精品解析：江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

2024/2025学年度第一学期联盟校期末考试 高二年级物理试题 （总分100分考试时间75分钟） 注意事项: 1.本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置，否则不给分。 2.答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题纸上。 3.作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上，作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请保持答题纸清洁，不折叠、不破损。 第I卷（选择题共40分） 一、单项选择题:（本大题共10个小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请在答题纸的指定位置填涂答案选项.） 1. 我国计划在2060年达到“碳中和”目标，到时生产、生活排放的碳总量与植被吸收的碳总量将达到平衡，为了实现这一目标。未来几十年我国应减少使用的能源是（　　） A. 煤炭 B. 氢能 C. 生物能 D. 地热能 2. 下列图中不能产生感应电流的是（　　） A. B. C. D. 3. 正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机身反而会发生强烈的振动，此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，针对这种现象的分析正确的是（　　） A. 纯属偶然现象，并无规律 B. 在t时刻洗衣机才发生受迫振动 C. 在t时刻脱水桶的转动频率最大 D. 在t时刻机身做受迫振动的频率与脱水桶的转动频率相等 4. 如图所示，A、B为两个同心圆环，半径分别为r、R。一有界匀强磁场磁感应强度为B且恰好完全垂直穿过A环面，下列说法中正确的是（　　） A. A<B B. A>B C. A=πr2B D. B=πR2B 5. 下列磁场小磁针指向正确是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示是用单摆测定重力加速度的实验装置，测量多组摆长L和周期T，通过T2-L图像即能够测出g。关于该实验中的下列四个说法中正确的是（　　） A. 在摆球放手的同时要启动停表进行计时 B. 为便于观测，单摆摆动时的最大摆角越大越好 C. 测量摆长时未计入小球半径，会导致测量值偏小 D. 单摆摆动时应保持摆线在同一竖直平面内 7. 如图所示的四种明暗相间的条纹分别是绿光、紫光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及红光、黄光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）。下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（　　） A. 紫红绿黄 B. 绿黄紫红 C. 紫黄绿红 D. 绿红紫黄 8. 图甲为由物块和轻弹簧制作的一个竖直放置的振动装置。图乙记录了物体振动过程中其位移x与时间t的关系图像如图所示，以向下为正方向。关于该振动过程，下列说法正确的是（　　） A. t＝3s时，弹簧处于原长 B. t＝1s时，物块的速度最大，方向向上 C. t＝2s时，物块加速度最大，方向向上 D. t＝3s时，物块速度最大，方向向上 9. 如图所示的电路中，当变阻器R3的滑动头P向a端移动时（　　） A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变小 C. R1消耗的功率变大 D. R2消耗的功率变大 10. 如图所示，轻弹簧一端固定在垂直于光滑的倾角为θ的斜面底端挡板上，另一端自然伸长于斜面O点，将质量为m的物体拴接于弹簧上端后静止于距斜面O点x0处;现用平行于斜面向上的力F缓慢拉动物体，使在弹性限度内斜向上运动了4x0，物体再次静止。撤去F后，物体开始沿斜向下运动，重力加速度为g，不计空气阻力。则撤去F后（　　） A. 物体先做匀加速运动至O点，过O点后加速度一直减小 B. 物体运动至最低点时弹力大小等于5mgsinθ C. 物体刚运动时的加速度大小为3gsinθ D. 物体向下运动至O点速度最大 第II卷（非选择题共60分） 二、实验题:（本大题共5空，每空3分，计15分.） 11. 某同学想要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材和参考电路:电流表A（0.6A量程的内阻约1Ω、3A量程的内阻约0.2Ω），电压表V（3V量程的内阻约3kΩ、15V量程的内阻约15kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值20Ω），滑动变阻器R2（最大阻值200Ω），开关，导线若干。 （1）选用合适器材后，为了减小误差，应选择图_____（选填“甲”或“乙”） （2）电压表选3V量程，电流表选_____量程（选填“0.6A”或“3A”），滑动变阻器选_____（选填“R1”或“R2”）； （3）另外一位同学为了减小计算误差，将测得的数据在坐标纸上描点作出U-I图像如图丙，根据图像可求出干电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（结果均保留两位有效数字） 三、计算题:（本大题共4小题，共45分，请在答题纸指定的区域内作答，解答时应写出文字说明或演算步骤.） 12. 高空坠物极易对行人造成伤害。《中华人民共和国民法典》第一千二百五十四条规定:禁止从建筑物中抛掷物品。从建筑物中抛掷物品或者从建筑物上坠落的物品造成他人损害的，由侵权人依法承担侵权责任。若一个50g的生鸡蛋从居民楼的7楼阳台坠下，距离地面的高度大约20m，与地面的撞击时间约为0.01s。（g取10m/s2）求: （1）鸡蛋着地前瞬间的速度大小； （2）该鸡蛋着地过程中对地面产生的平均冲击力。 13. 如图所示，质量为0.5kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车，小车的质量为1.5kg，地面光滑，木块与小车之间的动摩擦因数为0.2（g取10m/s2）。设小车足够长，求: （1）木块与小车相对静止时的速度； （2）从木块滑上小车到它们处于相对静止的过程中，系统损失的机械能。 14. 如图甲所示，孩子们经常会在平静水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，水面P点有一片小树叶，若水波为简谐横波，从某个时刻开始计时，如图乙实线所示为时刻的波动图像，图丙为小树叶的振动图像。 （1）请判断水波的传播方向； （2）已知T=0.2s，求质点Q在振动2s内经过总路程； （3）若虚线为t2时刻的波形图，且，求水波可能的波速。 15. 在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转，如图所示，ABCD是棱镜的横截面，是底角为45°的等腰梯形，底边BC的长度为，棱镜的折射率为。现有与BC平行的一束单色光从AB射入，经BC面反射后直接从CD面射出。已知光在真空中传播的速度为c=3×108m/s，求∶ （1）单色光在棱镜中的传播速度； （2）从CD面射出的折射角； （3）单色光在棱镜中传播时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024/2025学年度第一学期联盟校期末考试 高二年级物理试题 （总分100分考试时间75分钟） 注意事项: 1.本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置，否则不给分。 2.答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题纸上。 3.作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上，作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请保持答题纸清洁，不折叠、不破损。 第I卷（选择题共40分） 一、单项选择题:（本大题共10个小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请在答题纸的指定位置填涂答案选项.） 1. 我国计划在2060年达到“碳中和”目标，到时生产、生活排放的碳总量与植被吸收的碳总量将达到平衡，为了实现这一目标。未来几十年我国应减少使用的能源是（　　） A. 煤炭 B. 氢能 C. 生物能 D. 地热能 【答案】A 【解析】 【详解】氢能、生物能和地热能是可再生能源，是清洁能源，煤炭是不可再生能源，在燃烧时会排出大量的二氧化碳、二氧化硫，会对环境造成很大的影响，因此未来四十年我国应减少使用的能源是煤炭。 故选A。 2. 下列图中不能产生感应电流的是（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中两导体向两边运动时，穿过闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，选项A不符合题意； B．图中磁铁插入螺线管时穿过螺线管的磁通量增加，会产生感应电流，选项B不符合题意； C．图中线圈向右平动时穿过线圈的磁通量不变，不会有感应电流，选项C符合题意； D．图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，会产生感应电流，选项D不符合题意。 故选C。 3. 正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机身的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机身反而会发生强烈的振动，此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，针对这种现象的分析正确的是（　　） A. 纯属偶然现象，并无规律 B. 在t时刻洗衣机才发生受迫振动 C. 在t时刻脱水桶的转动频率最大 D. 在t时刻机身做受迫振动的频率与脱水桶的转动频率相等 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，正常工作时洗衣机驱动力的频率比洗衣机的固有频率大，洗衣机脱水筒转动的越来越慢时，做受迫振动的频率在减小，当减小到跟洗衣机的固有频率相等时，发生共振，振动最强烈，可知t时刻机身做受迫振动的频率与脱水桶的转动频率相等，然后受迫振动的频率继续减小，远离固有频率，振动又减弱，这不是偶然现象。 故选D。 4. 如图所示，A、B为两个同心圆环，半径分别为r、R。一有界匀强磁场磁感应强度为B且恰好完全垂直穿过A环面，下列说法中正确的是（　　） A. A<B B. A>B C. A=πr2B D. B=πR2B 【答案】C 【解析】 【详解】由于有界匀强磁场磁感应强度为B且恰好完全垂直穿过A环面，则有效面积为环A的面积，根据磁通量的定义式有 故选C。 5. 下列磁场小磁针指向正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中U形磁场在小磁针所处位置的磁场方向向右，则小磁针的N极应指向右，故A错误； B．图中条形磁场在小磁针所处位置的磁场方向向右，则小磁针的N极应指向右，故B错误； C．根据右手螺旋定则可知，图中环形电流在小磁针所处位置的磁场方向向外，则小磁针的N极应指向外，故C正确； D．根据图中地磁场磁场方向可知，小磁针的N极应指向地理北极，S极应指向地理南极，故D错误。 故选C。 6. 如图所示是用单摆测定重力加速度的实验装置，测量多组摆长L和周期T，通过T2-L图像即能够测出g。关于该实验中的下列四个说法中正确的是（　　） A. 在摆球放手同时要启动停表进行计时 B. 为便于观测，单摆摆动时的最大摆角越大越好 C 测量摆长时未计入小球半径，会导致测量值偏小 D. 单摆摆动时应保持摆线在同一竖直平面内 【答案】D 【解析】 【详解】A．在摆球放手后，等摆球摆动稳定时启动停表进行计时，选项A错误； B．单摆摆动时的最大摆角不超过5°，否则就不是简谐振动，选项B错误； C．根据 可得 通过图像的斜率可求解重力加速度g。若测量摆长时未计入小球半径，表达式变为 则T2-L图像的斜率不变，则g的测量值不变，选项C错误； D．单摆摆动时应保持摆线在同一竖直平面内，否则周期会改变，选项D正确。 故选D。 7. 如图所示的四种明暗相间的条纹分别是绿光、紫光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及红光、黄光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）。下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（　　） A. 紫红绿黄 B. 绿黄紫红 C. 紫黄绿红 D. 绿红紫黄 【答案】B 【解析】 【详解】双缝干涉条纹是一系列等宽的明暗相间的条纹，可知，c、a是干涉条纹，根据 可知，波长越长，相邻明条纹间距越大，可知，c是紫光，a是绿光。单衍射条纹中的条纹宽度不相等，尺寸一定时，波长越长，衍射现象越明显，即亮条纹宽度越大，可知，d是红光，b是黄光。结合上述可知，左往右排列，亮条纹的颜色依次是绿黄紫红。 故选B。 8. 图甲为由物块和轻弹簧制作的一个竖直放置的振动装置。图乙记录了物体振动过程中其位移x与时间t的关系图像如图所示，以向下为正方向。关于该振动过程，下列说法正确的是（　　） A. t＝3s时，弹簧处于原长 B. t＝1s时，物块的速度最大，方向向上 C. t＝2s时，物块加速度最大，方向向上 D. t＝3s时，物块速度最大，方向向上 【答案】B 【解析】 【详解】A．t＝3s时，物体处于平衡位置，弹簧处于拉长状态，选项A错误； B．t＝1s时，物块经过平衡位置，此时速度最大，因向下为正方向，则此时速度方向向上，选项B正确； C． t＝2s时，物块处于最高点，此时加速度最大，方向向下，选项C错误； D．t＝3s时，物块经过平衡位置，此时速度最大，因向下为正方向，则此时速度方向向下，选项D错误。 故选B。 9. 如图所示的电路中，当变阻器R3的滑动头P向a端移动时（　　） A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电压表示数变小，电流表示数变小 C. R1消耗的功率变大 D. R2消耗的功率变大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当变阻器R3的滑动头P向a端移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，根据串反并同可知电流表示数变大，电压表示数变小，故AB错误； C．根据串反并同可知，通过电阻R1的电流增大，根据 P=I2R 可知，电阻R1消耗的功率变大，故C正确； D．根据闭合电路的欧姆定律可得并联部分的电压 U并=E-I（R1+r） 由上面的分析知I变大，则U并减小，即电阻R2两端电压减小，根据 可知，电阻R2消耗的功率变小，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，轻弹簧的一端固定在垂直于光滑的倾角为θ的斜面底端挡板上，另一端自然伸长于斜面O点，将质量为m的物体拴接于弹簧上端后静止于距斜面O点x0处;现用平行于斜面向上的力F缓慢拉动物体，使在弹性限度内斜向上运动了4x0，物体再次静止。撤去F后，物体开始沿斜向下运动，重力加速度为g，不计空气阻力。则撤去F后（　　） A. 物体先做匀加速运动至O点，过O点后加速度一直减小 B. 物体运动至最低点时弹力大小等于5mgsinθ C. 物体刚运动时的加速度大小为3gsinθ D. 物体向下运动至O点速度最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体在弹力和重力下滑分力的作用下，做简谐运动，做变加速运动至O点，过O点后到达平衡位置时加速度为零，即过O点后的加速度沿斜面向上增大，故A错误； BC．根据平衡条件，有 释放时，根据牛顿第二定律，则有 物体刚运动时的加速度大小，同时也是最低点的加速度大小为 a=4gsinθ 则在最低点时，根据牛顿第二定律，则有 物体运动至最低点时弹力大小等于 F=5mgsinθ 故B正确，C错误； D．距斜面O点x0处为平衡位置，运动至该位置的速度最大，故D错误。 故选B。 第II卷（非选择题共60分） 二、实验题:（本大题共5空，每空3分，计15分.） 11. 某同学想要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材和参考电路:电流表A（0.6A量程的内阻约1Ω、3A量程的内阻约0.2Ω），电压表V（3V量程的内阻约3kΩ、15V量程的内阻约15kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值20Ω），滑动变阻器R2（最大阻值200Ω），开关，导线若干。 （1）选用合适器材后，为了减小误差，应选择图_____（选填“甲”或“乙”） （2）电压表选3V量程，电流表选_____量程（选填“0.6A”或“3A”），滑动变阻器选_____（选填“R1”或“R2”）； （3）另外一位同学为了减小计算误差，将测得的数据在坐标纸上描点作出U-I图像如图丙，根据图像可求出干电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）乙 （2） ①. 0.6 ②. R1 （3） ①. 1.4 ②. 2.0 【解析】 【小问1详解】 为减小电流表内阻产生的误差，则实验时用乙电路； 【小问2详解】 [1][2]测量一节干电池的电动势和内阻，电压表选3V量程，电流表选0.6A量程，滑动变阻器选阻值较小的R1； 【小问3详解】 [1][2]根据 U=E-Ir 根据图像可求出干电池的电动势 E＝14V 内阻 三、计算题:（本大题共4小题，共45分，请在答题纸指定的区域内作答，解答时应写出文字说明或演算步骤.） 12. 高空坠物极易对行人造成伤害。《中华人民共和国民法典》第一千二百五十四条规定:禁止从建筑物中抛掷物品。从建筑物中抛掷物品或者从建筑物上坠落的物品造成他人损害的，由侵权人依法承担侵权责任。若一个50g的生鸡蛋从居民楼的7楼阳台坠下，距离地面的高度大约20m，与地面的撞击时间约为0.01s。（g取10m/s2）求: （1）鸡蛋着地前瞬间的速度大小； （2）该鸡蛋着地过程中对地面产生的平均冲击力。 【答案】（1） （2）1005N，方向向下 【解析】 【小问1详解】 根据 可得落地速度 【小问2详解】 规定向上方向为正方向，由动量定理 代入数据得 F=100.5N 由牛顿第三定律，鸡蛋着地过程中对地面产生的向下的平均冲击力为100.5N。 13. 如图所示，质量为0.5kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车，小车的质量为1.5kg，地面光滑，木块与小车之间的动摩擦因数为0.2（g取10m/s2）。设小车足够长，求: （1）木块与小车相对静止时的速度； （2）从木块滑上小车到它们处于相对静止的过程中，系统损失的机械能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 以木块和小车为研究对象，方向向右为正方向，由动量守恒定律可得 解得 【小问2详解】 由能量关系 代入数据解得 14. 如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，水面P点有一片小树叶，若水波为简谐横波，从某个时刻开始计时，如图乙实线所示为时刻的波动图像，图丙为小树叶的振动图像。 （1）请判断水波的传播方向； （2）已知T=0.2s，求质点Q在振动2s内经过的总路程； （3）若虚线为t2时刻的波形图，且，求水波可能的波速。 【答案】（1）沿x轴正方向传播 （2）0.8m （3）（n=0，1，2，3…） 【解析】 【小问1详解】 由振动图像可知，时，P点的振动方向向下，结合波动图像，根据同侧法可知，水波沿x轴正方向传播 【小问2详解】 若周期为，则质点Q在2s内完成全振动的次数为 质点Q在2s内振动的总路程为 【小问3详解】 由图乙可知波长 由于 可知 波沿x轴正方向传播，那么波从时刻到时刻有（n=0，1，2，3…） 则波传播的速度 解得（n=0，1，2，3…） 15. 在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转，如图所示，ABCD是棱镜的横截面，是底角为45°的等腰梯形，底边BC的长度为，棱镜的折射率为。现有与BC平行的一束单色光从AB射入，经BC面反射后直接从CD面射出。已知光在真空中传播的速度为c=3×108m/s，求∶ （1）单色光在棱镜中的传播速度； （2）从CD面射出的折射角； （3）单色光在棱镜中的传播时间。 【答案】（1） （2）45° （3）2×10-10 s 【解析】 【小问1详解】 根据折射率与光速的关系有 解得 【小问2详解】 作出光路图如图所示 在AB面，根据折射率的表达式有 解得在AB面的折射角θ2=30° 根据几何关系可知，在BC面的入射角为90°-（45°-30°）=75° 发生全反射的临界角 解得临界角C=45° 根据几何关系可知， 在CD面的入射角为30°，则CD面不能够发生全反射，根据光路可逆原理可知，CD面射出的折射角为45°。 【小问3详解】 做AB面上入射点关于BC的对称点E，过E做BC的平行线，过CD面上的发射点做上述平行线的垂线，垂足为F，如图所示 根据几何关系可知∠O2EF=45°-30°=15° 设光在棱镜中的传播距离为s，根据几何关系有 解得 则单色光在棱镜中的传播时间 代入数据解得t=2×10-10 s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $