精品解析：江苏省常州市武进区2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

2024~2025学年度第二学期期中质量调研高二物理试题 注意事项： 1、本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分值为100分。 2、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用铅笔将对应的数字标号涂黑。 3、答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意）。 1. 智能应用很多场景中离不开传感器，下列说法中最佳的是（　　） A. 洗衣机上水位自动控制是湿度传感器 B. 宾馆天花板上的火灾报警器只能利用温度传感器 C. 干簧管与霍尔元件都是磁敏感元件，场景应用中可以相互替代 D. 电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器 【答案】D 【解析】 【详解】A．洗衣机水位控制通过检测水位高度实现，通常使用压力或电容式液位传感器，而非湿度传感器，A错误； B．火灾报警器常结合烟雾传感器（检测颗粒）和温度传感器，仅用温度传感器无法全面预警，B错误； C．干簧管是磁控开关，霍尔元件输出电信号，两者原理不同且应用场景不同（如开关控制与测速），无法相互替代，C错误； D．电视遥控器通过红外线传输信号，接收器需红外传感器接收并转换信号，D正确。 故选D。 2. 肥皂泡在阳光下五彩斑斓。下列现象中与上述原理相同的是（　　） A. 水面上油膜在阳光照射下呈彩色 B. 雨过天晴后的彩虹呈现出的彩色现象 C. 玻璃破损后通过边缘能看到的彩色现象 D. 通过平行于日光灯的很小的狭缝看到的彩色现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．水面上油膜在阳光照射下呈彩色，这是由于光在油膜上下表面反射后发生薄膜干涉，与肥皂泡的彩色原理相同，故A正确； B．雨过天晴后的彩虹是光的折射和色散现象，与干涉无关，故B错误； C．玻璃破损后边缘的彩色现象，属于光的色散，故C错误； D．通过狭缝看到的彩色是光的衍射现象，故D错误。 故选A。 3. 街头某变压器原理结构如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该变压器是升压变压器 B. 变压器工作原理是自感现象 C. 原线圈导线比副线圈更细（线圈材质相同） D. 为减小“铁芯”涡流影响，用陶瓷材质替换更好 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图示可知，原线圈匝数比副线圈匝数多，由电压匝数关系可知，该变压器是降压变压器，故A错误； B．变压器工作原理是互感现象，故B错误； C．若为理想变压器，根据电流匝数关系有 由于原线圈匝数比副线圈匝数多，则原线圈电流小于副线圈电流，根据 为了减小电热，需要增大横截面积，即原线圈导线比副线圈更细（线圈材质相同），故C正确； D．为减小“铁芯”涡流影响，用彼此绝缘的硅钢片叠加更好，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，为某秋千的阻尼振动的图像，根据图像分析下列说法正确的是（　　） A. 摆球在M点和N点时对绳子的拉力大小相等 B. 摆球在M点和N点时重力势能相同 C. 摆球在M点和N点时的速度相同 D. 单摆振动的周期明显逐渐变长 【答案】B 【解析】 【详解】BC．由于单摆在运动过程中要克服阻力做功，振幅逐渐减小，摆球的机械能逐渐减少，所以摆球在M点所对应时刻的机械能大于在N点所对应的机械能。由于在M、N两点，摆球的位移大小相同，故在这两点摆球相对零势能点的高度相同，重力势能也相同，但由于M点的机械能大于N点的机械能，所以M点对应时刻的动能大于在N点对应时刻的动能，根据动能的公式 可得摆球在M点的速度大于在N点时的速度，故B正确，C错误； A．摆球在M点和N点时位移的大小相同，细线与竖直方向的夹角也相同，设拉力为，由牛顿第二定律 可得摆球在M点对绳子的拉力大于在N点对绳子的拉力，故A错误； D．由图可得，单摆振动的周期没有明显变化，单摆的周期与摆长有关，故周期不变，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，两列沿相反方向传播的横波，形状相当于正弦曲线的一半，上下对称，其振幅相同，波长相等。它们相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则下列关于此时、两点振动方向判断正确的是（　　） A. 向上、向上 B. 向下、向下 C. 向上、向下 D. 向下、向上 【答案】D 【解析】 【详解】设向右传播的波为波A，向左传播的波为波B。 对于波A（向右传播）： 观察c点，c点处于波A的“上坡”段，根据“上下坡法”，c点振动方向向下。 观察d点，d点处于波A的“下坡”段，根据“上下坡法”，d点振动方向向上。 对于波B（向左传播）： 观察c点，c点处于波B的“上坡”段，根据“上下坡法”，c点振动方向向下。 观察d点，d点处于波B的“下坡”段，根据“上下坡法”，d点振动方向向上。 根据波的叠加原理，两列波在相遇区域，各点的振动是两列波单独引起振动的矢量和。在两列波“消失”（位移叠加为零）的时刻，c点由于两列波单独作用时振动方向均向下，所以实际振动方向向下；d点由于两列波单独作用时振动方向均向上，所以实际振动方向向上。故c向下、d向上，故选D。 6. 下列有四种磁场对电流作用的情境，关于这四种场景描述正确的是（　　） A. ①中给悬挂在蹄形磁体两极间的直导线通电，直导线向里（左）运动 B. ②中两条通电直导线相互吸引 C. ③中竖直放置的导线环中通过电流时，俯视观察到小磁针从图示位置逆时针转动 D. ④中可自由转动的小磁针静止时，极向上（与方向相同） 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁体外部磁场由N极指向S极，根据左手定则，通电直导线在磁场受到的安培力方向向里，导线向里运动，A正确； B．两条通电直导线，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，所以②中两条通电直导线相互排斥，B错误； C．根据右手螺旋定则可知导线环内的磁场方向垂直纸面向外，所以俯视观察时，小磁针将顺时针转动，C错误； D．根据右手定则，通电直导线在空间中产生的磁场，俯视观察为逆时针方向，所以④中小磁针的N极和S极应调换，D错误。 故选A。 7. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场和竖直向下的匀强电场（电场未画出），现将一个水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在此后的运动过程中（不考虑空气等阻力的影响），则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒两端电势a高于b B. 金属棒两端电压逐渐变大 C. 金属棒做平抛运动且两端同时落地 D. 金属棒b端先落地 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手定则，金属棒两端电势b高于a，A错误； CD．金属棒两端电势b高于a，b端带正电荷，电场力竖直向下，a端带负电荷，电场力竖直向上，金属棒b端先落地，C错误，D正确。 B．切割磁感线的有效速度为水平速度，根据，金属棒因为倾斜导致切割磁感线的有效长度变小，水平速度不变，故两端电压会变小，B错误 故选D。 8. 如图所示，图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板带负电，则这段时间对应图像中的（　　） A. Oa段 B. ab段 C. bc段 D. cd段 【答案】B 【解析】 【详解】由所示图像可知，t=0时刻电路电流为0，电容器刚刚充电完毕，此时M板带正电，Oa段电路电流逐渐增加，磁场能增加，电容器放电。ab段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带负电。bc段电路电流变大，磁场能增大，电容器放电。cd段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带正电。 故选B。 9. 如图所示，一均质的冰块中含有一长方体空气柱。现有一束红、绿复合激光在冰块中从空气柱左边射入，从右边射出。则下列选项中光路图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】冰相对于空气来说是光密介质，光从冰射入空气折射时，折射角大于入射角，所以光线向上偏折，光路向上平移；又因为绿光比红光的折射率大，因此绿光比红光偏折的更厉害。 故选B。 10. 如图所示，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成角的恒定拉力作用时间，物体始终处于静止状态，则下列说法正确的是（　　） A. 物体所受拉力的冲量大小为 B. 物体所受摩擦力的冲量大小是 C. 物体所受拉力与摩擦力合冲量向左偏上方 D. 物体重力的冲量大小为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体所受拉力的冲量大小为，故A错误； B．由于物体始终处于静止状态，由平衡条件可知摩擦力 则物体所受摩擦力的冲量大小是，故B正确； C．由平衡条件可知，物体所受拉力与摩擦力的合力与物体受到的地面给的支持力与物体重力的合力等大反向，由于物体受到地面的支持力与物体重力的合力在竖直方向，故物体所受拉力与摩擦力合冲量也在竖直方向，故C错误； D．物体重力的冲量大小 即物体重力的冲量大小并不是0，故D错误。 故选B。 11. 如图所示，一顶角为60°的菱形线框abcd边长为2a，放置在绝缘平面上，线框右侧有一宽度为2a的匀强磁场区域，pq、mn为磁场边界线，pq//mn//bd，线框以垂直pq方向的速度匀速向右运动。设线框中感应电流为I，磁场对线框的安培力为F。以逆时针方向为线框中感应电流的正方向，水平向左为安培力的正方向。线框c点进入磁场时开始计时，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设线框进入磁场时与磁场边界的交点分别为M、N，那么可以等效成长度为MN的单杆切割磁感线，设MN长度为l。 切割磁感线产生的感应电动势为 感应电流的大小为 根据楞次定律，可知感应电流方向为逆时针方向。 由安培力公式可知 线框进入磁场的过程中，MN的长度l的变化是先均匀增加，再均匀减小，所以电流按一次函数的方式先增加后减小，安培力F按照二次函数的规律先增加后减小。 故选B。 二、非选择题（本题共5小题，共56分。请将解答填写在答题卡上相应的位置）。 12. 在“探究碰撞中的不变量”实验中，借助于平抛运动模型来研究，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。 （1）实验室只有A、B、C、D四个小球，则入射小球应该选取___________；被碰小球选取___________进行实验（填字母代号）； A.直径；质量 B.直径；质量 C.直径；质量 D.直径；质量 （2）已有的实验器材有：斜槽轨道，不同规格的小球两个，重锤线一条，白纸，复写纸，圆规。实验中还缺少的测量器材有___________（限填一项）； （3）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次实验，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图丙中画的三个圆最合理的是___________（填字母代号）； （4）为减小实验误差，提升实验效果，下列说法正确的是___________； A. 需要测量槽口到地面的高度 B. 利用秒表记录小球下落时间 C. 斜槽必须足够光滑且末端保持水平 D. 小球从斜槽上的同一位置由静止释放 （5）若两球发生弹性碰撞，实验中用刻度尺测量、距点的距离分别为、，结合第（1）题选择的实验小球（参数如图中标识），则可以通过验证等式___________（用题中所给、字母表示）是否成立，从而验证该碰撞是否为弹性碰撞。 【答案】（1） ①. C ②. A （2）刻度尺 （3）C （4）D （5） 【解析】 【小问1详解】 BD．为保证碰撞为对心碰撞，两小球的直径应相等，故BD不能选； AC．入射小球的质量应大于被碰小球，故入射小球选C，被碰小球选A。 【小问2详解】 该实验需要测量小球落地的水平位移，缺少的测量器材为刻度尺。 【小问3详解】 采用画圆法确定小球的落点，应该让所画的圆尽可能把大多数落点包进去，且圆的半径最小，这样所画圆的圆心即为小球落点的平均位置，故选C。 【小问4详解】 A．为减小实验误差，提升实验效果，不需要测量槽口到地面的高度，因为高度都一样，故A错误； B．小球下落时间相同，无需用秒表记录，故B错误； C．斜槽无须光滑，但为使小球做平抛运动，斜槽末端应保持水平，故C错误； D．小球从斜槽上的同一位置由静止释放，可以保证每次平抛的初速度相等，故D正确。 故选D。 【小问5详解】 设碰前入射小球的落点为P点，在点和点之间 设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，平抛的初速度为，满足 碰后入射小球的速度为 被碰小球的速度为 根据动量守恒定律 联立解得 根据机械能守恒定律 质量关系 整理可得 消去，可得、满足 故若、满足，可验证该碰撞为弹性碰撞。 13. 一单色光从空气射入某透明介质，角度如图所示。求： （1）该介质的折射率； （2）该单色光从介质射向空气时发生全反射的临界角。 【答案】（1） （2）45° 【解析】 【小问1详解】 入射角为45°，折射角为30°，根据折射定律有 【小问2详解】 设临界角为C，因为 则 14. 一列振幅为的横波在时刻的波形如图中甲所示，图乙是表示介质中质点的振动图像。求： （1）这列波的波速的大小和传播方向； （2）甲图中的质点再经过过程中通过的路程。 【答案】（1）波向左（轴负方向）传播， （2） 【解析】 【小问1详解】 0.1s时，质点向下振动，故波向左（轴负方向）传播，由甲、乙图可知，波长 周期为 波速 解得 【小问2详解】 质点经过 其中 则 15. 一简易的电动机模型如图所示，光滑且水平的金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，间距为，磁感应强度为，一质量为且不计电阻的金属棒置于导轨上方，与电源导轨构成闭合回路，电源电动势为，内阻为，金属棒用一轻绳通过定滑轮悬挂一个物体，闭合开关一段时间后物体开始匀速上升（不计一切摩擦，已知重力加速度为），此时电流表示数是。求： （1）物体的质量； （2）物体匀速上升时的速度大小； （3）若仅将电源换成电容为的电容器（起初不带电），用手托住，保持细线恰好拉直。现将由静止释放，下落高度，需要的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体匀速上升时有 又 联立解得 【小问2详解】 路端电压（导轨之间） 当金属棒匀速运动时，感应电动势 因为 联立解得 【小问3详解】 设电路中电流为（瞬时值），绳中张力为，对金属棒有 物体P有 因为 联立解得 由上式可知，a为定值，则物体P向下做匀加速运动，则 求得 16. 威耳逊云室是用于探测射线显示粒子在电磁场中的径迹。某小组设计了电场和磁场分布如图所示，平面（纸面）内，在区间内存在平行轴的匀强电场，。在的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，。一未知粒子从坐标原点与正方向成角射入，在坐标为，的点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从（4d，0）射出磁场。已知整个装置处于真空中，不计粒子重力。求： （1）该未知粒子的比荷； （2）电场强度的大小和坐标值； （3）若粒子进入磁场后受到阻力与速度大小成正比，方向相反，观察发现该粒子第一次到达磁场左边界恰好相切于点（未画出），求坐标的值。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 洛伦兹力提供向心力 又 联立解得 【小问2详解】 粒子在电场中的运动，可看成类平抛运动的逆运动，如图 则有 且 因为qE=ma 解得 几何关系可知 联立解得 则 【小问3详解】 如图 规定+x方向为正方向，取一极短段时间，对粒子在方向列动量定理 即 则 整理得 则有 解得 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第二学期期中质量调研高二物理试题 注意事项： 1、本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分值为100分。 2、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用铅笔将对应的数字标号涂黑。 3、答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意）。 1. 智能应用很多场景中离不开传感器，下列说法中最佳的是（　　） A. 洗衣机上水位自动控制是湿度传感器 B. 宾馆天花板上的火灾报警器只能利用温度传感器 C. 干簧管与霍尔元件都是磁敏感元件，场景应用中可以相互替代 D. 电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器 2. 肥皂泡在阳光下五彩斑斓。下列现象中与上述原理相同的是（　　） A. 水面上油膜在阳光照射下呈彩色 B. 雨过天晴后的彩虹呈现出的彩色现象 C. 玻璃破损后通过边缘能看到的彩色现象 D. 通过平行于日光灯的很小的狭缝看到的彩色现象 3. 街头某变压器原理结构如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该变压器是升压变压器 B. 变压器工作原理是自感现象 C. 原线圈导线比副线圈更细（线圈材质相同） D. 为减小“铁芯”涡流影响，用陶瓷材质替换更好 4. 如图所示，为某秋千的阻尼振动的图像，根据图像分析下列说法正确的是（　　） A. 摆球在M点和N点时对绳子的拉力大小相等 B. 摆球在M点和N点时重力势能相同 C. 摆球在M点和N点时的速度相同 D. 单摆振动的周期明显逐渐变长 5. 如图所示，两列沿相反方向传播的横波，形状相当于正弦曲线的一半，上下对称，其振幅相同，波长相等。它们相遇的某一时刻会出现两列波“消失”的现象，如图乙。则下列关于此时、两点振动方向判断正确的是（　　） A. 向上、向上 B. 向下、向下 C. 向上、向下 D. 向下、向上 6. 下列有四种磁场对电流作用的情境，关于这四种场景描述正确的是（　　） A. ①中给悬挂在蹄形磁体两极间的直导线通电，直导线向里（左）运动 B. ②中两条通电直导线相互吸引 C. ③中竖直放置的导线环中通过电流时，俯视观察到小磁针从图示位置逆时针转动 D. ④中可自由转动的小磁针静止时，极向上（与方向相同） 7. 如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场和竖直向下的匀强电场（电场未画出），现将一个水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在此后的运动过程中（不考虑空气等阻力的影响），则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒两端电势a高于b B. 金属棒两端电压逐渐变大 C. 金属棒做平抛运动且两端同时落地 D. 金属棒b端先落地 8. 如图所示，图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板带负电，则这段时间对应图像中的（　　） A. Oa段 B. ab段 C. bc段 D. cd段 9. 如图所示，一均质的冰块中含有一长方体空气柱。现有一束红、绿复合激光在冰块中从空气柱左边射入，从右边射出。则下列选项中光路图正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成角的恒定拉力作用时间，物体始终处于静止状态，则下列说法正确的是（　　） A. 物体所受拉力的冲量大小为 B. 物体所受摩擦力的冲量大小是 C. 物体所受拉力与摩擦力合冲量向左偏上方 D. 物体重力的冲量大小为0 11. 如图所示，一顶角为60°的菱形线框abcd边长为2a，放置在绝缘平面上，线框右侧有一宽度为2a的匀强磁场区域，pq、mn为磁场边界线，pq//mn//bd，线框以垂直pq方向的速度匀速向右运动。设线框中感应电流为I，磁场对线框的安培力为F。以逆时针方向为线框中感应电流的正方向，水平向左为安培力的正方向。线框c点进入磁场时开始计时，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题（本题共5小题，共56分。请将解答填写在答题卡上相应的位置）。 12. 在“探究碰撞中的不变量”实验中，借助于平抛运动模型来研究，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。 （1）实验室只有A、B、C、D四个小球，则入射小球应该选取___________；被碰小球选取___________进行实验（填字母代号）； A.直径；质量 B.直径；质量 C.直径；质量 D.直径；质量 （2）已有的实验器材有：斜槽轨道，不同规格的小球两个，重锤线一条，白纸，复写纸，圆规。实验中还缺少的测量器材有___________（限填一项）； （3）小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次实验，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图丙中画的三个圆最合理的是___________（填字母代号）； （4）为减小实验误差，提升实验效果，下列说法正确的是___________； A. 需要测量槽口到地面的高度 B. 利用秒表记录小球下落时间 C. 斜槽必须足够光滑且末端保持水平 D. 小球从斜槽上的同一位置由静止释放 （5）若两球发生弹性碰撞，实验中用刻度尺测量、距点的距离分别为、，结合第（1）题选择的实验小球（参数如图中标识），则可以通过验证等式___________（用题中所给、字母表示）是否成立，从而验证该碰撞是否为弹性碰撞。 13. 一单色光从空气射入某透明介质，角度如图所示。求： （1）该介质的折射率； （2）该单色光从介质射向空气时发生全反射的临界角。 14. 一列振幅为的横波在时刻的波形如图中甲所示，图乙是表示介质中质点的振动图像。求： （1）这列波的波速的大小和传播方向； （2）甲图中的质点再经过过程中通过的路程。 15. 一简易的电动机模型如图所示，光滑且水平的金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，间距为，磁感应强度为，一质量为且不计电阻的金属棒置于导轨上方，与电源导轨构成闭合回路，电源电动势为，内阻为，金属棒用一轻绳通过定滑轮悬挂一个物体，闭合开关一段时间后物体开始匀速上升（不计一切摩擦，已知重力加速度为），此时电流表示数是。求： （1）物体的质量； （2）物体匀速上升时的速度大小； （3）若仅将电源换成电容为的电容器（起初不带电），用手托住，保持细线恰好拉直。现将由静止释放，下落高度，需要的时间。 16. 威耳逊云室是用于探测射线显示粒子在电磁场中的径迹。某小组设计了电场和磁场分布如图所示，平面（纸面）内，在区间内存在平行轴的匀强电场，。在的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，。一未知粒子从坐标原点与正方向成角射入，在坐标为，的点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从（4d，0）射出磁场。已知整个装置处于真空中，不计粒子重力。求： （1）该未知粒子的比荷； （2）电场强度的大小和坐标值； （3）若粒子进入磁场后受到阻力与速度大小成正比，方向相反，观察发现该粒子第一次到达磁场左边界恰好相切于点（未画出），求坐标的值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $