浙江省绍兴市上虞区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷（解析版）

这是一份浙江省绍兴市上虞区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了考试作答务必在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
考试须知：
1．考试时间90min，满分100分；
2．试题没有特别说明，g取10m/s2；
3．考试作答务必在答题卡上。
一、选择题Ⅰ（本题共10个小题，每小题3分，共30分；每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求，多选、错选均不得分。）
1. 下列物理量没有单位的是（ ）
A. 电阻率B. 动摩擦因数
C. 静电力常量kD. 万有引力常量G
【答案】B
【解析】A．根据
可得
可知电阻率的单位是，故A错误；
B．根据
可得
可知动摩擦因数没有单位，故B正确；
C．根据
可得
可知静电力常量的单位是，故C错误；
D．根据
可得
可知万有引力常量的单位是，故D错误。
2. “笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的v-t图像如图所示（取竖直向上为正方向），其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。忽略空气阻力，关于“笛音雷”的运动，下列说法正确的是（ ）
A. “笛音雷”在时刻上升至最高点
B. 时间内“笛音雷”做自由落体运动
C. “笛音雷”在时刻处于失重状态
D. 时间内“笛音雷”的平均速度为
【答案】D
【解析】A．由图可知，时间内“笛音雷”的速度一直为正值，表明其速度方向始终向上，可知，“笛音雷”在时刻并没有上升至最高点，上升至最高点应该在时刻之后，故A错误；
B．时间内“笛音雷”速度方向向上，图像斜率为一恒定的负值，表明时间内“笛音雷”实际上是在向上做竖直上抛运动，其加速度就是重力加速度，故B错误；
C．“笛音雷”在时刻加速向上，加速度向上，处于超重状态，故C错误；
D．根据上述，时间内“笛音雷”做竖直上抛运动，做匀变速直线运动，故平均速度为
故D正确。
故选D。
3. 如图所示，某人手提大锤站在静止于光滑水平面的平板车上。下列操作能使平板车持续向右运动的是（ ）
A. 用大锤连续敲打车的左端
B. 从平板车右端走到左端，再从左端走到右端，不断往复
C. 将大锤丢到车的左端
D. 将大锤向左丢到车外
【答案】D
【解析】A．把人和车看成整体，用大锤连续敲打车的左端，根据动量守恒定律可以知道，系统的总动量为零，车不会持续地向右驶去，故A错误；
B．人从平板车右端走到左端，再从左端走到右端，过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故B错误；
C．站在车的右端将大锤丢到车的左端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故C错误；
D．将大锤向左丢到车外，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车会获得向右的速度，从而使平板车持续地向右驶去，故D正确。
故选D。
4. 水域救援需要从A点借助水流横渡湍急的溪河到对岸。设置横渡绳索有以下图示的三种方式，其中甲垂直与河岸设置，乙沿着与河岸成45°向下游设置，丙沿着与河岸成45°向上游设置。其中可行的是（ ）
A. 甲B. 乙
C. 丙D. 乙、丙均可
【答案】B
【解析】图中甲、丙两个方案中，要使船沿着绳索到达对岸，绳索不能提供拉力来抵消水对船向下的冲击力，船的合力不可能沿着绳索的方向，方案不可行；乙图中，绳索不需要提供拉力来抵消水对船向下的冲击力，船受到的合力可以沿着绳索的方向，船可以沿着绳索到达对岸，该方案可行。
故选B。
5. 如图所示，2024年9月22日中国科学院自主研制的水冷电磁体通入50540A的电流时，产生了42.02T的稳态磁场（即磁感应强度不随时间变化），打破了美国创造的41.4T的世界纪录，成为国际强磁场水冷磁体技术发展新的里程碑。下列说法正确的是（ ）
A.
B. 电磁体产生的稳态磁场可能激发出电场
C. 电磁体产生的稳态磁场一定是匀强磁场
D. 无论是永磁体还是电磁体，磁场本质上都是由电流产生
【答案】D
【解析】A．根据磁感应强度的定义式
可得
故A错误；
B．根据麦克斯韦电磁场理论可知该稳态磁场不可能激发出电场，故B错误；
C．磁感应强度不随时间变化的磁场为稳态磁场，在稳态磁场中，如果磁感应强度在空间各处完全相同，即大小和方向都不变，就是匀强磁场，反之，则不是匀强磁场，故C错误；
D．根据安培的分子电流假说可知，无论是永磁体还是电磁体，磁场本质上都是由电流产生，故D正确。
故选D。
6. 某型号燃气灶支架如图所示，其圆圈底座上等间距地分布五个支架齿，忽略支架齿上的凹凸槽。如果将质量相同、尺寸不同的球面锅置于支架上，下列判断正确的是（ ）
A. 不同球面锅受到的支撑力方向不同
B. 球面锅越大受到的支撑力越大
C. 球面锅越大受到的支撑力越小
D. 球面锅受到的支撑力与锅的大小无关
【答案】D
【解析】由题意，可画出燃气灶支架对锅的支撑力如图所示
锅处于平衡状态，解得
由图知，不论锅的尺寸大小如何变化，不变，不同球面锅受到的支撑力方向不变，支架对球面锅的支撑力大小不变。
故选D。
7. 图甲为某游乐场的水滑梯，其简化模型如图乙所示。一质量为m的小朋友从a点沿轨道经b点滑到最低c点，已知ab、bc间高度差均为h。则小朋友（ ）
A. a到b和b到c动能增加量一定相同
B. a到b和b到c重力势能减少量一定相同
C. a到b和b到c速度的增加量一定相同
D. a到b和b到c受到的合外力方向可能相同
【答案】B
【解析】AC．a到b和b到c过程，虽然下降高度相同，重力做功相同，但摩擦力做功关系不明确，因此无法确定两个过程中合外力做功关系，由
可知，其两端过程动能的增加量不一定相同，则速度增加量也不一定相同，故AC错误；
B．a到b和b到c过程，下降高度相同，重力做功相同，由重力做功与重力势能的关系有
由于两过程重力做功相同，所以重力势能减少量相同，故B正确；C．a到b和b到c过程中，由于存在摩擦力做功，所以机械能减小，故C错误；D．根据做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹处，可知a到b和b到c受到的合外力方向不相同，故D错误。
8. 如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为m的物块，组成一竖直的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的余弦型函数曲线印迹，图中的为记录纸上印迹的位置坐标值，P、Q分别是印迹上纵坐标为、和的两个点。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
A. 该弹簧振子的振动周期为
B. 若拉纸的速度v变大，该弹簧振子的振幅不变，周期会变长
C. 在记录笔留下PQ段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零
D. 若增大P、Q纵坐标差值，弹簧振子的振动周期将增大
【答案】C
【解析】A．由图可知，弹簧振子振动一个周期，记录纸运动2x0，则该弹簧振子的振动周期为
故A错误；
BD．弹簧振子的振幅和周期由振子本身决定，与拉动纸的速度大小无关。若拉纸的速度v变大，该弹簧振子的振幅不变，周期也不变，若增大P、Q纵坐标差值，弹簧振子的振动周期保持不变，故BD错误；
C．在记录笔留下PQ段印迹的过程中，振子的初末速度都为零，动量变化量为零，根据
可知物块所受合力的冲量为零，故C正确。
故选C。
9. 通过主发动机制动，“嫦娥六号”月球探测器进入周期为12h的椭圆环月轨道，如图所示。已知近月点A和远月点C分别距月心为，BD为椭圆轨道的短轴。下列说法正确的是（ ）
A. “嫦娥六号”的发射速度大于11.2km/s
B. “嫦娥六号”从B经C到D的运动时间为6h
C. “嫦娥六号”在A点和C点加速度大小之比为
D. “嫦娥六号”在A点和C点速度大小之比为
【答案】D
【解析】A．“嫦娥六号”环绕月球运动，未脱离地球束缚，故其发射速度应大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故A错误
B．“嫦娥六号”围绕月球做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，从A→B→C做减速运动，从C→D→A做加速运动，则从B→C→D的运动时间大于半个周期，即大于6h，故B错误；
C．根据
可知“嫦娥六号”在A点和C点加速度大小之比为25：1，故C错误；
D．由开普勒第二定律，可得
“嫦娥六号”在A点和C点速率之比为
故D正确。
故选D。
10. 猫咪在离地h的桌上A向上跃起刚够到B处离桌面高h的玩具，最后落地点为C，AC与水平方向夹角30°，猫咪可视为质点。下列说法错误的是（ ）
A. A到B的时间与B到C的时间之比为
B. 猫咪水平方向的速度
C. 小猫从B到C的水平位移为
D. 猫咪空中时间为
【答案】C
【解析】AD．向上运动时有
向下运动时有
解得
猫咪在空中的时间为
故AD正确，不符合题意；
B．水平方向有
解得
故B正确，不符合题意；
C．小猫从B到C的水平位移为
故C错误，符合题意。
故选C。
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分，每小题列出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但不选全得2分，有错选得0分）
11. 某同学用一次性塑料杯、回形针和铝箔纸自制一个简易验电器，如图所示。下列实验现象可能产生是（ ）
A. 与纸巾摩擦过的塑料吸管靠近但未接触回形针上端时，铝箔会张开，而将塑料吸管移开后，铝箔的张角不会闭合
B. 与纸巾摩擦过的塑料吸管与回形针接触后铝箔会张开，再将塑料吸管移开，铝箔的张角又会略微变小，但不闭合
C. 当火柴的火焰靠近带电的回形针上端时，铝箔的张角会闭合
D. 先让与纸巾摩擦过的塑料吸管接触回形针上端，再用摩擦过的纸巾接触回形针上端，铝箔的张角会闭合
【答案】BCD
【解析】A．与纸巾摩擦过的塑料吸管会带电，靠近回形针上端时，由于感应带电回形针会带上异种电荷，因此铝箔的张角会打开，当塑料吸管移开后铝箔和回形针上的电荷会再次中和不显电性，因此铝箔的张角会闭合，故A选项错误；
B．与纸巾摩擦过的塑料吸管会带电，接触回形针后由于接触带电，回形针会带上同种电荷，铝箔张开，当塑料吸管移开后回形针和铝箔仍然保持一定电荷，所以铝箔张角会略微变小但不闭合；
C．由于分子热效应，火焰上端靠近回形针时电子运动加剧会脱离回形针，从而导致回形针和铝箔所带电荷减小，铝箔的张角会逐渐闭合；
D．与纸巾摩擦过的塑料吸管和纸巾会分别带上异种电荷，当塑料吸管和纸巾分别与回形针接触后，回形针由于接触带电会先带上电荷没然后被中和。因此铝箔的张角最后会是闭合状态。
故选BCD。
12. 2022年6月30日位于浙江安吉的长龙山抽水蓄能电站全部机组正式投产发电。电站在电网用电低谷时将水抽到高处，在电网用电高峰时再利用水能发电，平均用4度谷电能换3度峰电。电站每年可生产清洁电能。已知峰电0.50元/度，谷电0.30元/度。下列说法正确的是（ ）
A. 水能是可再生能源
B. 电站实现电能转化为势能储存，需要时再转化为电能，说明能量的转移或转化没有方向性
C. 电站实现电能转化为势能储存，需要时再转化为电能，说明能量不仅数量上守恒，在可利用的品质上也不变
D. 电站每年发电直接产生的经济效益约为万元
【答案】AD
【解析】A．水能是可再生能源，故A正确；
B．有些能量的转化、转移具有方向性，如机械能和内能的相互转化，故B错误；
C．电站实现电能转化为势能储存，在转化的过程中，虽然能量是守恒的，但有一部分能量被耗散，不能实现百分之百的转化，而需要时再转化为电能的量减少了，利用的品质下降了，故C错误；
D．电站每年可生产清洁电能为，则需要消耗的电能为
则电站每年发电直接产生的经济效益为
故D正确。
故选AD。
13. 质量为70kg的小顾骑着某型号电动自行车在平直公路行驶，所受的阻力恒为人车总重的0.02。骑行过程中只靠电动机提供动力，电动自行车的铭牌上给出的部分技术参数如下表所示，其中额定转速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶时的电机转速。由此可知（ ）
A. 电动机的内阻为1.5Ω
B. 本次骑行的最大速度7.5m/s
C. 选配的电瓶容量应大于7.4Ah
D. 电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率为120W
【答案】AC
【解析】A．设输出功率P，根据能量守恒
解得，故A正确；
B．所受阻力为
本次骑行的最大速度
故B错误；
C．最大速度6m/s，所以行驶40km需要的时间是≈1.85小时
此时电瓶需要提供的电流是4A，因此容量Q=It=4A×1.85h≈7.4Ah
所以电瓶容量应大于7.4Ah，选项C正确。
D．电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率为，故D错误。
三、非选择题（本题共7小题，共58分）
14. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，需将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳套，如图所示。
（1）实验中用两把弹簧测力计分别钩住细绳套，并互成一定的角度拉动细绳套，把橡皮条的结点拉至位置O，下列说法正确的是______
A. 两弹簧测力计合力的作用效果与橡皮条弹力的作用效果相同
B. 两把测力计的拉力应适当大些
C. 两把弹簧测力计同时拉时，两测力计示数之差应尽量大些
（2）若为图中的a、b、c选择细绳或橡皮绳，可完成实验的是______（多选）
A. a用橡皮绳，b用橡皮绳，c用橡皮绳
B. a用细绳，b用细绳，c用细绳
C. a用细绳，b用橡皮绳，c用橡皮绳
D. a用橡皮绳，b用细绳，c用橡皮绳
（3）实验中使用的两把弹簧测力计的规格______。作两个分力及合力的图示时，不同组别作图的标度______。（选填“必须相同”“可以不同”）
（4）实验中先用力将结点拉到O点，再用力F同样使其拉到O点，这个力F______唯一的。先用力F将结点拉到O点，再用力共同作用使其拉到O点，这样的力、______唯一的。（选填“是”“不是”）
【答案】（1）B （2）AD （3）可以不同 可以不同； （4）是 不是
【解析】（1）A．两弹簧测力计合力与橡皮条弹力的受力物体不同，二者作用效果不相同，故A错误；
B．两把测力计的拉力应适当大些，可以减小实验误差，故B正确；
C．两把弹簧测力计同时拉时，两测力计示数之差应尽量小些，可以减小实验误差，故C错误。
故选B。
（2）实验过程中，由于细绳不能伸长，所以不能用细绳代替橡皮筋，但可以用橡皮筋代替细绳，所以图中的a为橡皮绳，b和c可以为细绳也可以为橡皮绳，故AD正确；BC错误。
故选AD。
（3）[1]实验中使用的两把弹簧测力计要求读数准确，它们的规格可以不同。
[2]作两个分力及合力的图示时，需要保证同一组分力与合力的标度相同即可，不同组别作图的标度可以不同。
（4）[1]根据大小、方向已知的两力合成，其合力具有唯一性，可知实验中先用力将结点拉到O点，再用力F同样使其拉到O点，这个力F是唯一的。
[2]求已知合力的两个分力时，两分力由于方向的不同，会有不同的结果，所以先用力F将结点拉到O点，再用力共同作用使其拉到O点，这样的力、不是唯一的。
15. 小顾同学用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“×10”倍率的电阻挡测量时，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择______倍率（填“×100”或“×1”）的电阻挡，然后通过______（填“机械调零”或“欧姆调零”）后再次测量，多用电表的示数如图所示，测量结果为______Ω。
【答案】 欧姆调零 7.0
【解析】[1][2]用多用表测量该元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转过大，说明所选倍率太大，应换用小倍率进行测量，因此需选择“×1”倍率的电阻挡，并重新进行欧姆调零再进行测量；
[3]多用电表的示数如图所示，测量结果为7.0Ω。
16. 某兴趣小组测量金属丝的电阻率。可供选择的实验器材有：
阻值约10Ω的金属丝
螺旋测微器
毫米刻度尺
电池组（电动势3V，内阻约为1Ω）
电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω）
电流表（量程为0~3A，内阻约为0.02Ω）
电压表V（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）
滑动变阻器R（最大阻值5Ω，额定电流1A）
开关
导线若干。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径的d，某次测量结果如图甲所示，其读数为______mm。
（2）该兴趣小组用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。为使电表调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，电流表应选______（填“”或“”）。图乙已完成部分实物连线，完成剩余连线还需要连接______和______（用接线柱处相应的字母表示）。闭合开关，测出多组电压U和电流I的数据。根据数据作出U-I图像如图丙所示，图线的斜率为k，测得该金属丝的长度为L，该合金丝的电阻率______（用d、L、k表示）。
【答案】（1）0.530 （2） cm jh
【解析】（1）螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为
（2）[1]电源电动势为3V，电流约为A
[2][3]使测量结果尽量准确，电流表应选，待测电阻较小，电流表采用外接的方式，为使电表调节范围尽量大，滑动变阻器采用分压式接法，还需要连接cm和jh；
[4]根据欧姆定律可知
根据电阻定律可知
解得
17. 高空抛物严重影响他人的生命和财产安全，我国于2021年3月1日将高空抛物罪正式入刑。某小区监控拍到一段西瓜皮抛落视频，视频中西瓜皮从3楼阳台上沿到2楼阳台下沿，共计5帧，如图所示。已知建筑共20楼，每层高3m，地面1层为附房，监控的视频帧频为25帧/s（即每秒显示25帧图像），抛落的西瓜皮质量为0.1kg，西瓜皮落地撞击时间为0.01s，忽略西瓜皮抛出速度，估算
（1）西瓜皮最有可能是从几楼以上抛落的；
（2）西瓜皮着地时的速度大小；
（3）西瓜皮与地面撞击的作用力。
【答案】（1）18楼 （2） （3）
【解析】（1）将抛落的西瓜皮视作自由落体运动，设经过3楼阳台上端时的速度为，经过3楼
和2楼的两个阳台，发生位移，时间，有
解得
由速度—位移公式有
得下落高度
即经过个阳台高度落到3楼阳台上端
所以西瓜皮至少是从楼抛落的。
（2）西瓜皮自18楼抛落，经过着地
西瓜皮着地时的速度
（3）设西瓜皮与地面撞击的作用力，根据动量定理有
即
18. 四轮驱动爬墙车利用吸气装置可以吸附在墙壁上行走，如图所示。某爬墙车在竖直墙面上从A点静止开始向上做匀加速直线运动，经过1s到达B点，接着匀速直线运动2s到C点，然后通过急刹，使车轮停止转动做匀减速运动，到达D点时速度恰好为零。已知，爬墙车通过大气负压与墙壁之间的弹力保持恒定，其大小为重力的2倍，动摩擦因数，不计空气阻力，求爬墙车
（1）在B点的速度大小；
（2）在C到D的过程中加速度的大小；
（3）由A点运动至D点的总距离。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）题意知A到B过程经历时间，由运动学公式有
代入题中数据，解得
（2）在CD段竖直方向受向下的重力和滑动摩擦力作用，由牛顿第二定律得
因为
代入题中数据，解得
（3）B到C过程用时，C到D过程，由运动学公式有
因为
由点运动至点的总距离
19. 一弹射游戏装置竖直截面如图所示，固定的动摩擦因数为的水平直轨道AE、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、长度为L动摩擦因数为的水平传送带EF和光滑水平直轨道FG平滑连接。在水平直轨道FG上摆放一质量的物块，在G右侧有一高，宽度足够长的凹形收集区。现压缩弹簧至P点将质量的小滑块弹出，恰好经过圆形轨道最高点C，已知，，，，轨道其余部分均光滑，传送带以的恒定速率顺时针转动，物块和滑块均可视为质点，碰撞均为对心弹性碰撞，物块和滑块落在凹形收集区不反弹，求：
（1）弹簧在P处的弹性势能大小；
（2）小滑块从P点出发，第一次通过F点的过程中因摩擦而产生的热量Q；
（3）小滑块和物块落在凹形收集区的距离。
【答案】（1） （2） （3）0
【解析】（1）小滑块通过最高点时
根据能量守恒有
联立解得
（2）根据能量守恒有
解得
小滑块冲上传送带后，根据牛顿第二定律有
小滑块加速到与传送带速度相等通过的位移为
所以小滑块在传送带上先匀加速运动，速度达到与传送带相等后匀速运动，匀加速的时间为
相对位移为
小滑块与水平直轨道AE因摩擦产生热量为
小滑块与传送带因摩擦产生的热量为
小滑块从P点出发，第一次通过F点的过程中因摩擦而产生的热量为
（3）小滑块与物块发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒有，
解得，
小滑块再次返回传送带后速度减小为零过程发生位移为
所以滑块不会从传送带左端滑出传送带，因此以与相同的速率向右经过点，即经过F点时的速度为
因此小滑块和物块落在凹形收集区的距离为
20. 图示装置由放射源P、加速电场、偏转电场、铺有感光纸的圆筒组成。放射源P可沿着中心线方向连续发出大量电荷量为、质量为m的粒子，其初速度大小范围，粒子通过极小狭缝经极板A、B间电场加速，再经极板C、D间电场偏转，最后打到绕轴旋转的感光纸上而发出亮点，已知加速电场电压，偏转电场极板长度，极板C、D间距为d，偏转电场电压，偏转电场极板右端点到感光筒的最近距离，圆筒半径R，不考虑粒子相互作用和重力，不考虑极板边缘效应，感光纸的厚度不计，两极板间距d足够长粒子都能从偏转电场飞出，求：
（1）粒子离开极板B的速度大小范围；
（2）粒子离开偏转电场时速度方向与中心线所成角度正切值的最大值与最小值；
（3）经过足够长时间后，感光纸上发光点围成的面积大小；
（4）若偏转电场电压调到原来的k倍，即，要求在两个偏转电压作用下打在感光纸上粒子不重叠，k至少多大。
【答案】（1） （2）1， （3） （4）4
【解析】（1）粒子在加速电场中
初速度大小范围，
可得粒子离开极板B的速度大小范围
（2）在偏转电场中，
可得
因
可知
粒子离开偏转电场时速度方向与中心线所成角度正切值的最大值与最小值分别为1和
（3）根据
可得，
经过足够长时间后，感光纸上发光点围成的面积大小
（4）若偏转电场电压调到原来的k倍，即
则出离偏转电场的最小偏转角
要求在两个偏转电压作用下打在感光纸上粒子不重叠，则出离偏转电场时最小偏转角正切等于偏转电场电压没调节时的最大偏转角正切，即
可得k=4
即k至少为4。规格
后轮驱动直流永磁毂电机
车型
26电动自行车（轮胎直径600mm）
额定输出功率120W
整车质量
30kg
额定转速
240r/min
标准载重
70kg
额定电压
36V
续行里程
大于40km
额定电流
4.0A