精品解析：江苏省南通市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

2024~2025学年度第一学期期末学业质量监测试卷 高二物理 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1．本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2．答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4．作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列用电器中利用涡流产生热量的是（　　） A. 真空冶炼炉 B. 微波炉 C. 电吹风 D. 电热水壶 2. 鸡蛋从高处落到坚硬的盘子里会破，落在较厚的软垫上不会破。因为落在软垫上的鸡蛋（　　） A. 速度变化量小 B. 动量变化量小 C. 动量变化率小 D. 动能变化量小 3. 如图所示，单摆在光滑斜面上做简谐运动，若要使其运动的周期变大，可以（　　） A. 减小单摆振幅 B. 缩短单摆摆长 C. 增大摆球质量 D. 减小斜面倾角 4. 炎热的夏天，柏油马路附近空气的折射率随高度降低而减小，太阳光斜射向马路的过程中会发生弯曲，下列光路图中能描述该现象的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，线圈与通电导线在同一平面内，能使得线框中磁通量先增大后减小的是（　　） A. 向左平移线框 B. 向右平移线框 C. 绕导线顺时针转动线框 D. 绕导线逆时针转动线框 6. 如图所示是研究自感现象的电路图，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零，两个灯泡A、B完全相同，下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合时，B灯逐渐变亮 B. 电路稳定时，灯A、B一样亮 C. 开关断开时，L左端电势高于右端电势 D. 开关断开时，磁场能转化为B灯的电能 7. 通过某交流电流表的电流i随时间t变化的关系如图所示，该电流表的示数是（　　） A. 5A B. 4A C. 3A D. 1A 8. 如图所示为回旋加速器示意图，粒子在磁场D形盒D1中做圆周运动时，由内向外相邻两个半圆轨迹的（　　） A. 圆心位置相同 B. 半径差变小 C. 时间差变小 D. 能量差变小 9. 如图所示，三角形abc内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，三角形导线框def沿着底边向右匀速运动。则线框通过磁场过程中外力F随时间变化的图像可能是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与物块A连接，物块B叠放在A上。弹簧原长时，将A、B由静止释放，一起沿固定光滑斜面运动到最低点时将B取下，A沿斜面上滑至最高点，则该过程中（　　） A. A下滑和上滑的最大速度大小一定相同 B. A下滑和上滑的最大加速度大小一定相同 C. 下滑增大的弹性势能大于上滑减小的弹性势能 D. A、B下滑减少的重力势能等于A上滑增大的重力势能 二、非选择题共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学利用图1所示装置测量黄光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到黄光干涉条纹，回答下列问题： （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A. 干涉条纹与双缝平行 B. 单缝的作用是为了会聚光 C. 若取下滤光片，观察不到干涉条纹 （2）已知双缝间距，双缝到屏的距离，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，其示数如图2所示，此时的示数为______mm，经过处理后，测得两相邻亮条纹间距离，由以上数据可求得该光的波长为______m。 （3）某同学观察到如图3所示图像，应调节图1中的______（填“单缝”或“测量头”）；若没有调节，会导致波长的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 （4）在其它操作都正确的情况下，若光具座不水平，测量结果是否会受到影响？请简述理由______。 12. 如图所示，两光滑平行金属轨道，电阻不计，与水平面成角。磁场垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，与轨道形成回路的总电阻为R，cd棒的质量为m，轨道的宽度为l。重力加速度为。当ab固定，cd匀速向下运动，求： （1）cd中的电流大小I； （2）重力对cd的功率P。 13. 图甲中，青蛙在平静的水面上鸣叫时引起水面振动形成水波。以青蛙所在位置为原点O，某时刻波源垂直xOy平面振动所产生波的示意图如图乙所示，实线圆、虚线圆分别表示相邻的波峰和波谷，图丙为某质点的振动图像，图中a、T为已知量。求： （1）波在水中传播速度大小v； （2）从图乙所示状态开始，P点到达波谷所需最短时间t。 14. 如图所示，水平面上放置着半径为R圆槽，AB为直径，左端固定一挡板。小球自左端A点的正上方R处自由下落，从A点进入圆槽。圆槽和小球质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦。 （1）求小球第一次到达槽底时速度大小； （2）求小球在圆槽中第一次上滑最大高度； （3）若小球第一次从槽底滑到最高点时间为t，求该过程圆槽的位移大小x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第一学期期末学业质量监测试卷 高二物理 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1．本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2．答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4．作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 下列用电器中利用涡流产生热量的是（　　） A. 真空冶炼炉 B. 微波炉 C. 电吹风 D. 电热水壶 【答案】A 【解析】 【详解】Ａ．真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼金属中产生涡流，从而产生大量的热量。故A正确； B．微波炉是产生电磁波，没有利用涡流工作。故B错误．； CD．电吹风和电热水壶都是利用了电流的热效应。故CD错误。 故选A。 2. 鸡蛋从高处落到坚硬的盘子里会破，落在较厚的软垫上不会破。因为落在软垫上的鸡蛋（　　） A. 速度变化量小 B. 动量变化量小 C. 动量变化率小 D. 动能变化量小 【答案】C 【解析】 【详解】鸡蛋从高处落到坚硬的盘子里和较厚的软垫上，鸡蛋的速度都由v变化为零，速度变化量相同，动量变化量相同，动能变化量相同；根据动量定理可得 可得 由于落在软垫上的作用时间较长，所以落在软垫上的鸡蛋动量变化率小，受到的冲击力小，所以鸡蛋不会破。 故选C。 3. 如图所示，单摆在光滑斜面上做简谐运动，若要使其运动的周期变大，可以（　　） A. 减小单摆振幅 B. 缩短单摆摆长 C. 增大摆球质量 D. 减小斜面倾角 【答案】D 【解析】 【详解】单摆的周期 单摆振幅和摆球质量对周期无影响，缩短单摆摆长，周期减小；减小斜面倾角则单摆周期变大。 故选D。 4. 炎热的夏天，柏油马路附近空气的折射率随高度降低而减小，太阳光斜射向马路的过程中会发生弯曲，下列光路图中能描述该现象的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】光由光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角，又由题意可知，地球表面附近空气的折射率随高度降低而减小，则太阳光应向上驾曲，B选项符合题意。 故选B。 5. 如图所示，线圈与通电导线在同一平面内，能使得线框中磁通量先增大后减小的是（　　） A 向左平移线框 B. 向右平移线框 C. 绕导线顺时针转动线框 D. 绕导线逆时针转动线框 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，左侧的磁场方向垂直纸面向外，且离导线越近磁场越强。磁场强弱关于导线左右对称，故向左平移线框，穿过线框磁通量先减小，当导线位于线框中间时磁通量最小，之后左移过程，线框穿过线框的磁通量先增大后减小，所以向左平移线框，线框中的磁通量先减小后增大再减小，不符合题意，故A错误； B．向右平移线框，穿过线框总的磁通量先增大，当线框完全穿过导线继续右移后，穿过线框总的磁通量减小 ，即磁通量先增大后减小，符合题意，故B正确； CD．导线顺时针或绕逆时针转动线框，穿过线框的磁通量均不变，不符合题意，故CD错误。 故选B 。 6. 如图所示是研究自感现象的电路图，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻几乎为零，两个灯泡A、B完全相同，下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合时，B灯逐渐变亮 B. 电路稳定时，灯A、B一样亮 C. 开关断开时，L左端电势高于右端电势 D. 开关断开时，磁场能转化为B灯的电能 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关闭合瞬间，根据楞次定律，知线圈L产生的感应电流与原电流方向相反，阻碍原电流的增大，所以灯A和灯B同时亮，故A错误； B．电路稳定时，由于L中无感应电流产生，且其直流电阻几乎为零，所以可知灯B被短路，B灯不亮，A灯亮，故B错误； C．开关断开时，通过线圈L的电流减小，根据楞次定律知线圈L中产生的感应电流方向与原电流方向相同从左向右，L左端相当于电源负极，右端相当于正极，所以L左端电势低于右端电势，故C错误； D．电路稳定后，线圈中储存有磁场能。开关断开时，线圈L产生感应电流，把线圈中的磁场能转化为B灯的电能，故D正确。 故选D。 7. 通过某交流电流表的电流i随时间t变化的关系如图所示，该电流表的示数是（　　） A. 5A B. 4A C. 3A D. 1A 【答案】A 【解析】 【详解】由等效法得 即 解得 故选A。 8. 如图所示为回旋加速器示意图，粒子在磁场D形盒D1中做圆周运动时，由内向外相邻两个半圆轨迹的（　　） A. 圆心位置相同 B. 半径差变小 C 时间差变小 D. 能量差变小 【答案】B 【解析】 【详解】C．根据图形可知，粒子开始从靠近D1中心位置加速，可知，进入D2中加速了奇数次，进入D1中加速了偶数次，令加速次数为n，则有 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有， 解得， 可知，粒子做圆周运动的周期一定，由于粒子在D1中做圆周运动时，由内向外相邻两个半圆轨迹的时间均为半个周期，可知，时间差不变，故C错误； B．结合上述可知，当n为偶数时，令n=2k，则有 则有 可知，随加速次数的增多，粒子在D1中做圆周运动时，由内向外相邻两个半圆轨迹的半径差变小，B正确； D．结合上述可知，当n为偶数时，令n=2k，则有 则有 可知，，随加速次数的增多，粒子在D1中做圆周运动时，由内向外相邻两个半圆轨迹的能量差不变，故D错误； A．结合上述，粒子加速n次后的轨迹半径 若忽略加速电场的宽度，以粒子第一次回旋的圆心为坐标原点，以第一次进入磁场的偏转方向反方向为正方向，建立一维坐标，则圆心坐标为0，第二次回旋圆心坐标为 第三次回旋的圆心坐标为 第四次回旋的圆心坐标为 进入D1中加速了偶数次，可知，第二次回旋圆心坐标与第四次回旋圆心坐标不相同，即圆心位置不相同，故A错误。 故选B。 9. 如图所示，三角形abc内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，三角形导线框def沿着底边向右匀速运动。则线框通过磁场过程中外力F随时间变化的图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设线框以速度v匀速运动，由平衡条件可知外力F与安培力平衡，则线框从进磁场到完全进入磁场的过程，t时刻，线框产生的感应电动势为 设线框电阻为R，则感应电流 则外力 联立以上解得 可知图像是开口向上的抛物线右支，结合对称性可知，C选项符合题意。 故选C。 10. 如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与物块A连接，物块B叠放在A上。弹簧原长时，将A、B由静止释放，一起沿固定的光滑斜面运动到最低点时将B取下，A沿斜面上滑至最高点，则该过程中（　　） A. A下滑和上滑的最大速度大小一定相同 B. A下滑和上滑的最大加速度大小一定相同 C. 下滑增大的弹性势能大于上滑减小的弹性势能 D. A、B下滑减少的重力势能等于A上滑增大的重力势能 【答案】C 【解析】 【详解】B．若B不取下，A、B将在释放点和最低点之间做简谐运动，虽然中途取下了B。但下滑过程依然符合简谐运动规律。则释放点和最低点的加速度相同且为下滑过程中的最大加速度。设斜面倾斜角为，释放点由牛顿第二定律得 解得 设释放点到最低点的距离为，则取下B前后瞬间有， 显然，因此A下滑和上滑的最大加速度大小一定不相同，故B错误； C．由机械能守恒定律可知，A、B下滑到最低点时，A、B整体减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，则有 A上滑时，当弹簧恢复到原长时，增大弹簧弹性势能全部转化为A的重力势能和动能，则有 以后A上滑至最高点时，其动能一部分继续转化为A的重力势能，一部分转化为弹簧的弹性势能，可知此时弹簧的弹性势能要小于下滑增大的弹性势能 因此下滑增大弹性势能大于上滑减小的弹性势能，故C正确； D．假如在最低点没有把B取下，A、B会上升到最初释放的位置速度变为零，且弹簧的弹性势能为零。但由于把B取下，所以系统的机械能最终全部转化为弹簧的弹性势能与A的重力势能，所以A上升的最大高度比释放点要高，同时弹簧会被拉长，储存弹性势能。所以A上滑增大的重力势能小于A、B下滑减少的总重力势能，故D错误； A．若A、B能上滑，从最低点到平衡位置和A单独到该位置时有， 显然 则A下滑和上滑的最大速度大小一定不相同，故A错误。 故选C。 二、非选择题共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请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能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学利用图1所示装置测量黄光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到黄光干涉条纹，回答下列问题： （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A. 干涉条纹与双缝平行 B. 单缝的作用是为了会聚光 C. 若取下滤光片，观察不到干涉条纹 （2）已知双缝间距，双缝到屏的距离，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，其示数如图2所示，此时的示数为______mm，经过处理后，测得两相邻亮条纹间距离，由以上数据可求得该光的波长为______m。 （3）某同学观察到如图3所示图像，应调节图1中______（填“单缝”或“测量头”）；若没有调节，会导致波长的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）其实际值。 （4）在其它操作都正确的情况下，若光具座不水平，测量结果是否会受到影响？请简述理由______。 【答案】（1）A （2） ①. 2.429##2.430##2.431 ②. （3） ①. 测量头 ②. 偏大 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 A．干涉条纹与双缝平行，故A正确； B．单缝的作用是为了获得线光源，故B错误； C．若取下滤光片，光屏上可观察到彩色的干涉图样，故C错误； 故选A。 【小问2详解】 [1]螺旋测微器的精确度为0.05mm，读数为2mm+0.01×43.0mm=2.430mm [2]根据 得 【小问3详解】 [1][2]在目镜中观察到如图所示的情形，应调节测量头使其平行，否则会导致条纹间距测量偏大，由公式可知导致测量的单色光波长偏大； 【小问4详解】 若光具座不水平，会导致光程差发生变化，从而影响条纹间距大小，使得测量结果受影响。 12. 如图所示，两光滑的平行金属轨道，电阻不计，与水平面成角。磁场垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，与轨道形成回路的总电阻为R，cd棒的质量为m，轨道的宽度为l。重力加速度为。当ab固定，cd匀速向下运动，求： （1）cd中的电流大小I； （2）重力对cd的功率P。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当ab固定，cd匀速向下运动，以cd棒为对象，根据平衡条件可得 解得cd中的电流大小为 【小问2详解】 设，cd匀速运动的速度大小为，则有 根据闭合电路欧姆定律可得 联立解得 则重力对cd的功率为 13. 图甲中，青蛙在平静的水面上鸣叫时引起水面振动形成水波。以青蛙所在位置为原点O，某时刻波源垂直xOy平面振动所产生波的示意图如图乙所示，实线圆、虚线圆分别表示相邻的波峰和波谷，图丙为某质点的振动图像，图中a、T为已知量。求： （1）波在水中的传播速度大小v； （2）从图乙所示状态开始，P点到达波谷所需最短时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由于虚线圆表示波谷，图乙可知两波谷之间距离为0.8a，则波长 图丙可知波的周期为T，在波速 【小问2详解】 图乙可知P质点与O点距离为 从图乙所示状态开始，P点到达波谷所需最短时间 联立解得 14. 如图所示，水平面上放置着半径为R圆槽，AB为直径，左端固定一挡板。小球自左端A点的正上方R处自由下落，从A点进入圆槽。圆槽和小球质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦。 （1）求小球第一次到达槽底时速度大小； （2）求小球在圆槽中第一次上滑的最大高度； （3）若小球第一次从槽底滑到最高点的时间为t，求该过程圆槽的位移大小x。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理有 解得 【小问2详解】 分析可知小球在圆槽中第一次上滑的最大高度时二者速度v相同，规定向右为正方向，系统水平方向动量守恒，则有 根据能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 设小球过槽底滑到最高点的过程，小球与圆槽的水平方向平均速度分别为，由水平方向动量守恒有 整理得 又因为 联立以上解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $