广东省茂名市电白区电海中学2024-2025学年高二上学期期末考试 物理试题

这是一份广东省茂名市电白区电海中学2024-2025学年高二上学期期末考试 物理试题，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．今年国庆期间，深圳以一场规模空前的无人机表演震撼世界。在夜空下上万架无人机犹如繁星般熠熠生辉，它们精准编队，灵动变幻，以天幕为舞台，上演了一场光影交织的空中舞蹈。无人机可以低速巡航，可以高速飞行，不同状态下其消耗的功率不同，已知无人机的电池容量为，额定工作电压为4V，低速巡航时功率为8W。下列说法正确的是（ ）
A．“”是能量的单位
B．无人机低速巡航时的电流是0.5A
C．无人机低速巡航状态下可持续工作1h
D．若无人机高速飞行时功率变为低速巡航时4倍，续航时间为25min
2．小明在某次物理社团活动中，用磁体将缝衣针磁化后，放在水中漂浮的一片树叶上制成“指南针”，多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方。下列说法正确的是（ ）
A．树叶尖端指向地磁南极 B．“指南针”的N极应标注在树叶尖端
C．“指南针”周围存在磁场和磁感线 D．用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引
3．在长直的塑料管的末端有铜制匝线圈，用电流传感器连接线圈并连接好计算机。当强磁体从图中位置静止释放，则下列说法正确的是（ ）
A．强磁铁下落的整个过程中始终不会出现感应电流
B．强磁铁从处进入会产生感应电流
C．强磁铁从处离开不会产生感应电流
D．强磁铁下落离开塑料管的过程中，机械能守恒
4．如图所示，某物理老师为了演示动量守恒定律的应用，在光滑水平桌面上放置一小车，用细线将一小钢球悬挂在小车的立柱上。演示开始前该老师用右手按住小车，左手拿着小球将细线向左拉开一定角度，并保持整个装置静止在桌面上的A处，若使小车能够运动到右侧较远的B处，下列方案可行的是（ ）
A．同时松开两只手
B．先松开左手，当小球第一次运动到最低点时，再松开右手
C．先松开左手，当小球运动到右侧最高点时，再松开右手
D．先松开左手，当小球第二次运动到最低点时，再松开右手
5．2024年9月16日，台风“贝碧嘉”登录上海，安装在上海中心大厦125层的千吨“上海慧眼”阻尼器开始晃动。这款阻尼器由我国自主研发，在大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器会摆向风吹来的方向，从而削弱大厦的晃动幅度。下列说法正确的是（ ）
A．阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率
B．阻尼器做受迫振动，其振动频率与大楼的振动频率相同
C．阻尼器摆动幅度受风力大小影响，风力越大，摆动幅度越大
D．安装阻尼器能起到减震作用，其原理是阻尼器能改变大厦的固有频率，从而杜绝共振现象
6．增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为（ ）

A． B．
C． D．
7．声波是机械纵波，声波频率按从低到高的顺序可分为“次声波”、“可闻声波”和“超声波”。其中“可闻声波”可以引起人的耳膜振动，经传入神经传入大脑从而形成听觉。“超声波”虽然不能引起人的听觉，但大量应用于医疗、工业及其它领域。下列关于声波的说法中正确的是（ ）
A．若听者匀速靠近静止的声源，听者耳膜振动的频率将大于声源振动的频率
B．在空气中传播时，“超声波”比“次声波”传播得更快
C．在水中传播时，“超声波”的波长比“次声波”的波长更长
D．“可闻声波”从空气中进入水中传播时波长将为变短
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图，电磁打点计时器是利用电磁原理打点计时的一种仪器。它的工作原理为：线圈中通入交流电时，线圈中的钢制弹簧片被周期性的磁化，并受到永久磁铁作用使弹簧片带动振针周期性的上下振动。当某时刻线圈中通入图示电流时，下列说法正确的是（ ）
A．线圈右端为N极B．线圈右端为S极
C．弹簧片被磁化后受到向上的作用力D．弹簧片被磁化后受到向下的作用力
9．周末，鹏程和小李到清江观光园去秋游，他俩发现公园内湖面上有只游船，游客周期性摇动双桨激起的水波源源不断地传向湖边、他俩用华为手机上的秒表记录了水面上漂浮的树叶在12秒共完成了6次全振动，他们又用该手机上“实用工具”中的“AR测量”测出树叶与他们所在湖边距离是5米，树叶的振动状态传到湖边的时间是10s。鹏程10s内拍击水面10次让手激起的振动向周围传播，他们最后讨论得到正确结论的是（ ）
A．游客摇桨激起的水波波长是1m
B．鹏程用手激起的水波和桨激起的波叠加能产生干涉图样
C．他们观察到桨激起的水波波长比手激起的水波长长
D．鹏程用手激起的水波向远方传播的过程中，各质点的振幅不改变
10．图（a）所示的后排进攻是排球比赛中一种重要进攻手段。假设某次后排进攻可简化为图（b）所示模型，甲运动员以极短的时间∆t=0.01s完成击球，将初速度为零的排球从O点以水平速度击出，球恰好打到拦网队员乙的手指P后飞出。已知排球质量m=0.26kg，O、P的水平距离L=3m，O、P的高度差h=7.2cm。球视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则可知（ ）
A．球被甲击出时的速率约为72km/hB．球被甲击出时的速率约为90km/h
C．甲对球的平均作用力大小约为650ND．甲对球的平均作用力大小约为520N
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）某小组同学进行“验证动量守恒定律”的实验，装置如图所示，用天平称得入射小球A的质量m1，被碰小球B的质量m2。
实验主要步骤如下：
①按图所示组装器材并调节斜槽末端水平。在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线在水平面上的投影O；
②先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，记下A球落地点；
③再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下。记录纸上的O点是铅垂线所指的位置，分别记下A、B球落地点。
（1）为检验两球大小是否相同， 用图乙中游标卡尺的 （选填“a ”或“b ”）测量爪测量小球的直径。
（2）下列实验要求中正确的是 。
A．用铅垂线检查斜槽末端是否水平
B．必须测量小球释放点到斜槽末端水平的高度
C．利用复写纸与白纸记录小球的落点，实验过程中不可移动白纸的位置
（3）如图所示，多次释放A球后，取各落点位置的平均值，记录纸上一共有三个落地点：M、P、N，步骤②中未放B球时，A球落地点是记录纸上的 （填M、P或者N）点。
（4）测得各落点M、P、N到O点的距离分别为x1、x2、x3。碰撞前后满足 （用m1、m2、x1、x2、x3表示），即可验证动量守恒定律。
（5）某小组通过上述步骤成功验证动量守恒后，用B球碰撞A球重复以上操作步骤，对实验结果有没有影响？简述理由 。
12．（8分）在“用单摆测当地重力加速度”实验中，甲、乙两同学为一小组。
(1)两同学利用“手机物理工坊”app中的“磁力计”来测单摆的周期。如图甲，先将小球磁化，小球上下分别为S、N极，将手机放在小球静止位置的下方，并让小球做简谐振动，手机测出其所在空间中磁感强度大小随时间变化，其中z轴磁力计显示如图乙。该单摆的振动周期T为O点与 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）点之间的时间差。
(2)两同学在测单摆的摆长时，将绳长加小球直径做为摆长L，测量了多组T、L数据，并分别处理数据。
①甲同学利用计算法进行处理，其计算的表达式为g＝ （用T、L表示）；
②乙同学利用图像法进行处理，画“”图像，其图像应该是图丙的 （选填“a”、“b”、“c”）；
③甲的测量值将 （选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值，乙同学的测量值将 （选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值；
④利用乙同学的图像，可求小球半径r＝ （用或表示）。
13．（12分）夜晚平静的湖面上停一艘长8m的船（船体近似漂浮在水面，不计船身厚度船正中间有一根长3m的桅杆。所图所示，在船正下方4m深处有一个点光源（向各个方向照射），当船缓慢前行（向左）7m时，桅杆顶部刚好被照亮到。（取）求：
（1）该水域的折射率；
（2）俯视水面被光源照亮区域半径。
14．（12分）国家要求：新型汽车上市前必须进行碰撞测试。某型号实验汽车在平直路面上测试，以额定功率90kW启动，加速运行直到匀速行驶，在离固定障碍物125m处关闭发动机匀减速行驶，最后与障碍物发生正碰，碰撞时间0.2s，碰后不反弹。已知实验汽车质量为1.5t，行驶过程中所受阻力恒为车重的0.2倍，重力加速度g取。碰撞过程中仅考虑障碍物对汽车的冲击力。求：
(1)汽车匀速行驶的速度大小；
(2)汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小。
15．（14分）在高度为h的光滑水平平台左侧竖直面内固定一光滑圆弧轨道，轨道与平台相切于最低点。平台右侧是一下挖深度为d的光滑水平槽，在水平槽上放置一个厚度为d的长木板，长木板质量，长木板左端放置一个质量为m的小物块（可视为质点），如图。一质量为的小球从光滑圆弧轨道最高点由静止释放，小球运动到平台后与长木板上的小物块发生弹性碰撞，碰撞后小物块获得水平向右的速度，小球反弹后被立即拿走。当小物块在长木板上滑动到长木板最右端时，小物块与长木板恰好达到共速，长木板右端到达平台边缘后立即被锁定，小物块水平飞出。已知重力加速度为g，小物块与长木板间的动摩擦因数为，空气阻力不计。求：
(1)光滑圆弧轨道的半径R；
(2)长木板的长度；
(3)小物块落地点到平台边缘的水平距离。
电海中学2024-2025学年上学期期末考试
高二物理答案
1．C【详解】A．根据可知是电荷量的单位，故A错误；
B．无人机低速巡航时的电流故B错误；
C．无人机低速巡航状态下可持续工作的时间故C正确；
D．若无人机高速飞行时功率变为低速巡航时4倍，则工作电流
续航时间故D错误。
2．D【详解】A．地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近，树叶的尖端总是指向南方，即树叶尖端指向地磁北极，故A错误；
B．地磁场相对于一条形磁体，在地球外部，磁感线由地磁北极，即地理南极指向地磁南极，即地理北极，结合上述，树叶的尖端总是指向南方，即树叶的尖端总是指向地磁北极，可知，“指南针”的S极应标注在树叶尖端，故B错误；
C．题中“指南针”指被磁体磁化后的缝衣针，缝衣针自身就是一小磁体，可知，“指南针”周围存在磁场，由于磁感线是为了形象描述看不见、摸不着的磁场而认为假想的线，实际上不存在，即不能够认为“指南针”周围存在磁感线，故C错误；
D．结合上述可知，树叶尖端一侧为缝衣针的S极，则用磁体的N极靠近树叶尖端会相互吸引，故D正确。
3．B【详解】ABC．强磁铁从P进入、从离开，都会使得线圈中的磁通量变化，因此会产生感应电流，故AC错误，B正确；
D．由于线圈中有感应电流，电流在导线中会发热，所以强磁铁的机械能在下落过程中不守恒，故D错误。
4．B【详解】A．同时松开两只手，钢球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，系统在水平方向上总动量为0，小球向右运动时，车往左运动，小球向左运动时，车往右运动，车只会在原来位置左右往复运动，无法持续向右运动到处，故A错误；
C．选项中先松开左手，当小球运动到右侧最高点时，再松开右手，系统在水平方向上总动量为0，小球向左运动时，车往右运动，小球向右运动时，车往左运动，车只会在原来位置左右往复运动，无法持续向右运动到处，故C错误；
B．先松开左手，当小球第一次运动到最低点时，再松开右手，系统在水平方向上总动量方向向右，车最终会运动到B处，故B正确；
D．先松开左手，当小球第二次运动到最低点时，速度向左，此时再松开右手，系统在水平方向上总动量方向向左，车不会运动到处，故D错误。故选B。
5．B【详解】AB．阻尼器做受迫振动，摆动频率与大厦晃动频率相同，而不是取决于自身的固有频率，故A错误、B正确；
C．阻尼器摆动的幅度虽受风力影响，但并不是风力越大摆动幅度越大，而是当大厦晃动频率与阻尼器的固有频率相同时，阻尼器发生共振现象，才能摆幅达到最大值，故C错误；
D．阻尼器在摆动时吸收能量，达到减震效果，而不是改变大厦的固有频率，故D错误。故选B。
6．C【详解】由图可知2和3两束光传播方向相反，在P处相干减弱，所以两束光在P处振动方向相反，根据同侧法可知C正确。故选C。
7．A【详解】A．根据多普勒效应可知，观察者离波源越近，接受到的频率大于声源的频率，A正确；
B．声音传播的速度与介质的种类有关，同种介质，声音传播的速度相同，B错误；
C．在水中，超声波与次声波传播的速度相同，但由于超声波振动的频率更高，因此超声波的波长更短，C错误；
D．“可闻声波”从空气中进入水中传播时，频率不变，波速变大，根据波长、频率、波速的关系可知，其波长变长，D错误。故选A。
8．AD【详解】AB．由右手螺旋定律知线圈右端为N极，弹簧片被磁环后右端为N极，故A正确，B错
CD．由磁场对磁极的作用可知，弹簧片右端受向下的磁场力，故C错误，D正确。故选AD。
9．AC【详解】A. 树叶在12秒共完成了6次全振动，所以振动周期为
树叶与他们所在湖边距离是5米，树叶的振动状态传到湖边的时间是10s，所以传播速
故水波波长为故A正确； B．桨激起的波的频率为
鹏程用手激起的水波的频率为
两列波的频率不相等，所以鹏程用手激起的水波和桨激起的波叠加不能产生干涉图样，故B错误；
C．波速由介质决定，所以波速不变，由于波长可知桨激起的水波波长比手激起的水波长长，故C对
D．由于水波不是简谐波，所以用手激起的水波向远方传播的过程中，各质点的振幅要改变，故D错误；
10．BC【详解】AB．球被甲击出后做平抛运动，设球被甲击出时的速率为v0，运动时间为t，则有
联立解得v0=25m/s=90km/h故A错误，B正确；
CD．甲运动员完成击球的时间∆t=0.01s，设甲对球的平均作用力大小为F，由动量定理得
将已知量代入上式可解得F=650N故C正确，D错误。故选BC。
11． b AC/CA P m1 x2m1x1 m2x3 不再满足入射小球质量大于被碰小球的质量；入射球碰撞后会反弹；轨道摩擦力的冲量对系统的动量影响变大
【详解】（1）[1]由游标卡尺用途可知游标卡尺a测量爪测量小球内径，游标卡尺b测量爪测量小球外径，所以应选用b测量爪测量小球的直径，故填b；
（2）[2]A．铅垂线的作用是使斜槽末端水平，让碰撞过程中系统在斜槽末端的切线方向合力为零，满足动量守恒条件，故A正确；
B．小球从斜槽末端抛出做平抛运动，高度相同，得两球运动时间相同，不用测量小球释放点到斜槽末端水平的高度，故B错误；
C．实验中白纸上铺复写纸的目的是描绘落点的位置，复写纸的位置可以移动，但白纸的位置不可以移动，故C正确；故选AC。
（3）[3]两球碰撞后A球速度会变小，B球速度会变大，所以未放B球时，A球速度会在大于碰撞后A球速度，小于B球速度，根据平运动规律可知，水平方向做匀速直线运动，可得A球落地点应是记录纸上的P点，故填P；
（4）[4]设入射小球碰撞前瞬间的速度为，碰撞后瞬间入射小球的速度为，被碰小球的速度为，两小球在空中的时间为；根据动量守恒知 则有
得 故填；
（5）[5]验证动量守恒实验中为了保证碰后入射小球不反弹，入射小球A质量需要大于被碰小球B质量，如果用B球碰撞A球重复以上操作步骤，不再满足入射小球质量大于被碰小球的质量；入射球碰撞后会反弹；轨道摩擦力的冲量对系统的动量影响变大，无法成功验证动量守恒，故填不再满足入射小球质量大于被碰小球的质量；入射球碰撞后会反弹；轨道摩擦力的冲量对系统的动量影响变大
12．(1)D(2) c 大于 等于
【详解】（1）由图乙图像知，在运动时，磁感应强度由小变大，说明点在最低点，在运动时，磁感应强度由大变小，说明点在最高点，在运动时，磁感应强度由小变大，说明点在最低点，在运动时，磁感应强度由大变小，说明点在最高点，刚好完成一个完整的周期，D符合题意；
故选D。
（2）[1]根据单摆周期公式知变形得
[2]根据单摆周期公式知 摆长为 解得
由此得到的图像是图乙中的c，c正确。故选c。
[3]甲同学利用计算法进行处理，根据单摆周期公式知 变形得
由实验知，偏大，则计算结果偏大，故填“大于”。
[4]乙同学利用图像法进行处理，由图像知斜率不变，重力加速度的测量值不变，故填“不变”。
[5]由图像得 当时，代入得
即，在横轴截距为半径，故利用乙同学的图像，可求小球半径为。
13．【详解】（1）当桅杆顶部刚好被照亮到时的光路图如图
桅杆顶部刚好被照亮到，则
由几何关系可知
解得
由几何关系可知
其中 解得
根据折射定律可知 解得
（2）俯视水面被光源照亮区域临界位置如图
根据 由几何关系可知
解得
14．【详解】（1）汽车行驶过程中所受阻力为
根据可知，汽车匀速行驶的速度大小为
（2）关闭发动机匀减速行驶，根据牛顿第二定律
解得关闭发动机匀减速行驶的加速度大小为
设碰撞前汽车的速度大小为，根据
解得
设汽车碰撞过程中汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小为F，根据动量守恒
解得
15． 【详解】（1）设小球运动到轨道最低点时的速度为，小球与长木板上的小物块发生弹性碰撞，碰后小球反向运动，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
联立解得
小球沿光滑圆弧轨道由静止开始下滑，由机械能守恒定律有
解得
（2）小物块在长木板上滑动，由动量守恒定律有
解得
由功能关系有
解得
（3）由平抛运动规律，水平方向有
竖直方向有 联立解得