云南省红河州、文山州2024-2025学年高二上学期1月期末统一檢测物理试卷（解析版）

这是一份云南省红河州、文山州2024-2025学年高二上学期1月期末统一檢测物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚，并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题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。
1. 下列说法符合物理学史的是（ ）
A. 法拉第发现了电流的磁效应
B. 库仑通过扭秤实验测出了电子的电荷量
C. 伽利略发现力不是维持物体运动的原因
D. 牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量G的值
【答案】C
【解析】A．电流的磁效应由奥斯特发现，法拉第的主要贡献是电磁感应现象，故A错误；
B．库仑通过扭秤实验得出了库仑定律（电荷间作用力的规律），而电子的电荷量由密立根通过油滴实验测得，故B错误；
C．伽利略通过理想实验指出，力不是维持物体运动的原因，而是改变运动状态的原因，这为牛顿第一定律奠定了基础，故C正确；
D．牛顿提出了万有引力定律，但引力常量G的值是由卡文迪许通过扭秤实验首次测出，故D错误。
故选C。
2. 某质点运动的图像如图所示，由图像可知质点（ ）
A. 一直处于运动状态B. 运动方向一直没有改变
C. 前4s内的位移大小为2mD. 最后2s做匀减速直线运动
【答案】C
【解析】A．图像斜率表示速度，由图象可知，内图线的斜率为 0，即物体速度为零，处于静止状态，所以质点并不是一直处于运动状态，故A 错误；
B．图像可知与图像斜率由正变负，说明物体运动方向发生改变，故B错误；
C．由图象可知，4s 末的纵坐标为 2m，即前4s内的位移大小为2m，故C正确；
D．图像可知最后2s图像斜率不变，速度不变，故物体做匀速直线运动，故D错误。
故选 C。
3. 如图所示，雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，a、b、c、d是电场中的等差等势面，A、B、C是等差等势面中三个点。下列说法正确的是（ ）
A. 避雷针附近的电场是匀强电场
B. A点的电场强度比B点大
C. A点的电场强度比B点小
D. a、b、c、d等势面中a的电势最低
【答案】B
【解析】A．匀强电场的等势线应是一簇平行线，图像可知避雷针附近的电场不是匀强电场，故A错误；
BC．等势线越密集的位置电场强度越大，所以A点的电场强度比B点大，故B正确，C错误；
D．乌云带负电，电场线终止于乌云，即电场线方向指向乌云，根据沿电场线方向电势降低可知a、b、c、d等势面中a的电势最高，故D错误。
故选 B。
4. 如图所示，矩形导线框abcd的对称轴是（竖直方向），左侧存在垂直线框平面向外的匀强磁场。则下列过程中线框不会产生感应电流的是（ ）
A. 将线框沿方向向上平移一小段距离
B. 将线框ad边以为轴向外转动
C. 将线框沿水平方向向右平移一小段距离（线框未离开磁场）
D. 将线框沿水平方向向左平移一小段距离（线框未完全进入磁场）
【答案】A
【解析】A．将线框沿方向向上平移一小段距离，由于磁场分布不变，线框在磁场中的有效面积S不变，磁感应强度B也不变，根据磁通量Φ=BS可知，穿过线框的磁通量Φ没有发生变化，所以线框中不会产生感应电流，故A正确；
B．将线框ad边以为轴向外转动，此时线框在垂直于磁场方向上的有效面积发生了变化，故该过程S变化、B不变，那么穿过线框的磁通量Φ发生变化，所以线框中会产生感应电流，故B错误；
C．将线框沿水平方向向右平移一小段距离（线框未离开磁场），线框在磁场中的有效面积S减小，磁感应强度B不变，根据磁通量Φ=BS，S减小、B不变，所以穿过线框的磁通量Φ减小，线框中会产生感应电流，故C错误；
D．将线框沿水平方向向左平移一小段距离（线框未完全进入磁场），线框在磁场中的有效面积S增大，磁感应强度B不变，根据磁通量Φ=BS，S增大，B不变，所以穿过线框的磁通量Φ增大，线框中会产生感应电流，故D错误。
故选A。
5. 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0时刻开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻F的功率和0～t1时间内的平均功率分别为（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】C
【解析】t1时刻，木块的速度
0～t1时间内的平均速度
，
由
P＝Fv
得t1时刻F的功率为
，
0～t1时间内的平均功率为
故C项正确。
故选C
6. 如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球（可视为质点），用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时处于同一水平高度且间距为L，细线与竖直方向的夹角分别为。若小球a质量为m、所带电荷量为q，重力加速度为g，静电力常量为k。则小球b（ ）
A. 质量为B. 质量为
C. 所带电荷量为D. 所带电荷量为
【答案】B
【解析】A．设b小球质量为，ab球分别受到绳子拉力、自身重力、库仑力而平衡，如图
对a球，由平衡条件得
对b球，由平衡条件得
又因为
联立以上解得
故选B。
7. 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，光滑斜面ab和粗糙斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为的滑块通过平行于斜面不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和滑轮与绳之间的摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中，下列说法错误的是（ ）
A. 重力对M做的功大于M动能的增加量
B. 轻绳对m做的功大于m机械能的增加量
C. 两滑块与轻绳组成的系统的机械能减少量等于m克服摩擦力做的功
D. M减少的重力势能等于M、m增加的动能与m克服摩擦力做的功之和
【答案】D
【解析】AD．由能量守恒定律可知，M重力势能减少量等于M、m的动能增加量、m的重力势能增加量与m克服摩擦力做的功之和，即重力对M做的功大于M动能的增加量，故A正确，不符合题意，D错误，符合题意；
B．由能量守恒定律可知，轻绳对m做的功等于m的机械能增加量与m克服摩擦力做的功之和，则轻绳对m做的功大于m机械能的增加量，故B正确，不符合题意；
C．对于两滑块与轻绳组成的系统，只有m受到的摩擦力做功会导致系统机械能减少。根据功能关系，系统克服摩擦力做的功等于系统机械能的减少量，所以两滑块与轻绳组成的系统的机械能减少量等于m克服摩擦力做的功，故C正确，不符合题意。
故选D。
8. 神舟十九号载人飞船于2024年10月30日成功发射，并通过加速与空间站交会对接。对接前，飞船和空间站在轨运行的情形如图所示，A是飞船，B是空间站，下列说法正确的是（ ）
A. 对接前B的线速度比A的小
B. 对接前B的运行周期比A的小
C. 对接前B的向心加速度比A的小
D. 对接后三位乘组人员处于漂浮状态不受重力
【答案】AC
【解析】ABC．根据万有引力提供向心力
可知，，
由于B运行轨道半径大，故可知对接前B的线速度比A的小，B的运行周期比A的大，B的向心加速度比A的小，故AC正确，B错误；
D．对接后三位乘组人员处于漂浮状态还是会受到地球的引力作用，故受到重力，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示的闭合电路，已知电源的电动势E、内阻r保持不变，为定值电阻，水平放置的平行板电容器中间有一带电粒子P处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向b端滑动，各电表均视为理想电表，则（ ）
A. 该粒子带正电B. 电流表的示数减小
C. 电容器所带电荷量减小D. 电容器所带电荷量增大
【答案】BD
【解析】A．电容器上极板与电源正极相连，上极板带正电，电场方向向下。粒子处于静止状态，所受电场力与重力平衡，电场力方向向上，与电场方向相反，所以粒子带负电，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片向b端滑动，增大，根据闭合电路欧姆定律可知电流
可知减小，故电压表示数
可知增大，故B正确；
CD．电容器与并联，则二者电压相同都为，由于增大，根据
可知电容器所带电荷量Q增大，故C错误，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，在竖直平面内有水平向右、电场强度大小的匀强电场，在匀强电场中有一根长的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为0.04kg的带电小球，小球静止时悬线与竖直方向的夹角为。现给小球一初速度，使小球恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动。设小球静止时的位置为电势能和重力势能零点，，，g取，则小球（ ）
A. 所带电荷量
B. 电势能的最大值为0.25J
C. 最小速度为
D. 电势能和机械能之和保持不变，且为1.25J
【答案】AD
【解析】A．小球静止时，小球受到电场力Eq、重力mg和绳子拉力F而平衡，由平衡条件有
代入题中数据，解得小球所带电荷量
故A正确；
B．根据功能关系可知，电势能最大值即为小球克服电场力做功的最大值，题意可知，小球克服电场力做功最大值为
代入题中数据，解得
即电势能最大值为0.48J，故B错误；
C．题意知小球恰能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动，则小球的最小速度即为重力与电场力的合力恰好提供向心力时小球的速度，则有
联立以上解得最小速度
故C错误；
D．小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变，大小为小球获得的初动能，由动能定理可知
联立以上解得
故D正确。
故选AD。
二、实验题：本题共两小题，共18分。
11. 某实验小组采用如图甲所示的实验装置，探究小车运动的“加速度与所受合外力的关系”，已知小车的质量为M，悬挂钩码的质量为m。试回答下列问题：
（1）本实验采用的实验方法是______。
A. 等效替代法B. 理想实验法C. 控制变量法
（2）下列关于该实验操作说法中正确的是______。
A. 不需要满足
B. 每次改变悬挂钩码的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C. 连接小车和重物的细线可以不与长木板保持平行
D. 应当先释放小车，再接通电源
（3）实验中利用打点计时器得到的一条纸带如图（a）所示，纸带上相邻两计数点间还有四个计时点未画出，已知电源频率为50Hz，则小车运动的加速度大小为______。（结果保留两位小数）
（4）实验时未把木板的右侧垫高，就继续进行实验，则该同学作出的小车的加速度a与拉力F的关系图像如图（b）所示，则实验中小车受到的摩擦力大小为______。
【答案】（1）C （2）B （3）1.19 （4）
【解析】（1）在探究小车运动的“加速度与所受合外力的关系”实验中，需要研究加速度与合外力、小车质量等多个物理量之间的关系。当研究加速度与合外力的关系时，保持小车质量不变；研究加速度与小车质量的关系时，保持合外力不变。这种研究多个变量关系时，控制其他变量不变，只研究其中一个变量变化对研究对象影响的方法就是控制变量法。
故选C。
（2）A．实验中把悬挂钩码的重力近似看作小车所受的合外力，只有m≪M，悬挂钩码的重力才近似等于细线对小车的拉力（即小车所受合外力），所以需要满足m≪M，故A错误；
B．平衡摩擦力后，小车受到的摩擦力与重力沿木板方向的分力平衡，即（θ为木板与水平面夹角）
整理得
即平衡摩擦力与小车质量以及悬挂钩码质量无关，所以每次改变悬挂钩码的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故B正确；
C．连接小车和重物的细线必须与长木板保持平行，这样才能保证细线的拉力方向与小车运动方向在同一直线上，若不平行，拉力会有分力，会影响实验结果，故C错误；
D．为了避免纸带上出现大量的空白段落，实验中，应当先接通电源，再释放小车，故D错误。
故选B。
（3）相邻两计数点间还有四个计时点未画出，则相邻两计数点时间间隔
由逐差法得加速度大小
（4）实验时未把木板右侧垫高，即没有平衡摩擦力，当拉力时，小车才开始有加速度，说明此时拉力刚好克服摩擦力，所以小车受到的摩擦力大小为。
12. 某物理兴趣小组通过实验来测量一新材料制成的粗细均匀的金属丝的电阻率，其实验步骤如下：
（1）先用螺旋测微器测其直径，如图甲所示，其直径为______mm；
（2）接着用欧姆表粗测该金属丝的电阻，进行了如下操作：
先用“×10”挡测量，发现指针偏转角度过大，更换合适档位，并重新调零后再次进行测量，指针静止时位置如图乙所示，其电阻为______Ω。
（3）为了减小实验误差，要用伏安法较准确地测出其阻值，除待测金属丝，开关、导线外，实验室还备有如下实验器材：
A．电压表（量程0~3V，内阻约10kΩ）
B．电压表（量程0~15V，内阻约100kΩ）
C．电流表（量程0~1mA，内阻约10Ω）
D．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.5Ω）
E．电源（电动势3.0V，额定电流0.5A，内阻不计）
F．滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，额定电流2A）
①为使测量尽量准确，电压表应选用______，电流表应选用______；（均填器材前的字母序号）
②测量金属丝阻值的实验电路图应该选择______；
③若流经金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，金属丝的直径和长度分别用D、L表示，则该新材料的电阻率______。（用所给字母表示）
【答案】（1）1.844##1.845##1.846 （2）6 （3）A D B
【解析】（1）用螺旋测微器测其直径为1.5mm+0.01mm×34.5=1.845mm。
（2）先用“×10”挡测量，发现指针偏转角度过大，说明倍率档选择过大，应换为“×1”挡测量，更换合适档位，并重新调零后再次进行测量，其电阻为6Ω。
（3）①[1][2]电源电动势3.0V，可知电压表选A；电路中可能出现的最大电流
则电流表应选用D。
②[3]则有
金属丝阻值较小，应采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则实验电路图应该选择B。
③[4]若流经金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，根据，
可得该新材料的电阻率
三、计算题：本题共三小题，共36分。
13. 一质量的物体在粗糙水平面上，受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用，以初速度向右运动。已知物体与水平面之间的动摩擦因数，取水平向右为F的正方向，g取。求：
（1）0~1s和1~2s内物体的加速度大小；
（2）0~2s内物体的位移大小。
【答案】（1） （2）11m
【解析】（1）设0~1s和1~2s内物体加速度大小分别为，0~1s内，拉力与正方向相反，对物体，由牛顿第二定律有
其中，联立以上解得
0~1s内物体的加速度大小为。1~2s内，拉力与正方向相同，对物体，由牛顿第二定律有
其中，联立以上解得
（2）由运动学公式可知，t=1s时物体速度
联立解得
由运动学公式可知，2s末物体速度
其中，联立解得
则0~2s内物体的位移大小
联立解得
14. 第九届亚洲冬季运动会（亚冬会）将于2025年2月7日至2月14日在我国哈尔滨市举行，滑雪比赛项目备受人们关注。某滑雪训练场里的滑道可简化为如图所示，运动员（可视为质点）从四分之一圆弧滑道AB上的A点由静止开始自由下滑，并从圆弧滑道末端上的B点沿切线方向水平飞出，恰好落在倾斜滑道底端上的C点。已知运动员质量，圆弧滑道半径，倾斜滑道水平方向长度，不计一切阻力，g取，求运动员：
（1）对B点的压力大小；
（2）在C点的速度。
【答案】（1）1800N （2），与水平方向夹角为45°
【解析】（1）运动员从A点下滑至B点，根据动能定理可知
在B点，根据合外力提供向心力可知
联立解得
根据牛顿第三定律可知对B点的压力大小
（2）由第一问可知，从B点飞出做平抛运动的初速度为
运动员从B点落到C点这一过程中，水平方向做匀速直线运动，可知运动的时间为
运动员在竖直方向做自由落体运动，可知C点竖直方向速度为
所以落在C点的速度为
解得
速度方向与水平方向夹角
故夹角45°。
15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限中存在着沿y轴正向、电场强度大小为E的匀强电场；第二象限中存在着沿x轴负向、电场强度大小也为E的匀强电场；第四象限中存在着沿y轴负向、电场强度大小为2E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子由A点静止释放。已知A点位置坐标为，不计粒子的重力。求粒子：
（1）经过y轴时的速度大小；
（2）第一次经过x轴时的速度与x轴正方向的夹角；
（3）第二次经过x轴时的位置坐标。
【答案】（1） （2）， （3）（4d，0）
【解析】（1）设粒子经过y轴时的速度大小为，由动能定理得
解得
（2）分析可知粒子在第一象限做类平抛运动，且电场力方向竖直向下，设粒子第一次经过x轴时的速度大小为v，交点为C，设速度v方向与x轴正方向的夹角为，轨迹如图
由动能定理有
联立解得
又因为
可知
（3）由类平抛规律可知，水平方向有
竖直方向有
联立解得
设粒子第一次经过x轴到第二次经过x轴用时为，且第二次经过x轴时与x轴交点为D，则竖直方向有
因为
水平方向有
联立解得
则
故粒子第二次经过x轴时的位置坐标（4d，0）。