山西省大同市2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题

大同市2025届高三年级第一次学情调研测试 物理 注意事项： 1,答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应的位置。 2.全部答策在答题卡上完成，答在本试卷上无效。· 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑。如需改动，用橡皮插千净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5m 的黑色笔远签字笔写在答题卡上。 4.本试卷共100分，考试时间75分钟。考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项符合题目要求。 1.2024年4月3日7时58分（北京时间），中国台湾海域发生7.5级地震。自然资源部海啸 预警中心根据初步地震参数判断，地震可能会在震源周围引发局地海啸。海啸波是波长 很长的浅水波，其传播速度=√，其中g为重力加速度，h为海洋的深度。一般在深 而广阔的海洋，其传播速度约500km/h至1000km/作，且传播过程中能量损失很少。同 海啸波在深海区和浅海区传播时，下列说法正确的是 A.波速和波长均不同 B.频率和波速均不同 C.波长和周期均不同 D.周期和频率均不同 2.一弹性小球从离地板“定高度的地方自由释放，与地板碰撞时没有机械能损失。设小球 所受的空气阻力的大小与速率成正比，则小球从释放到第一次上升到最高点的过程中， 小球运动的速度一时间图像可能正确的是 3.每年“五”前后，大同在古城墙附近会开启音乐喷泉，其中喷泉池水下的彩灯射出的彩 光装点了古城周边夜景。如图甲所示，水下有一点光源S,可以发出两种不同颜色的4光 和b光，其中任光均可在水面上形成一个有光射出的圆形区域，俯视图如乙图所示，已 知低水位时S发出的a光在水面形成的圆形区域与某一高水位时b光形成的区域面积 等大，则下列说法正确的是 高三物理试题 第1页（共8页） 空气 点光那S 发光区城 图甲 图乙 A.a光的频率比b光的大 B.用同一装置做双缝干涉实验，a光的相邻千涉条纹间距比b光的小 C.a光发生全反射的临界角比b光的小 D.a光在水中的传播速度比b光的大 4.如图所示，金属棒N两端由等长的轻质细线水平悬挂，处丁竖直向上的匀强磁场中，棒 中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为0。则 A.仪棒中的电流变小，0变大 B.仅两悬线等长变长，变大 C.仅金属棒质量变大，变小 D).仅磁感应强度变大，0变小 5.2024年5月3日，我国发射了“嫦娥六号”探测器，开启了人类首次对月球背面采样返回 任务。本次登陆月球，“嫦娥六号”需经历如图所示的3次变轨过程（其中【为圆轨道， Ⅱ、Ⅲ为椭圆轨道)，之后择机进入着陆过程，然后进入月球表面。已知P点为四条轨道 的共切点，Q点为轨道Ⅱ上的远月点，引力常量为G,则下列说法正确的是 棉燎“六号” 轨道正， 轨道亚， 轨避】 月难 地月转移轨道 A.“嫦娥六号”在轨道上运动时，运行的周期Tm<Tm<T B.若轨道】近似贴近月球表面，已知“嫦娥六号”在轨道I上运动的周期，可以推知月球 的密度 C.“嫦娥六号”在轨道Ⅱ上经过P点与轨道I上经过该点，由丁轨道不同，加速度也不 同 D.“嫦娥六号”在轨道Ⅱ上由P点运动到Q点的过程中，由于引力做负功，其机械能逐 渐减小 高三物理试题·第2页（共8页） 6.如图所示，有一直角三角形ABC,∠A=30°，∠C为直角，在AC边上某点固定一点电荷 为场源电荷，且满足PA=>0,则下列说法正确的是 A.该点电荷带负电 B B.沿着CB边，从C点到B点，电场强度大小逐渐减小 C.将另一正电荷沿着AB边，从A点移到B点，其电势能先 减小后增大 D.A、C两点处电场强度大小之比为4：1 7.在每年的YadnyaKasada节日里，国外印尼民众都会聚集在当地的火山口，向其中投掷物 品祈求来年好运和丰收。如图，若有一个截面近似呈抛物线形状的小型火山谷MON, M、N为火山口处的两点，且M高于N,O为谷底（抛物线的顼点），O点切线水平。现有 两人从M、N两点分别以初速度、2水平抛出两不同物品，同时击中O点（不考虑碰 撞)，不计空气阻力，则两物品 A.初速度与2大小一定相等 B.在抛出过程中，相同时间内的速度变化量一定不同 C.必须同时抛出 D,击中O点时速度大小一定相等 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个 或两个以上正确答案，全选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.如图甲，现有一固定在地面上的四分之一圆弧轨道PQ,O点为圆心，OP水平，OQ竖 直，其半径R=1m。某学习小组将一质量为m=1kg的小物块（可看成质点）从圆弧轨 道上的P点由静止释放，下滑过程中设物块和圆心连线与OP的夹角为8，然后利用影像 追踪软件绘制了物块速率v与0的关系图像，如图乙，重力加速度g取10m/s2。下列说 法正确的是 厨甲 图 高三物理试题 第3页（共8页） A从日=看起，物块合力为零，开始做匀速驱周远动 B.当6=晋时，物块重力的瞬时功率为5W30W C.在吾-受区间内，物块受到的摩擦力大小恒定 D.在吾-受区间内，物块减小的机械能为5J 9.作为大同装备制造业的龙头，“大同机车”已成为了我国电力机车走向世界的一张名片！ 如图为某电力机车的供电流程的简化图，利用可视为理想变压器（原、副线圈匝数比为 :2)的牵引变电所，将电网中高压(220kV)降至U(27.5kV),再通过接触网上的电线 与车顶上的受电弓使机车获得U为25kV的额定工作电压，电力机车牵引变压器将此电 压进一步降压，多路输出到动力系统中其他用电设备。下列说法正确的是 接触网 受电习 发电厂 力车厢 铁执 牵列变压器 A.牵引变电所中变压器原、副线圈匝数之比为：n2=4:1 B.若该机车运行功率增大，由于匝数比不变，故机车的工作电压仍为25kV C.若该机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 D.若在额定电压下，该机车的输入功率为10000kW,则牵引变电所到机车间的等效电 阻r为6.252 10.如图所示，光滑绝缘的水平面上边界PQ的右侧有垂直纸面向 XX XXXX XXX 里的匀强磁场，磁感应强度为B,现给正方形刚性导线框abcd XXX XXXXX 一一水平向右的初速度，线框恰能完全进入磁场区域。已知线框 XXX ·边长为L,质量为m,每个边长的电阻均为R,则 A.线框的初速度大小为 mR B.在进入磁场的全过程中，通过线框横截面的电荷量为 4R C.在进入磁场的全过程中，线框产生的总焦耳热Q。为 32mR2 D.线框刚进入磁场时，cd两点间的电势差U为一 BL 16mR 高三物理试题 第4页（共8页） 三、实验题：本题共2小题，共14分。 ]1.(6分)在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将 白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞 出，落在水平挡板M个N上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会 在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列 痕迹点。 线 (1)下列实验条件必须满足的有 A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末段水平 C.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D.图中档条MN每次必须等间距下移 (2)在某次实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水 平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的 运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置， 且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依 次为1、、x,忽略空气租力的影响，下面分析正确的是 斜槽 水平板 A.I2-I>I3-x2 B.T2-<xa-I2 C.x2一x1=x3-x2D.无法判断 (3)乙同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对 做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片 如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有 方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实 验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时，其速度的 高三物理试题 第5页（共8页） 水平分量大小为 m/s:根据图中数据可得，当地重力相速度的大小为/ s。(结果均保留两位有效数字) 纸板 6.1cm 8.6cn 1.0cm 13.4cm 木板 12.(8分)实验室有一只电流表，满偏电流I为200A,内电阻r约2002。某同学欲用半偏 法测量该电流表的内电阻，然后把这只电流表改装成量程为6V的电压表。 实验室还能提供实验器材规格如下： A滑动变阻器(0-50k2) B.滑动变阻器(0-10) C.电阻箱(0-99992) D.电源（电动势为6V,内阻不计） E.开关两个、导线若于 (1)滑动变阻器应选用 (填选项序号)。 (②)将测电流表内电阻的实物连线图补充完整。 (3)实验时进行的主要步骤有： ①把滑动变阻器阻值调到最大，在开关S,断开的前提下，闭合开关S1; ②调节滑动变阻器的触头，使电流表指针偏转到满刻度； ③闭合开关S2,在滑动变阻器阻值保持不变的前提下，调节电阻箱使得电流表指针指向 表盘中央刻度： ④记下电流表指针指向表盘中央刻度时电阻箱的读数R。=180: 根据以上实验得到的数据，电流表内阻的测量值r。=__Ω，的测量值与真实值相比 (填“偏大”或“偏小”)。 (4)把这只电流表改装成量程为6V的电压表需要 (填“串联”或“并联”)一只阻 值为Ω的定值电阻。 高三物理试题· 第6页（共8页） 四、计算题：本题共3小题，共40分。解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写明数值和单位。 13.(10分)如图所示，一种巨型娱乐器械可以让游客体验超重和失重状态。该器械可乘坐多 人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上48m的高处，然后座舱从静止开始以a =8/s的加速度匀加速下落h=16m,启动制动系统，座舱又匀减速下落，到地面时刚 好停下。已知重力加速度g=10m/s2。求： ()座舱的最大速度大小及匀减速下落过程的加速度的大小？ (2)若座舱中某乘客为50kg,在匀减速下落过程中，座椅对该位游客的支持力是多少？ 14.(14分)如图所示，在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y<0的区域内有垂 直于坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的电子从y轴上A点以沿x轴 正方向的初速度开始运动。当电子第一次穿越x轴时，恰好到达D点：当电子第二次 穿越x轴时，恰好到达D点关丁坐标原点的对称点C点。D、C两点均未在图中标出。 已知A、D两点到坐标原点的距离分别为h、2h,不计电子的重力，求： (1)电场强度E的大小： (②)磁感应强度B的大小： (3)电子从A运动到经过D、C两点再回到A经历的时间t。 XXXXX 高三物理试题· 第7页（共8页） 15.(16分)如图所示，一根劲度系数为的轻质弹簧左端固定，右端与静置在光滑水平面上 K点的小球B相连，小球B的右侧静置着一滑块C,其上表面是半径为R的子光滑圆驭 轨道。现将一质量为m的小球A从圆弧最高点M由静止释放，小球A沿轨道滑下后， 在水平面上与小球B发生弹性碰撞，碰撞时间忽略不计。已知小球B、滑块C的质量均 为2n,小球A、B均可视为质点，重力加速度为g,求： (1)小球A下滑到圆弧轨道最低点N时，滑块C的速度大小： (2)判断小球A与小球B作用后能否追上滑块C? (3)弹簧弹性势能的最大值： 高三物理试题 第8页（共8页）大同市2025届高三年级第一次学情调研测试 参考答案 1.A【解析】由海啸波的传播速度=√，可知其在深海和浅海区传播时，速度会不同，而对同一海 啸波，其频率是由波源（震源）决定的，故频率不变，又T=子，其周期也不变，结合入=T可知，波 长发生改变，即海啸波在深海和浅海区传播时的波速和波长均不同，周期和频率均相同，A项正 确，B、C、D项错误。 2.D【解析】小球所受空气阻力的大小与速率成正比，即f=k知，根据牛顿第二定律可知，小球下降过 程中满足g一k如=ma1,可知小球的加速度从g开始逐渐减小。在小球碰后上升的过程中有g +0=,可知小球的加速度从大于g的值逐渐减小到g。又由速度一时间图像的切线斜率表 示加速度，可知D选项符合题意，故D项正确。 3.D【解析】由题中低水位时α光在水面形成的圆形区域与某一高水位时b光形成的区域面积等大， 可知在水中发生全反射时a光比b光的临界角大，C项错误：同时根据smC=,得a光的折射率 比b光的小，即a光的频率比b光的小，a光的波长比b光的大，A项错误：又根据n=号，得a光在 水中传播速度比b光的大，D项正确：再依据△r=,可得a光的相邻干涉条纹间距比b光的 大，B项错误。 4.C【解析】金属棒受力如图所示，金属棒平衡，可得m目==LB,金属棒中电流1变小，日角 mgmg 变小，故A项错误：两悬线等长变长，0角不变，故B项错误：金属棒质量变大，0角变小，故C项正 确：磁感应强度变大，0角变大，故D项错误。 5.B【解析】根据开普勒第三定律号=k,可知，“嬉娥六号“在轨道上运动时，运行的周期满足Tm> T>T,故A项错误：根据G=m(竿)R,以及M=言Rp,解得p=祭，即若轨道1近 R2 似贴近月球表面，己知“嫦娥六号”在轨道【上运动的周期，可以推知月球的密度，B项正确：“嫦娥 六号”在轨道Ⅱ上经过P点与轨道I上经过该点时，受到的万有引力相同，根据牛顿第二定律可 得，其加速度相同，故C项错误：“嫦娥六号”在轨道Ⅱ上由P点运动到Q点过程中，其机械能守 ·第1页·共6页 恒，故D项错误。 6.B【解析】由于PA=pg>0,只有正电荷周围的电势处处大于零，故A项错误：如图作AB连线的中 垂线DE交AC边于E点，由题意可得，E点即为场源电荷的位置处，又据E=k9,从C点到B 点，逐渐增大，电场强度大小逐渐减小，B项正确：又据正电荷周围电势的分布特征，从A点移到 B点的过程中，电势先升高后降低，同时据E=qp,该过程中电势能先增大后减小，C项错误：依 据图中几何关系，可得AE=2EC,即A、C两点处电场强度大小之比为1：4，D项错误。 7.A【解析】平抛运动的时间是由实际下落的高度决定的，根据及=号g,为保证两物品同时击中0 点，故必须M点物品先被抛出，C项错误：根据g=是，相同时向内两物品的速度变化量一定相 同，B项错误：已知O为抛物线MON的顶点，则以O为原点建立xOy直角坐标系，设抛物线 MON对应的表达式为y=ax(a>0),M、N两点在坐标分别为（一x1,y)和(x2,),由于两平抛 运动在竖直方向为自由落体运动，有=au=,必=m=号g,两平抛运动在水平方向为匀 速直线运动，有x,=t,=,联立可得改=，整理可得，=，故A项正确：因=， 但在竖直方向有，=g>2,=g2,故两分速度合成后可知两小球击中(O点的速度大小不同，故 D项错误。 8.BD【解析】由v-日图像，可知从8=无起，物块开始做匀速圆周运动，但其合力一定不为零，故A 项错误：当0=晋时，物块重力的瞬时功率P=mg0c0s0=5V30W,B项正确：在晋受区间内， 物块做匀速圆周运动，其所受摩擦力与重力沿切线向下的分力等大反向，即f=mng cos9,随9增大 物块受到的摩擦力大小逐渐减小，故项错误：在音号区间内，由于物块动能不变，其减小的机 械能即为减小的重力势能，即△E=mgR(1一sin)=5J,故D项正确。 9.CD【解析】由电网的高压U为220kV,U2为27.5kV,得m1:2=220kV:27.5kV=8:1,故A项错 误：若机车运行功率增大，则牵引变电所副线圈输入功率增大，而副线圈电压不变，所以牵引变电 所至机车间之间的电流增大，热损耗功率也会随之增大，导线电阻分压增大，机车工作电压将会低 于25kV,故B项错误，C项正确：根据功率关系可得P=U1,其中U=25kV=25000V,则电流 ·第2页·共6页 为1==400A,则牵引变电所至机车间的等效电阻为R=,少=6,25Q,故D项正确。 10.BC【解析】设导线框的初速度为，取向右为正方向，对其运动的全过程，由动量定理得，一BL△1 =0-6,其中IAr=g= 服，则w=故A项错误，B项正确：根据能量守恒，线框进入磁 B 场过程中，动能减小，热量增加，即Q。=·C项正确：在线框选入酸场时，由于= 4mR' 则cd边切割磁感线产生的感应电动势为E=B 不，两点间的电势差为-B头故D项错误 11.【答案】(1)BC(1分)：(2)A(1分)：(3)1.0(2分)：9.7(2分) 【解析】(1)为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不 需要光滑，故A错误，C正确：为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正 确：挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D错误。故选BC。 (2)因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越 来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以x2一x1>x一x2:故选A。 (3)[1][2]由题意，根据图中数据可得，小球运动到图中位置A时，水平方向上有x=1= 可得其速度的水平分量大小为=5×10 0.05m/s=1.0m/s 根据图中数据在竖直方向上，根据逐差法可得g=01.0+13.4二6.1-8.6)×10m/,=9.7m/ 4×0.05 12.【答案】(1)A(1分)：(2) (1分)：(3)180(1分)：偏小(2分)：(4)串联(1分)： 29820(2分) 【解析】(1)在滑动变阻器阻值远大于电阻箱阻值的前提下，闭合S2,此时电阻箱阻值对电路中总 电阻的影响很小，可认为干路中的电流没有发生变化，且滑动变阻器B阻值较小，采用限流式接法 会烧坏电流表。故选A。 (2)根据实验步骤，开关S断开，闭合开关S:电流表工作，则可知电流表串联在电路中，闭合开关 S,在滑动变阻器阻值保持不变的前提下，调节电阻箱使得电流表半偏：说明电阻箱和开关S2与电 流表并联，其实物连线图如图所示。 ·第3页·共6页 (3)[1]若接入电阻箱后干路中电流近似不变，调节电阻箱使得电流表半偏，则流经电阻箱的电流 和流经电流表的电流相等，且电阻箱和电流表并联，因此R=r。故填1802。 [2在并入电阻箱后，电路总电阻减小，干路电流将会增大。流过电流表的电流为，所以流过 电阻箱的电流要大于，所以>R,测量值小于真实值。故填~偏小”。 (4)[1]电流表改装成电压表串联一个大电阻。故填“串联”。 ②由公式知U+R):代入得R=号-200x102-1800=29820回 6 故填“29820”。 13.(10分)【答案】(1)16m/s,4ms:(2)700N 【解析】(1)座舱先做匀加速直线运动，设座舱的最大速度为，根据运动学公式可得 2a1h1=%-0(2分） 解得 uw=V√2ah1=√2×8×16m/s=16m/s.(1分） 座舱匀减速下落的高度为 h2=H-h山=32m(1分） 根据运动学公式可得 -2公2h2=0-2(2分） 解得加速度大小为 2=4m/s2(1分） (2)以游客为对象，根据牛顿第二定律可得 F-mg=12…(2分） 则有 F=mg十7mG=700N(1分） ·第4页·共6页 2:元：6+3到 14.【答案】(1)： 【解析】(1)电子的运动轨迹如图所示 电子在电场中做类平抛运动，设电子从A运动到D的时间为，有 2h=%1.(1分】 1 .(1分) h三7i… a=eb .(1分) 解得 E= 2eh4(1分） (2)设电子进入磁场时速度为，v与，x轴的夹角为0，则 m0==1 …(（1分) 6 解得 日=45.（们分） 故 =√2h644(门分）】 电子进入磁场后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 CuB=mr .(们分） 由几何关系可知 r=2W2h(1分） 解得 ，B=(1分） (3)由对称性可知，电子在电场中运动的时间为 24,=4h (1分） ·第5页·共6页 电子在磁场中运动的时间 3 -3.2mm=3h (1分）】 故电子从A运动到A的时间 t=2l1+t2= h(4+3π) (2分） gR 15.【答案】(1=√：（②）不能追上：(3)E,=27mgR 16 【解析】(1)小球A下滑过程中，设小球A下滑到圆弧轨道最低点N时，小球A和滑块C的速度大 小分别为、2，规定水平向右为正方向，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得 0=lh-mA功.(2分） 1 mgR=听十m听(2分） 联立解得 4=23 …(分） =V3 (1分） (2)设碰后小球A、B的速度大小为、，碰撞过程中小球A、B组成的系统动量守恒、机械能守 恒，则有 mA叫=一m购十n(2分) 1 1 1 zi=m+2m… …(2分）】 联立解得 2 gR …(1分) .4/gR u=3V3 (1分） 2gR 因为=3V3 gR 三23(1分) 所以小球A与小球B作用后不能追上滑块C。(们分) (3)小球B压缩弹簧，弹簧弹性势能的最大值即为小球B初始时的动能，即弹簧弹性势能的最大值 为 wi=16 E=号 mgR …(2分) ·第6页·共6页