河南省濮阳市2024-2025学年高二（上）期末教学质量监测物理试卷

这是一份河南省濮阳市2024-2025学年高二（上）期末教学质量监测物理试卷，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.电磁波在日常生活中有广泛的应用，涉及科研、军事、通信、医疗、能源等多个领域。下列关于电磁波的说法，正确的是( )
A. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
B. 均匀变化的电场和均匀变化的磁场可以相互激发，形成电磁波
C. 用微波炉加热食物时，通过红外线传热使食物的温度升高
D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在
2.如图1所示，轻弹簧上端固定，下端与小球相连构成弹簧振子，小球做简谐运动的位移—时间图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 在任意1s的时间内，小球经过的路程都是2cm
B. t=0时，弹簧处于原长状态
C. t=1.5s和t=2.5s两个时刻，小球的速度相同
D. t=0.5s和t=1.5s两个时刻，小球的加速度大小相等，方向相反
3.体育课上进行跳高训练时，一定会在跳高架的正下方放置垫子，降低受伤风险。在跳高者落地的过程中，与不放垫子相比，下列说法正确的是( )
A. 垫子可以缩短跳高者的落地时间B. 垫子可以增大跳高者受到的平均冲击力
C. 垫子可以减小跳高者的动量变化率D. 跳高者的动量变化率不发生变化
4.如图所示，生产车间用直流电动机运送货物，一箱货物的质量为2kg，与水平地面间的动摩擦因数为0.5，电动机线圈电阻为1Ω，电源电动势为8V，内阻为1Ω，重力加速度g取10m/s2。货物在电动机的水平拉力作用下匀速直线运动，此时理想电压表的示数为7V。下列判断正确的是( )
A. 电动机转动稳定时，其输入功率为7W
B. 电动机转动稳定时，货物匀速运动的速度为0.7m/s
C. 电动机突然被卡住不动，理想电压表的示数为8V
D. 电动机突然被卡住不动，电动机实际消耗的功率为32W
5.体操运动员用手握住彩带的右端，连续抖动，可以看到波向左传播。如图所示，建立x轴和y轴，在彩带上标记四个点a、b、c、d。在波传播的过程中，下列说法正确的是( )
A. a点此时沿着x轴负方向运动
B. 此时d点的加速度方向沿y轴负方向
C. 此时b点和c点之间的直线距离等于半个波长
D. 再过一个周期，a点运动到b、c之间的平衡位置
6.物理小组的同学用单摆测当地的重力加速度。他们测出了摆线的长度l和摆动周期T，获得多组T与l的数据，再以T2为纵轴、l为横轴画出函数关系图像，如图线甲、乙所示。已知图线甲与纵轴的截距为a，图线乙与横轴的截距为b，图线斜率均为k。下列说法正确的是( )
A. 图线甲符合实际情况，摆球半径为a
B. 图线乙符合实际情况，摆球直径为b
C. 测得当地的重力加速度大小为4π2k
D. 由于未考虑摆球半径，测得的重力加速度值偏小
7.如图所示，质量为2m的小车静止在光滑水平面上，小车上表面由四分之一光滑圆弧轨道ab和粗糙的水平轨道bc组成，二者在b点相切，质量为m的小滑块静止在小车的右端。质量为12m的小玻璃球以水平速度v0在极短时间内从右端水平射向小滑块，与小滑块发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，碰后小滑块恰好能滑到轨道的a点。若玻璃球以水平速度2v0在极短时间内从右端水平射向小滑块并发生弹性碰撞，则小滑块从a点离开小车时小滑块的速度大小为( )
A. 4 2227v0B. 20 327v0C. 2 229v0D. 2 39v0
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，一束复色光从玻璃砖的上表面M1N1入射(入射角小于45°)，在玻璃砖内分为甲、乙两束单色光，分别从下表面M2N2的a、b两点出射。下列说法正确的是( )
A. 两束单色光从玻璃砖中出射后会相交
B. 甲在玻璃砖内的传播时间大于乙在玻璃砖内的传播时间
C. 两束光分别射入同一双缝干涉装置，乙的干涉条纹间距更大
D. 两束光分别射入同一单缝衍射装置，甲的衍射现象更明显
9.如图所示的电路中，定值电阻R1=6R3，R2=3R3，两个电源电动势相同，内阻均不计，二极管为理想二极管。仅闭合开关S1时，电路中的总功率为P。下列说法正确的是( )
A. 仅闭合S1时，R1消耗的功率为49PB. 仅闭合S1时，R3消耗的功率为13P
C. 仅闭合S2时，R2消耗的功率为916PD. 仅闭合S2时，电路中的总功率为43P
10.一列简谐横波沿x轴正方向传播t= 2 s时波形如图1所示，图2为介质中某质点的振动图像，质点P的平衡位置位于x= 2 m处，质点Q的平衡位置位于x= 9 m处。下列判断正确的是( )
A. 该列波的传播速度为2 m/s
B. 图2可能是质点P的振动图像
C. t= 3.75 s时，质点P与Q的位移相同
D. 在2 s ∼ 3 s的时间内，质点Q运动的路程为10 cm
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.同学们帮助老师整理实验室时，发现一个用电流表G改装的简易欧姆表(尚未重新标度)，电流表G表盘上的刻度值已经模糊不清，但是刻度线仍均匀且清晰，同学们通过实验测量该欧姆表的最大内阻。
(1)如图1所示，将欧姆表内的滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，插入表笔，其中b应该是_____表笔(填“红”或“黑”)。
(2)将两表笔与电阻箱的两接线柱连接，调节电阻箱的阻值。当电流表G表盘上指针对准某条刻度线时，数出指针偏转的小格数n，并记录下相应电阻箱的阻值R，某次电阻箱的阻值如图2所示，为_____Ω。
(3)改变电阻箱的阻值，重复步骤(2)，读出多组小格数n和电阻箱的阻值R，作出1n−R图像如图3所示，图线的斜率为k，截距为b，则欧姆表的最大内阻为_____(用k，b表示)，若要用此图像计算出欧姆表内部电源的电动势，还需要知道的物理量是_____。
12.小明同学用如图1所示的装置验证动量守恒定律。长木板的一端垫有小薄木片，可以微调木板的倾斜程度，使小车能在木板上做匀速直线运动。将两个手机分别固定在小车A和B内，利用手机软件中的速度传感器可以描绘小车的速度随着时间变化的图线。
(1)某次给小车A一个初速度，传感器记录了v随时间t变化图像如图2所示，此时应_____(填向“左”或向“右”)移动长木板下面的小薄木片。
(2)调整好长木板后，让小车A以某速度运动，与置于长木板上静止的小车B发生碰撞、导出传感器记录的数据，绘制v随时间t变化图像如图3所示。
(3)已知小车A的质量为mA，则碰撞前小车A的动量pA=mAv1，碰撞后小车A的动量p′A=_____。若碰撞前后动量守恒，则小车A和小车B的质量之比为_____。
(4)若两小车的碰撞为弹性碰撞，则v1、v2、v3之间的关系为_____(用v1、v2和v3表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.用折射率n= 2的透明材料制成的正三棱柱玻璃砖，截面MNP如图所示，边长为l。一束光线从MN边的中点Q以某一角度α入射，恰好在NP界面发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，sin15 ∘= 6− 24，sin75 ∘= 6+ 24。求：
(1)入射角α的正弦值；
(2)光从Q点到NP界面的传播时间t。
14.如图所示，正方形ABCD的边长为l，P为BC边的中点，一匀强电场平行于正方形所在的平面(图中未画出)。位于A处的粒子源向平面内各个方向发射质量为m、电荷量为−qq>0、初动能为Ek0的粒子，经过正方形边界上不同的位置，其中到达正方形边界上P点和D点的粒子动能均为2Ek0。忽略粒子的重力和粒子间的相互作用。求：
(1)电场强度E；
(2)粒子经过正方形边界时的最大动能。
15.一种研究物体运动的益智游戏装置如图所示，固定的光滑水平直轨道与EF之间有一光滑固定凹槽BCDE，直轨道EF右端与顺时针转动的水平传送带FG在F点平滑无缝连接(不影响传送带的运动)，质量M=2kg的长木板紧靠凹槽的左侧壁BC放置，木板上表面与AB、EF齐平。直轨道的A点正上方有一固定点O，用长l1=0.5m，不可伸长的轻绳悬挂着小滑块a，小滑块a与直轨道接触但无弹力，静止在直轨道上的小滑块b、c间锁定一被压缩的轻弹簧(滑块与轻弹簧不拴接)。已知a，b的质量ma=mb=1.4kg，c的质量mc=1.0kg，传送带FG的长度l2=3.75m，顺时针转动的速度v=2m/s，小滑块c与长木板上表面、传送带之间的动摩擦因数μ均为0.2。开始时长木板右端到凹槽右侧壁DE的距离s=0.5m，重力加速度g=10m/s2。现解除b、c间锁定的弹簧，b离开弹簧后与a发生弹性正碰，使小滑块a恰好在竖直平面内做完整的圆周运动，c离开弹簧后滑上长木板，长木板首次与凹槽两侧壁碰撞均不损失能量，第二次与凹槽右侧壁碰撞时立即被锁定，小滑块c滑上传送带后，在传送带上运动Δt=2s的时间。小滑块均可视为质点，经过各个衔接点时不损失能量。求：
(1)小滑块c刚离开弹簧时的速度大小v0；
(2)弹簧锁定时的弹性势能Ep；
(3)长木板第一次与凹槽右侧壁DE碰撞时，小滑块c的速度大小vc；
(4)长木板的长度L。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波能够在真空中传播，也能在介质中传播，即电磁波能通过电缆、光缆传输，故A错误；
B.根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的电场能够激发出恒定的磁场，均匀变化的磁场能够激发出恒定的电场，可知，均匀变化的电场和均匀变化的磁场不能够互激发，也不能够形成电磁波，故B错误；
C.微波炉加热食物的原理主要是利用微波与食物中的水分子产生共振摩擦，使食物中水的温度升高，进而使食物本身的温度也随着升高，可知，用微波炉加热食物时，并不是通过红外线传热使食物的温度升高，故C错误；
D.1864年，英国青年物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在。1888年德国青年物理学家赫兹第一次通过实验证实了电磁波的存在，故D正确。
故选D。
2.【答案】C
【解析】A.1s等于四分之一周期，由于靠近平衡位置的速度大于远离平衡位置的速度，则0∼0.5s内的平均速度大于0.5∼1s内的平均速度，则0∼0.5s内的路程大于0.5∼1s内的路程，即0∼0.5s内的路程大于正负的一半，即大于1cm，0.5∼1s内的路程小于正负的一半，即小于1cm，可知，0.5∼1.5s内的路程小于2cm，故A错误；
B. t=0 时，小球处于平衡位置，则弹簧处于拉伸状态，故B错误；
C. x−t 图像的斜率表示速度，根据图像的对称性可知， t=1.5s 和 t=2.5s 两个时刻斜率相同，则小球的速度相同，故C正确；
D. t=0.5s 和 t=1.5s 两个时刻，根据图像的对称性可知，小球的位移相同，根据 F=−kx=ma
可知，在这两个时刻，小球的加速度大小相等，方向相同，故D错误。
故选C。
3.【答案】C
【解析】设跳高者落到垫子上的过程中所受合力为F，根据动量定理F·Δt=Δp，可得F=ΔpΔt，可知垫子的作用是延长了跳高者与地面的接触时间Δt，减小跳高者所受到的合力，即减小跳高者的动量变化率ΔpΔt。故C正确，ABD错误。
4.【答案】A
【解析】A.根据闭合电路欧姆定律可得 E=U+Ir
可得电路电流为 I=E−Ur=8−71A=1A
则电动机转动稳定时，其输入功率为 P入=UI=7×1W=7W
故A正确；
B.电动机的热功率为 P热=I2RM=12×1W=1W
则电动机的输出功率为 P出=P入−P热=7W−1W=6W
又 P出=Fv=μmgv
解得货物匀速运动的速度为 v=P出μmg=60.5×2×10m/s=0.6m/s
故B错误；
CD.电动机突然被卡住不动，则电路电流为 I′=ERM+r=81+1A=4A
理想电压表的示数为 U′=I′RM=4×1V=4V
电动机实际消耗的功率为 P′=U′I′=4×4W=16W
故CD错误。
故选A。
5.【答案】B
【解析】 A.根据波的传播方向与质点振动方向之间的关系，可知a点此时沿着y轴负方向运动，选项A错误;
B.此时d点的位移为正，故回复力的方向沿y轴负方向，即加速度方向沿y轴负方向，选项B正确;
C.b点和c点的平衡位置之间的距离等于半个波长，两个质点之间的距离不等于半个波长，选项C错误;
D.各个质点只在各自的平衡位置附近振动，不会沿着x轴方向运动，选项 D错误。
6.【答案】C
【解析】ABC.由单摆的周期公式 T=2π l+rg
解得 T2=4π2gl+4π2gr
结合 T2−l 图像易知图线甲符合实际情况，可得 4π2g=k ， 4π2gr=a
解得 g=4π2k ， r=ak
故AB错误；C正确；
D.未考虑摆球半径，对图像的斜率k没有影响，测得的重力加速度值也不受影响，故D错误。
故选C。
7.【答案】C
【解析】玻璃球与小滑块发生弹性碰撞，根据动量守恒和能量守恒：
12mv0=12mv+mv1
12mv02=12×12mv2+12mv12，
解得碰撞后小滑块的速度v1=23v0，
碰后小滑块恰好能滑到轨道的a点，设共同速度为v共1，则mv1=3mv共1，
损失的动能ΔEk=12mv12−12·3mv共12；
若玻璃球以水平速度2v0在极短时间内从右端水平射向小滑块并发生弹性碰撞，设碰后小滑块的速度为v2，根据动量守恒和能量守恒，可得v2=43v0，
小滑块滑到轨道的a点时，设水平方向的共同速度为v共2，则v共2=13v2，损失的动能相同，即有ΔEk=12mv22−12·2mv共22−12mv′2，
解得小滑块离开轨道时的速度为v′=2 229v0；
故C正确，ABD错误。
8.【答案】BD
【解析】A.由光的可逆性可知，两束单色光从玻璃砖中 M2N2 出射后的折射角都等于从 M1N1 面射入时的入射角，可知两束单色光是平行射出，不会相交，选项A错误；
B.设玻璃砖厚度为d，根据 n=sinisinr ， v=cn
则传播时间 t=dvcsr=dnccsr=dsiniccsrsinr=2dsinicsin2r
因i