湖南省常德市第一中学2024-2025学年高二下学期第一次核心素养测评物理试题

常德市一中2025年上学期高二物理核心素养测评 参考答案 1．B【详解】A．跳远时，在沙坑里填沙，是为了增加运动员与沙子的作用时间，根据动量定理可知，减小地面对运动员的作用力，避免运动员受到伤害，故A错误； B．非弹性碰撞过程中，物体发生非弹性形变，系统内力做负功，系统的机械能减少是因为内力做负功，故B正确； C．由动量定理可知动量相同的两个物体，受相同的制动力作用，同时停下来，故C错误； D．爆炸过程中，化学能转化为机械能，系统机械能增大；故D错误。 故选B。 2．C【详解】设交流电电流的有效值为I，周期为T，电阻为R，则 解得故选C。 3．C【详解】A．当小车向右做匀速直线运动的过程中，磁铁没有加速度，受力平衡，与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不变，A错误； B．当小车向右匀减速时，磁铁具有向左的加速度，受到的合力向左，故左侧的弹簧拉伸，右侧的弹簧压缩，因为小车做匀减速直线运动，故加速度恒定，弹簧形变量保持不变，磁铁与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不变，电压表示数不变，B错误； C．当小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，磁铁具有向左的加速度，受到的合力向左，故左侧的弹簧拉伸，右侧的弹簧压缩，因为磁铁加速度逐渐增大，故弹簧形变量逐渐增大，磁铁向右远离磁敏电阻R，R阻值减小，电路中的电流增大，电流表的示数变大，C正确； D．当小车向左匀减速时，磁铁具有向右的加速度，受到的合力向右，故右侧的弹簧拉伸，左侧的弹簧压缩，因为小车做匀减速直线运动，故加速度恒定，弹簧形变量保持不变，磁铁与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不变，电压表示数不变，D错误。 故选C。 4．B【详解】A．由可知 则交流电的频率变压器不改变输电频率，A错误； B．远距离输电中 根据公式可得 B正确； C．根据电路中功率公式 则 C错误； D．由于在输电线上有电能损失 则 D错误；故选B。 5.　D解析　磁铁上下运动时，由于穿过铜盘的磁通量发生变化，则在铜盘中会产生感应电流，铜盘对磁铁有磁场力，阻碍磁铁的运动，则当磁铁所受弹力与重力等大反向时，此时磁铁还受到下面铜盘的作用力，故此时磁铁的加速度不为零，选项A错误；根据楞次定律，磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生逆时针方向的涡旋电流，选项B错误；磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，由于有电能产生，则磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能与产生的电能之和，选项C错误；磁铁最终静止时弹簧有弹性势能，则磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能等于铜盘产生的焦耳热与弹簧弹性势能之和，即大于铜盘产生的焦耳热，选项D正确． 6.　D解析　电压表V的示数增大ΔU，则电阻R2和电源内阻上的电压之和一定减小ΔU，电阻R2两端的电压减少量一定小于ΔU，通过电阻R2的电流减小量一定小于；路端电压增加，增加量一定小于ΔU，故A、B错误，D正确．电压表V的示数增大ΔU，即R1两端电压增大ΔU，则通过R1的电流增加，由于R1是定值电阻，所以其电流增加量一定等于，故C错误． 7．CD【详解】金属棒在斜轨道运动时，先做加速运动，随着速度的增大，产生的感应电动势和感应电流增大，金属棒所受的安培力增大，合力减小，加速度减小（当加速度减小减至零做匀速运动）；金属棒进入水平轨道后受到向左的安培力，做减速运动，速度减小，安培力减小，所以做加速度减小的变减速运动，则知CD两图是可能的。 故选CD。 8．BD【详解】A．时质点在平衡位置，回复力为零，加速度为零，A错误； B．质点在一个周期内的路程为B正确； C．时刻质点在正向最大位移处，回复力指向方向，而在时刻质点在负向最大位移处，回复力指向x正方向，故两力大小相等，但方向不同，C错误； D．时质点沿方向运动，D正确。 故选BD。 9．ABC【详解】A．小球在下滑过程中，由于带负电荷，根据左手定则，可知所受洛伦兹力方向垂直斜面向上，在斜面方向上，重力的下滑分力恒定不变，因此小球受力恒定做匀变速曲线运动，A正确； B．小球做类平抛运动，则在斜面上，沿着斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据力的分解法则，及牛顿第二定律得 再由运动学公式可得所以球到达底边MN的时间B正确； C．在垂直磁场方向，小球的速度保持不变，小球能够沿斜面到达底边MN，说明洛伦兹力小于重力垂直于斜面向下的分力，即qv0B≤mgcosα 解得磁感应强度的取值范围为B≤ C正确，D错误。 故选ABC。 10.　 BC解析　两线框进入磁场的过程中，穿过两线框的磁通量均增加，根据楞次定律可知两线框的感应电流的方向均为逆时针，A错误．若两线框恰有一半进入磁场的瞬间，速度相等，又两线框的有效切割长度相同，则回路中感应电动势相同且为E＝BLv，可得M、N两端电压为BLv，P、Q两端电压为BLv，故它们之间的电压之比为3∶2；而两线框总电阻不同，RA＝ρ，RB＝ρ，则两线框中电流之比IA∶IB＝RB∶RA＝π∶4，两线框所受安培力大小之比FA∶FB＝IA∶IB＝π∶4，故B、C正确．完全进入磁场的过程中，流过线框A、B某一截面的电荷量q＝，对线框A有qA＝＝，对圆形线框B有qB＝＝，可得qA＝qB，D错误． 11．【答案】(1)E (2)C (3) (4) 【详解】（1）[1][2]由图可知M点是A球碰后在竖直挡板上的碰撞点，则根据平抛运动的规律可知，求解A球碰后的速度，只需要知道水平位移s和竖直位移。故选E。 （2）为防止A球碰后反弹，则要求入射球A的质量大于被碰球B的质量，即 为保证两球正碰，则要求两球的半径相等，即故选C。 （3）根据平抛运动的规律可知 解得 可知碰前A球速度 碰后AB的速度为 若动量守恒则满足 即 （4）碰撞的恢复系数为 12． 乙 电阻箱的阻值R C 【详解】（1）[1]甲图使用滑动变阻器，由于滑动变阻器的阻值调节范围不大，导致电压变化范围较小，实验误差较大，而乙图实验使用电阻箱，电阻箱电阻条件范围大，电压变化范围也大，误差较小，所以选乙图； （2）[2]根据闭合电路欧姆定律 变形得 所以还要记录的数据是电阻箱的阻值R； （3）[3]根据以上分析得到 故选C。 （4）[4]图线的斜率、截距分别为 解得 13．【答案】（1）；（2），方向沿斜面向下 【详解】（1）根据题意可知，导体棒与电阻并联，并联后电阻为 由闭合回路欧姆定律可得，电路中总电流为 则流过导体棒的电流为 导体棒所受的安培力大小 （2）由左手定则可知，导体棒所受安培力方向沿斜面向上，设导体棒所受的摩擦力的大小为，由平衡条件有 解得 假设成立，即导体棒所受的摩擦力的大小为，方向沿斜面向下。 14．【答案】（1）（2）或； 【详解】（1）要粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场，则粒子的临界轨迹必须要与外圆相切，轨迹如图所示，由图中几何关系可得 解得 由得 故粒子沿半径方向射入磁场不能穿越磁场的最大速度为 （2）当粒子以的速度与内圆、外圆相切时，如图所示，由图可知 当粒子以的速度与内圆、外圆相切时，如图所示，由图可知 当粒子以的速度与外圆重合时，如图所示，由图可知由 得 所以粒子从B点向右沿切线射入磁场以不从磁场射出或 15.解析　(1)列车要向右运动，安培力方向应向右．根据左手定则，接通电源后，金属棒中电流方向由a到b、由c到d，故M接电源正极． (2)由题意，启动时ab、cd并联，设回路总电阻为R总，由电阻的串并联知识得R总＝① 设回路总电流为I，根据闭合电路欧姆定律有I＝② 设两根金属棒所受安培力之和为F，有F＝IlB③ 根据牛顿第二定律有F＝ma④ 联立①②③④式得a＝⑤ (3)设列车减速时，cd进入磁场后经Δt时间ab恰好进入磁场，此过程中穿过两金属棒与导轨所围回路的磁通量的变化为ΔΦ，平均感应电动势为E1，由法拉第电磁感应定律有E1＝⑥ 其中ΔΦ＝Bl2⑦ 设回路中平均电流为I′，由闭合电路欧姆定律有I′＝⑧ 设cd受到的平均安培力为F′，有F′＝I′lB⑨ 以向右为正方向，设Δt时间内cd受安培力冲量为I冲，有 I冲＝－F′Δt⑩ 同理可知，回路出磁场时ab受安培力冲量仍为上述值，设回路进出一块有界磁场区域安培力冲量为I0，有 I0＝2I冲⑪ 设列车停下来受到的总冲量为I总，由动量定理有 I总＝0－mv0⑫ 联立⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得＝⑬ 讨论：若恰为整数，设其为n，则需设置n块有界磁场；若不是整数，设的整数部分为N，则需设置N＋1块有界磁场． 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 常德市一中2025年上学期高二物理核心素养测评 （时量：75分钟 满分：100分 命题人：） 1、 选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。) 1．下列解释正确的是（    ） A．运动员跳远时要落在沙坑里是为了减小冲量 B．非弹性碰撞过程系统的机械能减少，是内力做负功的结果 C．动量相同的两个物体受相同的制动力作用，质量小的先停下来 D．爆炸与碰撞过程中，外力作用相比内力作用可以忽略，因此机械能守恒 2．如图表示一交流随时间变化的图像，此交流的有效值为（    ） A． B． C． D． 3．某磁敏电阻R的阻值随外加磁场的磁感应强度B的增大而增大。有一位同学利用该磁敏电阻设计了一款可以测量小车加速度的实验装置，如图所示，条形磁铁的左、右两端分别连接两根相同的轻质弹簧，两弹簧的另一端固定在小车两侧的竖直挡板上，磁铁可以相对小车无摩擦左右移动。下列说法正确的是（　　） A．小车向右做匀速直线运动的过程中，电流表示数变大 B．小车向右做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小 C．小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，电流表示数变大 D．小车向左做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小 4．某风力发电厂稳定输出电压，输出功率，通过远距离输电给电压为220V的用电器供电，如图所示，已知输电线的电阻为5，用户额定功率为56kW，为使用户正常工作，则下列说法正确的是（　　） A．输电线路上交流电的频率为50Hz B．输电线路上的电流为80A C．降压变压器的匝数比为5：1 D．升压变压器的原线圈和降压变压器的副线圈电流相等 5.如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是(　　) A．磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零 B．磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流(从上向下看) C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能 D．磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热 6.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻．调节电阻箱R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，在此过程中(　　) A．路端电压增加，增加量一定等于ΔU B．电阻R2两端的电压减小，减少量一定等于ΔU C．通过电阻R1的电流增加，增加量一定小于 D．通过电阻R2的电流减小，减少量一定小于 二、选择题(本题共 4 小题，每小题5 分，共 20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。) 7．如图所示，一轨道的倾斜部分和水平部分均处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且磁场方向都与轨道平面垂直，水平轨道足够长。一质量为m的水平金属棒ab，从静止开始沿轨道下滑，运动过程中金属棒ab始终保持与轨道垂直且接触良好。金属棒从斜轨道转入水平轨道时无机械能损失。关于ab棒运动的速度时间图象，可能正确的是（  ） A．B．C． D． 8．质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（   ） A．时，质点的加速度最大 B．质点在一个周期内通过的路程为16cm C．在和时，质点所受的回复力相同 D．时，质点的速度方向沿x轴的负方向 9．绝缘光滑斜面与水平面成α角，一质量为m、电荷量为-q的小球从斜面上高h处，以初速度为v0、方向与斜面底边MN平行射入，如图所示，整个装置处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向平行于斜面向上．已知斜面足够大，小球能够沿斜面到达底边MN。则下列判断正确的是（　　） A．小球在斜面上做匀变速曲线运动 B．小球到达底边MN的时间 C．匀强磁场磁感应强度的取值范围为 D．匀强磁场磁感应强度的取值范围为 10.如图所示，在水平边界OO′的下方空间内存在着垂直纸面向里的有界匀强磁场，A、B是用粗细相同的同种电阻丝制成的单匝正方形闭合线框和圆形闭合线框，A线框的边长与B线框的直径相等，M点和N点是A线框底边的两个端点，P点和Q点是B线框水平直径的两个端点．现将A、B两线框从磁场上方由静止自由释放，A、B两线框进入磁场的过程中MN、PQ连线始终保持水平．下列说法正确的是(　　) A．两线框进入磁场的过程中，感应电流的方向均为顺时针 B．若两线框恰有一半进入磁场的瞬间，速度相等，则M、N间和P、Q间的电压之比为3∶2 C．若两线框恰有一半进入磁场的瞬间，速度相等，则A、B所受安培力大小之比为π∶4 D．两线框完全进入磁场的过程中，流过A、B某一截面的电荷量之比为4∶π 三、实验题（每空2分，共16分） 11．在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于竖直挡板的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，点是轨道末端在白纸上的水平投影点。 (1)已知当地的重力加速度为g，通过测量图中的和 即可计算A球碰撞后的速度(填正确选项前面的序号)； A．h    B．H      C．    D.    E. s (2)若小球A的质量为，半径为；小球B的质量为，半径为，则______； A．， B．， C．， D．， (3)测得、、若满足关系式 则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒； (4)碰撞的恢复系数的定义为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。写出用（3）中测量的量表示的恢复系数的表达式 。 12．某兴趣小组在一次实验中需测量一只量程已知的电压表的内阻，现提供如下器材： ①待测电压表一只（量程3V，内阻约3kΩ待测） ②电流表一只（量程3A，内阻0.01Ω） ③电池组（电动势约为3V，内阻不计） ④滑动变阻器一个 ⑤变阻箱一个（可以读出电阻值，0-9999Ω） ⑥开关和导线若干 某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作： （1）该同学设计了如图甲、乙两个实验电路，为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是 （填“甲”或“乙”）电路； （2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S，改变阻值，记录需要直接测量的物理量：电压表的读数U和 （填上文字和符号）； （3）为方便计算电压表的内阻，需作出相应的直线图线，请从下面选项中选择适当的坐标轴 ； A．U-I           B．          C．         D．U-R （4）设该直线图像的斜率为k、截距为b，则用k、b表示出的电压表内阻的表达式RV= 。 四、计算题（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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，本大题共3小题，共40分） 13．（12分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源，另一端接有电阻，现把一个质量为的导体棒放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，与金属导轨接触的两点间的导体棒的电阻，金属导轨电阻不计，g取，求： （1）导体棒所受的安培力大小； （2）导体棒所受的摩擦力的大小和方向。 14．（12分）如图所示，以O为圆心的环状匀强磁场区域的磁感应强度B1=0.2T，环形磁场的内半径R1=0.5m，外半径R2=1.0m，带电粒子的比荷。AB连线过O点，A、B两点均在磁场内并分别位于磁场的两边界处。（不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用，粒子的速度方向都与纸面平行，边界处有磁场，不考虑相对论效应）求： （1）若A点有一粒子源，沿环状磁场半径方向由A点射入磁场的粒子，不能穿越磁场的最大速度多大？ （2）若B点有一粒子源，从B点沿切线方向向右射入B1磁场区，为使粒子始终在磁场中运动不从边界离开磁场，则粒子的速度满足什么条件？ 15.（16分）真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置．图甲是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计．ab和cd是两根与导轨垂直、长度均为l、电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m.列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图甲所示．为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计．列车启动后电源自动关闭． 　 (1)要使列车向右运行，启动时图甲中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由． (2)求刚接通电源时列车加速度a的大小． (3)列车减速时，需在前方设置如图乙所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l.若某时刻列车的速度为v0，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？ 2025年上学期高二物理核心素养测评 第 2 页 共 3页 学科网（北京）股份有限公司 $$