四川省南充市2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试题（Word版附解析）

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注意事项：
1．必须使用2B铅笔在答题卡上将选择题所选的答案的对应的标号涂黑。
2．必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上将第Ⅱ卷的答题内容书写在题目所指示的答题区域内，答在试题卷上无效。
第Ⅰ卷（选择题，共46分）
一、单项选择题（本大题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个选项最符合题意。）
1. 以下说法正确的是（ ）
A. 变化的磁场能够在周围空间产生电场
B. 麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在
C. 验钞机和遥控器的工作均利用了红外线
D. 紫外线比无线电波频率小
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场能够在周围空间产生电场，故A正确；
B．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，赫兹利用实验证实了电磁波的存在，故B错误；
C．验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质产生发光效应进行防伪的，遥控器的工作利用了红外线,故C错误；
D．各种射线的波长从大到小排序为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，故紫外线比无线电波的波长小，频率大，故D错误。
故选A。
2. 如图，通有恒定电流I的一直导线，右侧有一个闭合矩形导线框，边与直导线平行。当导线框在直导线右侧做以下几种运动时，导线框中有感应电流且穿过导线框的磁通量变大的是（ ）

A. 导线框在纸面内向上平动
B. 导线框在纸面内向右平动
C. 导线框在纸面内向左平动
D. 导线框以边为轴，边向纸内转动的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A．导线框在纸面内向上平动，穿过导线框的磁通量不变，框中不产生感应电流，A错误；
B．导线框在纸面内向右平动，穿过导线框的磁通量减小，且磁感应强度的方向垂直直面向里，根据“增反减同”可判断出导线框中感应电流的方向为顺时针，B错误；
C．导线框在纸面内向左平动，穿过导线框的磁通量减大，且磁感应强度的方向垂直直面向里，根据“增反减同”可判断出导线框中感应电流的方向为逆时针，C正确；
D．导线框以边为轴，边向纸内转动的过程中，穿过导线框的磁通量减小，且磁感应强度的方向垂直直面向里，根据“增反减同”可判断出导线框中感应电流的方向为顺时针，D错误。
故选C。
3. 弹簧振子在竖直方向做简谐运动，则（ ）
A. 振子两次经过同一位置时速度一定相同
B. 振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置
C. 振子经过平衡位置时，速度最小
D. 弹簧振子只有弹性势能和动能相互转化
【答案】B
【解析】
【详解】A．简谐运动规律可知，振子两次经过同一位置时，速度大小一定相等，但方向可能相反，所以速度不一定相同，故A错误；
B．由简谐运动位移定义可知，振子某时刻的位移由平衡位置指向所在位置，故B正确；
C．振子经过平衡位置时，速度最大，故C错误；
D．竖直方向的弹簧振子在运动过程中，不仅有弹性势能和动能的相互转化，还有重力势能参与转化，故D错误。
故选B。
4. 某同学用单摆测量重力加速度，如果最后测得的重力加速度比当地重力加速度的真实值偏大，他在实验过程中可能出现的失误是（ ）
A. 选用的悬线的长度较大
B. 把在时间t内的n次全振动误记为次
C. 用悬线长作为摆长来计算
D. 用悬线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
【答案】D
【解析】
【详解】由单摆周期公式得
摆长应摆线长度加小球半径。
A．若选用的悬线的长度较大，不影响实验结果，故A错误；
B．把在时间t内的n次全振动误记为次，周期测量值偏大，测得的重力加速度偏小，故B错误；
C．用悬线长作为摆长来计算，忽略了小球的半径，摆长测量值偏小，故测得的重力加速度偏小，故C错误；
D．用悬线长与摆球的直径之和作为摆长来计算，摆长测量值偏大，故测得的重力加速度偏大，故D正确。
故选D。
5. 如图为一匀强电场，某带电粒子仅受重力和电场力，以一定初速度从A点运动到B点。这一运动过程中重力做功，电场力做功为。则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带负电B. 粒子的电势能减少
C. 粒子的重力势能减少D. 粒子的动能增加
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于从A点运动到B点电场力做正功，可以判断电场力水平向右，与场强方向相同，所以粒子带正电，A错误；
B．电场力做的正功等于电势能的减少量，B正确；
C．重力做负功，所以重力势能增加，C错误；
D．根据动能定理
有
即粒子的动能减少，D错误。
故选B。
6. 当苹果受到地板的平均作用力超过自身重力的3倍就会碰伤，现将苹果从h高处自由释放，假定苹果从接触地板到减速为0的时间恒为，重力加速度，不计空气阻力．为保证苹果完好，h最大为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设苹果落地前瞬间速度大小为v，由动能定理可得
规定竖直向上为正方向，对苹果与地面碰撞的过程应用动量定理
苹果能承受最大的作用力为
联立可得保证苹果完好，h最大值为
故选B。
7. 如图，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2均为定值电阻，R1>r，R3为滑动变阻器，C为固定电容器，电表均为理想表。在滑动变阻器R3滑片P从a端向b端滑动的过程中（ ）
A. 电流表、电压表的示数均减小
B. 电源的输出功率减小
C. 电容器所带电荷量增加
D. 电源的效率减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．在滑动变阻器R3的滑片P从a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻值变小，外电路电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可得，干路中电流变大，内电压变大，路端电压变小，R1两端电压变大，电压表示数变大，R2两端电压减小，流过R2的电流减小，则流过滑动变阻器的电流变大，电流表示数变大，故A错误；
B．根据电源的输出功率随外电路电阻的关系可知，当外电阻与内阻相等时，电源的输出功率达到最大，由于，可知随外电路电阻减小，输出功率不断变大，故B错误；
C．R2两端电压减小，则电容器两端电压减小，根据可知，电容器所带电荷量减小，故C错误；
D．电源的效率为
由此可知，当外电阻变小时，电源的效率变小，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本大题3小题，每小题6分，共18分．每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，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. 一列简谐横波沿x轴方向传播，图甲是时波的图像，图乙为图甲中质点P的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 波传播的速度为
C. 经过一个周期，质点P沿x轴运动
D. 该波通过直径为的孔时，可观察到明显的衍射现象
【答案】BD
【解析】
【详解】A．从图乙中可以判断出时质点P的振动方向沿轴负方向，在图甲中根据同侧法可以判断出该波的传播方向为沿x轴负方向，A错误；
B．从图中可知，，
可得该波的传播速度为
B正确；
C．质点只在平衡位置附近往复振动，并不沿x轴方向运动，C错误；
D．发生明显衍射的条件是，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，可观察到明显的衍射现象，所以该波通过直径为的孔时，可观察到明显的衍射现象，D正确。
故选BD。
9. 无限长通电直导线在其周围空间产生磁场，其磁感应强度大小的表达式为，k为常数，I为电流大小，r为某点与导线的距离，如图，、为两条平行的无限长通电直导线，导线中电流为I。位于导线所在平面且与两导线距离均为r的O点，其磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（ ）
A. 导线中的电流由D流向C
B. 导线中的电流大小是
C. 导线右侧的磁场垂直于纸面向里
D. 导线右侧空间磁感应强度大小可能0
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．O处的磁感应强度B=0，说明AB、CD中的电流在O处产生的磁场方向相反、大小相等，根据安培定则和题中提供的磁感应强度大小计算式，CD中的电流方向是由D流向C，电流大小是I，故A正确，B错误；
CD．根据安培定则，AB、CD中的电流在导线右侧空间产生的磁场方向都是垂直纸面向里，所以右侧空间磁感应强度大小不可能为0，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图甲，在粗糙程度相同的水平面内，固定着两个等量的负点电荷M和N，O、A、B是水平面内M、N连线的中垂线上的三点，B点是的中点，O与B间距为。带正电的小球（可视为质点）由O点静止释放，其质量为、电荷量为，小球与水平面间的动摩擦因数。小球从O点运动到B点的图像如图乙，乙图中O、A、B对应甲图中O、A、B三个位置，A为图像的拐点，重力加速度，以下说法正确的是（ ）
A. 从O到B，小球的加速度先增大后减小
B. 在O与B之间，A点的电场强度最小
C. 从O到B，小球的电势能减小
D. O、B两点的电势差
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据图像的斜率表示加速度，图乙可知从O到B，斜率先增大后减小再增大，加速度先增大后减小再增大，则小球从O到B，小球的加速度先增大后减小再增大，故A错误；
B．由电场叠加原理可知，MN两点电荷在MN连线的中点B产生的电场强度等大反向，故B点总电场强度为0，即B点电场强度最小，故B错误；
C．等量同种电荷电场线分布规律可知，AB直线上电场强度方向A指向B，由于小球带正电，故其电场力方向A指向B，所以从O到B，电场力一直做正功，小球的电势能一直在减小，故C正确；
D．从O到B，由动能定理可得
又因为
代入题中数据，联立解得
故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷（非选择题，共54分）
三、实验探究题（本题共2小题，每空2分，共16分）
11. 某物理兴趣小组用图甲所示的实验装置验证“动量守恒定律”。在水平平台（摩擦忽略不计）上的A、B两点放置两个光电门，固定有挡光片的滑块a、b用细线连接，中间夹一被压缩的轻短弹簧（与a、b不拴接），静止放置在两光电门之间，烧断细线，a、b瞬间被弹开，分别通过光电门A、B。
（1）图乙，用游标卡尺（20分度）测量a滑块上的挡光片宽度为__________mm。
（2）为验证动量守恒定律，需测量两挡光片宽度da、db，挡光片分别通过光电门遮光时间ta、tb，以及滑块a的质量ma和__________。
（3）若等式__________（用以上所测物理量符号表示）成立，则滑块a、b的动量守恒。
【答案】（1）3.15
（2）滑块b的质量mb
（3）
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以
【小问2详解】
根据动量守恒定律可得，，
所以
则需要测量两挡光片宽度da、db，挡光片分别通过光电门的遮光时间ta、tb，以及滑块a的质量ma和滑块b的质量mb。
【小问3详解】
根据以上分析可知，若系统动量守恒，则。
12. 按要求填空：
（1）半偏法测电流表内阻的电路如图甲，图中器材参数如下：
待测电流表A（量程）
滑动变阻器（最大阻值）
电阻箱（最大阻值）
电源E（电动势为，内阻很小）
测量方法是：先断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的指针满偏；保持的阻值不变，闭合，调节电阻箱，使电流表的指针半偏，此时电阻箱的示数为．则电流表A内阻的测量值为__________。
（2）将该电流表A改装成量程为的电流表，应给电流表A__________（选填“串联”或“并联”）一个电阻，改装后的电流表的内阻为__________。
（3）测量一节废旧干电池的电动势E和内阻r，利用改装后的电流表和其它实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中，多次改变电阻箱阻值，记录多组数据，画出图像为一条直线（如图丙），由图中数据计算出该电池的电动势__________V，内阻__________（结果均保留三位有效数字）。
【答案】（1）99.0
（2） ①. 并联 ②. 0.99
（3） ①. 1.13 ②. 10.3
【解析】
【小问1详解】
断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的指针满偏，电流为，保持的阻值不变，闭合，调节电阻箱，使电流表的指针半偏，表中电流为 ，由于电阻箱与电流表A并联，所以认为电阻箱中电流为
电流表A内阻等于此时电阻箱的阻值为
【小问2详解】
[1]将电流表A改装成大量程的电流表应该并联一个分流电阻。
[2]如图
改装后的电流表的内阻为
【小问3详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律，有
可得
图像的斜率为
可得
图像的纵截距为
可得
四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 我国女子短道速滑队曾多次在国际大赛上为祖国赢得荣誉。某次接力赛练习，当运动员乙追上前方运动员甲时，甲的速度大小v1=8m/s，乙的速度大小v2=10m/s，此时乙沿水平方向猛推甲一把，使甲以v3=12m/s的速度向前冲出，忽略该过程运动员与冰面间的摩擦。已知甲、乙运动员的质量均为m=60kg，乙推甲的时间为t=0.8s，求：
（1）乙推甲后瞬间乙的速度大小v4；
（2）乙推甲的过程，乙对甲的冲量I；
（3）乙推甲的过程，乙对甲平均作用力的大小F。
【答案】（1）6m/s
（2）240kg∙m/s；方向水平向前
（3）300N
【解析】
【小问1详解】
选甲乙运动方向为正方向，乙推甲，根据动量守恒定律可得
代入数据解得
【小问2详解】
乙推甲，由动量定理可得乙对甲的冲量为
代入数据得
方向与运动方向相同，即水平向前；
【小问3详解】
乙推甲，乙对甲的冲量
代入数据解得
14. 电动自行车电路部分的原理图可简化为图乙所示，已知该电动车电源电动势，内阻，电动机内阻，车灯电阻（保持不变），保护电阻。
（1）只有闭合时，求通过电源的电流及车灯的两端电压；
（2）、均闭合时，电动机正常工作，通过电源的电流。求电动机两端的电压以及电动机输出的机械功率。
【答案】（1）3A；12V
（2）28V；192W
【解析】
【小问1详解】
只有闭合时，通过电源的电流
车灯的两端电压
小问2详解】
、均闭合时，电动机两端的电压
流过车灯的电流
流过电动机的电流
因此电动机的输出功率
15. 如图，在同一竖直面内，有倾角为θ=53°的光滑斜面AB与光滑水平面BD在B点平滑连接，并在水平面C点平滑连接一半径R=0.2m的竖直光滑圆轨道，整个区域存在水平向右的匀强电场E。质量m=1kg、电荷量为+q的小球，从斜面上P点由静止释放，沿斜面和水平面运动至C，再从C进入圆轨道，沿轨道内侧做一个完整的圆周运动之后再从C离开向右运动。已知：P、B距离l1=1m，B、C距离，，sin53°=0.8，cs53°=0.6，g=10m/s2。求：
（1）小球从P到C的过程中，电场力做的功W电、重力做的功WG；
（2）小球到达C点时速度大小；
（3）小球在圆轨道上运动时，对轨道压力的最小值。
【答案】（1）10J，8J
（2）6m/s （3）122.5N
【解析】
【小问1详解】
球从P点到C点的过程中，电场力做的功
重力做的功
【小问2详解】
从P到C，由动能定理可得
解得
【小问3详解】
将重力和电场力等效成一个力F，如图所示。
根据几何关系可得，
等效最高点为Q，在等效最高点Q，压力最小，从C点到等效最高点Q，由动能定理可得
在Q点有
解得