精品解析：湖南省常德市临澧县第一中学2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

临澧一中2025年上学期段考高二物理试卷 满分：100分；时间：75分钟； 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 一、选择题（共10个小题，共44分。第1-6题只有一个选项符合题目要求，每小题4分3 第7-10题有多项符合题目要求，全对得5分，选对但不选全得3分，有错选不得分） 1. 关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ） A. 图甲中，油酸分子直径等于一滴油酸酒精溶液的体积与它形成油膜面积的比值 B. 图乙为分子力F与其间距r的图像，分子间距从开始增大时，分子势能先变小后变大 C. 图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时气体分子的速率分布图 D. 图丁为布朗运动的示意图，温度越高、微粒越大，布朗运动越明显 【答案】C 【解析】 【详解】A．油酸分子的直径等于一滴油酸溶液的体积与油膜面积之比，并不是油酸酒精溶液，故A错误； B．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从r0增大时，分子力表现为引力，做负功，分子势能变大，故B错误； C．由图可知，T2中速率大分子占据的比例较大，则说明T2对应的平均动能较大，T2对应的温度较高，故C正确； D．布朗运动中温度越高、微粒越小，运动越明显，故D错误。 故选C。 2. 如图所示的几个相同单摆在不同条件下，关于它们的周期关系，其中判断正确的是 (　 　) A. T1>T2>T3>T4 B. T1<T2<T3<T4 C. T1<T2＝T3<T4 D. T1>T2＝T3>T4 【答案】D 【解析】 【详解】据周期公式单摆的周期与幅和摆球质量无关，与摆长和重力加速度有关； （1）中沿斜面的加速度为a=gsinθ，所以周期为 （2）中带正电的摆球要受到带正电的球的斥力，但是斥力与运动方向总是垂直，不影响回复力，所以单摆周期不变。所以周期为 （3）中的周期为 （4）中的加速度为 a′=g+a 所以周期为 故 T1＞T2=T3＞T4 故选D。 3. 如图，质量为m的四轴无人机有四个螺旋桨。四个螺旋桨旋转共扫出的总面积为S，当四个螺旋桨同时旋转产生竖直向下的气流，可使该无人机悬停在空中某一固定位置。已知空气的密度为，重力加速度大小为g。要使无人机悬停，则螺旋桨旋转产生竖直向下的气流的速率应为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对无人机受力分析可知 在极短时间t内，对空气列动量定理 联立解得 故选A。 4. 如图所示为一透明薄膜的横截面，现用平行单色光照射该透明薄膜，形成的明暗相间的条纹图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由薄膜干涉知识可知，薄膜厚度随距离减小的越来越快，自左向右条纹间距越来越小。 故选B 5. 如图所示，“凸”字形金属线框右侧有一宽度为 3L 的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。线框在纸面内向右匀速通过磁场区域，t=0 时，线框开始进入磁场。设逆时针方向为感应电流的正方向，则线框中感应电流 i 随时间 t 变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设线框运动的速度为，线框总电阻为。 当 时，只有最右侧的一条竖直短边切割磁感线，感应电流的方向为逆时针（正方向），大小为 当时，右侧的三条竖直短边切割磁感线，感应电流的方向为逆时针（正方向），大小为 当时，右侧的上下两条竖直短边切割磁感线和左侧最长边切割磁感线，感应电流方向为顺时针（负方向），大小为 当时，只有左侧最长边切割磁感线，感应电流方向为顺时针（负方向），大小为 故选A。 6. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，它的右臂挂着矩形线圈，匝数，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡，若， ，，重力加速度，则待测磁感应强度大小为（　　） A. 0.2T B. 0.45T C. 0.5T D. 1.0T 【答案】B 【解析】 【详解】电流反向前，安培力向上，根据平衡条件得 电流反向后，安培力向下，根据平衡条件得 解得 故选B。 7. 一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端点P、Q同时开始上下振动，一段时间后的波形如图所示。对于以后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（　　） A. 两列波将同时到达中点M B. 两列波波速之比为1∶2 C. 中点M的振动点总是加强的 D. 绳的两端点P、Q开始振动的方向相同 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB．由题意可知，波在同种介质传播，所以波速相同，由于距离相同，所以两波同时到达M点。故A正确，B错误； C．由于波长的不同，因此在M点相遇时，并不总是加强或减弱；当两波刚传的M点时，此时刻位移为零，所以M点的位移大小在某时刻可能为零。故C错误；。 D．据波的传播特点可知，各质点的起振方向与波源的起振方向相同，据波形可知，两波源的起振方向都是向上振动，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接入的交流电压瞬时值表达式为，定值电阻，副线圈接有滑动变阻器，阻值为。电压表和电流表均为理想交流电表，其读数为U和I，调节滑动变阻器的滑片，电表示数变化量的绝对值为和，下列说法正确的是（　　） A. 向下调节的滑片，电压表示数减小 B. C. 当滑动变阻器阻值调到时，电流表示数I55A D. 当滑动变阻器滑片在中央时，变压器输出功率最大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．对该电路使用等效电阻法，可将副线圈和电阻等效为，向下调节的滑片，变小，分压减小，故电压表示数减小，A正确； B．对该电路使用等效电源法，等效后的电源电压 等效内阻 由为电源内阻，故 B正确； C．当滑动变阻器阻值调到时，由闭合电路欧姆定律 C错误； D．当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，此时 D错误。 故选AB 9. 如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体A以速度向右运动并压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x；现将弹簧一端连接另一质量为m的物体B，静止于光滑水平面上（如图乙所示），物体A以2v0的速度向右运动并压缩弹簧（如图乙所示），测得弹簧的最大压缩量仍为x，AB运动始终在一条直线上，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（　　） A. A 物体的质量为 3m B. A 物体的质量为 2m C. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为 D. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为 【答案】AC 【解析】 【详解】当弹簧固定时，当弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，A的动能转化为弹簧的弹性势能，设A的质量为，最大的弹性势能为，根据系统的机械能守恒 当弹簧一端连接另一质量为m的物体B时，A、B速度相等时弹簧的弹性势能最大，设A、B速度为v，由动量定理得 由机械能守恒定理得 联立解得 选项A、C正确，B、D错误。 故选A、C。 10. 洛伦兹力演示仪的电子束在匀强磁场中的运动轨迹可以呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图所示的情景来讨论：在空间存在平行于某个坐标轴方向的匀强磁场，由坐标原点在xOy平面内以初速度沿与x轴正方向成角的方向射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于x轴，直径为D，螺距为，则下列说法中正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向一定沿x轴正方向 B. 若仅增大电子入射的初速度，则直径D增大，而螺距将减小 C. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径D减小，而螺距不变 D. 若仅增大角，则直径D增大，而螺距将减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．将电子的初速度沿x轴及y轴方向分解，沿x方向速度与磁场方向平行，做匀速直线运动且 沿y轴方向速度与磁场方向垂直，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由左手定则可知，磁场方向沿x轴正方向，故A正确； BC．根据 解得 所以 所以，若仅增大磁感应强度B，则、均减小，若仅增大，则、皆按比例增大，故BC错误； D．若仅增大，根据 可得D增大，根据 可得减小。故D正确。 故选AD。 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界 （2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示 ③用刻度尺测量和的长度和．的示数如图（b）所示，为________。测得为 （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________ ；由测得的数据可得折射率为________（结果保留3位有效数字） （4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角________。 【答案】 ①. 2.25 ②. ③. 1.51 ④. 稍小一些 【解析】 【详解】（2）③[1]刻度尺的最小分度为0.1cm，由图可知，为2.25cm； （3）[2][3]玻璃砖折射率的表达式 带入数据可知 （4）[4]相对误差的计算式为，为了减小测量的相对误差，实验中要尽量稍大一些，即激光在点入射时应尽量使入射角稍小一些。 12. 某同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为。记录小球抛出点在水平地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置与的距离分别为，如图乙，分析数据： （1）若入射小球半径，被碰小球半径为，则要求______（填字母代号）； A B. C. D. （2）入射小球从轨道上滑下时，轨道的粗糙程度对实验结论______（选填“有影响”或“无影响”）； （3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为______若碰撞是弹性碰撞，则还应满足的关系式为______（用题中所给物理量的符号表示）。 （4）某实验小组用另一组装置验证动量守恒定律，如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球仍从斜槽上S点由静止㳖下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点。用刻度尺测量斜面顶点到三点的距离分别为，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______（用所测物理量的符号表示）。 【答案】（1）C （2）无影响 （3） ①. ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 为了保证碰撞后入射小球不反弹，需要满足入射小球质量大于被碰小球质量，即；为了保证两小球发生对心正碰，两小球半径需要相等，即。 故选C。 【小问2详解】 入射小球从轨道上滑下时，轨道的粗糙程度对实验结论没有影响，只有小球滑到底端时速度相同即可； 【小问3详解】 [1][2]碰撞前小球落点为，碰撞后小球落点为，小球落点为；由于两小球在空中下落的高度相同，所以平抛运动时间相同，设为，由题意得 根据动量守恒定律可得 若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为 若碰撞是弹性碰撞，则既要满足动量守恒还应满足机械能守恒，即满足 【小问4详解】 碰撞前小球落点为，碰撞后小球落点为，小球落点为，设斜面倾角为，由平抛规律得 解得 同理可得 根据动量守恒表达式 可得 三、计算题（共3小题，总分40分，要有必要的文字说明和解题步骤） 13. 如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，质点M的平衡位置为x=0.4m，N是平衡位置为x=2m处的质点，图乙为质点N的振动图像，已知sin36°=sin0.2π=0.6，请回答下列问题： （1）坐标原点O处质点做简谐运动的位移表达式； （2）从t=0开始计时，t=16s时质点M的位置和经过16 s质点N通过的路程。 【答案】（1）；（2）6cm，160cm 【解析】 【详解】（1）由甲图可知波长 λ=4m 由乙图可知周期 T=4s 则 由波动图像可知质点振幅 A=10cm 坐标原点O处质点做简谐运动的表达式为 （2）t=0时质点M的位移为 10sin0.2π=6 cm 故经过16 s后质点 M的位移仍为6cm。 从t=0到t=16s质点 N 振动了4个周期，所以运动的路程为 4×4A=160cm 14. 如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端（B、C可视为质点），三者质量分别为。开始时C静止，滑块B以的速度从A左端滑上木板，B相对A静止后，A与C发生碰撞，碰后A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。B与A上表面间的滑动摩擦因数，碰撞时间极短，重力加速度大小取。 （1）求A与C碰撞后瞬间A和C的速度大小。 （2）求A与C碰撞过程中损失的机械能。 （3）要使B不从A上滑落，求木板A的最小长度。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）B滑上A到两者相对静止过程两者动量守恒，设与C碰撞前A的速度大小为，则 代入数据解得 A与C碰撞过程两者动量守恒，设碰后A速度为，C速度为，则 由题意可知，A、B第二次同速时速度大小为，B第二次相对A滑动过程两者动量守恒 联立解得 ， （2）A与C碰撞过程损失的机械能 代入数据解得 （3）设B第一次相对A滑动过程相对位移为，则 解得 设B第二次相对A滑动过程相对位移为，则 解得 木板A的最小长度 代入数据解得 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内有一直角三角形，其顶点坐标分别为（0，0），（0，d），（d，0），三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，x轴下方有沿着y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为-q的粒子从y轴上的某点M由静止释放，粒子第一次进入磁场后恰好不能从直角三角形的斜边射出，不计粒子重力。 （1）求M点到O点的距离； （2）改变粒子在y轴上的释放点，使粒子由N点静止释放后能沿垂直于直角三角形斜边的方向射出磁场，求N点到O点的距离； （3）在（2）过程中，求粒子从N点由静止释放到射出磁场的运动时间。 【答案】（1）；（2）（n=0，1，2…）；（3）（n=0，1，2，…） 【解析】 【分析】 【详解】（1）设粒子在磁场中运动的轨迹半径为R0，由几何关系可知 解得 由牛顿第二定律得 设M点到O点的距离为y0，由动能定理得 解得 （2）要使粒子由N点静止释放后能沿垂直于斜边的方向射出磁场，则粒子在磁场中运动轨迹的半径R满足： 由牛顿第二定律得 设N点到O点的距离为y，由动能定理有 解得 （n=0，1，2…） （3）设粒子在电场中的加速度为a，则 qE=ma 设粒子在电场中每单程的运动时间为t0，则 粒子在电场中总的运动时间t1=(2n+1）t0（n=0，1，2，…） 解得 粒子在磁场中做圆周运动的周期 粒子在磁场中总的运动时间 （n=0，1，2，……） 解得 （n=0，1，2，…） 粒子从N点由静止释放到射出磁场运动总时间 （n=0，1，2，……） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 临澧一中2025年上学期段考高二物理试卷 满分：100分；时间：75分钟； 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 一、选择题（共10个小题，共44分。第1-6题只有一个选项符合题目要求，每小题4分3 第7-10题有多项符合题目要求，全对得5分，选对但不选全得3分，有错选不得分） 1. 关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ） A. 图甲中，油酸分子直径等于一滴油酸酒精溶液的体积与它形成油膜面积的比值 B. 图乙为分子力F与其间距r的图像，分子间距从开始增大时，分子势能先变小后变大 C. 图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时气体分子速率分布图 D. 图丁为布朗运动的示意图，温度越高、微粒越大，布朗运动越明显 2. 如图所示的几个相同单摆在不同条件下，关于它们的周期关系，其中判断正确的是 (　 　) A. T1>T2>T3>T4 B. T1<T2<T3<T4 C T1<T2＝T3<T4 D. T1>T2＝T3>T4 3. 如图，质量为m的四轴无人机有四个螺旋桨。四个螺旋桨旋转共扫出的总面积为S，当四个螺旋桨同时旋转产生竖直向下的气流，可使该无人机悬停在空中某一固定位置。已知空气的密度为，重力加速度大小为g。要使无人机悬停，则螺旋桨旋转产生竖直向下的气流的速率应为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示为一透明薄膜的横截面，现用平行单色光照射该透明薄膜，形成的明暗相间的条纹图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，“凸”字形金属线框右侧有一宽度为 3L 的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。线框在纸面内向右匀速通过磁场区域，t=0 时，线框开始进入磁场。设逆时针方向为感应电流的正方向，则线框中感应电流 i 随时间 t 变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，它的右臂挂着矩形线圈，匝数，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡，若， ，，重力加速度，则待测磁感应强度大小为（　　） A. 0.2T B. 0.45T C. 0.5T D. 1.0T 7. 一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端点P、Q同时开始上下振动，一段时间后的波形如图所示。对于以后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（　　） A. 两列波将同时到达中点M B. 两列波波速之比1∶2 C. 中点M的振动点总是加强的 D. 绳的两端点P、Q开始振动的方向相同 8. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接入的交流电压瞬时值表达式为，定值电阻，副线圈接有滑动变阻器，阻值为。电压表和电流表均为理想交流电表，其读数为U和I，调节滑动变阻器的滑片，电表示数变化量的绝对值为和，下列说法正确的是（　　） A. 向下调节的滑片，电压表示数减小 B. C. 当滑动变阻器阻值调到时，电流表示数I为55A D. 当滑动变阻器滑片在中央时，变压器输出功率最大 9. 如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体A以速度向右运动并压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x；现将弹簧一端连接另一质量为m的物体B，静止于光滑水平面上（如图乙所示），物体A以2v0的速度向右运动并压缩弹簧（如图乙所示），测得弹簧的最大压缩量仍为x，AB运动始终在一条直线上，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（　　） A. A 物体的质量为 3m B. A 物体的质量为 2m C. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为 D. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为 10. 洛伦兹力演示仪的电子束在匀强磁场中的运动轨迹可以呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图所示的情景来讨论：在空间存在平行于某个坐标轴方向的匀强磁场，由坐标原点在xOy平面内以初速度沿与x轴正方向成角的方向射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于x轴，直径为D，螺距为，则下列说法中正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向一定沿x轴正方向 B. 若仅增大电子入射的初速度，则直径D增大，而螺距将减小 C. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径D减小，而螺距不变 D. 若仅增大角，则直径D增大，而螺距将减小 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界 （2）①激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出．用大头针在白纸上标记点、点和激光笔出光孔的位置 ②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图（a）所示 ③用刻度尺测量和长度和．的示数如图（b）所示，为________。测得为 （3）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________ ；由测得的数据可得折射率为________（结果保留3位有效数字） （4）相对误差的计算式为。为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应尽量使入射角________。 12. 某同学用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为。记录小球抛出点在水平地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置与的距离分别为，如图乙，分析数据： （1）若入射小球半径为，被碰小球半径为，则要求______（填字母代号）； A B. C. D. （2）入射小球从轨道上滑下时，轨道的粗糙程度对实验结论______（选填“有影响”或“无影响”）； （3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为______若碰撞是弹性碰撞，则还应满足的关系式为______（用题中所给物理量的符号表示）。 （4）某实验小组用另一组装置验证动量守恒定律，如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使入射小球仍从斜槽上S点由静止㳖下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点。用刻度尺测量斜面顶点到三点的距离分别为，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______（用所测物理量的符号表示）。 三、计算题（共3小题，总分40分，要有必要的文字说明和解题步骤） 13. 如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，质点M的平衡位置为x=0.4m，N是平衡位置为x=2m处的质点，图乙为质点N的振动图像，已知sin36°=sin0.2π=0.6，请回答下列问题： （1）坐标原点O处质点做简谐运动的位移表达式； （2）从t=0开始计时，t=16s时质点M的位置和经过16 s质点N通过的路程。 14. 如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端（B、C可视为质点），三者质量分别为。开始时C静止，滑块B以的速度从A左端滑上木板，B相对A静止后，A与C发生碰撞，碰后A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。B与A上表面间的滑动摩擦因数，碰撞时间极短，重力加速度大小取。 （1）求A与C碰撞后瞬间A和C的速度大小。 （2）求A与C碰撞过程中损失的机械能。 （3）要使B不从A上滑落，求木板A的最小长度。 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内有一直角三角形，其顶点坐标分别为（0，0），（0，d），（d，0），三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，x轴下方有沿着y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为-q的粒子从y轴上的某点M由静止释放，粒子第一次进入磁场后恰好不能从直角三角形的斜边射出，不计粒子重力。 （1）求M点到O点的距离； （2）改变粒子在y轴上的释放点，使粒子由N点静止释放后能沿垂直于直角三角形斜边的方向射出磁场，求N点到O点的距离； （3）在（2）过程中，求粒子从N点由静止释放到射出磁场的运动时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$