精品解析：江西省宜春市丰城市江西省丰城中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

丰城中学2024-2025学年上学期高二期末考试试卷 物 理 一. 选择题（本题共10小题，1—7小题每题4分，8—10小题每题6分共46分. 在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题有多项符合题目要求. ） 1. 下列有关磁感应强度的说法错误的是（　　） A. 磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量 B. 小磁针在磁场中静止时N极的指向就是该处磁感应强度的方向 C. 若有一小段通电导体在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度不一定为0 D. 若有一小段长为L、通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量，故A正确； B．小磁针在磁场中静止时N极的指向就是该处磁感应强度的方向。故B正确； C．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，也可能是导体与磁场方向平行，该点的磁感应强度不一定为0，故C正确； D．导体与磁场方向不一定是垂直的，则该处磁感应强度的大小不一定是 故D错误。 本题选错的，故选D。 2. 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，A1与L1的电阻值相同 B. 图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C. 图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 D. 图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 【答案】C 【解析】 【详解】AB．断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，由于线圈L1的自感，通过L1的电流逐渐减小，且通过A1，即自感电流会大于原来通过A1的电流，说明闭合S1，电路稳定时，通过A1的电流小于通过L1的电流，L1的电阻小于A1的电阻，故AB错误； C．闭合S2，电路稳定时，A2与A3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的电阻值相同，故C正确； D．闭合开关S2，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，说明L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，面积为S的长方形线框放在垂直纸面向里、足够大的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，下列分析正确的是（　　） A. 图示位置，穿过线框中的磁通量 B. 以边为轴，让线框转过，这一过程中，线框中的磁通量变化量 C. 线框以边为轴在磁场中转动，线框中会产生感应电流 D. 线框绕过D点与磁场平行的轴转动，线框中会产生感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示位置，线框平面与磁场垂直，线框中的磁通量 故A错误； B．以边为轴，让线框转过，磁感线进入平面的方向发生了改变，线框中的磁通量变化量 故B错误； C．线框以边为轴在磁场中转动，线框中的磁通量时刻在发生改变，线框中会产生感应电流，故C正确。 D．线框绕过D点的与磁场平行的轴转动线框中的磁通量始终为，线框中不会产生感应电流，故D错误。 故选C。 4. 如图甲所示，边长为10cm的100匝正方形线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴匀速转动，线框中的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线圈中的电流方向发生改变 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 线框转动的角速度为 D. 线框中感应电动势的最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图分析可知，时刻，线框平面与中性面垂直的位置，而交变电流是在中性面位置电流的方向发生改变，故A项错误； B．由 解得 故B项错误； C．线框转动的角度 故C项错误； D．线框中感应电动势的最大值 故选D。 5. 长为的通电直导线放在倾角为的光滑斜面上，并处在磁感应强度为的匀强磁场中，如图所示，当方向垂直斜面向上，电流为时导体处于平衡状态，若方向改为竖直向上，则电流为时导体处于平衡状态，电流比值应为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据平衡条件有 解得 故选D。 6. 一个质点做简谐运动的振动图像如图所示,下列说法正确的是（ ） A. 在任意的时间内，质点经过的路程都是 B. 时质点通过平衡位置，同时质点的速度方向改变 C. 在到时间内，质点的位移减小 D. 和两个时刻，质点的加速度大小相等，方向相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，质点做简谐运动的周期是4s，在任意1s的时间内，如果初位置不是从最大位移处或平衡位置开始，则质点经过的路程不等于，故A错误； B．由图像可知，时质点通过平衡位置，从内质点沿负方向振动，在时质点的速度方向并没有发生变化，故B错误； C．在到时间内，质点远离平衡位置，质点的位移增大，故C错误； D．和两个时刻，质点的加速度大小相等，方向相同，故D正确。 故选D。 7. 虚线OM和虚线ON之间的夹角为30°，如图所示，虚线OM上方存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一带负电的粒子沿纸面以大小为v的速度从O点右侧距离为L的A点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场，不计重力。则粒子在磁场中做圆周运动的半径为（　　） A. B. C. 2L D. 3L 【答案】A 【解析】 【详解】 轨迹与相切，画出粒子的运动轨迹如图所示，由于 故为等边三角形，则 而 则 故为一直线，则 解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 8. 为保证师生用电安全，学校电路系统中安装有由热敏电阻制成的温度监测器，如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为，原线圈接交流电压，图中电压表和电流表为理想电表，为阻值随温度的升高而减小的热敏电阻，为定值电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 变压器输入与输出功率之比为 B. 变压器副线圈中电流的频率为 C. 当处温度升高时，电压表示数不变 D. 当处温度升高时，电流表示数减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．理想变压器输入与输出功率之比为1：1，故A错误； B．变压器副线圈中电流的频率不变，为 故B正确； C．RT处温度升高时，不会影响变压器的输入电压值，故C正确； D．RT处温度升高时，电阻值减小，原副线圈的匝数及原线圈电压不变，则副线圈电压不变，为定值电阻，由 可知，电流表示数增大，故D错误。 故选BC。 9. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件，当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，电脑进入休眠状态。休眠状态时、简化原理如图所示，宽为a、厚为b、长为c的矩形半导体霍尔元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，其载流子是电荷量为e的自由电子，当通入方向向右、大小为Ⅰ的电流时，元件前、后表面间电压为U，则此时元件的（　　） A. 前表面的电势比后表面的高 B. 自由电子受到的洛伦兹力大小为 C. 前、后表面间的电压U与I成反比 D. 前、后表面间的电压U与b成反比 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，电子受洛伦兹力指向后表面，则电子向后表面集聚，则前表面的电势比后表面的高，选项A正确； B．平衡时自由电子受到的洛伦兹力大小等于电场力大小，则 选项B错误； CD．根据 I=neabv 可得前、后表面间的电压 则U与I成正比，与b成反比，选项C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图a所示，质量分别为的两物块A、B间拴接一个被压缩且锁定的轻弹簧，整个装置静置于光滑水平地面上，其中A与左侧固定的挡板相接触。现解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B的速度随时间变化的图像如图b所示，则（　　） A. 整个运动过程中，A、B组成的系统机械能守恒 B. A、B的质量之比 C. A的最大速度为 D. A离开挡板后，弹簧的弹性势能最大时B的速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．整个运动过程中，A、B、弹簧组成的系统机械能守恒，A错误； BC．由图可知，B的最大速度为，最小速度为，当B的速度为零后，B又开始做加速运动，说明B速度为零时，弹簧恢复原长，AB相当于发生了完全弹性碰撞，根据 故A获得的速度最大 B正确，C错误； D．A离开挡板后，弹簧的弹性势能最大时AB速度相同，根据动量守恒定律可知 解得 D正确。 故选BD。 二. 实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素： （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是（ ） A. 灯泡A、B均不发光 B. 灯泡A、B交替短暂发光 C. 灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D. 灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体______（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路如图；开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针（ ） A. 不偏转 B. 向左偏转 C. 向右偏转 【答案】（1）B （2）向上 （3）C 【解析】 【小问1详解】 图a中，将条形磁铁从图示位置先向上移动一小段距离，根据楞次定律可知，螺线管中产生的感应电流由下到上，此时B灯发光；后条形磁铁向下运动时，根据楞次定律可知螺线管中的感应电流由上到下，此时A灯发光，则出现的现象是灯泡A、B交替短暂发光，故选B。 【小问2详解】 当磁体向上运动时，根据楞次定律可知，螺线管中产生的感应电流由上到下，电流从电流计正极流入，则电流计指针向右偏转。 【小问3详解】 开关闭合瞬间，电路中电流变大，穿过线圈的磁通量变大，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，穿过线圈的磁通量减小，则观察到电流计指针向右偏转。故选C。 12. 某同学在家里做“用单摆测量重力加速度”的实验,但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的长条状的大理石代替了摆球（如右图），然后进行实验，操作步骤如下： a．将石块用细尼龙线系好，结点为，将尼龙线的上端固定于点； b．用刻度尺测出间的尼龙线长度作为摆长； c．将石块拉开一个大约的角度，然后由静止释放； d．从石块摆到最低点时开始计时并计数为0，当石块第次到达最低点时结束计时，记录总时间为，得出摆动周期； e．改变间的尼龙线长度再做几次试验，记下相应的和值； f．先分别求出各组和对应的值，再取所求得的各个的平均值。 （1）该同学实验过程中得到的石块摆动周期为_________；（用字母和表示） （2）该同学根据实验数据作出的图像如下图所示： ①由图像求出的重力加速度______________；（取） ②由于图像没有能通过坐标原点，求出的重力加速度值与当地真实值相比______________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。若利用，采用公式法计算，则求出的重力加速度值与当地真实值相比______________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. ②. 9.87 ③. 不变 ④. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1]该同学实验过程中得到的石块摆动周期为 （2）①[2]设尼龙线下端到大理石重心的距离为，则有 可得 可知图像的斜率为 解得重力加速度为 ②[3]根据 可得 可知图像虽然没有能通过坐标原点，但图像的斜率不变，所以求出的重力加速度值与当地真实值相比不变； [4]若利用，采用公式法计算，由于尼龙线长度小于实际摆长，则求出的重力加速度值与当地真实值相比偏小。 三. 计算题（本题共3小题，13、14题各12分，15题16分，共40分） 13. 如图所示，一梯形透明介质ABCD，，。一光线垂直于BC面从E点射入介质后，射到AB面时恰好发生全反射，从AD面上的某点射出。 求： （1）介质对该光线的折射率n； （2）该光线从AD面射出的折射角r。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）该光线在介质中传播的光路如图所示 根据几何关系，该光线在介质中发生全反射的临界角 又 解得 （2）根据几何关系，该光线射到AD面的入射角 据折射定律可得 解得 14. 如图甲所示，水平面内固定两根间距L=1m的长直平行光滑金属导轨PQ、MN，其Q、N端接有阻值R=2Ω的电阻，一质量m=0.1kg电阻不计的导体棒ab垂直于导轨放置于距QN端d=2m处，且与两导轨保持良好接触。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。在0~1s内，施加外力使ab棒保持静止，1s后改用F=0.5N的水平向左的恒力拉动ab棒，ab棒从静止开始沿导轨运动距离x=4.8m时速度恰好达到最大值，ab棒运动过程中始终与导轨保持垂直，导轨电阻不计，求： （1）ab棒的最大速度大小vm； （2）从t=0到ab棒运动距离x=4.8m的过程，电阻R上产生的焦耳热Q。 【答案】（1）4m/s；（2）2.1J 【解析】 【详解】（1）ab棒达到最大速度后做匀速直线运动，拉力F向左，安培力向右，二力平衡 其中安培力 根据欧姆定律有 根据法拉第电磁感应定律有 解得 （2）在第内，根据法拉第电磁感应定律有 根据楞次定律，电流从到，电流的大小为 在运动距离内 解得 从到棒运动距离的过程，电阻上产生的焦耳热 解得 15. 如图所示，水平面上有一质量的小车，其右端固定一水平轻质弹簧，弹簧左端连接一质量的小物块，小物块与小车一起以的速度向右运动，与静止在水平面上质量的小球发生弹性碰撞，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦阻力。 （1）求小车与小球碰撞后小球的速度大小； （2）从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，求弹簧弹力对小物块的冲量； （3）若从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中所用时间，小车位移，求此时弹簧形变量l的大小。 【答案】（1）；（2），方向向左；（3） 【解析】 【详解】（1）小车与小球碰撞过程中，动量与机械能均守恒，有 解得 （2）当弹簧被压缩到最短时，根据动量守恒定律有 解得 设碰撞后瞬间到弹簧最短的过程中，弹簧弹力对小物块的冲量为I，根据动量定理有 解得 负号表示方向向左 （3）小车碰撞结束到弹簧被压缩至最短的过程中，设小物块速度为，小车速度为，由动量守恒，有 任取一段极短时间均有 累加求和后，有 又 代入数据可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丰城中学2024-2025学年上学期高二期末考试试卷 物 理 一. 选择题（本题共10小题，1—7小题每题4分，8—10小题每题6分共46分. 在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，8~10题有多项符合题目要求. ） 1. 下列有关磁感应强度的说法错误的是（　　） A. 磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量 B. 小磁针在磁场中静止时N极的指向就是该处磁感应强度的方向 C. 若有一小段通电导体在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度不一定为0 D. 若有一小段长为L、通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是 2. 图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，A1与L1的电阻值相同 B. 图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C. 图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 D. 图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 3. 如图所示，面积为S的长方形线框放在垂直纸面向里、足够大的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，下列分析正确的是（　　） A. 图示位置，穿过线框中的磁通量 B. 以边为轴，让线框转过，这一过程中，线框中的磁通量变化量 C. 线框以边为轴在磁场中转动，线框中会产生感应电流 D. 线框绕过D点与磁场平行的轴转动，线框中会产生感应电流 4. 如图甲所示，边长为10cm的100匝正方形线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴匀速转动，线框中的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线圈中的电流方向发生改变 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 线框转动的角速度为 D. 线框中感应电动势的最大值为 5. 长为的通电直导线放在倾角为的光滑斜面上，并处在磁感应强度为的匀强磁场中，如图所示，当方向垂直斜面向上，电流为时导体处于平衡状态，若方向改为竖直向上，则电流为时导体处于平衡状态，电流比值应为（　　） A. B. C. D. 6. 一个质点做简谐运动的振动图像如图所示,下列说法正确的是（ ） A. 在任意的时间内，质点经过的路程都是 B. 时质点通过平衡位置，同时质点的速度方向改变 C. 在到时间内，质点的位移减小 D. 和两个时刻，质点的加速度大小相等，方向相同 7. 虚线OM和虚线ON之间的夹角为30°，如图所示，虚线OM上方存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一带负电的粒子沿纸面以大小为v的速度从O点右侧距离为L的A点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场，不计重力。则粒子在磁场中做圆周运动的半径为（　　） A. B. C. 2L D. 3L 8. 为保证师生用电安全，学校电路系统中安装有由热敏电阻制成的温度监测器，如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为，原线圈接交流电压，图中电压表和电流表为理想电表，为阻值随温度的升高而减小的热敏电阻，为定值电阻，则下列说法正确的是（　　） A. 变压器输入与输出功率之比为 B. 变压器副线圈中电流的频率为 C. 当处温度升高时，电压表示数不变 D. 当处温度升高时，电流表示数减小 9. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件，当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，电脑进入休眠状态。休眠状态时、简化原理如图所示，宽为a、厚为b、长为c的矩形半导体霍尔元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，其载流子是电荷量为e的自由电子，当通入方向向右、大小为Ⅰ的电流时，元件前、后表面间电压为U，则此时元件的（　　） A. 前表面的电势比后表面的高 B. 自由电子受到的洛伦兹力大小为 C. 前、后表面间的电压U与I成反比 D. 前、后表面间的电压U与b成反比 10. 如图a所示，质量分别为的两物块A、B间拴接一个被压缩且锁定的轻弹簧，整个装置静置于光滑水平地面上，其中A与左侧固定的挡板相接触。现解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B的速度随时间变化的图像如图b所示，则（　　） A. 整个运动过程中，A、B组成的系统机械能守恒 B. A、B的质量之比 C. A的最大速度为 D. A离开挡板后，弹簧的弹性势能最大时B的速度为 二. 实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 11. 某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素： （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是（ ） A. 灯泡A、B均不发光 B. 灯泡A、B交替短暂发光 C. 灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D. 灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体______（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路如图；开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针（ ） A. 不偏转 B. 向左偏转 C. 向右偏转 12. 某同学在家里做“用单摆测量重力加速度”的实验,但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的长条状的大理石代替了摆球（如右图），然后进行实验，操作步骤如下： a．将石块用细尼龙线系好，结点为，将尼龙线的上端固定于点； b．用刻度尺测出间的尼龙线长度作为摆长； c．将石块拉开一个大约的角度，然后由静止释放； d．从石块摆到最低点时开始计时并计数为0，当石块第次到达最低点时结束计时，记录总时间为，得出摆动周期； e．改变间的尼龙线长度再做几次试验，记下相应的和值； f．先分别求出各组和对应的值，再取所求得的各个的平均值。 （1）该同学实验过程中得到的石块摆动周期为_________；（用字母和表示） （2）该同学根据实验数据作出的图像如下图所示： ①由图像求出的重力加速度______________；（取） ②由于图像没有能通过坐标原点，求出的重力加速度值与当地真实值相比______________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。若利用，采用公式法计算，则求出的重力加速度值与当地真实值相比______________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 三. 计算题（本题共3小题，13、14题各12分，15题16分，共40分） 13. 如图所示，一梯形透明介质ABCD，，。一光线垂直于BC面从E点射入介质后，射到AB面时恰好发生全反射，从AD面上的某点射出。 求： （1）介质对该光线的折射率n； （2）该光线从AD面射出的折射角r。 14. 如图甲所示，水平面内固定两根间距L=1m的长直平行光滑金属导轨PQ、MN，其Q、N端接有阻值R=2Ω的电阻，一质量m=0.1kg电阻不计的导体棒ab垂直于导轨放置于距QN端d=2m处，且与两导轨保持良好接触。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。在0~1s内，施加外力使ab棒保持静止，1s后改用F=0.5N的水平向左的恒力拉动ab棒，ab棒从静止开始沿导轨运动距离x=4.8m时速度恰好达到最大值，ab棒运动过程中始终与导轨保持垂直，导轨电阻不计，求： （1）ab棒的最大速度大小vm； （2）从t=0到ab棒运动距离x=4.8m的过程，电阻R上产生的焦耳热Q。 15. 如图所示，水平面上有一质量的小车，其右端固定一水平轻质弹簧，弹簧左端连接一质量的小物块，小物块与小车一起以的速度向右运动，与静止在水平面上质量的小球发生弹性碰撞，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦阻力。 （1）求小车与小球碰撞后小球的速度大小； （2）从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，求弹簧弹力对小物块的冲量； （3）若从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中所用时间，小车位移，求此时弹簧形变量l的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $