内容正文:
2024--2025学年高二期末物理试题
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1. 将一个小球从水平地面上同一点A先后两次抛出,两次小球均落在了水平面上同一点B,小球第一次的运动轨迹为1,第二次的运动轨迹为2。不计空气阻力,小球可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 第一次小球抛出的初速度大
B. 第二次小球抛出的初速度大
C. 第一次小球在空中运动的时间长
D. 第二次小球在空中运动的时间长
【答案】D
【解析】
【详解】AB.第一次小球抛出时竖直分速度小,水平分速度大,因此两抛出的初速度大小关系不能确定,故AB错误;
CD.由于第二次最大高度高,设小球运动时间为,在竖直方向,根据可知,运动时间为
因此第二次小球运动的时间长,故C错误,D正确。
故选D。
2. 对于做匀速圆周运动的物体,下列判断正确的是( )
A. 合力的大小改变,方向一定指向圆心
B. 合力的大小不变,方向也不变
C. 合力产生的效果既改变速度的方向,又改变速度的大小
D. 合力产生的效果只改变速度的方向,不改变速度的大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.在匀速圆周运动中,合力(向心力)的大小是不变的,它始终等于物体做圆周运动所需的向心力。同时,合力的方向始终指向圆心,这是向心力的定义,故A错误;
B.虽然合力的大小在匀速圆周运动中是不变的,但其方向是时刻在改变的,以保持物体沿着圆周运动,故B错误;
C.合力(向心力)在匀速圆周运动中的作用是改变物体的速度方向,使其能够沿着圆周运动,但是,它并不改变物体速度的大小。在匀速圆周运动中,速度的大小是恒定的,故C错误;
D.合力(向心力)在匀速圆周运动中的作用是改变物体的速度方向,而不改变速度的大小,故D正确。
故选D。
3. 天宫二号是我国自主研发的第二个空间实验室,若天宫二号质量为m,在离地球表面高度为h的轨道上正常运行,地球质量为M、半径为R,G为引力常量,则地球对天宫二号万有引力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据万有引力公式
题中
则地球对天宫二号万有引力的大小为。
故选D。
4. 如图所示,一质量为m的小球,用长的轻绳悬挂在O点的正下方P点。给小球一水平速度v,小球向右最高运动到Q点,,g取。则速度v为( )
A. B. 4m/s C. D. 5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】设所在平面为零势能面,小球从到运动过程中,机械能守恒
解得
故选C。
5. 有一电场的电场线如图所示,场中、两点的场强和电势分别用、和、表示,下列说法正确的是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
【答案】B
【解析】
【详解】A点的电场线比B点的密集,则有,沿电场线的方向为电势降低的方向,故。
故选B。
6. 如图所示,正方形线框abcd位于纸面内,边长为L,线框的对称轴恰好位于图示匀强磁场的右边界上,磁场磁感应强度为B。若线框由图示绕旋转,此过程中穿过线框的磁通量的变化量的绝对值为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设线框旋转前磁通量
旋转后
磁通量的变化量
故选C。
7. 如图所示的电路中,L1、L2为两个灯泡(忽略灯泡电阻随温度的变化),电源的电动势为E、内阻为r,电压表为理想电表,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的触头P向上滑动时,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L1变暗
B. 灯泡L2变亮
C. 电压表的示数增大
D. 电源内阻消耗的功率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.当滑动变阻器的触头P向上滑动时,电路中的电阻减小,总电流增大,灯泡L1变亮,故A错误;
B.灯泡L2两端的电压减小,灯泡L2变暗,故B错误;
C.总电流增大,内阻分压增大,外电路分压减小,电压表的示数减小,故C错误;
D.总电流增大,电源内阻消耗的功率增大,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,小车以速度v匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦与绳子质量,当绳子与水平面夹角为时,下面说法正确的是( )
A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为
C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解,则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等,即
故A错误,B正确;
CD.小车向右匀速运动,v不变,减小,增大,所以增大,物体A加速上升,加速度向上,合外力向上,绳子对物体A的拉力大于物体A的重力,故C、D错误。
故选B。
二、多选题
9. 如图所示的直角三角形,,,,其中D为的中点,空间有平行于平面的匀强电场,一电荷量为的点电荷由C移动到D,电场力做功为,从A移动到C,电场力做功为,已知A点的电势为0。则下列说法正确的是( )
A. D点的电势为
B. 电场方向垂直斜向右上方
C. 该电荷由B到C克服电场力做功
D. 电场强度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电荷由C到D的过程由
得
同理由A到C的过程由
得
由于A点电势为0,则由
得
由
得
A正确;
B.取的中点O,则O点的电势为
则的连线为等势线,如图所示,因此电场方向垂直斜向右上方,B错误;
D.由
得
过B点作的垂线,垂足为F,由几何关系可知
由
D错误;
C.电荷由B到C的过程,电场力做功为
C正确。
故选AC。
10. 如图所示,C为平行板电容器,C中有一带电液滴刚好静止,M点接地,开始时开关K闭合。下列说法正确的有( )
A. 液滴带负电
B. 若将开关K断开,液滴将向上运动
C. 若只让C的上极板向上移动,液滴可能打到上极板
D. 若滑动触头P向上移动,电容器上极板的电势将升高
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图可知,C上极板带正电荷,下极板带负电荷,C中电场方向向下,带电液滴受电场力向上,液滴带负电,故A正确;
B.若将开关断开,则C两端的电压升高,C中场强增大,液滴所受电场力增大,液滴向上运动,故B正确;
C.若只让C的上极板向上移动,而C两端的电压不变,则C中的场强减小,液滴所受电场力减小,液滴向下运动,故C错误;
D.若滑动触头P向上移动,则电阻R接入电路的电阻减小,UR减小,UC减小,而M点保持接地,则上极板电势降低,故D错误。
故选AB。
11. 生命在于运动,体育无处不在,运动无限精彩。如图所示,质量为450kg的小船静止在水面上,质量为50kg的人在甲板上立定跳远的成绩为2m,不计空气和水的阻力,下列说法正确的是( )
A. 人在甲板上散步时,船将后退 B. 人在立定跳远的过程中船保持静止
C. 人在立定跳远的过程中船后退了0.2m D. 人相对地面的成绩为1.8m
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据反冲运动中的人船模型可知,人在甲板上散步时,船将后退,故A正确;
B.根据反冲运动中的人船模型可知,人在立定跳远的过程中,船将后退,故B错误;
C.设人向前跳的方向为正方向,速度为;船的速度为,根据“人船模型”动量守恒有
根据
则有
又
解得
故C正确;
D人相对地面的成绩为
故D正确。
故选ACD。
12. 下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述中,说法正确的是( )
A. 图甲是检测工件的平整度,观察到的明暗相间的条纹,属于光的衍射现象
B. 图乙是内窥镜,可以把光传送到人体内部进行照明,是利用了光的全反射
C. 图丙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
D. 图丁是用偏振眼镜观看立体电影,说明光是一种横波
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图甲是检测工件的平整度,观察到的明暗相间的条纹,属于光的干涉现象,故A错误;
B.图乙是内窥镜,可以把光传送到人体内部进行照明,是利用了光的全反射,故B正确;
C.图丙是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样,故C错误;
D.图丁是用偏振眼镜观看立体电影,说明光是一种横波,故D正确。
故选BD。
三、实验题
13. 如图1所示,在“验证动量守恒定律”的实验中,A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,从轨道末端抛出,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m2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点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图2所示。
(1)为了尽量减小实验误差,A球碰后要沿原方向运动,两个小球的质量应满足m1________m2(选填“>”或“<”);
(2)实验中,还必须要测量物理量是________(填正确选项前的字母);
A.小球初始高度h B.小球抛出的高度H C.小球的水平位移
(3)关于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是________;
A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端必须水平
C.B球每次的落点一定是重合的 D.实验过程中,复写纸和白纸都可以移动
(4)已知A、B两个小球的质量m1、m2,三个落点位置与O点距离分别为OM、OP、ON,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的总动量守恒。
【答案】 ①. > ②. C ③. B ④.
【解析】
【详解】(1)[1]碰撞过程中动量、能量均守恒,因此有
因此有
因此要使入射小球m1碰后不被反弹,应该满足
(2)[2]验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,根据平抛运动规律,若落地高度不变,则运动时间不变,因此可以用水平射程大小来体现水平速度大小,故需要测量水平射程,AB错误,C正确;
故选C;
(3)[3]实验中,斜槽轨道不一定需要光滑,但是斜槽轨道末端必须水平,保证小球做平抛运动,实验中,白纸位置不可以移动,B球每次的落点不一定是重合的,ACD错误,B正确。
故选B;
(4)[4]根据平抛运动可知,落地高度相同,则运动时间相同,设落地时间为t,则
而动量守恒的表达式是
若两球相碰前后的动量守恒,则需要验证表达式
即可。
14. 在测定金属的电阻率的实验中,某同学分别用螺旋测微器和游标卡尺两种工具测量金属丝的直径,如图甲、乙所示。
已知金属丝的电阻约为,现准备用实验进一步测定,供选择的器材如下:
直流电源:电动势,内阻可不计;
电流表:量程,内阻约为
电流表:量程,内阻约为;
电压表:量程,内阻约;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
(1)从甲中读出金属丝的直径为___________;从乙中读出金属丝的直径为___________;
(2)在所给的可供选择的器材中,应选的电流表是___________,应选的滑动变阻器是___________;(填写仪器的字母代号)
(3)用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率___________。
【答案】(1) ①. #### ②.
(2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器读数等于固定刻度读数加可动刻度读数,固定刻度每一小格代表,可动刻度一格代表
由图甲所示,读数为
[2]游标卡尺读数等于主尺读数加游标读数,图乙所示游标为分度,精度
由图乙所示,读数为
【小问2详解】
[1]因电压表量程为,故金属丝两端最大电压为,最大电流约为,为减小读数误差,电流表应选量程的
[2]滑动变阻器用于限流,应选择阻值较小的便于调节。
【小问3详解】
由电阻定律,其中横截面积
解得
四、解答题
15. 一列简谐横波沿x轴传播,图甲为时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像。求:
(1)波传播的速度大小和方向;
(2)Q点在0~28s内的路程。
【答案】(1),沿轴负方向传播
(2)
【解析】
【小问1详解】
从甲图的波形图可得波长,从乙图点的振动图像可得周期
波速大小
由乙图可知,时质点向轴负方向(向下)振动;结合甲图,由同侧法可知,波沿轴负方向传播。
【小问2详解】
由图甲可知波的振幅
总时间
质点振动一个周期的路程为,半个周期路程为,因此点的总路程
16. 如图所示,M、N为一对板长均为L的水平正对放置的平行金属板,两板带有等量异种电荷,板间存在竖直向下的匀强电场(图中未画出),质量为m、电荷量为e、带正电的质子从M板边缘以初速度v0沿水平方向射入电场,离开电场时速度与水平方向的夹角θ = 30°,不计质子的重力。求:
(1)该质子射出电场时的速度大小v;
(2)该质子离开电场时沿竖直方向偏移的距离y。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
将该质子射出电场时的速度分解,根据几何关系有
解得
【小问2详解】
该质子在电场中做类平抛运动,根据运动规律有
该质子射出电场时竖直方向的分速度
根据运动学规律有
解得
17. 如图所示,水平轨道与光滑半圆轨道BCD相切于B点,C点与半圆的圆心O等高,质量为m=1kg的物块Q放置于B点,水平轻弹簧一端固定,另一端与质量为5kg的物块P接触,P将轻弹簧压缩到A点后由静止释放,P被轻弹簧弹开后与Q碰撞,Q恰好经过最高点D,P恰好能运动到C点。已知P,Q可视为质点且P与水平轨道之间的动摩擦因数为μ=0.2,AB的长度为L=2m,半圆轨道的半径为R=0.2m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:(结果可带根号)
(1)Q落在水平轨道上的位置与B点的距离;
(2)P和Q相碰前瞬间P的速度;
(3)释放物块P前弹簧储存的弹性势能。
【答案】(1)0.4m;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)Q恰好经过最高点D,由重力提供向心力有
Q做平抛运动,由平抛运动规律有
解得
x=0.4m
(2)Q从B到D过程,由机械能守恒定律有
P从B到C过程,由机械能守恒定律有
P、Q碰撞过程动量守恒,有
解得
(3)弹簧的弹性势能
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2024--2025学年高二期末物理试题
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1. 将一个小球从水平地面上同一点A先后两次抛出,两次小球均落在了水平面上同一点B,小球第一次的运动轨迹为1,第二次的运动轨迹为2。不计空气阻力,小球可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 第一次小球抛出的初速度大
B. 第二次小球抛出的初速度大
C. 第一次小球在空中运动的时间长
D. 第二次小球在空中运动的时间长
2. 对于做匀速圆周运动的物体,下列判断正确的是( )
A. 合力的大小改变,方向一定指向圆心
B. 合力的大小不变,方向也不变
C. 合力产生的效果既改变速度的方向,又改变速度的大小
D. 合力产生的效果只改变速度的方向,不改变速度的大小
3. 天宫二号是我国自主研发的第二个空间实验室,若天宫二号质量为m,在离地球表面高度为h的轨道上正常运行,地球质量为M、半径为R,G为引力常量,则地球对天宫二号万有引力的大小为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,一质量为m的小球,用长的轻绳悬挂在O点的正下方P点。给小球一水平速度v,小球向右最高运动到Q点,,g取。则速度v为( )
A. B. 4m/s C. D. 5m/s
5. 有一电场的电场线如图所示,场中、两点的场强和电势分别用、和、表示,下列说法正确的是( )
A. 、 B. 、
C. 、 D. 、
6. 如图所示,正方形线框abcd位于纸面内,边长为L,线框的对称轴恰好位于图示匀强磁场的右边界上,磁场磁感应强度为B。若线框由图示绕旋转,此过程中穿过线框的磁通量的变化量的绝对值为( )
A. 0 B. C. D.
7. 如图所示的电路中,L1、L2为两个灯泡(忽略灯泡电阻随温度的变化),电源的电动势为E、内阻为r,电压表为理想电表,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的触头P向上滑动时,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L1变暗
B. 灯泡L2变亮
C. 电压表的示数增大
D. 电源内阻消耗的功率增大
8. 如图所示,小车以速度v匀速向右运动,通过滑轮拖动物体A上升,不计滑轮摩擦与绳子质量,当绳子与水平面夹角为时,下面说法正确的是( )
A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为
C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
二、多选题
9. 如图所示的直角三角形,,,,其中D为的中点,空间有平行于平面的匀强电场,一电荷量为的点电荷由C移动到D,电场力做功为,从A移动到C,电场力做功为,已知A点的电势为0。则下列说法正确的是( )
A. D点的电势为
B. 电场方向垂直斜向右上方
C. 该电荷由B到C克服电场力做功
D. 电场强度大小为
10. 如图所示,C为平行板电容器,C中有一带电液滴刚好静止,M点接地,开始时开关K闭合。下列说法正确的有( )
A. 液滴带负电
B. 若将开关K断开,液滴将向上运动
C. 若只让C的上极板向上移动,液滴可能打到上极板
D. 若滑动触头P向上移动,电容器上极板的电势将升高
11. 生命在于运动,体育无处不在,运动无限精彩。如图所示,质量为450kg的小船静止在水面上,质量为50kg的人在甲板上立定跳远的成绩为2m,不计空气和水的阻力,下列说法正确的是( )
A. 人在甲板上散步时,船将后退 B. 人在立定跳远的过程中船保持静止
C. 人在立定跳远的过程中船后退了0.2m D. 人相对地面的成绩为1.8m
12. 下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述中,说法正确的是( )
A. 图甲是检测工件的平整度,观察到的明暗相间的条纹,属于光的衍射现象
B. 图乙是内窥镜,可以把光传送到人体内部进行照明,是利用了光的全反射
C. 图丙是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
D. 图丁是用偏振眼镜观看立体电影,说明光是一种横波
三、实验题
13. 如图1所示,在“验证动量守恒定律”的实验中,A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,从轨道末端抛出,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m2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点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图2所示。
(1)为了尽量减小实验误差,A球碰后要沿原方向运动,两个小球的质量应满足m1________m2(选填“>”或“<”);
(2)实验中,还必须要测量物理量是________(填正确选项前的字母);
A.小球初始高度h B.小球抛出的高度H C.小球的水平位移
(3)关于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是________;
A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端必须水平
C.B球每次的落点一定是重合的 D.实验过程中,复写纸和白纸都可以移动
(4)已知A、B两个小球的质量m1、m2,三个落点位置与O点距离分别为OM、OP、ON,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的总动量守恒。
14. 在测定金属的电阻率的实验中,某同学分别用螺旋测微器和游标卡尺两种工具测量金属丝的直径,如图甲、乙所示。
已知金属丝的电阻约为,现准备用实验进一步测定,供选择的器材如下:
直流电源:电动势,内阻可不计;
电流表:量程,内阻约为
电流表:量程,内阻约为;
电压表:量程,内阻约;
滑动变阻器:最大阻值;
滑动变阻器:最大阻值;
开关、导线等。
(1)从甲中读出金属丝的直径为___________;从乙中读出金属丝的直径为___________;
(2)在所给的可供选择的器材中,应选的电流表是___________,应选的滑动变阻器是___________;(填写仪器的字母代号)
(3)用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率___________。
四、解答题
15. 一列简谐横波沿x轴传播,图甲为时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像。求:
(1)波传播的速度大小和方向;
(2)Q点在0~28s内的路程。
16. 如图所示,M、N为一对板长均为L的水平正对放置的平行金属板,两板带有等量异种电荷,板间存在竖直向下的匀强电场(图中未画出),质量为m、电荷量为e、带正电的质子从M板边缘以初速度v0沿水平方向射入电场,离开电场时速度与水平方向的夹角θ = 30°,不计质子的重力。求:
(1)该质子射出电场时的速度大小v;
(2)该质子离开电场时沿竖直方向偏移的距离y。
17. 如图所示,水平轨道与光滑半圆轨道BCD相切于B点,C点与半圆的圆心O等高,质量为m=1kg的物块Q放置于B点,水平轻弹簧一端固定,另一端与质量为5kg的物块P接触,P将轻弹簧压缩到A点后由静止释放,P被轻弹簧弹开后与Q碰撞,Q恰好经过最高点D,P恰好能运动到C点。已知P,Q可视为质点且P与水平轨道之间的动摩擦因数为μ=0.2,AB的长度为L=2m,半圆轨道的半径为R=0.2m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:(结果可带根号)
(1)Q落在水平轨道上的位置与B点的距离;
(2)P和Q相碰前瞬间P的速度;
(3)释放物块P前弹簧储存的弹性势能。
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