湖南株洲市第二中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题

株洲市二中2024年下学期高二年级期末考试试卷 物理试题 命题人:贺小凡审题人:胡使避时量:75分钟分值:100分 一、单选题:本题共6小题,每小题4分,共24分。 1.下列有关物理知识和物理学史,正确的是() A.历史上首先命名正负电荷的是吉尔伯特 B.奥斯特探索发现了电流的磁效应 C库仑通过扭秤实验测定了电子的电荷量 D高空建筑的避雷针利用了静电屏蔽的原理 2.如图所示,某同学质量为50kg,在军事训练中要求他从岸上以4ms的速度水平向右跳到 一条向他缓缓飘来的小船上,然后去执行任务,小船的质量是100kg,速度大小是0.5m/s, 该同学上船又跑了几步,最终停在船上,不计水和空气的阻力,以向右为正方向,人停在 船上时,小船的速度为() A.0.5m/s B.-0.5m/s C.1.0m/s D.-1.0m/s 3.如图所示,某透明均质光学元件的截面ABCD是长为2L、宽为L的矩形。一细束单色光 从AB边上中点P,以与AB边夹角 =37 的方向由真空中射入该元件,经折射后从CD 边上M点(图中未画出)出射。已知该元件对该单色光的折射率n=专 ,下列说法正确的 是()(取sin37 =0.6,cos37 =0.8,光在真空中的传播速度为c,不考虑光的反射) A.PM的长度为 BPM的长度为 C通过PM的时间为影 D.通过PM的时间为影 2L 第1页共6页 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描APP 4A、B板间存在竖直方向的匀强电场,沿垂直电场线方向射入三种比荷(电荷量与质量的 比)相同的带电微粒(不计重力),a、b和c的运动轨迹如图 所示,其中b和c是从同一点射入的。不计空气阻力,则可知 粒子运动的全过程() A.运动加速度aa>ab=ac B.速度变化量 vb> vc> va C.飞行时间t。<tb=te D.电势能的减少量AE。= Ea<AEb 5如图所示为实验室中一单摆的共振曲线,由共振曲线可知() A/cm 12 6 00.250.50.75fHz A.则该单摆的摆长约为1.5m B若增大摆长,共振曲线的峰值向左偏移 C若增大摆球的质量,共振曲线的峰值向右偏移 D.若在月球上做实验,共振曲线的峰值向右偏移 6如图所示,足够大的光滑水平圆台中央固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质弹簧套在 竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连,小球A穿过竖 直杆置于弹簧上。让小球B以不同的角速度 绕竖直杆匀速转动,当转动的角速度为0时, 小球B刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内,劲度系数为k,重力加速度为g,则下列 判断正确的是() A小球均静止时,弹簧的长度为兴 B.角速度 =wo时,小球A对弹簧的压力为mg C角速度从 继续增大的过程中,小球A对弹簧的压力增大 B D.角速度 0= kg kL-2mg 第2页共6页 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描APP 二、多选题:本大题共4小题,共20分。 7.下列有关光学的现象描述和对应知识均正确的是() 单色光 样板 薄片工 被检查平面 A检查工件平整度,出现图示条纹弯曲说明被检查平面在此出现了凸起利用了光的干涉 B.从岸上看水中的物体位置,会比实际位置偏下是由于光的折射 C,光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度是利用了光的衍射 D.医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效应 8如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B,L形导线通以恒定电流I后放置在匀强磁场 中。已知ab边长为81,与磁场方向垂直,bc边长为6l,与磁场方向 平行,下列说法正确的是() A.b导线受到的安培力大小为8B,方向朝纸面向里 B B.bc导线受到的安培力大小为6Bl,方向朝纸面向里 C.整个导线受到的安培力大小为10B D若将导线围成一个圆圈(整个回路闭合),则导线在该磁场中受到的安培力合力为0 9.甲、乙两列机械波在同种介质中相向而行,甲波波源位于0点,乙波波源位于=11m处,在 0时刻所形成的波形与位置如图所示。己知甲的波速为0.2m/s,下列说法正确的是() y/cm 345 678 011x/m -X A.乙的波速为0.4ms B.甲、乙两波相遇后可以形成稳定的干涉图像 C.甲的波峰经过22.5s与乙的波谷第一次相遇 D.振动减弱点的振幅为4cm,x=5m处是振动减弱点 第3页共6页 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫猫ApP 10.一列总质量为m(分布均匀)、长为的玩具小火车从平面上以速度v0依靠惯性冲上一个 倾角为 =30 的固定斜面,假设水平面和斜面连接处不损耗能量,不计一切摩擦。则关于 玩具小火车爬坡的过程(以水平面为零势面),下列说法正确的是() 6-h.0-b.o-o年 a A.火车头在斜面上做匀减速运动 B.若在斜面上的车厢长度为x(x<D时,则小车的速度为v=, 6-9 C.若在斜面上的车厢长度为x(x<)时,则小车的重力势能为mgx D从火车头接触斜面到火车速度为零所经历的时同可能为=厚 三、实验题(每空2分,共14分) 11.用双缝干涉测光波长的实验装置如图甲所示。已知单缝与双缝间的距离l1=15mm,双 缝到屏的距离l2=750mm,双缝间的距离d=0.2mm。用测量头来测量亮纹中心间的距离 ,测量头由分划板、目镜、手轮等构成。现用激光替代白炽灯作为光源,请完成该实验 光源滤光片单缝 双缝 遮光简 屏 甲 (1)小明在做实验时发现实验室具有激光,若他用激光替代白炽灯作为光源,光具座上还可 以撤除的元件是 (填写一个即可)。在实验中用激光效果会更好,这是利用了激光 的 (填“平行度好”、“亮度高或“相干性好”) (2)实验得到明暗相间的条纹,转动手轮,使分划板的中心刻度线对准第1条亮条纹的中心 时,手轮上的示数如图乙所示,则对准第1条时示数x1=mm:分划板的中心刻度线对 准第5条亮条纹的中心时,手轮上的示数x2=6.25mm 0 单位:cm 0 10 20 乙 (3)通过计算得到2=nm。 第4页共6页 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫猫ApP 12在“观察电容器的充、放电现象”实验中。实验装置如图甲所示:电池、电容器、定值电 阻(阻值为)、电压传感器、单刀双掷开关以及导线若干。 接计算机 电压 传感器 电容 甲 乙 (1)实验时,先将单刀双掷开关S与“1”端相接,再将单刀双掷开关S与“2”端相接。从开关S与 “2”端相接瞬间开始计时,用电压传感器和数据处理软件得到U一t图像如图乙所示,已知 图线与坐标轴围成的面积为S。根据该图像可以粗测出实验中电容器的电容C=一: (用题中已知物理量R、Um、S和t表示); (2)若换另一阻值更小的定值电阻重复实验,得到的U一t图像中,t将一,Um将一。 (均填“变大“变小”或“不变”)。 四、计算题(共3小题,共42分,要求写出必要的文字描述和关系式) 13.(12分)已知摆线长为L,直径为d的单摆球在地面上完成n次全振动所用的时间为t,地 球的半径为R,引力常量为G,忽略地球自转。假定地球是密度均匀的球体。求: (1)单摆的振动周期; (2)地球表面的重力加速度大小; (3)地球的密度。 第5页共6页 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫猫APP 14.(14分)如图,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角 0=37 ,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨平面的匀强磁 场。金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=1.02的直流电源。把一个质量m=0.08kg 的导体棒b放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体 棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=1.02,金属导轨电阻不计, g取10m/s2。已知sin37 =-0.60,cos37=0.80,求: (1)通过导体棒的电流: (2)导体棒受到的摩擦力: .10 (3)若仅将磁场方向改为竖直向上,求导体棒受到的摩擦力。 15.(16分)如图所示,光滑曲面末端水平,固定于水平面上。曲面右侧紧靠一足够长的木 板C,木板上表面粗糙,与曲面末端等高,下表面光滑,木板右侧有一竖直墙壁P。物块A 置于曲面距末端高h=0.8m处,物块B置于木板左端。已知物块A、B均可视为质点,质量 均为6kg,长木板C的质量为2kg,B、C间的动摩擦因数=0.1,取g=10ms2。物块A由静止 释放,与B发生弹性碰撞(不考虑物块A的后续运动),之后C与B第一次共速时恰好与墙壁 P发生碰撞,碰后C被原速率弹回,所有碰撞时间均极短。求: (提示:tr9at…ta=ar骨 (I)物块A、B碰后瞬间,B的速度大小: (2)木板C初始位置右端与墙壁P的距离; (3)木板C从与墙壁P第4次碰撞前瞬间到木板C与物块B第5次共速瞬间的时间间隔; (4)从木板C开始运动到停止运动的总路程。 第6页共6页 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫猫APP参考答案： 题号 2 3 6 P 9 10 答案 B D B D AD AD BCD CD 1.B【详解】A.历史上首先命名正负电荷的是美国科学家富兰克林，A错误；B.奥斯特探 索发现了电流的磁效应，B错误：C.库仑通过扭秤实验发现了库伦定律，C错误；D,高空 建筑的避雷针利用了尖端放电的原理，D错误。 2.C【详解】把人和船作为一个系统，由于不计水和空气的阻力，则该系统动量守恒，设 最终速度为，规定向右为正方向，则有m人'人一m船"船=(m人十m船)代入数据解得 v=1m/s故选A。 3.D【详解】设该单色光从P点入射的折射角为9，根据折射定律n=s9o-回 sine 可得sn日=0.6根据几何关系可得PM=点=礼，由光速和介质率的关系知通过PM的时间 为是故选D。 4.C【详解】A.依题意，带电粒子的比荷、匀强电场的场强均相同，根据牛顿第二定律 ma=qE解得a=可知它们运动的加速度相同。故A错误：C.带电粒子在竖直方向都做 初速度为零的匀加速直线运动，y=r2解得：=区由图可知。<%=y则得。<6= t故C正确；B.速度变化量Av=a△t联立，解得Avb=△ve>△va故B错误；D.电场力做 功为W=qEy由于电荷量关系不能确定，所以不能确定电场力做功的大小，也就不能确定电 势能减少量的大小。故D错误。 5.B【详解】A.单摆的固有频率为0.5Hz,则周期T=2s,根据T=2π 仁可得该单摆的摆长 约为L=1m选项A错误：B.若增大摆长，周期变大，固有频率减小，则共振曲线的峰值 向左偏移，选项B正确；C.若增大摆球的质量，固有频率不变，则共振曲线的峰值不移动， 选项C错误：D,若在月球上做实验，重力加速度g变小，则周期变大，固有频率变小，则 共振曲线的峰值向左偏移，选项D错误。 6D【详解】A.若两球静止时，受力平衡，故杆的弹力为零，对A球受力分析可知 kx=mg解得x=故此时弹簧的长度为L-,A错误： BCD.当转动的角速度为wo时，小球B刚好离开台面，设杆与转盘的夹角为8，对应B球， 由牛顿第二定律可知g=mwLcose0根据平衡条件有F杆sin8=mg而对A球依然处于平衡， CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描App 则有F#sin0+mg=kx=F弹由几何关系可知sin0=经 联立解得F弹=2mgω0= kg kl-2mg 根据牛顿第三定律可知，小球A对弹簧的压力为2mg当角速度从w0继续增大，B球将飘起 来，杆与水平方向的夹角变小，对A与B的系统，在竖直方向始终处于平衡，则有 F弹=Fsin9+mg=2mg则弹簧对A球的弹力是2mg,由牛顿第三定律可知A球对弹簧 的压力依然为2mg,弹簧的形变量不变，D正确。故选D。 7AD【详解】A.根据劈尖干涉原理，图示向左弯曲为凸起，A正确：B.从岸上看水中的物 体位置，会比实际位置偏上，B错误；光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度，利 用的是光的干涉，C错误：医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效 应，D正确： 8.AD【详解】因bc段与磁场方向平行，故不受安培力，ab段与磁场方向垂直，所受安培力 大小为Fb=BI·8l=8BIL则该导线受到的安培力大小为8BIL。A正确，B、C错误；若将 导线围成一个闭合回路，则有效长度为0，所受的安培力也为0，D正确。 9.BCD【详解】A.同种类型的机械波在同种介质中传播它们的速度相同，所以乙的波速 为0.4m/s,则A错误；B.甲乙两列波的波长相等，波速相同，频率相同，相位差恒定，是 相干波，相遇后可形成稳定的干涉图像，所以B正确；C.设甲的波谷经过t与乙的波峰第 一次相遇，根据图像的特征可知t=,5-5=22.5s所以C正确； 2×0.2 D.振动减弱点的振幅A=A甲-Az=4cm-8cm=4cm,x5m处是甲的波谷与乙的波 峰第一次相遇的位置，是振动减弱点，所以D正确；故选BCD。 10.CD【详解】AD.取沿斜面向上为正方向，当列车冲上斜坡的长度为x(x<)时，列车 所受合外力F=-产ngsina=-咒gsina·x由此可知，列车做的是简谐振动，其周期为 T=2元高=2π层者列车不能全都冲上斜面。则可知列车速度减为零的时间为 t==数A结误，D正确：BC.根据题意可知，火车在斜面上的质量为m-m斜面 上的火车其重心位置为h=sina此刻火车具有的重力势能为Ep=mgh=产mg·子sina= 系mgx而根据动能定理有-mgh=m2-m喝联立解得v=、喝-9故B错误。C正确 11.(1)滤光片（或单缝）、相干性好(2)0.25mm (3)400 12.(1)c= (2)变小、不变 处由$n干+T CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描ApP 13.(1r=片24L+32L+ 【详解】(1)单摆的周期T= (2)根据单摆周期公式T=2π 解得地球表面的重力加速度大小为g=(1 t2 (2)忽略地球自转，在地球表面万有引力近似等于重力，有mg=6 R2 其中M=R3p 解得地球的密度为p=3m (L+ 14.(1)3A;(2)0.12N,方向沿斜面向下：(3)0 【详解】(1)对导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有 1=是，=A (2)导体棒受到的安培力F安=BIL=0.6N方向沿斜面向上 导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37°=0.48N 由于F小于F,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，受力如图 nig 根据共点力平衡条件ng sin.37°+行F 解得 =0.12N方向沿斜面向下。 (3)对导体棒受力分析如图 BIL mg 由于mgsin8=BILcos0=0.48W 所以在安培力作用下导体棒刚好处于平衡，故导体棒受的摩擦力为零。 答案第3页，共4页 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描APp 15.(4m/s(22m(3)2s(4)5.5m 【详解】(1)对于A沿曲面下滑，由动能定理得mgh=mA听 A、B发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律得 mAvA =mAv A mBvB 2 mA暖=mwuA+mB哈 联立解得vB=4m/s (2)B、C相互作用至第1次共速过程中由动量守恒定律得 mgvg=(mg+mc)v1解得v1=3m/s 对C由牛顿第二定律有umg=mca解得a=3m/s2C做匀加速直线运动，由运动学公式有 1=2联立解得l=m (3)C与挡板第n次(n>l)碰撞前瞬间的速度大小和C与B第n次共速时的速度大小相 同，从C与B第1次共速至第2次共速时过程由动量守恒有 mBv1-mcv1=(mB+mc)v2 解得v2=1 从C与B第2次共速至第3次共速的过程由动量守恒有 mBv2-mcv2=(mB mc)v3 解得g=2=是1 同理可知，C与B第4次共速时的速度大小C与B第5次共速时的速度大小 1 3 3 4=234=8m/s 屿=2”1=16m/s 从C与挡板第4次碰撞前瞬间到C与B第5次共速瞬间的过程由动量定理有 -umBg△t=mg(s-v4) 解得△t=s (4)木板C从开始运动到第2次与挡板碰撞前的路程为 51=3l 由(3)中分析可知第2次及以后的共速的速度大小m=m一1 1 第2次碰撞到第3次碰撞期间木板C的路程2=2×竖 2a 第3次碰撞到第4次碰撞期间木板C的路程5？=2×竖 2a s=S1+S2+S3+…=5.5m CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描APp