海南省海口市龙华区海南华侨中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

2023级高二年级第一学期期末考试物理学科试题 命题人：陈业勇关人欢 审题人：郑忠 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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.考试结束以后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中， 只有一个是符合题目要求的。 1.物体在三个共点力作用下做匀速直线运动，以下三个力大小可能是 A.2N、4N、7N B.5N、6N、N C.11N、7N、3N D.12N、6N、5N 2.实验小组为探究弹簧弹力与形变量之间关系，选取了a、b两条弹簧，通过实验操作、： 数据记录和处理，描绘出弹力与弹簧长度的关系如图所示，下列说法正确的是 A.弹簧a的原长大于弹簧b B.弹簧a的劲度系数小于弹簧b C,在弹性限度内，用大小相等的力F拉伸弹簧，弹簧b的伸长量 大于弹簧a D.在弹性限度内，用大小相等的力F压缩弹簧，弹簧b的压缩量小于弹簧a 3.一艘海盗快艇试图靠近由某护航编队保护的商船，特战队员成功将其驱离，海盗快 艇在海面上运动的-t图像如图所示，下列说法正确的是 A.海盗快艇在66s末离商船最近 a B.海盗快艇在96s末开始调头逃离 C.海盗快艇在96-116s内做匀减速直线运动 66 96 116 D.海盗快艇在066s内从静止出发做加速度增大的加速 直线运动 4.下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是 A.链球运动是依靠链球受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 B,体操运动员做单杠大回环通过最高点时，若运动员处于完全失重状态，则不受重 力作用 C.汽车在转弯时要减速，目的是减小静摩擦力，避免车辆发生侧滑 D.黄河浮桥在水位下降时中心下沉成“凹”形，汽车通过凹形桥的最低点时，车对 桥的压力大于汽车的重力 5,某静电场的电场强度方向与x轴平行，在x轴上各点电势P随坐标x的变化情况如图 所示。现将一电子自x=一x处由静止释放（不计重力），则 在-x~2x,间电场强度E、电子运动时的速度y、动能E、 电势能E,随坐标x变化的图像可能正确的是 2 6.如图所示是磁流体发电机的原理示意图，水平两金属板α、b正对平行放置，且板面 垂直于纸面，在两极板之间接有电阻R(其余电阻不计)，在极板间有垂直于纸面向 外的匀强磁场。当等离子束（分别带有等量正、负电荷的离子束）从左向右以恒定速 率进入极板时，下列说法中正确的是 A.电阻R中有由M向N方向的电流 B.金属板b的电势高于金属板a的电势 等离子 C.仅增大等离子浓度，电阻R上电流增大 D.仅增大两金属板正对面积，电阻R上电流增大 7.如图所示，水平放置的内条电阻不计的光滑轨道上有可白由移动的金属棒PQ、N, 当MN在外力作用下向左匀加速运动运动时，PQ的电流方向 及运动情况是 A.P→Q,向右运动 B.Q→P,向右运动 C.P→Q,向左运动 D.Q→P,向左运动 8.如图所示，一边长为d的正方形闭合线圈由A位置匀速通过一个匀强磁场运动到B 位置。己知磁场宽度L大于线圈边长d,则 L A,整个运动过程中，线圈中一直有感应电流 B.进入磁场和离开磁场的过程中，感应电流方向相同 C,进入磁场时感应电流方向顺时针，离开磁场时感应 XXXXX i 电流方向逆时针 D.进入磁场时感应电流方向逆时针，离开磁场时感应电流方向顺时针 二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项 中，有多个选项是符合题目要求的，全选对得4分，选对但选不全得2分，有错选 得0分 2 9.下列关于物理学史或物理认识说法正确的是 A.牛顿的理想实验将实验事实和逻辑推理相结合得出了力不是维持物体运动的原因 B.通过第谷观测，开普勒发现所有行星围绕太阳运动轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的 一个焦点上 C.牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在《自然哲学的数学原理》 中 平均速度的定义式=-，当41→0，“就可以表示物体在☑ 瞬时速度，则平均速度定义采用了比值定义法，瞬时速度在此基础上运用了极限法 10.如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，O为平衡位置，下 列说法正确的是 A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的 作用 B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和 回复力的作用 C.振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大 D.振子由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡位置 11.如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐波的波峰和波谷，两 列波的振幅为10cm,波速为0.5ms,波长为1m,C点是BD连线的中点，下列说法 正确的是 A.C点是振动加强点，其振幅为20cm B.P、Q两处的质点始终处于平衡位置 C。随着时间的推移，B处的质点将向A处移动 D.从图示时刻起经过1s,D点通过的路程为20cm 12.如图所示，滑块A、B的质量均为m,A套在固定倾斜直杆上，倾斜直杆与水平面 成45°角，B套在固定水平直杆上，两直杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且 杆足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆（初始时轻杆与水平面成30角）连 接，A、B从静止释放，B沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B均视为质点， 重力加速度大小为g,在运动的过程中，下列说法正确的是 A当4到达B所在水平面时，一马， B.当A到达B所在水平面时，B的速度为 3 C.滑块B到达最右端时，A的速度为√2gL D.滑块B的最大动能为mgL 3 13.小球在地球表面做竖直上抛运动到达最高点所用的时间为：，现该小球在太阳系外 某星球A表面以相同的初速度做竖直上抛运动到达最高点所用的时间为'。已知地球 表面重力加速度为g,系外星球A的半径为R,引力常量为G,不考虑星球自转和大 气阻力，下列说法正确的是 A.系外星球A的质量M=R B.系外星球A的质量M='R C.在系外星球A发射的卫星的最小周期T=2x D.在系外星球A发射的卫星的最小周期T=2x 三、实验题：本题共2小题，共19分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写 出演算过程。 14,(7分)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖， 在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P、P,然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线 使P,的像被P的像挡住，接着在眼晴所在的一侧插两枚大头针P,和P4,使P:挡住 P,和P的像，P,挡住P,以及P,和P,的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖 轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中己画出经P、P2点的入射光线 0.8f sin 0.6 0.2 0020.40.60.8smr 图甲 图乙 (1)在图甲上补画出所需的光路。 (2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图甲中的AB分界面上 画出这两个角，分别用和r表示 (3)为了保证在孤面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适 当 (选填“小一些”、“无所谓或“大一些”). (4)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正 弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率=一· 15.(12分)某实验小组利用电压表、电流表、滑动变阻器等元件，设计了如图甲或如 图乙所示的电路来研究半导体二极管的伏安特性曲线。实验时，闭合开关，缓慢调节 滑动变阻器滑动触头的位置，记录相对应的电压表读数U、电流表读数，得到实验 的U图线如图丙所示，回答下列问题： A 03 ()本实验应选图 (填“甲”或“乙”)电路图来连接实物图，闭合开关前，滑 动变阻器的滑片应置于 (填“a"或b")端。 (2)根据所选电路图，用笔画线代替导线，把图丁中的实物图连接完整。 (3)半导体二极管的U图线不是直线，这些电学元件称为非线性元件，欧姆定律 (填“适用”或“不适用)于#线性元件，计算电阻的公式风号 (填“适 用”或“不适用”)于非线性元件，从-U图线是一条曲线看出半导体二极管的电阻 不是一个常数，当半导体二极管的电流为0.5A时，其功率为 W。 四、计算题：本题共3小题，共37分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出 必要的文字说明、方程式和演算步骤。（答案可含根号） 16.(10分)如图，足够长水平U形光滑导轨固定在地面上，电阻不计，左端连接电阻 R=0.92。质量m=kg、宽度L=lm、阻值r=0.in的杆ab垂直放置在导轨上，匀强磁 场的磁感应强度B=1T,方向竖直向上，现给杆ab一个向右的水平初速度1ms,杆 ab运动的过程中始终和导轨垂直。求： (I)杆ab刚开始运动时，电阻R两端电压U,的大小： (2)杆ab从开始运动到停下来，电阻R上产生的焦耳热2。 17.(11分)如图所示，一小车上表面由粗糙的水平部分AB和光滑的：圆弧轨道BC组成。 小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上，且小车的左端与固定的光滑圆弧轨道MN末端 等高，圆弧轨道MN末端水平。一质量m=kg的物块P从距圆弧轨道MN末端高度 :=4.05m处由静止开始滑下，与静止在小车左端的质量m,=kg的物块Q发生弹性碰 5 撞，且碰撞时间极短，AB的长度L=10m,圆弧BC的半径R=2m,小车的质量m,=2kg, 物块P、Q均可视为质点，取重力加速度大小g=10ms2。 (1)求碰撞后瞬间，物块Q的速度大小 (2)若物块Q恰好能滑到小车右端的C点，求物块Q与水平轨道AB间的动摩擦因数“： 18.(I6分)如图，在xOy坐标系中有三个区域，圆形区域I分别与x轴和y轴相切于P 点和S点。半圆形区域Ⅱ的半径是区域I半径的2倍。区域1、Ⅱ的圆心Q.O连线与x 轴平行，半圆与圆相切于Q点，QF垂直于x轴，半圆的直径MN所在的直线右侧为 区域。区域、Ⅱ分别有磁感应强度大小为B、 号的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面 向外，区城下方有一粒子源和加速电场组成的发射器，可将质量为m、电荷量为9 的粒子由电场加速到%。改变发射器的位置，使带电粒子在OF范围内都沿着y轴正 方向以相同的速度沿纸面射入区域！。己知某粒子从P点射入区域1，并从Q点射入 区域知（不计粒子的重力和粒子之间的影响） (1)求加速电场两板间的电压U和区域I的半径R: (2)在能射入区域Ⅲ的粒子中，某粒子在区域中运动的时间最短，求该粒子在区域 I和区域Ⅱ中运动的总时间： (3)在区域Ⅲ加入匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里， 电场强度的大小E=,方向沿x轴正方向。此后，粒子源中某粒子经区域I、Ⅱ射 入区域，进入区域Ⅲ时速度方向与y轴负方向的夹角成74角。当粒子动能最大时， 求粒子的速度大小及所在的位置到y轴的距离。 sn37=.sh53= 0 加速电场行 粒子源 参考答案： 题号 1 2 3 4 5· "6 7 8 9 10 答案 B c B D D B A D BD AD 题号 11 12 13 答案 AB AB AC 14. 作出光路图2分，标出角度1分小一些(2分) 1.5(2分) 【详解】(1)连接P1、P表示入射光线，连接P、P,表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点， 即为折射光线，作出光路图如图： (2)标出需要测量的入射角i和折射角”，如上图。 (3)为防止光线在弧面CD发牛全反射，光线在弧面AB的入射角应适当小一些， (4)根据折射定律得n=s1n =1.5. siny 15.(1) 乙 a (2) (3) 不适用 适用 1.5 (2)实物连线如图所示 每空1分 (3)[4[5][阿半导体二极管的-U图线不是直线，这些电学元件称为非线性元件，虽然欧姆定律不 适用于非线性元件，但计算电阻的公式R一号适用于非线性元件，从U图线是一条曲线可以看出 半导体一极管的电阻不是一个常数，当半导体二极管的电流为0.5A时，电压为3V,则功米 P=Un=3×0.5W=1.5W 16.(1)0.9V (2)0.45J 【详解】《1)杆ab向右运动切割磁感线， 此时杆ab产生的电动势为E=BLv=IV …（2分) 回路悠应电流为1=名以 …(2分) 此时R两端的电压为Un=R=0.9V 4(1分) (2)整个过程，根据能量守恒0-方mv ,（2分) 再根据Q=PR/ 。（2分) 解得0。=0.45J (1分) 17.(1)9ms (2)0.07 【详解】(1)设物块P滑到N点时的速度大2“， 由机械能守恒定律有mg劝=，m片 解得片=9ms 2 m。(2分) 取向右为正方向，设碰后物块P的速度为”， 根据动量守恒m,叫=m,心+mV 根据能量守恒m矿=+行叫， 2 2 (2分) 解得=0，=9m/s （】分)】 (2)物块Q运动至C点时水平速度与小车的速度相等，竖直速度为零，设共同速度为”，根据动 量守恒，有m,v=(m+m)y4·解得=3m5 (2分) 又由能量关系有一片，+吗片=mg+8 …(3分) 解得H=0.07 …(1分) 18.1)=,R=:(2) :(3)=2.6. 172mg 2q Bq Bg 25Bq 【详解】1)根据动能定理得心= 3m% 解得U= 2q n(】分) 粒子进入区域I做匀速圆周运动，根据题意某粒子从P点射入区域I,并从Q点射入区域知，故可知 此时粒千的运动轨迹半径与区域的半径R相等，粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力 Bg%=m 解得R= R Bq 44,(2分） (2)带电粒子在OF范围内都沿着y轴正方向以相同的速度，沿纸面射入区域1，由(1)可得，粒子 的在磁场中微匀速圆周运动，轨迹半径均为R,因为在区域1中的磁场半径和轨迹半径相等，粒子射 入点、区域圆心O、软迹例心0八、粒子出射点四点构成一个菱形，有几何关系可得，区域圆心O, 和粒子出射点连线平行于粒子射入点与轨迹圆心0速线，则区域1圆心O,和粒子出射点水平，根据 磁案焦原理可知粒子都从？点射出，粒子射入区域H,仍做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 96=m点 解得R=2R R m…(2分) 如图，要使粒子在区域Π中运动的时间最短，轨迹所对应的圆心角最小，可知在区域知中运动的圆弧 所对的弦长最短，即此时最短弦长为区域Ⅱ的磁场圆半径2R,根据几何知识可得此时在区域知和区 域1中运动的轨迹所对应的圆心角都为60°，粒子在两区域磁场中运动周期分别为 T=2mk 2am T=2红2R.4知m ,(3分) 607* 60 60° 故可得该粒子在区域1和区域中运动的总时间为(= 60° m…(1分) 加速电场行 拉得 (3)如图，将速度分解为沿y轴正方向的速度%及速度，因为E=B,可得E4=Bg。,故可知 沿~轴正方向的速度产生的洛伦兹力与电场力平衡，粒子同时受到另一方向的洛伦兹力84，故 粒子沿y正方向做旋进运动，根据角度可知=2，sin53°=1.6% .（2分) 故当方向为竖直向上时此时粒了速度最人， 即最人速度为vm=%+l.6。=2.6% 同周运动半径R"=-8m=16R qB 5gB …（2分) 根据几何关系可知此时所在的位置到y轴的离为 L=R"+R"sin53°+2R+2R=6.88R= 172mu 25Bq …(3分) 53羽