精品解析：云南省曲靖市会泽县2024-2025学年高二上学期期末物理试题

会泽县2024-2025学年秋季学期教学质量检测 高二物理试题卷 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本大题共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. 我国第一艘自主建造的极地科考破冰船——雪龙2号，号称“掌管冰雪的龙”，其过人之处在于从正面看锐利的破冰艏柱可以借助自重和动能将超过2米的冰层切压碎开，如下图，选项中虚线为接触位置的切线，从侧面看破冰艏柱施加给冰层力的方向最合理的是（　　） A. B. C. D. 2. 一列简谐横波沿轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点向轴正方向运动，下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为 B. 该波的波速为 C. 该波沿轴负方向传播 D. 该波沿轴正方向传播 3. 如图所示，“天问一号”火星探测器静止在火星平坦表面处。已知探测器整体质量为，四条腿与竖直方向的夹角均为，火星表面的重力加速度为地球表面重力加速度的倍，每条腿对火星表面压力的大小为（　　） A. B. C. D. 4. 在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，三个闭合金属圆环半径大小为，假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是（　　） A. 穿过环的磁通量大于环的磁通量 B. 穿过、、三个环的磁通量依次增大 C. 当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，只有、两个环中有感应电流 D. 当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，、、三个环中都有感应电流 5. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的质量头锤从离气囊表面高度为处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞，气囊对头锤竖直方向作用力随时间的变化规律可近似用图乙所示图像描述，以静止释放为计时起点，不计空气阻力。已知重力加速度大小取，则（　　） A. 全程作用力的冲量先向下，再向上 B. 全程作用力的冲量大小为 C. 碰撞结束时头锤的速度大小为 D. 碰撞过程中头锤的动量变化量大小为 6. 如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以速度竖直匀速下落，此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（　　） A. 该行星表面的重力加速度大小为 B. 该行星的第一宇宙速度小于 C. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为 D. “背罩分离”后瞬间，降落伞和被罩一起处于失重状态 7. 某电荷在轴正半轴的电势能随变化的图像如图所示，、、、轴上四个点。该电荷只受电场力，以沿轴负方向的初速度从点刚好运动到点速度为0，则该电荷（　　） A. 一定带正电 B. 在点时电势最低 C. 在点加速度为0 D. 在点时速度最大 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某跳水运动员进入水中后因受到水的阻力而竖直向下做减速运动，运动员质量为，水对运动员的阻力大小恒为，那么在运动员减速下降深度为的过程中（已知重力加速度），下列说法正确的是（　　） A. 运动员的动能减少了 B. 运动员的动能减少了 C. 运动员克服阻力做功 D. 运动员的机械能增加了 9. 如图为横截面为四分之三圆面的玻璃砖，一束平行红光以与边和边均成射入，已知玻璃砖折射率为，不考虑内部多次反射，则（　　） A. 在弧面出射位置对应的圆心角为 B. 在弧面出射位置对应的圆心角为 C. 若为平行紫光，则出射位置范围更窄 D. 若为平行紫光，则出射位置范围更宽 10. 如图所示，是半径为的圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为。现有一质量为、带电量为的小滑块（可视为质点），从点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度恰好减为零。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为，，，不计空气阻力。则（　　） A. 滑块经过点时对轨道的压力最大 B. 物块经过点时对轨道压力为 C. 滑块在水平轨道上运动的最大距离为 D. 全过程对轨道的最大压力为 三、非选择题：共5小题，共57分。 11. 某实验小组正在“利用双线摆和手机光传感器测量当地的重力加速度”的实验。 （1）实验装置原理：如图所示，A为激光笔，B为手机光传感器。 （2）器材和装置如图： 以下实验用到的单摆小球的选择相对最合理的是______（选填选项前的字母代号）。 A．直径约的均质铁球 B．直径约的均质木球 C．直径约的均质铁球 （3）实验过程如下： a．用游标卡尺测量小球的直径，如图所示，摆球直径为_______； b．测出位于同一水平高度的两悬点间的距离和两根等长悬线的长度； c．拉动摆球使两根悬线所构成平面偏离竖直方向一个较小角度，将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图所示，图中和为已知参量。根据上述数据可得当地重力加速度________（用、、、和常量表示）。 12. 在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中， （1）用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡_______（选填“”或“”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管________（选填“正极”或“负极”）。 （2）图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，应连接________接线柱（选填“”“”“”或“”），应连接________接线柱（选填“”、“”、“”或“”）。某次选用多用电表量程为挡测量，指针如图（B）所示，则电流_______ （3）根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明发光时电压在_______范围。 13. 如图所示，长为的平行金属板、以正对间距水平放置，两极板电势差为，其中极板带正电，B极板带负电，一带负电液滴沿板的中线从左端以水平速度射入板间，最终打到右侧下方的荧光屏上，已知重力加速度，带电液滴电荷量大小为，质量为，不计空气阻力。求： （1）带电粒子在电场中的偏移量； （2）带电粒子离开电场时的速度大小。 14. 某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势为，电源内阻，电阻，当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能将重物提升，且转轴与绳间不打滑，此时理想电流表的示数为；当重物质量时，闭合开关S，电动机最后以稳定速度匀速提升重物，此时电动机输出机械功率最大（不计空气阻力和摩擦力，取）求： （1）电动机的内阻； （2）重物匀速上升时流过电动机的电流大小及最大机械功率； （3）重物匀速上升的速度大小。 15. 在一种新的“子母球”表演中，将一质量为的小球从距地面一定高度处由静止释放。随后某一时刻，将质量为的小球从与在同一竖直线上，距地面高为处由静止释放。A球与地面碰撞一次后反弹，上升到距地面处与正在下落的小球发生弹性正碰，碰前瞬间、小球的速度大小相等，碰后立即将球取走，已知球每次与地面碰撞时，碰后的动能为碰前的，、球所受空气阻力为其重力的，重力加速度为，不计球的直径及各次碰撞时间。求： （1）A、B球碰前瞬间B球速度的大小； （2）A球从开始运动到与B球第一次碰撞的时间； （3）A球在整个运动过程中的路程。（可能用到的数学知识：一组数列，若从第二项起，每一项与其前一项的比值等于同一常数，该种数列称为递缩等比数列。个这样的数求和公式为：，当时，。） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 会泽县2024-2025学年秋季学期教学质量检测 高二物理试题卷 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上，在试题卷、草稿纸上作答无效。 3．考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本大题共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. 我国第一艘自主建造的极地科考破冰船——雪龙2号，号称“掌管冰雪的龙”，其过人之处在于从正面看锐利的破冰艏柱可以借助自重和动能将超过2米的冰层切压碎开，如下图，选项中虚线为接触位置的切线，从侧面看破冰艏柱施加给冰层力的方向最合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】从侧面看破冰艏柱施加给冰层弹力的方向与接触位置的切线垂直指向冰层，故B正确，ACD错误。 故选B。 2. 一列简谐横波沿轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点向轴正方向运动，下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为 B. 该波的波速为 C. 该波沿轴负方向传播 D. 该波沿轴正方向传播 【答案】D 【解析】 【详解】AB．该波的波速为 故AB错误； CD．此时介质中质点向轴正方向运动，根据平移法可知，该波沿轴正方向传播，故C错误D正确。 故选D。 3. 如图所示，“天问一号”火星探测器静止在火星平坦表面处。已知探测器整体质量为，四条腿与竖直方向的夹角均为，火星表面的重力加速度为地球表面重力加速度的倍，每条腿对火星表面压力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对“天问一号”探测器整体受力分析有 FN = mg火 则对一条腿有 根据牛顿第三定律可知每条腿对火星表面压力的大小为。 故选A。 4. 在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电源构成闭合电路，三个闭合金属圆环半径大小为，假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是（　　） A. 穿过环的磁通量大于环的磁通量 B. 穿过、、三个环的磁通量依次增大 C. 当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，只有、两个环中有感应电流 D. 当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，、、三个环中都有感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】AB．线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同，而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故AB错误； CD．根据以上分析可知，当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时，c环的磁通量不发生变化没有感应电流，只有、两个环中磁通量发生变化，有感应电流，故C正确D错误。 故选C。 5. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的质量头锤从离气囊表面高度为处做自由落体运动，与正下方的气囊发生碰撞，气囊对头锤竖直方向作用力随时间的变化规律可近似用图乙所示图像描述，以静止释放为计时起点，不计空气阻力。已知重力加速度大小取，则（　　） A. 全程作用力的冲量先向下，再向上 B. 全程作用力的冲量大小为 C. 碰撞结束时头锤的速度大小为 D. 碰撞过程中头锤的动量变化量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据自由落体运动公式可知，头锤与气囊接触时刻为 图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为 方向竖直向上，故AB错误； C．头锤落到气囊上时的速度大小为 与气囊作用过程由动量定理（向上为正方向）有 解得 方向向上，故C正确； D．碰撞过程中头锤的动量变化量 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以速度竖直匀速下落，此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（　　） A. 该行星表面的重力加速度大小为 B. 该行星的第一宇宙速度小于 C. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为 D. “背罩分离”后瞬间，降落伞和被罩一起处于失重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．在星球表面，根据 可得 行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小为，可得该行星表面的重力加速度大小 故A错误； B．在星球表面上空，根据万有引力提供向心力 可得星球的第一宇宙速度 行星的质量和半径分别为地球的和，可得该行星的第一宇宙速度 地球的第一宇宙速度为，所以该行星的第一宇宙速度 故B正确； C．“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率 故C错误； D．在接近某行星表面时以速度竖直匀速下落，整体合力为零，“背罩分离”后，向下的总重力减小，合力向上，则加速度向上，降落伞和被罩处于超重状态，故D错误。 故选B。 7. 某电荷在轴正半轴的电势能随变化的图像如图所示，、、、轴上四个点。该电荷只受电场力，以沿轴负方向的初速度从点刚好运动到点速度为0，则该电荷（　　） A. 一定带正电 B. 在点时电势最低 C. 在点加速度为0 D. 在点时速度最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．该电荷只受电场力，以沿轴负方向的初速度从点刚好运动到点速度为0，说明电荷受到的电场力方向向右，但因为场强方向未知，无法判断电荷性质，故A错误； B．同理，因为不清楚场强方向，无法判断点时电势是否最低，故B错误； C．图像斜率代表电场力的大小，根据图像可知，在b点图像斜率不为零，则在b点受到的电场力大小不为零，则加速度不为零，故C错误； D．根据能量守恒可知，电势能和动能之和为定值，在点时电势能最低，则动能的最大，速度最大，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某跳水运动员进入水中后因受到水的阻力而竖直向下做减速运动，运动员质量为，水对运动员的阻力大小恒为，那么在运动员减速下降深度为的过程中（已知重力加速度），下列说法正确的是（　　） A. 运动员的动能减少了 B. 运动员的动能减少了 C. 运动员克服阻力做功 D. 运动员的机械能增加了 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．运动员在减速下降深度为的过程中，根据动能定理知，动能的减小量等于克服合力做的功，为，A错误，B正确； CD、减速下降深度为的过程中，运动员克服阻力做功，机械能的减小量等于克服阻力做的功，运动员的机械能增加了，C正确，D错误； 故选BC。 9. 如图为横截面为四分之三圆面的玻璃砖，一束平行红光以与边和边均成射入，已知玻璃砖折射率为，不考虑内部多次反射，则（　　） A. 在弧面出射位置对应的圆心角为 B. 在弧面出射位置对应的圆心角为 C. 若为平行紫光，则出射位置范围更窄 D. 若为平行紫光，则出射位置范围更宽 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．在两端点的折射光路如图所示，根据折射定律 解得折射角均为30°，根据，可知临界角为45°，在弧面对应的入射角为45°时，如图所示，根据几何关系可知， 根据三角形内角和公式可知 根据对称性可知在AO面上入射光线也存在对应圆心角为75°区域无光线射出，所以在弧面出射位置对应的圆心角为 故A错误B正确； CD．若为平行紫光，则折射率变大，折射角变小，D点沿圆弧向右移动，在弧面上的入射角大于临界角，无法射出，所以出射位置范围更窄，故C正确D错误。 故选BC。 10. 如图所示，是半径为的圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为。现有一质量为、带电量为的小滑块（可视为质点），从点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度恰好减为零。已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为，，，不计空气阻力。则（　　） A. 滑块经过点时对轨道的压力最大 B. 物块经过点时对轨道压力为 C. 滑块在水平轨道上运动的最大距离为 D. 全过程对轨道的最大压力为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．设等效最低点与圆心连线与竖直方向夹角为，则 所以 在等效最低点对轨道压力最大，不是B点，故A错误； B．设B点的速度为,从C点到B点由动能定理得 解得 在B点由牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律可知，物块经过点时对轨道压力为，故B正确； C．设水平轨道上A、B两点之间的距离为，从C点到A点，由动能定理得 解得 故C正确； D．从C点到等效最低点有 在等效最低点，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知，全过程对轨道的最大压力为 故D正确。 故选BCD。 三、非选择题：共5小题，共57分。 11. 某实验小组正在“利用双线摆和手机光传感器测量当地的重力加速度”的实验。 （1）实验装置原理：如图所示，A为激光笔，B为手机光传感器。 （2）器材和装置如图： 以下实验用到的单摆小球的选择相对最合理的是______（选填选项前的字母代号）。 A．直径约的均质铁球 B．直径约的均质木球 C．直径约的均质铁球 （3）实验过程如下： a．用游标卡尺测量小球的直径，如图所示，摆球直径为_______； b．测出位于同一水平高度的两悬点间的距离和两根等长悬线的长度； c．拉动摆球使两根悬线所构成平面偏离竖直方向一个较小角度，将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图所示，图中和为已知参量。根据上述数据可得当地重力加速度________（用、、、和常量表示）。 【答案】 ①. A ②. 21.25 ③. 【解析】 【详解】（2）[1]为减小空气阻力影响方便实验，应选择直径约的均质铁球。 故选A。 （3）[2]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 [3]双线摆的等效摆长 根据周期公式有 根据图丙可知 解得 12. 在测绘发光二极管在导通状态下的伏安特性曲线实验中， （1）用多用电表欧姆挡判断发光二极管的正负极选用挡时，变换表笔与二极管两极的连接方式，发现电表指针均不偏转。选用挡_______（选填“”或“”）重新测试，指针仍不偏转，更换二极管极性后，发现指针偏转，此时与多用电表红色表笔相连的是二极管________（选填“正极”或“负极”）。 （2）图（A）是已完成部分连线的实物图，为实现电压可从零开始调节，并完成实验，应连接________接线柱（选填“”“”“”或“”），应连接________接线柱（选填“”、“”、“”或“”）。某次选用多用电表量程为挡测量，指针如图（B）所示，则电流_______ （3）根据测得数据，绘出伏安特性曲线如图（C）所示，说明发光时电压在_______范围。 【答案】（1） ①. ②. 负极 （2） ①. a ②. d ③. 45.0 （3）1.9-2.5 【解析】 【小问1详解】 [1][2]指针未偏转，说明可能电阻过大，应换用挡继续实验；根据“红进黑出”原则及二极管单向导电性可知红色表笔相连的是二极管负极。 【小问2详解】 [1][2]实现电压可从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，P应连接a；因为电源为两节干电池结合图C可知电压表选取量程，故Q接d； [3] [3]多用电表量程为50 mA，分度值为1mA，需要估读到0.1mA，故电表的读数为 【小问3详解】 根据图像可知正常发光时即有电流通过时电压在1.9V-2.5V范围。 13. 如图所示，长为的平行金属板、以正对间距水平放置，两极板电势差为，其中极板带正电，B极板带负电，一带负电液滴沿板的中线从左端以水平速度射入板间，最终打到右侧下方的荧光屏上，已知重力加速度，带电液滴电荷量大小为，质量为，不计空气阻力。求： （1）带电粒子在电场中的偏移量； （2）带电粒子离开电场时的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 将液滴的运动分解为水平方向匀速直线运动且 竖直方向同时受到重力 mg（方向向下）和电场力 因液滴带负电且场强方向自上极板指向下极板，故电场力竖直向上， 故粒子的合力竖直向下，大小为 液滴从左端射入到右端离开时，所用时间 若取竖直向下为正方向，则液滴的竖直加速度 又因液滴初速在竖直方向为 0，故带电粒子在电场中的偏移量 【小问2详解】 带电粒子离开电场时，竖直方向的分速度为 则带电粒子离开电场时的速度大小为 14. 某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势为，电源内阻，电阻，当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能将重物提升，且转轴与绳间不打滑，此时理想电流表的示数为；当重物质量时，闭合开关S，电动机最后以稳定速度匀速提升重物，此时电动机输出机械功率最大（不计空气阻力和摩擦力，取）求： （1）电动机的内阻； （2）重物匀速上升时流过电动机的电流大小及最大机械功率； （3）重物匀速上升的速度大小。 【答案】（1） （2）1.0A，18W （3） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律，可知 解得 此时电动机不转动，可看成纯阻电路，根据欧姆定律 解得 【小问2详解】 根据能量关系，对电动机，有 根据数学知识可得当 时，电动机功率有极大值，且为 【小问3详解】 对电动机，机械功率为 解得 15. 在一种新的“子母球”表演中，将一质量为的小球从距地面一定高度处由静止释放。随后某一时刻，将质量为的小球从与在同一竖直线上，距地面高为处由静止释放。A球与地面碰撞一次后反弹，上升到距地面处与正在下落的小球发生弹性正碰，碰前瞬间、小球的速度大小相等，碰后立即将球取走，已知球每次与地面碰撞时，碰后的动能为碰前的，、球所受空气阻力为其重力的，重力加速度为，不计球的直径及各次碰撞时间。求： （1）A、B球碰前瞬间B球速度的大小； （2）A球从开始运动到与B球第一次碰撞的时间； （3）A球在整个运动过程中的路程。（可能用到的数学知识：一组数列，若从第二项起，每一项与其前一项的比值等于同一常数，该种数列称为递缩等比数列。个这样的数求和公式为：，当时，。） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 、小球在空中时，根据牛顿第二定律 解得加速度相同，为 竖直向下，碰前瞬间、小球的速度大小相等， B球做初速度为零的匀加速直线运动运动，由 解得，A、B球碰前瞬间B球速度的大小 【小问2详解】 碰前瞬间球速度的大小 设球第一次从地面弹起时的速度为，根据运动学规律 解得 这段时间为 又已知球每次与地面碰撞时，碰后的动能为碰前的，故 解得 故第一次碰前下落的时间 故A球从开始运动到与B球第一次碰撞的时间为 【小问3详解】 第一次碰撞前根据运动学规律 解得 由 又 解得 根据题意球每次与地面碰撞时，碰后的动能为碰前的，故知碰后上升的高度每次都为前一次的，故A球在整个运动过程中的路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $