贵州省六盘水市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试卷（解析版）

这是一份贵州省六盘水市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试卷（解析版），共14页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回，4s等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，务必在答题卡上填写姓名和准考证号等相关信息并贴好条形码。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试题卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
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，只有一项符合题目要求。）
1. 关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（ ）
A. 磁场只存在于磁体外部
B. 磁场是人们假想的，事实上不存在
C. 磁感线是真实存在的、有方向的曲线
D. 磁感线不相交，其疏密表示磁场的强弱
【答案】D
【解析】A．磁体内部和外部都存在磁场，故A错误；B．磁场是真实存在的一种物质，它对放入其中的磁体有力的作用，不是人们假想的，故B错误；C．磁感线是为了形象描述磁场而假想的有方向的曲线，实际并不存在，故C错误；D．磁感线不相交，因为如果相交，在交点处就会有两个不同的磁场方向，这与事实不符；磁感线的疏密可以表示磁场的强弱，密处磁场强，疏处磁场弱，故D正确。
2. 振源A从0时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为0.2m。0.4s时绳上形成的波形如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 此时质点A向上运动
B. 这列波的周期为0.4s
C. 0到0.4s内质点A发生的位移为0.4m
D. 0到0.4s内质点A经过的路程为0.4m
【答案】B
【解析】A．题意可知波向右传播，同侧法可知此时质点A向下运动，故A错误；
B．波形可知在时间内，波向右传播了一个波长，即传播了一个周期，即有
解得
故B正确；
C．图像可知0.4s时质点A依然在平衡位置，故0到0.4s内质点A发生的位移为0，故C错误；
D．题意知振幅为0.2m，一个周期T内，质点运动路程为4倍振幅，0到0.4s内，即一个周期内，质点A经过的路程为
故D错误。
3. 一物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图像如图所示，则第4秒末物体的动量是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】图面积表示合力F的冲量，则4s内合力冲量为
由于物体从静止开始沿直线运动，由动量定理可知第4秒末物体的动量即为。
4. 如图所示，两根劲度系数分别为、（）的轻质弹簧一端与小球相连，另一端固定不动，将其套在光滑的水平杆上。当小球位于O点时，弹簧均处于原长状态，在弹簧弹性限度范围内，把小球沿水平方向拉至位移大小为x的A点后释放，为论证小球此后的运动是否是简谐运动，以平衡位置O为原点，水平向右为正方向建立坐标轴，可得小球在A点所受的合力（ ）
A. 大小为，方向沿x轴负方向
B. 大小为，方向沿x轴正方向
C. 大小为，方向沿x轴负方向
D. 大小为，方向沿x轴正方向
【答案】C
【解析】题意可知A点位移大小为x，则左侧弹簧拉伸量为x，右侧弹簧压缩量为x，则左侧弹簧弹力大小
方向沿x轴负方向；
右侧弹簧弹力大小
方向沿x轴负方向；
故小球在A点所受的合力大小
方向沿x轴负方向。
故选C。
5. 如图所示，一根边长分别为，，夹角为90°的“L”形导线，置于与其所在平面平行、且与bc边垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B。当导线中通以电流I时，该“L”形通电导线受到的安培力大小为（ ）
A. BIdB. 4BIdC. 5BIdD. 7BId
【答案】B
【解析】由题意可知，对于 “L” 形导线，ab边与磁场方向平行，不受安培力作用，bc边与磁场方向垂直，受安培力作用，则该“L”形通电导线受到的安培力大小为
故选B。
6. 两个电阻、与两个电流表、连接成如图所示的电路（电源内阻不为零），闭合开关S，向左移动的滑动片，则在此过程中两电流表读数变化正确的是（ ）

A. 变大、变小B. 变大、不变
C. 变小、变小D. 变小、不变
【答案】A
【解析】向左移动的滑动片，阻值减小，的并联阻值减小，则整个电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可得电流
可知干路电流I增大，则电源内阻分压增大，电压减小，根据欧姆定律可知通过的电流减小，由于I增大，故通过的电流增大，即变大、减小。
故选A。
7. 空间中存在如图所示的磁场，Ⅰ、Ⅱ区域的宽度均为2R，磁感应强度均为B（Ⅰ区域垂直纸面向里，Ⅱ区域垂直纸面向外），边长为的正方形导线框在外力作用下沿纸面以速度v匀速通过磁场区域，设导线框中电流为I（逆时针为正），从导线框刚进入Ⅰ区域开始计时，向右运动的位移为x，则下列图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】在线框位移小于2R之前，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针，感应电流为正值，大小为
由于有效切割磁感线的长度先增大后减小，则最大值
当位移大于2R小于4R时，线框右侧切割垂直于纸面向外的磁场，线框左侧切割垂直于纸面向里的磁场，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针，感应电流为负值，大小为
由于有效切割磁感线的长度先增大后减小，则最大值
可知，只有选项B符合题意。
故选B。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选、不选得0分）
8. 关于下列四幅图所涉及的物理知识的论述中，正确的是（ ）
A. 甲图中，水中的射水鱼看到小昆虫在昆虫实际位置的下方
B. 乙图中，水中的气泡看上去特别明亮是光的全反射现象引起的
C. 丙图中，肥皂泡看起来常常是彩色的是光的色散现象引起的
D. 丁图中，“泊松亮斑”的形成说明光能发生衍射
【答案】BD
【解析】A．根据光的折射规律，昆虫反射的光从空气进入水中，折射角小于入射角，射水鱼逆着折射光线看去，看到的是昆虫的虚像，虚像的位置在昆虫实际位置的上方，故A错误；
B．当光从水射向气泡时，一部分光在界面处发生全反射，使得反射光增强，所以水中的气泡看上去特别明亮，这是光的全反射现象引起的，故B正确；
C．肥皂泡看起来常常是彩色的，是因为肥皂泡的薄膜前后表面的反射光相互干涉，形成了干涉条纹，并非光的色散现象，故C错误；
D．“泊松亮斑”是光照射到不透明的小圆板上，在圆板后面的光屏上中心出现一个亮斑，这是光绕过障碍物传播的现象，说明光能发生衍射，故D正确。
9. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为该波上A质点的振动图像。则（ ）

A. 这列波的波速为0.5m/s
B. 这列波沿x轴负方向传播
C. 0.2~0.4s内，质点A运动的路程为10cm
D. 质点A振动的表达式为
【答案】AD
【解析】A．图甲、图乙可知波长、周期分别为，故波速
故A正确；
B．图乙可知0.2s时，质点A向下振动，结合图甲，由同侧法可知这列波沿x轴正方向传播，故B错误；
C．图甲可知振幅为4cm，0.2~0.4s时间恰好为半个周期，一个周期质点运动路程为四倍振幅，故0.2~0.4s时间内质点运动路程为2倍振幅，即8cm，故C错误；
D．图乙可知0时刻质点A在平衡位置，即初相位为0，则质点A振动的表达式为
联立以上可得
故D正确。
故选 AD。
10. 一架直升机在某地上空飞行，该地地磁场的竖直分量方向向下，金属螺旋桨在旋转时会切割磁感线。设螺旋桨的长度为d，旋转角速度为ω，如图所示，下列选项中正确的是（ ）
A. 螺旋桨外侧电势较高
B. 螺旋桨旋转轴电势较高
C. 每片桨叶切割磁感线所产生的电动势与ω成正比
D. 每片桨叶切割磁感线所产生的电动势与d成正比
【答案】AC
【解析】AB．已知该地地磁场的竖直分量方向向下，金属螺旋桨在旋转时切割磁感线。根据右手定则可知，若有感应电流产生，其方向是从旋转轴指向螺旋桨外侧，那么螺旋桨外侧电势较高，故A 正确，B错误；
CD．每片桨叶切割磁感线所产生的电动势
从公式可以看出，电动势E与成正比，与成正比，故C正确，D错误。
故选 AC。
三、实验题（本题共2小题，第11小题6分，第12小题9分，共15分）
11. 某同学用单摆测重力加速度。实验时改变摆长，测出几组摆长l和对应的周期T的数据，实验数据如下表。
（1）根据表格中的数据，为准确直观地得出摆长l与周期T之间的关系，处理实验数据时应作出______图像。
（2）根据（1）中作出的图像，利用图线上A、B两点的坐标可求得加速度______（用、、a、b表示）。
（3）关于本实验的操作，下列说法正确的是______。
A. 摆球尽量选择质量大些、体积小些
B. 摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些
C. 用刻度尺测量摆线长度，这就是单摆的摆长l
D. 为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆角较大
【答案】（1） （2） （3）AB
【解析】（1）根据单摆周期
整理得
图像为一条过原点的直线，故为了图像更加直观，处理实验数据时应作出图像。
（2）因为
结合图像，可知图像斜率
整理得
（3）A．摆球尽量选择质量大些、体积小些的，这样可以减小空气阻力对实验的影响，故A正确；
B．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且适当长一些，细且伸缩性小能保证摆长在摆动过程中基本不变，长一些可以使摆动更明显，便于测量，故B正确；
C．单摆的摆长是摆线长度加上摆球半径，仅测量摆线长度是错误的，故C错误；
D．单摆做简谐运动的条件是摆角较小（一般不超过 5°），摆角过大，单摆就不是简谐运动，会增大实验误差，故D错误。
故选AB。
12. 某实验小组用铜片和锌片插入一个柠檬，制作成一个水果电池，并利用一个毫安表（满偏电流为1mA，内阻100Ω）、两个电阻箱（、）、两个开关（、）和导线若干来测量该水果电池的电动势和内阻，设计的电路图如图（a）所示。
（1）请完成下列相关步骤：
①正确连接电路后，先将电阻箱的阻值调至______（选填“最大”或“最小”），然后闭合开关、，调节电阻箱，使毫安表满偏，此时电阻箱示数如图（b）所示；
②保持不变，闭合，断开开关，调节电阻箱，使毫安表指针示数为满偏刻度的一半，此时电阻箱示数如图（c）所示，读数为______Ω；
③断开开关，整理实验器材。
（2）由以上实验数据，计算可得电源的电动势______V，内电阻______Ω。
（3）若用该水果电池给一个规格为“1V 0.1W”的小灯泡供电，则通过小灯泡的电流为______mA（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1）最大 1200 （2）1.2 1000 （3）1.19
【解析】（1）[1]为了保护电路，先将电阻箱的阻值调至最大；
[2]图（c）可知阻值读数为
（2）[1][2]闭合、，使毫安表满偏时，图（b）可知，根据闭合电流欧姆定律有
保持不变，闭合，断开开关，调节电阻箱，使毫安表指针示数为满偏刻度的一半，根据闭合电流欧姆定律有
代入题中数据，联立解得
（3）规格为“1V 0.1W”的小灯泡电阻为
根据闭合电流欧姆定律可知，通过小灯泡的电流为
四、计算题（本题共3小题，第13小题9分，第14小题14分，第15小题19分，共42分）
13. 当反射光与折射光互相垂直时，入射角称为布儒斯特角。如图所示，某单色光从空气入射到某介质的布儒斯特角为，且求：
（1）该介质的折射率；
（2）该单色光从该介质射向空气时，恰好发生全反射的入射角。
【答案】（1）2 （2）
【解析】（1）几何关系可知互余，则
代入题中数据解得
故该介质的折射率
（2）恰好发生全反射的入射角为，根据全发射条件有
联立以上解得
14. 质量为m、电荷量为的粒子从M点以速度v射入半径为L的圆形匀强磁场区域，经过圆心O后从N点射出，O、M、N三点的连线刚好构成等边三角形，求：

（1）磁感应强度大小B；
（2）粒子在磁场中运动的时间t。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）题意可知粒子经过圆心O后从N点射出，轨迹如图

由几何关系可得粒子在磁场中做匀速圆周运动半径
由洛伦兹力提供向心力有
联立以上解得
（2）题意知O、M、N三点的连线刚好构成等边三角形，故粒子轨迹对应的圆心角为，则粒子在磁场中运动的时间
联立以上解得
15. 如图所示，某工厂货物传送装置可简化为倾角，长传送带，传送带始终顺时针匀速转动。工作人员将质量的货箱1从传送带底端由静止释放，并开始计时；时刻，货箱1恰好与传送带共速，同时工作人员将质量的货箱2从传送带上某点由静止释放；时刻，货箱1从后面追上货箱2发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两者连在一起运动并最终滑离传送带。两货箱底部与传送带间的动摩擦因数均为，货箱视为质点，重力加速度g大小取，不计空气阻力。求：（，）
（1）内货箱1的加速度大小；
（2）货箱1与货箱2发生碰撞后的速度；
（3）两货箱发生碰撞后连在一起至滑离传送带过程中，传送带对货箱1、2组合体的冲量。
【答案】（1）1m/s2 （2）1m/s
（3），方向与传送带方向成，且
【解析】（1）内，对货箱1，有牛顿第二定律有
代入题中数据，解得货箱1的加速度大小
（2）货箱与传送带共速用了2.0s，则货箱1速度
对货箱2，有牛顿第二定律有
代入题中数据，解得货箱2的加速度大小
则时刻，货箱2的速度大小
货箱1与货箱2发生碰撞，规定方向为正方向，由动量守恒有
联立以上解得货箱1与货箱2发生碰撞后的速度
（3）两货箱发生碰撞连在一起后，因为，故整体加速运动，在时间内，货箱1的位移
联立以上解得
对整体，由牛顿第二定律可知
解得整体加速度大小
设两货箱发生碰撞连在一起直至与传送带共速用时
该段时间位移为
则整体共速知与传送带共速后离开传送带时间
则两货箱发生碰撞后连在一起至滑离传送带过程中，支持力对整体的冲量大小为
方向垂直于传送带向上；
摩擦力对整体冲量大小为
方向沿传送带向上；
则传送带对货箱1、2组合体的冲量大小
设冲量方向与传送带方向成角，则有 0.50
0.80
0.90
1.00
1.20
1.42
1.79
1.90
2.00
2.20
0.35
0.45
0.47
0.50
0.55
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.17
0.14
0.13
0.13
0.11