精品解析：广西柳州高级中学2024-2025学年高二上学期寒假阶段检测(一)物理试卷

2024-2025学年度高二物理寒假自主学习测试卷（一） 满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题：1-6题为单选题，每题选对得4分；7-10题为多选题，每题选对得6分，选不全得3分，选错或不选得0分；共48分。 1. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，如图所示的消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达a处时，分成上下两束波，这两束声波在b处相遇时可削弱噪声。已知上下两束波从a处到b处的路程分别为和，下列说法正确的是（　　） A. 该消声器是根据波的衍射原理设计的 B. 该消声器是根据波的多普勒效应原理设计的 C. 和关系满足时，消声效果最好 D. 和关系满足时，消声效果最好 【答案】D 【解析】 【详解】AB．该消声器是根据波的干涉原理，故AB错误； CD．根据干涉特点知，两相干波源的距离差为半波长的奇数倍时，此点为振动减弱点，要减弱声音，应满足 故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图，弹簧测力计下挂有一单匝正方形线框，线框边长为L，质量M，线框上边水平且处于垂直纸面向内的匀强磁场中，线框通有如图方向电流，且线框处于静止状态，若此时弹簧测力计示数大小为F，已知该线框单位长度自由电子个数为n，重力加速度为g，则电子定向移动对应的洛伦兹力大小为（　　） A. F-Mg B. Mg-F C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】线框受到竖直向下的重力、竖直向上的安培力和弹力，则有 而线框中的安培力是由nL个电子受到的洛伦兹力的合力，所以 解得 故ABC错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，一半径为的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为、电荷量为的负电荷。（重力忽略不计）以速度沿正对着圆心的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了角。磁场的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】轨迹图，如图所示 由几何关系可知，圆心角，则由几何关系 根据洛伦兹力提供向心力，有 联立解得 故选B。 4. 如图所示，面积为S、匝数为N的闭合线圈水平放置，与匀强磁场B的夹角（磁场方向与边在纸面内）。现将线圈以边为轴顺时针转动，则下列说法正确的是（　　） A. 该过程线圈的磁通量变化量为零 B. 该过程线圈的磁通量变化量大小为 C. 该过程线圈的磁通量变化量大小为 D. 该过程线圈中没有感应电流产生 【答案】B 【解析】 【详解】ABC.初、末状态的磁通量分别从两个面穿过，且磁通量与匝数无关，故磁通量变化量大小为 故AC错误，B正确； D.该过程磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D错误。 故选B。 5. “西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（　　） A. 若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路损失的热功率增大 B. 在用电高峰期，用户电压降低，输电线路损失的热功率增大 C. 当用户负载增多，升压变压器的输出电压会增大 D. 当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路中电流变小，由 可知输电线路损失的热功率变小，故A错误； B．在用电高峰期，用户电压降低，电路中电流变大，由 可知输电线路中电流变大，输电线路损失的热功率增大，故B正确； C．由于发电厂输出电压恒定不变，根据 可知升压变压器的输出电压U2不变，故C错误； D．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率不会变化，故D错误。 故选B。 6. “战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若左手抖动的频率是1.25Hz，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向 B. 该时刻P点的位移为cm C. 波的传播速度为8.75m/s D. 再经过0.1s，P点到达波峰位置 【答案】B 【解析】 【详解】A．波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，该时刻Q点的振动方向沿y轴正方向，A错误； B．根据图乙可知，该波的波长 根据图乙可知，P点的平衡位置距离Q点的平衡位置的间距为 则P点的位移 B正确； C．波传播的速度为 C错误； D．将图乙中左侧的波形补充完整，根据上述可知，将波向右平移距离，P点出现波峰，则有 （n=0，1，2，3…） 根据 解得 （n=0，1，2，3…） 可知，P点出现波峰的最短时间为0.7s，则再经过0.1s，P点没有到达波峰位置，D错误。 故选B。 7. 如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（ ） A. 线框有面积扩大的趋势 B. 线框中产生逆时针方向的感应电流 C. 线框在水平面内沿逆时针方向旋转 D. 线框沿垂直于直导线方向向右平动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．直导线中的电流增大，导线框中向里的磁通量增大，由楞次定律知，线框有面积缩小的趋势，线框中产生逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确； CD．由对称性知，线框对称轴MN上、下两部分受到平行于直导线方向上安培力的合力为零，导线框受到安培力沿对称轴向右，线框沿垂直于直导线方向向右平动，故C错误，D正确。 故选BD。 8. 电磁流量计是用来测管内电介质流量的感应式仪表，单位时间内流过管道横截面的液体体积为流量。如图为电磁流量计示意图和匀强磁场方向，磁感应强度大小为B。当管中的导电液体流过时，测得管壁上M、N两点间的电压为U，已知管道直径为d，则（　　） A. 管壁上N点电势高于M点 B. 管中导电液体的流速为 C. 管中导电液体的流量为 D. 管中导电液体的流量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．导电液体中的正电荷，根据左手定则可知，其受向下的洛伦兹力，向下偏转。导电液体中的负电荷，根据左手定则可知，其受向上的洛伦兹力，向上偏转。所以N点的电势高于M点，故A正确； B．稳定时电荷受力平衡，根据平衡条件得 解得管中导电液体的流速为，故B错误； CD．流量为，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t＝0时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（　　） A. 该波从A点传播到B点，所需时间为4 s B. t＝6 s时，B处质点位于波峰 C. t＝8 s时，C处质点振动速度方向竖直向上 D. t＝10 s时，D处质点所受回复力方向竖直向上 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图a、b可看出，该波的波长、周期分别为λ＝10m，T＝4s，则根据波速公式 v＝=2.5 m/s A、B间距为一个波长，则该波从A点传播到B点，所需时间为 t＝＝s＝4 s A正确； B．由选项A可知，则该波从A点传播到B点，所需时间为4s，则在t＝6 s时，B点运动了2s，即，则B处质点位于波谷，B错误； C．波从AE波面传播到C的距离为 x＝（10－10）m 则波从AE波面传播到C的时间为 t＝≈4.9 s 则t＝8 s时，C处质点动了3.1 s，则此时质点速度方向向上，C正确； D．波从AE波面传播到D的距离为 x＝（10－10）m 则波从AE波面传播到D的时间为 t＝≈1.7 s 则t＝10 s时，C处质点动了8.3 s，则此时质点位于z轴上方，回复力方向向下，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，用金属裸导线制作大小两个圆环，已知大圆半径为，小圆半径为，两圆环接触于切点。大圆环上端、和切点处留有一非常小缺口。空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，从时刻起磁感应强度按图乙规律变化，设磁场垂直纸面向里为正方向，则以下说法中正确的是（ ） A. 在过程中，大圆环上、两点电势 B. 若将小缺口闭合，在过程中小圆环上有如箭头所示方向的电流 C. 若将小缺口闭合，在前后瞬间回路中的电流不同 D. 在过程中，将理想电压表正确接在大圆环上的、两点之间，电压表读数为（V） 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据楞次定律，在0~1s过程中，磁感应强度B不断增大，在两环之间区域有逆时针方向的感应电动势，b点相当于电源正极，a点相当于电源负极，，故A正确； B．若将小缺口闭合，在0~1s过程中小圆环上的电流方向与箭头所示方向相反，故B错误； C．若将小缺口闭合，在1s~3s内，磁感应强度的变化率不变，可知在前后瞬间回路中感应电动势不变，则电流也不变，故C错误。 D．在过程中，将理想电压表正确接在大圆环上的、两点之间，电压表两端电压等于电源电动势，由法拉第电磁感应定律得 根据有效面积解得理想电压表读数为，故D正确。 故选AD。 二、实验题：共2小题，14分 11. 单摆可作为研究简谐运动的理想模型。 （1）制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中_____不变； （2）用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为_____； （3）若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为_____。 【答案】（1）摆长 （2）1.06 （3） 【解析】 【小问1详解】 选择图甲方式的目的是要保持摆动中摆长不变； 【小问2详解】 摆球直径为 【小问3详解】 根据单摆的周期公式可得单摆的摆长为 从平衡位置拉开的角度处释放，角度很小，有，则可得振幅为 以该位置为计时起点，根据简谐运动规律可得摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为 12. 要测量一电源的电动势E（略小于3V）和内阻r（约），现有下列器材：电压表、电阻箱，定值电阻，开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。 （1）实验小组同学计划用作图法处理数据，同学们多次调节电阻箱阻值R，读出电压表对应的数据，建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图像，图像纵坐标表示，图像的横坐标表示电压表读数的倒数。若所得图像的斜率为k，图像的延长线在纵轴上的截距为，则该电源的电动势_____，内阻______。（用k和b表示） （2）利用上述方法测出的测量值和真实值相比，_____，_____（填“大于”等于”或“小于”） （3）从实验中取两组数据，电阻箱阻值为时，对应电压表读数为；电阻箱阻值为时，电压表读数为。由这两组数据可求得电源的内阻r为______，电动势E为______V。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 小于 ②. 