湖南省长沙市第十五中学2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

答案解析部分 1．【答案】B 【知识点】受迫振动和共振 2．【答案】D 【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；磁通量 3．【答案】C 【知识点】布朗运动；晶体和非晶体；浸润和不浸润；液晶 4．【答案】A 【知识点】含容电路分析；闭合电路的欧姆定律；电路动态分析 5．【答案】D 【知识点】牛顿第二定律；功率及其计算；机械能守恒定律 6．【答案】C 【知识点】机械能守恒定律 7．【答案】C 【知识点】卫星问题 8．【答案】B,D 【知识点】静摩擦力 9．【答案】A,C 【知识点】功率及其计算；动能定理的综合应用；冲量 10．【答案】B,C 【知识点】机械波及其形成和传播 11．【答案】A,D 【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用 【解析】【解答】本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是理解再次稳定后的状态参量，结合一定质量的理想气体状态方程即可完成分析。A．当电阻丝对f中的气体缓慢加热时，f中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知f中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，可知h的体积也被压缩压强变大，对活塞受力分析，根据平衡条件可知，弹簧弹力变大，则弹簧被压缩。与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动左边活塞。故活塞对h中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可知，h中的气体内能增加，A正确； B．未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析 则 分别对f、g内的气体分析，根据理想气体状态方程有 由题意可知，因弹簧被压缩，则，联立可得 B错误； C．在达到稳定过程中h中的气体体积变小，压强变大，f中的气体体积变大。由于稳定时弹簧保持平衡状态，故稳定时f、h中的气体压强相等，根据理想气体状态方程对h气体分析可知 联立可得 C错误； D．对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析，根据平衡条件可知，f与h中的气体压强相等，D正确。 故选AD。 【分析】电阻丝加热后，f中的气体内能增大，体积增大，向右推动活塞，导致h中的体积减小，外界对气体做功，结合热力学第一定律得出h中的内能变化趋势；根据对左边活塞的受力分析得出g中气体体积的变化趋势，结合一定质量的理想气体状态方程列式得出g与f中气体的温度大小关系；将两个活塞和弹簧组成的系统当成整体，对其受力分析，结合其平衡状态得出f和h中气体的压强大小关系；分析出h中气体变化前后的状态参量，利用一定质量的理想气体状态方程联立等式得出f与h中的气体温度的大小关系。 12．【答案】（1）F； （2）B （3）4.47 【知识点】验证力的平行四边形定则 【解析】【解答】（1）图乙中的F在以与为邻边作平行四边形得到的，不是由弹簧测力计直接测出的； 是用一个弹簧测力计将节点拉到位置，所以方向在AO延长线上，F在以与为邻边作平行四边形得到的，由于误差原因，方向不一定在AO延长线上。 （2）该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度。故选B。 （3）图中弹簧测力计的分度值为0.1N，根据丙图读出该力的大小为。 【分析】（1）F在以与为邻边作平行四边形得到的，是用一个弹簧测力计将节点拉到位置，所以方向在AO延长线上。 （2） 要求前后两次力的作用效果相同，指的是前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度。 （3）考查弹簧测力计读数，首先弄清弹簧测力计的分度值，另外要估读到分度值下一位。 （1）[1]图乙中的F在以与为邻边作平行四边形得到的，不是由弹簧测力计直接测出的； [2]是用一个弹簧测力计将节点拉到位置，所以方向在AO延长线上，F在以与为邻边作平行四边形得到的，由于误差原因，方向不一定在AO延长线上。 （2）该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度。 故选B。 （3）图中弹簧测力计的分度值为0.1N，根据丙图读出该力的大小为。 13．【答案】小于；140；断路；右；偏小 【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数；表头的改装 14．【答案】（1）解：小球从A运到O的过程中，根据动能定理 解得小球在O点速度为 （2）解：小球运到O点，根据牛顿第二定律 解得小球运动到O点时细线拉力的大小为 【知识点】竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动 【解析】【分析】（1）洛伦兹力不做功，根据动能定理求解小球运动到O点时的速度大小； （2） 根据牛顿第二定律求解小球运动到O点时细线拉力的大小。 15．【答案】（1）解：牙盘与飞轮是同缘传动，边缘点线速度相等，故 根据线速度与角速度关系公式 可得 飞轮与后轮是同轴传动，角速度相等 根据 踏脚板和后轮的转速之比为 （2）解：根据 ， 可得 则 骑车人每分钟蹬踏脚板的次数 次 【知识点】线速度、角速度和周期、转速 【解析】【分析】（1） 牙盘与飞轮是同缘传动，边缘点线速度相等， 飞轮与后轮是同轴传动，角速度相等 。 （2）轮子每秒转动圈数等于速度除以轮子周长，踏板转速等于轮子转速的三分之一。 16．【答案】（1）解：运输车离站时，电路的总电阻为 由闭合电路的欧姆定律得 通过导体棒的电流为 导体棒所受的安培力为 运输车的加速度 代入数据解得 （2）解：运输车进站时，当车速为时，由法拉第电磁感应定律 由闭合电路的欧姆定律得 导体棒所受的安培力为 运输车受到的安培力为 （3）解：根据能量守恒定律，两根导体棒产生的总焦耳热为 则可知导体棒1产生的焦耳热为 【知识点】牛顿第二定律；串联电路和并联电路的特点及应用；安培力的计算；导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的动力学问题；欧姆定律的内容、表达式及简单应用；电磁感应中的能量类问题 【解析】【分析】（1）确定闭合开关后，回路的连接方式，根据闭合电路的欧姆定律及串并联规律确定通过导体棒的电流。导体棒运动过程只受安培力作用，再根据安培力公式及牛顿第二定律进行解答； （2）根据左手定则确定各导体棒所受安培力的方向。进站后导体棒切割磁场产生感应电动势，根据右手定则确定两导体棒产生感应电流的方向。再根据法拉第电磁感应定律及串并联规律确定回路中的总电动势，再根据闭合电路的欧姆定律及安培力公式进行解答； （3）运输车进站后最终速度为零，运输车的动能全部转化为焦耳热。再根据能量守恒定律及串并联电路规律确定导体棒1产生的焦耳热。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二期末物理试卷 一、单选题 1．如图所示，在一条张紧的绳上挂7个摆，摆球质量均相同，先让A摆振动起来，则其余各摆也随之振动已知三摆的摆长相同，则下列判断正确的是（　　） A．7个摆的固有频率都相同 B．振动稳定后7个摆的振动频率都相同 C．D摆的振幅最大 D．摆离A摆最近，它们的振幅最大 2．下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示磁感线分布可知，直导线中的电流方向是向下的 B．如图乙所示，如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受力的大小为F，则可测出该处磁感应强度必为 C．如图丙所示，闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动，由于在做切割磁感线运动，会在线圈中产生感应电流 D．如图丁所示，绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时，穿过此线圈平面的磁通量为0 3．生活中处处充满了物理知识。下列表述正确的是（　　） A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．只有液体浸润细管壁才会形成毛细现象 C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块没有确定的形状，因此蔗糖糖块是非晶体 4．如图所示电路中，定值电阻，电源内阻，滑动变阻器的总电阻为R。当滑动变阻器的滑片P由顶端向下滑动过程中，下列说法不正确的是（　　） A．电压表示数在变小 B．电压表示数增大，电流表示数减小 C．电容器的电荷量增大，电阻消耗的电功率减小 D．电源内阻损耗的功率变小，电源的输出功率先变大后变小 5．在空旷的公园里，弹弓飞箭颇受小孩的喜爱，如图所示，某小孩左手拉紧橡皮筋发射器，松开左手后将飞箭竖直射向天空。飞箭从离开左手至到达最高点的过程中（橡皮筋始终在弹性限度内，（不计空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．飞箭的机械能一直不变 B．飞箭重力做功的功率一直增大 C．飞箭与橡皮筋刚分离时，飞箭的速度最大 D．橡皮筋的弹性势能和飞箭的重力势能之和先减小后增大 6．如图所示，一轻质弹簧置于固定光滑斜面上，下端与固定在斜面底端的挡板连接，弹簧处于原长状态时上端位于B点。一质量为m的物块（可视为质点）从斜面上A点由静止开始释放、下滑至最低点C。已知弹簧的弹性势能表达式为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，斜面倾角为30°，AB=BC=L，忽略空气阻力和一切摩擦，弹簧形变始终在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．由A到C的过程中，物块的机械能守恒 B．弹簧的劲度系数为 C．当弹簧的压缩量为时，物块的速度最大 D．由A到C的过程中，物块的最大速度大小为 7．如图所示，A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，它们轨道在同一平面内且转动方向相反。若已知A卫星转动周期为T，A、B两卫星轨道半径之比，从图示位置开始A、B两卫星每隔时间t再次相距最近，则（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．木块a、b间连接有水平轻弹簧，两木块静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数均为0.30，现用大小为、方向水平向左的推力作用在木块上，弹簧压缩量为，弹簧的劲度系数为，木块静止在水平面上，如图所示。已知木块的重力分别为和，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则木块所受的摩擦力的分析正确的是（　　） A．木块受到大小为，方向向右的摩擦力 B．木块受到大小为，方向向右的摩擦力 C．木块受到大小为，方向向左的摩擦力 D．木块受到大小为，方向向左的摩擦力 9．如图所示，三个光滑斜面1、2、3固定在水平面上，斜面1与3底边相同，斜面2和3高度相同，当物体先后沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，对于整个下滑过程，下列说法正确的是（　　） A．三种情况下物体滑到斜面底端时的速率 B．三种情况下物体滑到底端时重力做功的瞬时功率 C．在斜面2和斜面3上，合外力对物体的冲量不相同 D．在斜面2和斜面3上，合外力对物体做的功不相等 10．如图，平面直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质的分界线，P为x轴正半轴上距离O点0.75m处的一个质点，Q为x轴负半轴上距离O点0.24m处的一个质点。某时刻对P施加一个外力，使P沿y轴方向运动，并在介质上形成沿x轴传播的简谐横波。时刻，P从平衡位置开始沿y轴负方向运动。时，P点第2次到达波峰，O点处的质点第一次从平衡位置沿y轴正方向运动，Q点开始运动。下列说法正确的是（　　） A．波在x轴正半轴上传播的波速大小为0.8m/s B．波在x轴负半轴上传播的波速大小为0.6m/s C．波在x轴正半轴上传播的波长为0.6m D．波在x轴负半轴上传播的波长为0.5m 11．如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A．h中的气体内能增加 B．f与g中的气体温度相等 C．f与h中的气体温度相等 D．f与h中的气体压强相等 三、实验探究题 12．某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋与细绳的结点，和为细绳。请回答下列问题： （1）根据实验数据在白纸上作图如图乙所示，乙图中、、、四个力，其中力　 　不是由弹簧测力计直接测得的，方向一定在AO延长线上的力是　 　。 （2）实验中，要求前后两次力的作用效果相同，指的是_____。 A．细绳沿同一方向伸长同一长度 B．橡皮条沿同一方向伸长同一长度 C．让与两个力完全重合 D．两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小 （3）丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为　 　N。 13．如图（a）是一种双量程电流表内部各元件的连接图。 （1）这种电流表“3A”量程的内阻　 　（选填“大于”“小于”）； （2）某同学用多用电表的欧姆挡检测这种电流表，选择“”挡，欧姆调零后将红、黑表笔分别接到电流表的“﹣”“0.6A”接线柱，指针指示如图（b），示数为　 　，保持黑表笔不动，将红表笔从“﹣”接线柱移到“3A”接线柱，示数几乎与图（b）相同，由此可知电流表内部阻值为的电阻发生　 　故障（选填“断路”“短路”）； （3）由于的故障电阻阻值较小，该同学设想用如图（c）的电路测得一段阻值为的电阻丝，再将它分成等长的5段，用其中一段替代。实验时移动小金属夹P到电阻丝的某位置时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和1.30V，接下来应将P向　 　（选填“左”“右”）移动。 （4）用电阻丝替代故障电阻后，若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值，则会导致用该电流表“0.6A”量程测电流时的测量值　 　（选填“偏大”“偏小”）。 四、计算题 14． 如图所示，竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场，场强大小E=10N/C，还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T。一带电荷量q=+0.2C、质量m=0.4kg的小球由长l=0.4m的细线悬挂于P点，小球可视为质点。现将小球拉至水平位置A无初速度释放，取。求： （1）小球运动到O点时的速度大小； （2）小球运动到O点时细线拉力的大小。 15． 如图，自行车踏脚板到牙盘中心的距离（即踏脚杆的长），牙盘半径，飞轮半径，后轮半径，若骑车人每蹬一次踏脚板，牙盘就转半周，当自行车以5m/s速度匀速前进时，求： （1）踏脚板和后轮的转速之比； （2）骑车人每分钟蹬踏脚板的次数。 16．如图甲所示，超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，具有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点．如图乙所示，已知运输车管道中固定着两根平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为．运输车的质量为m，横截面是个圆，运输车上固定着长为的两根导体棒1和2（与导轨垂直），两根导体棒前后间距为D，每根导体棒的电阻为R．导轨电阻忽略不计．运输车在水平导轨上进行实验，不考虑摩擦及空气阻力，不考虑两根导体棒的相互作用．问： （1）当运输车由静止离站时，在导体棒2后距离为D处，接通固定在导轨上电动势为E的直流电源（电源内阻为R），此时导体棒1、2均处于磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，如图丙所示，则刚接通电源时运输车的加速度为多大？ （2）运输车进站时切断电源，管道内依次分布着相邻的方向相反的匀强磁场，各个匀强磁场的宽度均为D，磁感应强度大小均为B，如图丁所示，则当运输车的速度为v时受到的安培力为多大？ （3）求在（2）的条件下，运输车以速度进入磁场到停止运动的过程中，导体棒1上产生的焦耳热为多少？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$