广东省部分高中2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

2024~2025学年度高二下学期期中考试 物 理 考生注意: 1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。 2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚 3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对 应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答 题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围:必修第一册、第二册、第三册;选择性必修第一册、第二册。 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,只有一项是 符合题目要求的 1.陀蝶仪的工作原理中常用到角动量的概念,其表达式为L一nvsin0(L是质点的角动量, 是质点到旋转轴的距离,n是质点的质量,v是质点的速度大小,0是/与v的夹角),则角动 量在国际单位制中用基本单位可表示为 A.kg·m/s B.kg.m{/s C.N·m.s D.N·m/s 2.如图甲所示为某机械波在/一0时刻的波形图,如图乙所示为波上质点P的振动图像.下列说 法正确的是 /cm c 2 3x/m 0.1 0.2t/8 甲 乙 A.该波沿:轴正方向传播 B.该波的传播速率为20m/s C.经过一个周期,质点P沿传播方向的位移大小为2m D.0~0.55s内,x-2m处的质点通过的路程为22cm 3.如图所示,光滑的水平面上有大小相同、质量不等的小球P、Q,小球P以速度 向右运动时 与静止的小球Q发生正碰,碰后小球P速度反向、大小为,小球Q的速率为^{},则小球P、 Q的质量之比等于 m A.3:8 B.8:3 C.3;4 D.4:3 【高二下学期期中考试·物理 第1页(共6页)】 25071B 4.中国计划在2030年前实现载人登月,航天器先在月球表面附近的圆轨道上绕月球做周期为 T的匀速圆周运动,然后逐渐调整并安全登月,航天员出舱后沿竖直方向做了一次跳跃,他腾 空的高度为h,腾空的时间为t.已知引力常量为G,则月球的质量为 16T B. T A. Gr l6G6 D2G## T C 5.如图所示,倾角9一30{}、长和宽均为/的光滑斜面固定在地面上,一质量三1kg的小物块 (可视为质点)由斜面左上方顶点P静止释放,同时对小物块施加一外力F,小物块恰好可沼 PQ连线滑到Q点,重力加速度g取10m/s{},则外力F的最小值为 A.5N B. 10N → N 6.如图所示,平行板电容器的金属板M、N水平放置,始终与电源两极相连,电路中接有电流计 G.极板N接地,极板间有一带电液滴静止在P点.现将M极板沿竖直方向向上平移一小段 距离,则下列说法正确的是 A.电容器的电容增大 B.液滴向下运动 C.P点的电势增大 D.G中有从b到a的电流 7.如图所示,两根间距为L一0.5m的平行金属导轨间接有电动势为E-8V、内阻为,一0.5Q 的电源,导轨平面与水平面间的夹角为0-37*},质量为/n一0.5kg、有效阻值为R=1.50的 金属杆a垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁 场中.当滑动变阻器的阻值为2O和6O时,金属杆ab均恰好处于静止状态,重力加速度g 取10m/s,sin37*-0.6,cos37*-0.8.下列说法正确的是 A.金属杆所受安培力方向沿斜面向下 B.匀强磁场的磁感应强度大小为B一5T C.金属杆与导轨间的动摩擦因数为-0.25 D.将电源正、负极对调,改变滑动变阻器的阻值,金属杆可能静止 【高二下学期期中考试·物理 第2页(共6页)】 25071B 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,有多项符合 题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分 8.我国的无人机在各行各业中有着广泛的应用,在一次高空摄影过程中,地面测控系统测出无 人机从地面起飞,其竖直方向上的速度v随时间/的变化规律如图所示,.时刻无人机回到地 面,关于无人机,下列说法正确的是 A.0~z时间内,无人机先超重后失重 B.时刻,无人机上升到最高位置 C.~时间内,无人机的加速度方向先向上后向下 D.0~时间内与~时间内的平均速度大小相等 9.如图所示,圆心角为90{}的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,P点为半径 ON 的中点,现有比荷大小相等的两个带电粒子a、b,以不同的速度先后从P点沿OM方向 射入磁场,并分别从M、N两点射出磁场,粒子a、在磁场中的运动轨迹如图所示,不计粒子 所受重力及粒子间相互作用,下列说法正确的是 _ A.粒子a带正电,粒子带负电 B.粒子a、在磁场中做圆周运动的周期之比为1:1 C.粒子a、在磁场中的速度大小之比为1:5 D.粒子a、在磁场中的加速度大小之比为5:1 10.如图所示,理想变压器原线圈接在电压u-12/2sin100xt(V)的交流电源上,原线圈中的电 流表为理想电表,副线圈接“6V,3W”的灯泡,闭合开关S,灯泡恰好正常发光,下列说法正 确的是 A.原、副线圈匝数之比为2:1 ) B.电流表的示数为1A C.原线圈的输人功率为3W D.副线圈中的电流每秒钟方向改变50次 三、非选择题:本题共5小题,共54分 11.(6分)用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验,已知打点计时器使用 的交流电源的频率为50Hz. 小车 打点计时器 单位:cn ? C 码盘 =3.60 乙 【高二下学期期中考试·物理 第3页(共6页)) 25071B (1)关于本实验,下列说法正确的是 A.本实验采用的科学方法是控制变量法 B.小车的质量应远大于磕码盘及硅码的总质量 C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源 D.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的码用细绳通过定滑轮系在小车上 (2)某次实验得到如图乙所示的纸带,相邻两计数点之间还有四个点未画出.因某同学不小心 将墨汗滴到纸带上,导致B点模糊不清,现测得OA和CD的距离分别为xo;一3.60cm和 xm=10.80cm,可知小车运动的加速度大小a= m/s2,(保留三位有效数字) (3)若实验选用的是电火花打点计时器,实验完毕后,某同学发现实验时交变电流的频率大 于50Hz,那么加速度的测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)实际值 12.(10分)在“测量电源电动势和内阻”的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,会产生系统 误差,为了消除电表的内阻产生的系统误差,某兴趣小组用如图甲所示的电路来测量电源电动 势和内阻,其中R。一2O.实验操作步骤如下 ①将滑动变阻器滑到最左端位置,单刀双掷开关S与1接通,闭合开关S,调节滑动变阻器 R,记录下若干组数据U、I的值,断开开关S。; ②单刀双掷开关S与2接通,闭合开关S,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U、I的 值,断开开关S; ③在图乙中分别作出两种情况所对应的U一I图像 20V 1.00 一 0.50 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50/A _2E 甲 乙 (1)某次电压表读取时,指针如图丙所示,则读数U/一 V. (2)图丙中的曲线II是开关与 (填“1”或“2”)接通时相对应的图线 (3)根据图乙.中的U一I图线,综合图线I和II的数据,可消除电流表和电压表内阻的影响 可知电源电动势E一 V,内阻,一 Q.(结果均保留三位有效数字) (4)该兴趣小组经讨论认为,利用图乙还可以计算出电流表的内阻,则电流表的内阻R。 2. 【高二下学期期中考试·物理 第4页(共6页)】 25071B 13.(10分)如图所示,将半径为R的透明介质球固定在水平面上,一束单色光水平入射到介质 球上,单色光进入介质球后恰好能照射到和圆心等高的点,已知球心到入射光束的竖直距离 (1)单色光在该介质球中的折射率; (2)单色光在该介质球中的传播时间 77777772 777777 14.(13分)如图所示为一高端全自动传送带,AB为半径R一0.2m的光滑四分之一圆狐轨道, A点和圆心O等高,圆孤的底端B与水平传送带平滑相接,传送带以v三4m/s顺时针匀速 运行,B点到传送带右端C点的距离为L=1.25m.一质量为m=1kg的滑块从A处由静 止滑下,并从传送带的右端C飞出.已知滑块与传送带间的动摩擦因数一0.2,C点到地面 的高度为h一0.45m,重力加速度g取10m/s,求 (1)滑块到达圆孤轨道底端B时对轨道的压力大小 (2)滑块从C点飞出后的水平位移大小 (3)此过程中,由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q .... _& 77777777777777777777777777 第5页(共6页)) 【高二下学期期中考试·物理 25071B 15.(15分)如图所示,间距L-0.2m、半径r-0.2m的两条竖直士圆狐导轨与两足够长的平 行金属直导轨MN、PQ相切于M、P点,轨道固定在绝缘水平面上,MP右侧存在方向竖直 向上、磁感应强度大小B-2T的匀强磁场.质量m=0.1kg、长L-0.2m,电阻R -0.5Q 的金属棒ab跨放在圆狐导轨的最高点,质量M-0.4kg、电阻R。-4O、边长L-0.2m的 匀质正方形金属线框水平放置在两直导轨上,忽略导轨的电阻及所有摩擦,金属棒、金属线 框均与导轨始终接触良好,重力加速度g取10m/s.现将金属棒ab由静止释放,求 (1)金属棒a6刚到达MP时的速度大小 (2)金属棒a刚到达MP时,金属棒a两端的电势差U。 (3)若金属棒ab与金属线框恰好不接触,则金属线框的焦耳热及金属线框初始时左边到 MP的距离. 1 第6页(共6页)) 【高二下学期期中考试·物理 25071B2024~2025学年度高二下学期期中考试·物理 参考答案、提示及评分细则 1.B 根据角动量的公式L一rnrusin0,距离r的单位为m,质量/的单位为kg,速度v的单位为m/s,故角动量 的单位为kg·m{/s,B正确 2.D 根据图乙的振动图像,结合图甲可知,该波沿x轴负方向传播,A错误;由图甲可知,该波波长入一2m,由 图乙可知,该波周期T-0.2s,故波的传播速率v-=10m/s,B错误;质点不随波移动,只在平衡位置上 下运动,C错误;振幅A-2cm,0~0.5s内,.x=2m处的质点通过的路程s-×4A-22cm,D正确. 3.A 以P、Q两球组成的系统为研究对象,两球碰撞过程动量守恒,以P球的初速度方向为正方向,由动量守 nto 4.C 设月球的半径为R,月球表面的重力加速度大小为gin,根据自由落体公式,有h-gn(){,解得gi= 正确. 5.D 对小物块受力分析,受到重力、支持力和外力,将重力分解到沿斜面向下和垂直于斜面方向,沿斜面方向 的合力与PQ共线,根据矢量三角形法则可知,当外力和PQ垂直时,外力最小,故对小物块施加的外力的最 N,D正确. 6.B M极板上移,导致d增大,根据C-S 大,电压保持不变,所以板间电场强度减小,液滴受到的电场力减小,液滴向下运动,B正确;P点与下极板距 离不变,根据Upv=-v一Edpv,由于板间电场强度减小及v=0.可知P点的电势减小,C错误;根据 7.C 由左手定则,可知金属杆所受安培力方向沿斜面向上,A错误;当滑动变阻器阻值为R一22时,对金属 杆受力分析,有ngsin0十mgcos0一BL. E 轨平面向下,此时金属杆不可能静止,D错误 8.AB v一/图像的斜率等于加速度,可知0~/时间内,无人机的加速度先向上后向下,故无人机先超重后失 【高二下学期期中考试·物理参考答案 第1页(共4页)】 25071B 重,A正确;0~z时间内速度一直为正,则无人机一直上升,故/。时刻无人机上升到最高位置,B正确;/~/ 时间内,无人机向下先加速后减速,故加速度方向先向下后向上,C错误;0~时间内无人机上升,~4时间 内无人机下降并回到地面,可知0~么时间内与/。~么时间内的位移大小相等,但时间关系未知,故无法确定 平均速度大小关系,D错误 9.BD B guB-ma得a.a.-u.-5:1.D正确 10.AC 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,即P一3W,C正确;原线圈中交变电压的周期T一0.02s.交变 电流在一个周期内方向改变2次,理想变压器不改变交流电的周期,故副线圈中的电流每秒钟方向改变100 次,D错误. 11.(1)AB(2)2.40 (3)小于(每空2分) 解析:(1)该实验中有三个变化的物理量,故本实验采用的科学方法是控制变量法,A正确;本实验无法准确 测出小车所受的合力,故可以用法码盘及法码的总重力来代替小车所受的合力,故小车的质量应远大于磁 码盘及码的总质量,B正确;每次实验时应先接通打点计时器的电源,再放开小车,C错误;平衡摩擦力的 实质是让重力的下滑分力等于阻力,只需将纸带挂上,不用悬挂磕码盘及盘中法码,D错误 (2)由题意可知,纸带上相邻计数点时间间隔T-5×1 3T2 (3)若实验时交变电流的频率大于50Hz,则打点计时器的打点周期小于0.02s.由(2)问中加速度表达式可 知,加速度的测量值小于实际值 12.(1)1.10(2)2(3)1.80 2.50(4)0.5(每空2分) 解析:(1)由图乙可知,电压表的量程为3V,其分度值为0.1V,需要估读到分度值的下一位,由图丙可知; 电压表读数U-1.10V (2)当单刀双挪开关接1时,电动势测量值(图像与纵轴的交点)准确,内阻测量值(图像的斜率)偏大;当单 【高二下学期期中考试·物理参考答案 第2页(共4页)】 25071B 刀双挪开关接2时,电动势测量值偏小,内阻测量值偏小.曲线I与纵轴的交点大于曲线II与纵轴的交点, 并且曲线工的斜率大干曲线II的斜率,可知曲线II是开关与2接通时相对应的图线 (3)当单刀双掷开关接1时,电流表示数为零时,电压表测量准确;当单刀双掷开关接2,电压表示数为零时, 电流表测量准确.如图所示的虚线为电源U-I曲线的准确值,由虚线可得E-1.80V.--1.80 0.40 0-20- 2.50Q. /V 2.00 1.50 1.00 0.50 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50//A (4)图线I的斜率=,十r+R,结合图乙可知,图线I的斜率 =5.00Q,解得r=-,-R= 0.50 13.解:(1)设入射角为0,折射角为a,光路如图所示 由数学知识,有sin)-_. (1分) 由几何关系,有0-2,解得a-30*(2分) 7777 7_ 根据折射率公式有-sin0_3 sin (2分) (2分) 单色光在介质球中的传播路程x-2Rcos一/③R (2分) 则单色光在介质球中的传播时间(--3R (1分) (1分) 解得一2m/s(1分) (1分) 解得F-30N 由牛顿第三定律可知,滑块到达底端B时对轨道的压力大小为F、一F一30N (1分) (2)滑块在BC段的加速度大小为a-ng-2m/s②}(1分) 【高二下学期期中考试·物理参考答案 第3页(共4页)】 25071B 滑块由B到C,由匀变速直线运动可得c^{}一{}=2aL(1分) 解得u=3m/s<v-4m/s(1分) (1分) 水平方向有x=v(-0.9m (1分) (3)设滑块由B到C所用时间为r',根据运动学公式有=+ar',解得/-0.5s(1分) 在此时间内,传送带转动距离为x'=ur'-2m(1分) 由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q一.mg(x'-L)=1.5] (2分) (2分) 解得u=2m/s(1分) (2)金属棒ab刚到达MP时产生的感应电动势E-BLo=0.8V (1分) 分析可知,正方形金属线框的左边导线与右边导线并联 根据楞次定律可知,感应电流的方向由a→b,则a点电势低于点电势 故金属棒ab两端的电势差U。三-0.4V(1分) (3)分析可知,当金属棒ab与金属线框恰好不接触时共速 金属棒ab与金属线框水平方向动量守恒,根据动量守恒定律有一(》十M)。 (1分) 解得v-0.4m/s(1分) (1分) 解得Q-0.16] (1分) (1分) 对金属棒ab,根据动量定理-BIL·△t=nro-nu1 (1分) E (1分) RR 联立解得x-1m (1分) 第4页(共4页)】 【高二下学期期中考试·物理参考答案 25071B