内容正文:
海南省儋州市黄冈实验学校2025-2026学年高二上学期1月期末考试
物理试卷
考试范围:必修三(11-13章)、选必全一册、选必二(第1章)
考试时间:90分钟
一、单选题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.下列关于电流的说法正确的是( )
A.电流的国际单位是mA
B.电流有方向,所以电流是矢量
C.金属导体中电子定向移动的方向就是电流方向
D.对于一个定值电阻,通过的电流与其两端所加的电压成正比
2.三个完全相同的电阻R1、R2、R3,阻值均为R,构成如图所示的电路。当电路中通过一定的电流时,下列说法正确的是( )
A.电路的总电阻为3R
B.电路的总电阻为R
C.R1、R2两端的电压大小相同
D.R2、R3通过的电流大小相同
3.下列各图中,已标出电流I 和磁感应强度B 的方向,其中符合安培定则的是
A. B. C. D.
4.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.同一物体,动量越大,速度越大 B.的动量小于的动量
C.物体的动能不变,其动量一定不变 D.做匀速圆周运动的物体,其动量不变
5.一质点做简谐运动,其位移—时间图像如图所示,由图像可知( )
A.t=1s时,质点速度为正的最大值,加速度为零
B.t=2s时,质点速度为零,加速度为负的最大值
C.t=3s时,质点速度为正的最大值,加速度为零
D.t=4s时,质点速度为零,加速度为正的最大值
6.如图所示,两束单色光a、b自空气射向玻璃,经折射后形成复色光c,下列说法错误的是( )
A.该玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B.在该玻璃中,a光的速度大于b光的速度
C.a光的频率大于b光的频率
D.从该玻璃射向空气,a光的临界角大于b光的临界角
7.如图,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直磁场放置,将AB两点接入电压恒定的电源两端,通电时电阻丝AC段受到的安培力为F,则此时三根电阻丝受到的安培力的合力大小为( )
A.2F B.3F C.4F D.5F
8.图1为某简谐波t=2s时的波形图,P处质点处于平衡位置,Q处质点处于波谷,P、Q非波源。图2为质点P的振动图像,t=0s时P开始起振,则( )
A.波源在P点左侧
B.该波传播速度为6m/s
C.第一次P、Q振动速度大小相同,方向相反的时刻为t=0.25s
D.从t=0s到t=11s,Q运动的总路程为6m
二、多选题(本大题共5小题,每小题4分,共计20分。全选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分)
9.在如图所示电路中,电源电动势为10 V,电源内阻为1 Ω,电路中电阻R0为2 Ω,小型直流电动机M的内阻为1 Ω.闭合开关S后,电动机转动,理想电流表的示数为2 A.则以下判断中正确的是( )
A.电动机两端的电压为6 V
B.电动机的输出功率为8 W
C.电动机的发热功率为4 W
D.电源输出的电功率为16 W
10.对于以下四幅图所反映的物理过程,下列说法正确的是( )
A.图甲中子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能减少
B.图乙中、两木块放在光滑水平面上,剪断束缚,、两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,、与弹簧组成的系统动量守恒,机械能增加
C.图丙中细线断裂后,木球和铁球在水中运动的过程,两球组成的系统动量守恒,机械能不守恒
D.图丁中木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上动量守恒,机械能一定守恒
11.沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像如图甲所示,平衡位置在处的质点Q的振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的振幅为40cm
C.该波的传播速度为10m/s
D.处质点的振动方程为
12.关于光的干涉和衍射,下列说法正确的是( )
A.增透膜、汽车前挡风玻璃消除车灯眩光都利用了光的干涉原理
B.用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,观察到的干涉条纹是水平的
C.夏日树下经常会看到茂密的树叶间有彩色的光环,这属于光的衍射现象
D.双缝干涉条纹宽度相等,各相邻条纹等间距,且中间条纹最亮,两边较暗
13.质量为m、带电量为q的小球,从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑,整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中,其磁感应强度为B,如图所示。若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下面说法中正确的是( )
A.小球带负电
B.小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动
C.小球在斜面上运动时做匀加速直线运动
D.小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力为零时的速率为
三、实验题(本大题共2小题,共20分)
14.(10分)某同学通过实验测量一个定值电阻的阻值。
(1)他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。他用电阻×1挡进行测量,指针位置如图1所示,则该电阻的阻值约为 。
(2)在(1)基础上,他想用电压表和电流表更精确地测量这个电阻的阻值。
他在实验室找到如下器材:
电流表:量程,内阻约;
电压表:量程,内阻约;
滑动变阻器:最大阻值,额定电流;
电源:电动势,内阻约;
开关一个,导线若干。
①为了减小实验误差,电流表和电压表的连接方法应该选用图2中的 (选填“甲”或“乙”),不考虑偶然误差,采用这种方式测量的结果与真实值相比偏 (选填“大”或“小”)。
②他在相关实验手册中,看到图3所示的两种滑动变阻器的连接方式,他选择了其中一种,经过实验得到多组数据,并将数据标记在了坐标纸上,如图4所示。
a.在图4中画出该电阻的U—I图线 ,根据图线可计算出电阻R = (结果保留两位有效数字)。
b.由图4中的数据可知,他选择的滑动变阻器的连接方式是图3中的 (选填“甲”或“乙”)。你的判断依据是: 。
15.(10分)如图1所示,用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图2所示。
(1)在这个实验中,为了防止A与B碰撞时A球反弹,两个小球的质量应满足 (选填“>”或“<”)。
(2)下列说法中正确的是 。
A.如果小球每次从同一位置由静止释放,每次的落点一定是重合的
B.重复操作时发现小球的落点并不重合,说明实验操作中出现了错误
C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D.仅调节斜槽上固定位置C,它的位置越低,线段OP的长度越大
(3)在某次实验中,测量出两个小球的质量、。记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,测量出三个落点位置与O点距离OM、OP、ON的长度。在实验误差允许范围内,若满足关系式 ,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒;若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足关系式 ,(用测量的量表示)
(4)某同学在做这个实验时,记录下小球三个落点的平均位置M、P、N,如图3所示。他发现M和N偏离了OP方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒,于是他在图3上建立了坐标,并标出它们的坐标分别为M(,)、P(,0)、N(,)。请你写出验证这个猜想的表达式 。
四、解答题(本大题共3小题,共36分)
16.(10分)如图所示,图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像。试求:
(1)该简谐横波的传播方向;
(2)该简谐横波的波速为多少;
(3)比较t=0.1s时质点Q与质点P的加速度的大小。
17.(12分)如图所示,两平行的金属导轨左侧接一个直流电源,一根金属杆垂直放在导轨上,杆的质量为、接入导轨间杆的长度为,通过杆的电流为,匀强磁场的磁感应强度为,其方向与导轨平面成角斜向右上,结果杆静止于水平导轨上。已知重力加速度为。求:
(1)从向看,画出导体的受力;
(2)金属杆受到的摩擦力大小;
(3)金属杆对导轨的压力大小。
18.(14分)如图所示,宽度为的长方形虚线框与半径为、圆心在轴上的圆相切于点,圆与轴的另一交点为。虚线框内存在沿轴正方向的匀强电场,圆形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。加速电场两极板的电压为,电荷量为、质量为的负电荷从加速电场左侧极板由静止开始被加速,然后从点沿轴正方向进入长方形电场中,间的距离为,负电荷在电场中偏转后刚好从点进入磁场区域,在磁场中偏转后沿轴正方向离开磁场区域,重力忽略不计,求:
(1)负电荷到达点时的速度大小;
(2)负电荷进入磁场时速度的大小和方向;
(3)负电荷穿过磁场的时间以及磁感应强度的大小。
答案及解析
1.
【答案】D
【详解】A.电流的国际单位是A(安培),故A错误;
B.电流是标量,故B错误;
C.金属导体中电子定向移动的方向与电流方向相反,故C错误;
D.根据欧姆定律,故D正确。
故选D。
2.
【答案】D
【详解】AB.电路的总电阻为,AB错误;
C.R1、R2两端的电压大小之比为2:1,C错误;
D.R2、R3两端的电压相等,则通过的电流大小相同,D正确。
故选D。
3.
【答案】A
【详解】A.图A为环形电流产生的磁场,根据环形电流的安培定则,用右手握住环形线圈,使四指弯曲方向与电流的方向一致,大拇指方向为磁场N极的方向,故A图符合安培定则,故A正确;
B.图B是直线电流产生的磁场,根据通电直导线中的安培定则,用右手握住通电直导线,使大拇指方向与电流的方向一致,四指弯曲方向为磁感线的环绕方向,则磁感线的环绕方向为右进左出,故B图不符合安培定则,故B错误;
C.图C是直线电流产生的磁场,根据通电直导线中的安培定则,用右手握住通电直导线,使大拇指方向与电流的方向一致,四指弯曲方向为磁感线的环绕方向,故C图不符合安培定则,则磁感线的环绕方向为逆时针,故C图不符合安培定则,故C错误;
D.图D为环形电流产生的磁场,根据环形电流的安培定则,用右手握住环形线圈,使四指弯曲方向与电流的方向一致,大拇指方向为磁场N极的方向,则磁场N极的方向为水平向右,故D图不符合安培定则,故D错误。
故选A。
4.
【答案】A
【详解】A.动量,同一物体质量不变,动量越大,速度必然越大,故A正确;
B.动量是矢量,正负表示方向,大小比较绝对值,因为,故B错误;
C.同一物体,动能不变说明速度大小不变,但方向可能变化(如匀速圆周运动),动量是矢量,方向改变则动量改变,故C错误;
D.匀速圆周运动中速度方向时刻变化,动量方向随之变化,故动量变化,故D错误。
故选A。
5.
【答案】C
【详解】A.由图像可知,时,质点处于平衡位置向负方向振动,则质点速度为负的最大值,处于平衡位置,加速度为零,故A错误;
B.由图像可知,时,质点处于负的最大位移位置,此时质点速度为0,回复力方向和位移方向相反,而加速度方向与回复力方向相同,则加速度为正的最大值,故B错误;
C.由图像可知,时,质点处于平衡位置向正方向振动,则质点速度为正的最大值,加速度为零,故C正确;
D.由图像可知,时,质点处于正的最大位移位置,此时质点速度为0,回复力方向和位移方向相反,而加速度方向与回复力方向相同,则加速度为负的最大值,故D错误。
故选C。
6.
【答案】C
【详解】A.由图可知,a光的入射角小于b光的入射角,两光的折射角相同,根据折射定律可知,该玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率,故A正确,不满足题意要求;
B.根据
由于该玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率,则在该玻璃中,a光的速度大于b光的速度,故B正确,不满足题意要求;
C.由于该玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率,则a光的频率小于b光的频率,故C错误,满足题意要求;
D.根据临界角公式
由于该玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率,则从该玻璃射向空气,a光的临界角大于b光的临界角,故D正确,不满足题意要求。
故选C。
7.
【答案】B
【详解】分析电路可知,电阻丝AC段与CB段串联后再与AB段并联,所以流过AC段、CB段的电流相等,流过AB段的电流是流过AC段、CB段电流的2倍。所以CB段受到的安培力大小也为,AB段受到的安培力大小则为。由几何关系可知,AC段、CB段所受的安培力与竖直方向的夹角为,二者的合力大小为
方向与AB段所受的安培力方向相同,所以三根电阻丝受到的安培力的合力大小为。
故选B。
8.
【答案】C
【详解】A.t=2s时P向下振动,根据同侧法可知波沿方向传播,波源在P点右侧,故A错误;
B.该波传播速度为,故B错误;
C.t=0s时P开始起振,此时Q处于波谷,根据振动情况可知第一次P、Q振动速度大小相同,方向相反的时刻为,故C正确;
D.从t=0s到,Q运动的总路程为,故D错误。
故选C。
9.
【答案】CD
【分析】由图可知,本题考查闭合电路欧姆定律、电功率和焦耳定律.根据闭合电路欧姆定律、电功率和焦耳定律公式可分析本题.
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
故A错误;
B.由公式
可得
故B错误;
C.由焦耳定律可得
解得
故C正确;
D.由公式
解得
故D正确.
10.
【答案】AC
【详解】A.甲图中,在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能有损失,故A正确;
B.乙图中M、N两木块放在光滑的水平面上,剪断束缚M、N两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M、N与弹簧组成的系统动量守恒,弹簧的弹性势能转化为两木块的动能,系统机械能守恒,故B错误;
C.丙图中,木球和铁球组成的系统匀速下降,说明两球所受水的浮力等于两球自身的重力,细线断裂后两球在水中运动的过程中,所受合外力为零,两球组成的系统动量守恒,由于水的浮力对两球做功,两球组成的系统机械能不守恒,故C正确;
D.丁图中,木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上不受外力,水平方向上动量守恒,由于斜面可能不光滑,所以机械能可能有损失,故D错误。
故选AC。
11.
【答案】ACD
【详解】A.根据图乙可知,质点Q在时刻沿y轴正方向振动,根据“同侧法”,并结合图甲可知,该波沿x轴负方向传播,故A正确;
B.根据图甲可知,该波的振幅为20cm,故B错误;
C.根据图甲知波长,设该波的周期为T,根据图乙有
则该波的传播速度
C正确;
D.根据图甲可知,处质点到相邻波峰质点的平衡位置之间的距离
则处质点首次到达波峰时间
根据图乙可知,质点Q的振动方程为
由上述可知,将图乙中图线向左平移,即可得到处质点的图像,则其振动方程为
故D正确。
故选ACD。
12.
【答案】BC
【详解】A.增透膜利用了光的干涉原理,而汽车前挡风玻璃消除车灯眩光利用的是光的偏振现象,A错误;
B.用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干涉条纹是水平的,B正确;
C.夏日树下经常会看到茂密的树叶间有彩色的光环,这属于光的衍射现象,C正确;
D.双缝干涉条纹宽度相等,各相邻条纹等间距,条纹清晰,亮度基本相同,D错误。
故选BC。
13.
【答案】AC
【详解】A.带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,知洛伦兹力的方向垂直于斜面向上。根据左手定则知,小球带负电。故A正确;
BC.小球在运动的过程中受重力、斜面的支持力、洛伦兹力,合外力沿斜面向下,大小为mgsinθ,根据牛顿第二定律知
a=gsinθ
小球在离开斜面前做匀加速直线运动。故C正确,B错误;
D.当压力为零时,在垂直于斜面方向上的合力为零,有
mgcosθ=qvB
解得
故D错误。
故选AC。
14.
【答案】 5 甲 小 5.2/5.3 乙 见解析
【详解】(1)[1]选用电阻×1挡进行测量,根据指针位置知该电阻的阻值约为,故填5;
(2)①[2]电流表的内阻约,比待测电阻小,而电压表的内阻约,远大于待测电阻,则选用图甲电流表外接法相对误差较小,故填甲;
[3]采用电流表外接法,由于电压表的分流作用,使得电流表的测量值大于真实值,因此由欧姆定律
可得测量的结果与真实值相比偏小,故填小;
②a.[4]电阻的U—I图线如图所示
[5]U—I图线的斜率大小为电阻大小得
b.[6][7]层级1:乙图是分压电路,采用分压电路Rx的电压可以从0开始变化,图中的数据U的最小值为0.3V,比较小,则一定是采用了乙图;
层级2:若采用甲图,则Rx的电压最小值约为
若采用乙图,Rx的电压可以从0开始变化,图中的数据U的最小值为0.3V,比较小,则一定是采用了乙图;
15.
【答案】 > C /
【详解】(1)[1]根据碰撞的特点可知,为保证A不反弹,两小球质量应满足
(2)[2]AB.由于偶然误差的影响,每次碰撞的落点不一定相同,A、B错误;
C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心位置可视为小球落点的平均位置,C正确;
D.竖直高度越低,水平抛出的速度越小,平抛运动的水平位移就越短,D错误。
故选C。
(3)[3]若满足动量守恒
因为平抛运动中竖直方向高度相同,所以平抛运动时间相同,设时间为t,则
可得
①
[4]若还满足弹性碰撞,则还满足碰撞前后动能相等,即
将速度换成位移可得
②
①②联立也可以写成
(4)[5]两小求碰撞前后的水平速度可用平抛的水平位移替代,若Ox方向动量守恒,则有
16.
【答案】(1)沿x轴正方向传播;(2)10m/s;(3)aQ﹤aP
【详解】(1)由图可知t=0时质点P的振动方向沿y轴负方向,简谐横波沿x轴正方向传播;
(2)由图甲得波长为λ=4m,由图乙得周期为T=0.4s,依据
v=
可得波速为
v=10m/s
(3)t=0.1s时质点运动了四分之一周期,质点Q离开平衡位置的位移小于质点P离开平衡位置的位移,故质点Q的加速度小于质点P的加速度aQ﹤aP。
17.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【详解】(1)从向看,导体的受力分析如图所示
(2)因为磁场方向与通电导体棒的方向垂直,根据安培力公式有
金属杆在水平方向有
解得摩擦力大小为
(3)金属杆在竖直方向有
根据牛顿第三定律可知,金属杆对导轨的压力大小
解得
18.
【答案】(1)
(2),与轴正方向的夹角为
(3),
【详解】(1)在加速电场中,由动能定理得
可得
(2)负电荷从A点到P点,做类平抛运动。轴方向做匀速直线运动,
轴方向做匀加速直线运动
加速度为
联立解得
负电荷运动至点时,根据速度的合成有
解得
设的方向与轴正方向的夹角为,则有
解得
(3)如图所示
电荷从点到点做匀速圆周运动,为负电荷轨迹的圆心,因,且,所以四边形为菱形,因此,负电荷轨迹的半径
由洛伦兹力提供向心力可得
磁感应强度的大小为
负电荷穿过磁场的时间为
试卷第2页,共15页
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