中注入硼离子或磷离子来