小于 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律，可得 整理得 所以结合图像可得 ， 所以 ， 【小问2详解】 [1][2]根据题意可知，实验误差来源于电压表内阻分流的影响，根据等效电源的知识可知 故 ， 【小问3详解】 [3][4]根据 将数据代入得 解得 ，V 三、计算题：写出必要的文字说明，关键的公式，重要的演算步骤，公式的符号要与题目符号一致，结果是数字的要写单位，只有结果不得分。共38分。 13. 如图所示，某同学为运动员设计了一款能够模拟室外风阻的训练装置。两间距为的平行光滑导轨水平固定，导轨间连接一阻值为的定值电阻，理想电压表并联在定值电阻两端。一电阻为的细直金属杆垂直导轨放置，与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前，调节导轨高度，使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上，且轻绳与导轨平行。导轨电阻及空气阻力忽略不计，当运动员以速度做匀速直线运动时，求： （1）电压表的示数； （2）轻绳拉力的功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 金属杆在磁场中匀速运动，产生的感应电动势 回路中的感应电流 电压表示数 联立解得 【小问2详解】 金属杆所受安培力大小 轻绳的拉力大小 轻绳拉力的功率 联立解得 14. 如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.7s后的波形图。 （1）若波沿x轴正方向传播，且周期大于0.7s，求它的周期； （2）若波沿x轴负方向传播，且周期满足，求波的传播速度； （3）若波速是30m/s，求波的传播方向。 【答案】（1）2.8s；（2）10m/s；（3）波沿着x轴正方向传播。 【解析】 【详解】（1）由波形图可知，波长，波沿x轴正方向传播时，经传到虚线位置，则 解得波的周期 （2）波沿x轴负方向传播时，0.7s时间内经传到虚线位置，即 解得 波速 （3）假设波沿x轴正方向传播，传播时间 所以 而 根据 可得 当时 故假设成立，波沿着x轴正方向传播。 15. 在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B。带正电的小球1和不带电的绝缘小球2静止放置于固定的水平悬空光滑支架上，两者之间有一被压缩的绝缘微型弹簧，弹簧用绝缘细线锁住，如图所示。小球1的质量为m1，电荷量为q。某时刻，烧断锁住弹簧的细线，弹簧将小球1、2瞬间弹开。小球1做匀速圆周运动，经四分之三个周期与球2相碰。弹开前后两小球的带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。不计空气阻力，两球均可视为质点，重力加速度大小为g。求： （1）电场强度的大小； （2）小球2被弹开瞬间的速度大小； （3）小球1、2的质量之比。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球1做匀速圆周运动，故小球1所受的重力和电场力等大反向 解得 【小问2详解】 两球相撞时，小球2的水平位移和竖直位移都是小球1圆周运动的半径，小球1做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则 联立解得 ， 【小问3详解】 烧断细线瞬间，两小球组成的系统动量守恒 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高二物理寒假自主学习测试卷（一） 满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题：1-6题为单选题，每题选对得4分；7-10题为多选题，每题选对得6分，选不全得3分，选错或不选得0分；共48分。 1. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题，如图所示的消声器可以用来削弱高速气流产生的噪声。波长为λ的声波沿水平管道自左向右传播，在声波到达a处时，分成上下两束波，这两束声波在b处相遇时可削弱噪声。已知上下两束波从a处到b处的路程分别为和，下列说法正确的是（　　） A. 该消声器是根据波的衍射原理设计的 B. 该消声器是根据波的多普勒效应原理设计的 C. 和关系满足时，消声效果最好 D. 和关系满足时，消声效果最好 2. 如图，弹簧测力计下挂有一单匝正方形线框，线框边长为L，质量M，线框上边水平且处于垂直纸面向内的匀强磁场中，线框通有如图方向电流，且线框处于静止状态，若此时弹簧测力计示数大小为F，已知该线框单位长度自由电子个数为n，重力加速度为g，则电子定向移动对应的洛伦兹力大小为（　　） A. F-Mg B. Mg-F C. D. 3. 如图所示，一半径为的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为、电荷量为的负电荷。（重力忽略不计）以速度沿正对着圆心的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了角。磁场的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，面积为S、匝数为N的闭合线圈水平放置，与匀强磁场B的夹角（磁场方向与边在纸面内）。现将线圈以边为轴顺时针转动，则下列说法正确的是（　　） A. 该过程线圈的磁通量变化量为零 B. 该过程线圈的磁通量变化量大小为 C. 该过程线圈的磁通量变化量大小为 D. 该过程线圈中没有感应电流产生 5. “西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（　　） A. 若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路损失的热功率增大 B. 在用电高峰期，用户电压降低，输电线路损失的热功率增大 C. 当用户负载增多，升压变压器的输出电压会增大 D. 当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 6. “战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者左手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若左手抖动的频率是1.25Hz，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向 B. 该时刻P点的位移为cm C. 波的传播速度为8.75m/s D. 再经过0.1s，P点到达波峰位置 7. 如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（ ） A. 线框有面积扩大的趋势 B. 线框中产生逆时针方向的感应电流 C. 线框在水平面内沿逆时针方向旋转 D. 线框沿垂直于直导线方向向右平动 8. 电磁流量计是用来测管内电介质流量的感应式仪表，单位时间内流过管道横截面的液体体积为流量。如图为电磁流量计示意图和匀强磁场方向，磁感应强度大小为B。当管中的导电液体流过时，测得管壁上M、N两点间的电压为U，已知管道直径为d，则（　　） A. 管壁上N点电势高于M点 B. 管中导电液体的流速为 C. 管中导电液体的流量为 D. 管中导电液体的流量为 9. 均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t＝0时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（　　） A. 该波从A点传播到B点，所需时间为4 s B. t＝6 s时，B处质点位于波峰 C. t＝8 s时，C处质点振动速度方向竖直向上 D. t＝10 s时，D处质点所受回复力方向竖直向上 10. 如图甲所示，用金属裸导线制作大小两个圆环，已知大圆半径为，小圆半径为，两圆环接触于切点。大圆环上端、和切点处留有一非常小缺口。空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，从时刻起磁感应强度按图乙规律变化，设磁场垂直纸面向里为正方向，则以下说法中正确的是（ ） A. 在过程中，大圆环上、两点电势 B. 若将小缺口闭合，在过程中小圆环上有如箭头所示方向的电流 C. 若将小缺口闭合，在前后瞬间回路中的电流不同 D. 在过程中，将理想电压表正确接在大圆环上的、两点之间，电压表读数为（V） 二、实验题：共2小题，14分 11. 单摆可作为研究简谐运动的理想模型。 （1）制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中_____不变； （2）用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为_____； （3）若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为_____。 12. 要测量一电源的电动势E（略小于3V）和内阻r（约），现有下列器材：电压表、电阻箱，定值电阻，开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。 （1）实验小组同学计划用作图法处理数据，同学们多次调节电阻箱阻值R，读出电压表对应的数据，建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图像，图像纵坐标表示，图像的横坐标表示电压表读数的倒数。若所得图像的斜率为k，图像的延长线在纵轴上的截距为，则该电源的电动势_____，内阻______。（用k和b表示） （2）利用上述方法测出的测量值和真实值相比，_____，_____（填“大于”等于”或“小于”） （3）从实验中取两组数据，电阻箱阻值为时，对应电压表读数为；电阻箱阻值为时，电压表读数为。由这两组数据可求得电源的内阻r为______，电动势E为______V。（结果均保留两位有效数字） 三、计算题：写出必要的文字说明，关键的公式，重要的演算步骤，公式的符号要与题目符号一致，结果是数字的要写单位，只有结果不得分。共38分。 13. 如图所示，某同学为运动员设计了一款能够模拟室外风阻的训练装置。两间距为的平行光滑导轨水平固定，导轨间连接一阻值为的定值电阻，理想电压表并联在定值电阻两端。一电阻为的细直金属杆垂直导轨放置，与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前，调节导轨高度，使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上，且轻绳与导轨平行。导轨电阻及空气阻力忽略不计，当运动员以速度做匀速直线运动时，求： （1）电压表的示数； （2）轻绳拉力的功率。 14. 如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.7s后的波形图。 （1）若波沿x轴正方向传播，且周期大于0.7s，求它的周期； （2）若波沿x轴负方向传播，且周期满足，求波的传播速度； （3）若波速是30m/s，求波的传播方向。 15. 在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度大小为B。带正电的小球1和不带电的绝缘小球2静止放置于固定的水平悬空光滑支架上，两者之间有一被压缩的绝缘微型弹簧，弹簧用绝缘细线锁住，如图所示。小球1的质量为m1，电荷量为q。某时刻，烧断锁住弹簧的细线，弹簧将小球1、2瞬间弹开。小球1做匀速圆周运动，经四分之三个周期与球2相碰。弹开前后两小球的带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。不计空气阻力，两球均可视为质点，重力加速度大小为g。求： （1）电场强度的大小； （2）小球2被弹开瞬间的速度大小； （3）小球1、2的质量之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $