新疆维吾尔自治区喀什地区莎车县2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试题（解析版）

这是一份新疆维吾尔自治区喀什地区莎车县2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息；
2．请将答案正确填写在答题卡上。
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 在匀强磁场中，一根长0.1m的通电导线中的电流为20 A，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为0.02 N，则磁感应强度的大小为（ ）
A. 0.01TB. 0.04TC. 25TD. 100T
【答案】A
【解析】
【详解】由F=BIL可知，解得磁感应强度
B=0.01T
故选A。
2. 如图所示，在轮船的船舷和码头的岸边一般都固定有橡胶轮胎，轮船驶向码头停靠时与码头发生碰撞，对于这些轮胎的作用，下列说法正确的是（ ）

A. 减小轮船与码头碰撞过程中所受冲量
B. 减小轮船与码头碰撞过程中动量的变化量
C. 延长轮船与码头碰撞时作用时间，以减小碰撞时轮船与码头之间的作用力
D. 增大轮船与码头碰撞时受到的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】AB．对轮船靠岸与码头碰撞的过程，轮船的初、末速度不会受轮胎影响，轮船的动量变化量相同，根据动量定理，轮船受到的冲量也相同，A、B错误；
CD．轮胎可以起到缓冲作用，延长轮船与码头碰撞时的作用时间，从而减小轮船因碰撞受到的作用力，C正确、D错误。
故选C。
3. 以下关于四幅图的说法，正确的是（ ）
A. 图甲中礼花弹爆炸的瞬间机械能守恒
B. 图乙中A、B用压缩的弹簧连接放于光滑的水平面上，释放后A的动量守恒
C. 图丙中子弹击穿木球的过程中，子弹和木球组成的系统动量守恒
D. 图丁中小车位于光滑的水平面上，人将小球水平向左抛出后，车、人和球组成的系统动量守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲中礼花弹爆炸的瞬间，有化学能转化为机械能，所以机械能不守恒，故A错误；
B．图乙中A、B用压缩的弹簧连接放于光滑的水平面上，释放后A、B组成的系统满足动量守恒，但A的动量不守恒，故B错误；
C．图丙中子弹击穿木球的过程中，子弹和木球组成的系统可认为所受外力之和为零，系统满足动量守恒，故C正确；
D．图丁中小车位于光滑水平面上，人将小球水平向左抛出后，车、人和球组成的系统满足水平方向动量守恒，但竖直方向系统不满足动量守恒，故D错误。
故乡C。
4. 红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最大的是（ ）
A. 红光B. 橙光C. 黄光D. 绿光
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】红、橙、黄、绿四种单色光中，绿光的波长最小，频率最大，根据
可知，绿光的光子能量最大，故D正确，ABC错误。
故选D。
5. 斯诺克运动深受年轻人的喜爱，如图所示选手将质量为m的A球以速度v与质量为m静止的B球发生弹性碰撞，碰撞后B球的速度为（ ）
A. vB. 2vC. 0.5vD. 0.2v
【答案】A
【解析】
【详解】两球发生弹性碰撞，则碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=mvA+mvB，由机械能守恒定律得：，解得：vA=0，vB=v；
A．v，与结论相符，选项A正确；
B．2v，与结论不相符，选项B错误；
C．0.5v，与结论不相符，选项C错误；
D．0.2v，与结论不相符，选项C错误；
6. 某一单摆的振动图像如图所示，则该单摆的（ ）
A. 摆长为0.1mB. 周期为1.25s
C. 频率为1HzD. 振幅是4cm
【答案】C
【解析】
【详解】BCD．由图像可知，单摆的周期
T=1s
频率为
振幅为
A=2cm
选项C正确，BD错误；
A．根据
可知
选项A错误。
故选C。
7. 如图所示的各图所描述的物理情境中，产生感应电流的是（ ）
A. 甲图中开关S闭合稳定后，线圈N中
B. 乙图矩形导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中
C. 丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中
D. 丁图矩形导电线圈绕水平轴OO′匀速转动中
【答案】C
【解析】
【详解】A．甲图中开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，所以线圈N中不产生感应电流，故A错误；
B．乙图矩形导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中，穿过线圈平面的磁通量不变，所以线圈中不产生感应电流，故B错误；
C．丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中磁通量发生变化，所以会在金属框中产生感应电流，故C正确；
D．丁图矩形导电线圈绕水平轴OO′匀速转动中，穿过线圈的磁通量始终为零，所以在线圈中不会产生感应电流，故D错误。
故选C。
8. 下列关于波的说法正确的是( )
A. 当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显
B. 只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样
C. 当波源与观察者相互接近时，观察到的频率变小，音调变低
D. 一切种类的波都能产生干涉和衍射现象
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．当波长比孔的宽度大得越多时，波的衍射越明显，故A错误；
B．只要是两列频率相同的波叠加，都能产生稳定的干涉图样，故B错误；
C．当波源与观察者相互接近时，观察到的频率变大，音调变高，故C错误；
D．干涉和衍射是波特有的，一切种类的波都能产生干涉和衍射现象，故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题有4道小题，每小题至少有一项符合题目要求，每题4分，共16分）
9. 图中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则下列说法中正确的是（ ）
A. 1与2的波长、频率相等，但波速不等
B. 1与2的波速、频率、波长均相等
C. 2与3的波速、频率、波长均相等
D. 2与3的频率相等，波速、波长均不等
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．波1、2都在介质a中传播，故1、2的频率、波速、波长均相等，A错误，B正确；
CD．2、3是在两种不同介质中传播，波速不同，但波源没变，因而频率相等，由v=λf得波长不同，故C错误，D正确。
故选BD。
10. 关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A. 能量耗散会导致能量品质降低
B. 可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡
C. 煤炭、石油等石化能源是清洁的、可再生能源
D. 能量在转化和转移过程中总量保持不变，所以没有必要节约能源
【答案】AB
【解析】
【详解】A．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，故A正确；
B．可持续发展的核心是追求发展与资源、环境的平衡，故B正确；
C．煤炭、石油等石化能源是不可再生能源，故C错误；
D．能量在转化和转移过程中总量保持不变，但能量的转化具有方向性，所以需要节约能源，故D错误。
故选A B。
11. 一列简谐横波沿x轴传播，周期为2s，t=0时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波速为1.0m/s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. t=0时质点a和质点c速度为零
D. t=0.5s时介质中质点a向y轴正方向运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A．该波的波速为
故A正确；
B．介质中质点b向y轴负方向运动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；
C．t=0时质点a处于波峰，质点c处于波谷，二者速度均为零，故C正确；
D．由于0.5s等于四分之一周期，所以t=0.5s时介质中质点a回到平衡位置，且向y轴负方向运动，故D错误。
故选AC。
12. 如图所示，R1为热敏电阻（阻值随温度升高而减小），R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E、内阻为R，电压表和电流表均为理想电表。如果R1的温度升高，则（ ）
A. 电压表示数减小
B. 电压表示数增大
C. 电流表示数减小
D. 电流表示数增大
【答案】AD
【解析】
【详解】如果R1的温度升高，则阻值减小，总电阻减小，总电流变大，即电流表示数增大，内阻以及R2的电压变大，则电压表读数减小。
故选AD。
三、实验探究题（本题共计2小题，每空2分，共计16分，）
13. 在“验证动量守恒”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置和原理如图所示。
（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则要求m1______m2，r1______r2（选填“”、“”和“”）。
（2）用天平测量两个小球的质量m1、m2，实验中分别找到m1碰前的平均落地点P和m1、m2相碰后平均落地点的位置，经测量，小球的落地点到O点的距离分别为OP、OM、ON。通过验证等式______成立，从而验证动量守恒定律。
【答案】（1） ①. > ②. =
（2）
【解析】
【小问1详解】
[1]为防止两球碰撞后入射小球反弹，所以入射小球质量应大于被碰小球质量，即
[2]为使两球发生对心正碰，两球半径应相等，即。
【小问2详解】
由图可知，P是入射小球碰撞前的落点，M是入射小球碰撞后的落点，N是被碰小球碰撞后的落点，实验需要验证
两边同时乘以小球做平抛运动的时间t，可得
14. 小李同学在“用单摆测定重力加速度”实验中：
（1）用游标卡尺测实验所用的匀质小球的直径D，如图1所示，则小球的直径D是_____mm。
（2）下列做法正确的是_____。（填正确答案的标号）
A. 为减少误差应选用轻质小球
B. 记录摆球完成一次全振动的时间
C. 选用的细线应细、质量小，且不易伸长
D. 从摆球到达最高位置时开始计时
（3）如果他在实验中误将49次全振动记为50次，测得的g值______（填“偏大”或“偏小”或“准确”）
（4）实验时改变摆长，测出几组摆线长度l和对应周期T的数据作出l-T2图像。如图2，利用图2中给出的坐标求出重力加速度，其表达式g=_____。（用T1、T2、l1、l2、D、表示）若该同学实验操作步骤完全正确，那么纵轴截距的绝对值是_____。（用D表示）
【答案】（1）12.5 （2）C
（3）偏大 （4） ① ②.
【解析】
【小问1详解】
小球的直径D是
【小问2详解】
A．为减少误差应选用密度大的小球，A错误；
B．记录摆球完成多次全振动的时间，然后取平均值求周期，B错误；
C．选用的细线应细、质量小，且不易伸长，C正确；
D．在摆球到达最低位置时开始计时，此时速度大，误差小，D错误。
故选C。
【小问3详解】
根据单摆的周期公式
解得
如果他在实验中误将49次全振动记为50次，测得的g偏大。
【小问4详解】
根据单摆的周期公式
解得
结合l-T2图像可知其斜率为
解得
图像纵轴截距的绝对值是小球的半径
四、解答题（本题共计4小题，共计36分，）
15. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到头部的情况，如图所示。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，砸到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度，求：
（1）手机接触头部之前的速度大小；
（2）手机对头部的作用力大小。
【答案】（1）2m/s；（2）2.4N，方向竖直向下
【解析】
【详解】（1）由题知
手机下落做自由落体运动
代入数据解得
手机接触头部之前的速度
（2）规定竖直向下为正方向，对手机根据动量定理得
代入数据解得头部对手机的
负号表示方向，故F方向竖直向上。
由牛顿第三定律可得，手机对头部的作用力大小2.4N，方向竖直向下。
16. 某直流电动机提升重物的装置如图，重物质量为，电源电压恒为，不计各处摩擦，当电动机以的速率匀速提升重物时，电路中的电流强度为。求：
（1）电动机消耗总功率；
（2）电动机输出的机械功率；
（3）电动机线圈的电阻。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）电动机消耗总功率为
（2）电动机输出的机械功率为
（3）电动机线圈电阻消耗的功率为
又
解得电动机线圈的电阻为
17. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时刻波源开始振动，0～4s内波源的振动图像如图甲，t=4s时刻的波形图如图乙。
（1）该波的传播速度；
（2）波源在0～6s内通过的路程；
（3）x=6m处的质点第一次到达波峰的时刻。
【答案】（1）0.5m/s；（2）24cm；（3）13s
【解析】
【详解】（1）由图甲可知该波的周期为
由图乙可知该波的波长为
则该波的传播速度为
（2）由图甲可知该波的振幅为
由于
则波源在0～6s内通过的路程为
（3）由题图甲、乙知，时波峰在1.5m处，该波峰要传到6m处，需要的时间为
所以处的质点第一次到达波峰的时刻为
18. 如图所示，一轻质弹簧两端连着木块A和B，放在光滑水平面上，一颗子弹以水平速度射入木块A并留在其中，已知A的质量为m，B的质量为2m，子弹的质量为m，则当弹簧压缩最短时，求：
（1）系统的共同速度是多大；
（2）弹簧的弹性势能为多少；
（3）全过程系统损失的动能为多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，整个过程系统的动量守恒，由动量守恒定律有
解得
（2）根据题意可知，子弹射入木块A过程中，子弹和木块A组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有
解得
当物块A与物块B速度相等时，弹簧的弹性势能最大，由能量守恒定律有
（3）全过程系统损失的动能为