精品解析：内蒙古赤峰元宝山区第一中学等联考2024-2025学年高二上学期期末学业质量检测物理试题

2024-2025学年第一学期期末学业质量检测 高二物理 物理试卷分值100分，测试时间75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，将带正电荷Q的导体球C靠近孤立不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为和；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为和。以下的说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．导体原来不带电，只是在C电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分多带了电子而带负电；A部分少了电子而带正电。因此无论从哪一条虚线切开，根据电荷守恒可知，A部分转移的电子数目和B部分多余的电子数目是相同的，可知，。但是由于电荷的密集程度不同，因此，。故A、B错误； CD．根据电荷守恒定律，导体本身不带电，故导体本身的总电荷量为0，可得 故C错误，D正确 故选D。 2. 绝缘圆环上均匀分布着负电荷，在垂直圆环所在平面且过圆心的轴上P点放置一小磁针。现使圆环绕轴沿图示方向匀速转动，则小磁针N极指向正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于圆环上均匀分布着负电荷，则圆环产生的电流方向与图中转动方向相反，根据右手螺旋定则可知，圆环沿轴线的磁场方向向左，则小磁针N极指向左边。 故选A。 3. 图甲和图乙是两种不同频率的单色光a、b通过同一种规格的双缝后所形成的干涉图样，图甲是a光形成的干涉图样，图乙是b光形成的干涉图样。根据此干涉图样，对两种单色光描述正确的是（　　） A. a光的频率小于b光的频率 B. a光的频率大于b光的频率 C. a光通过一单缝能够发生衍射现象时，b光也通过该单缝不一定能发生衍射现象 D. a光和b光分别通过相同规格的单缝且均能产生衍射现象时a光的衍射现象更明显 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据，由题图可知，图乙中的条纹间距较大，则a光的波长小于b光的波长，a光的频率大于b光的频率，故A错误，B正确； C．a光通过一单缝能够发生衍射现象时，b光也通过该单缝也一定能发生衍射现象，故C错误； D．由于a光的波长小于b光的波长，所以a光和b光分别通过相同规格的单缝且均能产生衍射现象时b光的衍射现象更明显，故D错误。 故选B。 4. 磁敏电阻是一种对磁敏感且具有磁阻效应电阻元件。即当外加磁场的强度或方向发生变化时，磁敏电阻的阻值也相应变化，利用该原理可以用于磁场强度的测量。如图所示为利用磁敏电阻测量磁场磁感应强度的简化电路原理图。电源的电动势为E、内阻为r，、、为定值电阻，为磁敏电阻，其阻值随磁感应强度增加而线性增加。现将放到垂直方向的匀强磁场中，以下说法正确的是（　　） A. 当磁感应强度增加时，电压表V示数增加 B. 当磁感应强度增加时，电流表示数增加 C. 当磁感应强度减小时，电流表示数减小 D. 当磁感应强度减小时，电压表V示数减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当磁感应强度增加时，磁敏电阻增加，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流减小，路端电压增大；由于通过的电流减小，两端电压减小，则电压表V示数减小；则并联部分两端电压增大，通过的电流增大，即示数增加，由于电路总电流减小，所以通过的电流减小，即电流表示数减小，故AB错误； CD．当磁感应强度减小时，磁敏电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；由于通过的电流增大，两端电压增大，则电压表V示数增大；则并联部分两端电压减小，通过的电流减小，即示数减小，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，A、B、C、D是边长为a的正方形的四个顶点，在A点和C点放有电荷量都为q的正电荷，O为正方形中心，在B点或O点放一未知电荷后，恰好D点的电场强度等于0。以下说法正确的是（　　） A. 在处放正电荷， B. 在B处放负电荷， C. 在O处放正电荷， D. 在O处放负电荷， 【答案】B 【解析】 【详解】A点和C点的点电荷在好D点产生的磁感应强度为 根据电场叠加原理，可知 如图 在B点或O点放一未知电荷后，恰好D点的电场强度等于0，则在D点的电场强度大小为 方向指向O 点 AB．若放在B点，有 可得，带负电。 A错误，B正确； CD．若放在O点，有 可得，带负电。 C、D均错误。 故选B。 6. 如图所示，边长为a的正方形导体框水平放置，磁感应强度为B的匀强磁场与水平面成角斜向下，导体框可分别绕和轴转动。下列说法正确的是（　　） A. 导体框绕轴转动时不能产生感应电流 B. 导体框绕轴转动时不能产生感应电流 C. 从图示位置导体框绕轴转过90°导体框的磁通量变化量 D. 从图示位置导体框绕轴顺时针转过90°导体框的磁通量变化量 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体框绕轴转动时磁通量变化，能产生感应电流，A错误； B．导体框绕轴转动时磁通量变化，能产生感应电流，B错误； C．初始位置磁通量为 从图示位置导体框绕轴转过90°导体框的磁通量为 故磁通量变化量大小为，C错误； D．从图示位置导体框绕轴顺时针转过90°为 故磁通量变化量大小为，D正确。 故选D。 7. 有一小段通电导线，长为10cm，其中的电流强度为5A，把它置于匀强磁场中某处，受到的磁场力为0.1N，对该处的磁感应强度下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 将通电导线从磁场中撤走，磁感应强度大小变为0 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据 可得，AB错误，C正确； D．磁感应强度与放入磁场中的通电导线无关，D错误。 故选C。 8. 声波牙刷是指刷头的振动频率与声波频率一致或者相近，因此也叫声波震动牙刷。并非字面意思理解的用“声波”来刷牙。如图是某一品牌声波牙刷结构，声波牙刷内部有一个电驱动的振动电机，能让刷头产生垂直于刷柄方向的高频摆动，摆动的范围为10毫米，其驱动电机振动参数为38400次每分钟。下列说法正确的是（　　） A. 牙刷的振动频率为640Hz B. 牙刷的振动振幅为10mm C. 刷头所作振动是受迫振动 D. 刷头与牙齿接触后，会使牙齿共振 【答案】AC 【解析】 【详解】A．牙刷的振动频率为，故A正确； B．摆动的范围为两个峰值之间的距离，因此振幅为，故B错误； C．刷头的振动完全依赖振动电机提供的周期性的驱动力，其频率、振幅均由电机驱动控制。是受迫振动。故C正确； D．当刷头的频率接近或等于牙齿的固有频率时，才会发生共振，共振对牙齿有一定的伤害，而刷头只是为了清洁牙齿。因此设计时会尽量避免共振。故D错误。 故选AC。 9. 如图所示为雨量传感器原理简化示意图，发光二极管发出特定角度光线，当挡风玻璃干燥无雨时，这束光线在前挡风玻璃外界面恰好发生全反射，反射光线被传感器接收；当玻璃上有雨水时，全反射条件被破坏，导致反射回传感器的光线强度发生变化。传感器通过检测这种光线的变化来感知雨水的存在和雨量的大小。已知挡风玻璃的折射率为，传感器的感光宽度为l，发光二极管发射中心距传感器邻近边缘的距离为L，设光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 当雨滴出现在挡风玻璃上时，光线的反射量增加 B. 当雨滴出现在挡风玻璃上时，光线的反射量减小 C. 发光二极管发出的光线在挡风玻璃外界面的入射角度 D. 此雨量传感器可适合的玻璃厚度范围为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．当玻璃上有雨水时，全反射条件被破坏，入射到挡风玻璃上的红外线不再发生全反射，光线的反射量减小，A错误，B正确； C．已知挡风玻璃的折射率为，根据 可得临界角 已知光线在前挡风玻璃外界面恰好发生全反射，所以发光二极管发出的光线在挡风玻璃外界面的入射角度，C错误； D．由于 解得 D正确。 故选BD 10. 如图所示，两个带等量异种电荷、半径相同的均匀带电绝缘细圆环平行放置，圆环平面均垂直于圆心、的连线，O为的中点。现将一带正电粒子（可视为点电荷）从O点由静止释放，不计粒子重力，不考虑粒子产生的电场，关于该粒子此后的运动及空间的电场分布情况，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子速度最大时的位置出现在的左侧，达到最大速度后一直做减速运动 B. 该粒子经过时的速度最大，此后速度逐渐减小 C. 、分别是中心轴线上的电势最低点和最高点 D. 若在O点给该粒子沿方向的初速度，则此后运动中粒子的速度一直大于 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题图，根据场强叠加原理可知，两个圆环在之间的场强方向向右，带正电粒子从O点由静止释放，则粒子向点运动一直加速，由于左侧圆环在点的场强为零，右侧圆环在点的场强向左，可知处场强方向向左，粒子在点可继续向左加速；左、右圆环在左侧有合场强为零的位置，粒子运动到该位置时，加速度为零，速度最大；在该位置左侧的场强方向向右，粒子受电场力方向向右，则粒子在该位置达到最大速度后一直做减速运动，故A正确，B错误； C．由以上分析可知，、之间电场方向向左，但右侧和左侧一小段方向也向左，沿电场线电势降低，可知不是电势最高点，也不是电势最低点，故C错误； D．粒子在运动过程中因只有电场力做功，则电势能和动能之和守恒，因在O点的电势为零，O点左侧的电势均小于零，则带正电的粒子在O点左侧的电势能均小于零，动能均大于O点的动能，则在O点给该粒子沿方向的初速度，此后运动中粒子的速度一直大于，故D正确。 故选AD。 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 用单摆测当地重力加速度，实验装置如图甲所示，在摆球的平衡位置处安放一个光电门并连接数字计时器，用来记录小球经过光电门的次数。在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测得从悬点至摆球上端的长度为L，再用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图乙所示；将煤球从平衡位置拉开一个合适角度然后静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球通过平衡位置时从1开始计数，同时开始计时，当摆球第n次（为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为t。 （1）摆球直径d=________cm。 （2）此单摆的周期T=________（用t、n表示）。 （3）重力加速度的大小为________（用L、d和T表示）。 【答案】（1）1.07 （2） （3） 【解析】 小问1详解】 游标卡尺的最小精度为，摆球的直径。 【小问2详解】 在时间内，摆球全振动的次数为 单摆的周期。 【小问3详解】 由单摆周期公式可得。 12. 一学习小组在实验室测定某充电宝的电动势E（约为10-15V）和内阻r。 （1）该小组设计了如图1的电路原理，其中电流表内阻，定值电阻，改变的阻值，记下多组R和电流表示数I。她以IR为纵坐标，以I为横坐标作图处理数据，结果如图2所示。写出图像的函数表达式________（用E，r，I表示），由图可知电源电动势为________V，内阻为________Ω。（结果保留两位有效数字） （2）机场规定：严禁携带额定能量超过160Wh的充电宝搭乘飞机。该充电宝铭牌上面写着“”，该充电宝________（“能”或“不能”）带上飞机。 【答案】（1） ①. ②. 12 ③. 2.0 （2）能 【解析】 【小问1详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律有 整理可得 [2][3]根据表达式和图像可知， 解得， 【小问2详解】 所以该充电宝能带上飞机。 三、计算题：本题共3小题，共40分 13. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图，振动周期为。求： （1）时质点P的振动方向和波速v； （2）质点Q在0.2s~2.7s时间内通过的路程。 【答案】（1）轴正方向， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据波形图和波的传播方向可以判断出时质点P的振动方向为轴正方向。 从图中可看出波长为，根据 可以求出 【小问2详解】 所以质点Q在0.2s~2.7s时间内通过的路程为 14. 图甲所示是太阳能路灯系统，该系统白天利用太阳能电池板发电并将电能存储到蓄电池中，夜间蓄电池中储存的电能输送给路灯进行照明。图乙所示是该路灯系统的简化电路原理图，光控开关S白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上与触点b接触，给路灯供电。太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能6kW·h，能使一盏“12V；30W”的路灯正常工作6天（路灯平均每天工作8h），蓄电池内阻。求： （1）蓄电池电动势E； （2）太阳能电池板把光能转化为电能的转化效率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 路灯正常时，电流为 根据闭合电路欧姆定律可得 解得蓄电池电动势为 【小问2详解】 太阳能电池板把光能转化为电能的转化效率为 15. 如图所示，在竖直空间内有一圆形区域，区域内有匀强电场，O为圆心，R为半径，为圆的直径。质量为m，电荷量为的带电小球在A点静止释放，小球沿直线运动到圆周上的C点穿出区域，与的夹角。若带电小球在纸面内自A点沿与垂直方向先后以不同的速度进入该区域，g取。求： （1）电场强度的最小值； （2）电场强度为最小值时，为使带电小球穿过圆形区域过程中电势能降低最多，该带电小球进入区域时的动能； （3）电场强度为最小值时，带电小球从B点穿出区域时的速度v。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电小球在A点静止释放，小球沿直线运动，则小球受到重力和电场力的合力方向沿方向，如图所示，电场力最小，电场强度最小。 可得 解得 【小问2详解】 如图所示，以AC方向为y轴，垂直AC方向为x轴建立坐标系，过O点做AC的垂线段，交AC于E点，交圆周于D点，带电小球穿过圆形区域D点的过程中电势能降低最多。 设该小球进入圆形区域时的速度为，则根据类平抛运动规律 有 有 由牛顿第二定律有 带电小球进入区域时的动能 联立解得 【小问3详解】 为使小球从B点离开圆形区域，设该小球进入圆形区域时的速度为，同理根据类平抛运动规律 有 有 由牛顿第二定律有 由运动学公式 则 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期期末学业质量检测 高二物理 物理试卷分值100分，测试时间75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，将带正电荷Q的导体球C靠近孤立不带电的导体。若沿虚线1将导体分成A、B两部分，这两部分所带电荷量分别为和；若沿虚线2将导体分成两部分，这两部分所带电荷量分别为和。以下的说法正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 绝缘圆环上均匀分布着负电荷，在垂直圆环所在平面且过圆心的轴上P点放置一小磁针。现使圆环绕轴沿图示方向匀速转动，则小磁针N极指向正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 图甲和图乙是两种不同频率的单色光a、b通过同一种规格的双缝后所形成的干涉图样，图甲是a光形成的干涉图样，图乙是b光形成的干涉图样。根据此干涉图样，对两种单色光描述正确的是（　　） A. a光的频率小于b光的频率 B. a光的频率大于b光的频率 C. a光通过一单缝能够发生衍射现象时，b光也通过该单缝不一定能发生衍射现象 D. a光和b光分别通过相同规格的单缝且均能产生衍射现象时a光的衍射现象更明显 4. 磁敏电阻是一种对磁敏感且具有磁阻效应的电阻元件。即当外加磁场的强度或方向发生变化时，磁敏电阻的阻值也相应变化，利用该原理可以用于磁场强度的测量。如图所示为利用磁敏电阻测量磁场磁感应强度的简化电路原理图。电源的电动势为E、内阻为r，、、为定值电阻，为磁敏电阻，其阻值随磁感应强度增加而线性增加。现将放到垂直方向的匀强磁场中，以下说法正确的是（　　） A. 当磁感应强度增加时，电压表V示数增加 B. 当磁感应强度增加时，电流表示数增加 C. 当磁感应强度减小时，电流表示数减小 D. 当磁感应强度减小时，电压表V示数减小 5. 如图所示，A、B、C、D是边长为a的正方形的四个顶点，在A点和C点放有电荷量都为q的正电荷，O为正方形中心，在B点或O点放一未知电荷后，恰好D点的电场强度等于0。以下说法正确的是（　　） A. 处放正电荷， B. 在B处放负电荷， C. 在O处放正电荷， D. 在O处放负电荷， 6. 如图所示，边长为a的正方形导体框水平放置，磁感应强度为B的匀强磁场与水平面成角斜向下，导体框可分别绕和轴转动。下列说法正确的是（　　） A. 导体框绕轴转动时不能产生感应电流 B. 导体框绕轴转动时不能产生感应电流 C. 从图示位置导体框绕轴转过90°导体框的磁通量变化量 D. 从图示位置导体框绕轴顺时针转过90°导体框的磁通量变化量 7. 有一小段通电导线，长为10cm，其中的电流强度为5A，把它置于匀强磁场中某处，受到的磁场力为0.1N，对该处的磁感应强度下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 将通电导线从磁场中撤走，磁感应强度大小变为0 8. 声波牙刷是指刷头振动频率与声波频率一致或者相近，因此也叫声波震动牙刷。并非字面意思理解的用“声波”来刷牙。如图是某一品牌声波牙刷结构，声波牙刷内部有一个电驱动的振动电机，能让刷头产生垂直于刷柄方向的高频摆动，摆动的范围为10毫米，其驱动电机振动参数为38400次每分钟。下列说法正确的是（　　） A. 牙刷的振动频率为640Hz B. 牙刷的振动振幅为10mm C. 刷头所作振动是受迫振动 D. 刷头与牙齿接触后，会使牙齿共振 9. 如图所示为雨量传感器原理简化示意图，发光二极管发出特定角度光线，当挡风玻璃干燥无雨时，这束光线在前挡风玻璃外界面恰好发生全反射，反射光线被传感器接收；当玻璃上有雨水时，全反射条件被破坏，导致反射回传感器的光线强度发生变化。传感器通过检测这种光线的变化来感知雨水的存在和雨量的大小。已知挡风玻璃的折射率为，传感器的感光宽度为l，发光二极管发射中心距传感器邻近边缘的距离为L，设光在空气中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　） A. 当雨滴出现在挡风玻璃上时，光线的反射量增加 B. 当雨滴出现在挡风玻璃上时，光线的反射量减小 C. 发光二极管发出光线在挡风玻璃外界面的入射角度 D. 此雨量传感器可适合的玻璃厚度范围为 10. 如图所示，两个带等量异种电荷、半径相同的均匀带电绝缘细圆环平行放置，圆环平面均垂直于圆心、的连线，O为的中点。现将一带正电粒子（可视为点电荷）从O点由静止释放，不计粒子重力，不考虑粒子产生的电场，关于该粒子此后的运动及空间的电场分布情况，下列说法正确的是（　　） A. 该粒子速度最大时的位置出现在的左侧，达到最大速度后一直做减速运动 B. 该粒子经过时的速度最大，此后速度逐渐减小 C. 、分别是中心轴线上的电势最低点和最高点 D. 若在O点给该粒子沿方向的初速度，则此后运动中粒子的速度一直大于 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11. 用单摆测当地重力加速度，实验装置如图甲所示，在摆球的平衡位置处安放一个光电门并连接数字计时器，用来记录小球经过光电门的次数。在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测得从悬点至摆球上端的长度为L，再用游标卡尺测量摆球直径d，结果如图乙所示；将煤球从平衡位置拉开一个合适角度然后静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球通过平衡位置时从1开始计数，同时开始计时，当摆球第n次（为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为t。 （1）摆球直径d=________cm。 （2）此单摆的周期T=________（用t、n表示）。 （3）重力加速度的大小为________（用L、d和T表示）。 12. 一学习小组在实验室测定某充电宝电动势E（约为10-15V）和内阻r。 （1）该小组设计了如图1的电路原理，其中电流表内阻，定值电阻，改变的阻值，记下多组R和电流表示数I。她以IR为纵坐标，以I为横坐标作图处理数据，结果如图2所示。写出图像的函数表达式________（用E，r，I表示），由图可知电源电动势为________V，内阻为________Ω。（结果保留两位有效数字） （2）机场规定：严禁携带额定能量超过160Wh的充电宝搭乘飞机。该充电宝铭牌上面写着“”，该充电宝________（“能”或“不能”）带上飞机。 三、计算题：本题共3小题，共40分 13. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时的波形图，振动周期为。求： （1）时质点P的振动方向和波速v； （2）质点Q在0.2s~2.7s时间内通过的路程。 14. 图甲所示是太阳能路灯系统，该系统白天利用太阳能电池板发电并将电能存储到蓄电池中，夜间蓄电池中储存的电能输送给路灯进行照明。图乙所示是该路灯系统的简化电路原理图，光控开关S白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上与触点b接触，给路灯供电。太阳能电池板在晴天时每天可接收太阳能6kW·h，能使一盏“12V；30W”的路灯正常工作6天（路灯平均每天工作8h），蓄电池内阻。求： （1）蓄电池电动势E； （2）太阳能电池板把光能转化为电能的转化效率。 15. 如图所示，在竖直空间内有一圆形区域，区域内有匀强电场，O为圆心，R为半径，为圆的直径。质量为m，电荷量为的带电小球在A点静止释放，小球沿直线运动到圆周上的C点穿出区域，与的夹角。若带电小球在纸面内自A点沿与垂直方向先后以不同的速度进入该区域，g取。求： （1）电场强度的最小值； （2）电场强度为最小值时，为使带电小球穿过圆形区域过程中电势能降低最多，该带电小球进入区域时的动能； （3）电场强度为最小值时，带电小球从B点穿出区域时的速度v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $