【物理】江西省南昌市2024-2025学年高二上学期期末考试试卷（解析版）

这是一份【物理】江西省南昌市2024-2025学年高二上学期期末考试试卷（解析版），共13页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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，每小题6分，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. 关于电学单位，下列说法正确的是（ ）
A. 电荷单位是库仑B. 电场强度单位是欧姆
C. 电压单位是焦耳D. 电流单位是瓦特
【答案】A
【解析】A．电荷单位是库仑，故A正确；
B．电场强度的单位是牛顿/库仑或者伏特/米，故B错误；
C．电压单位是伏特，故C错误；
D．电流单位是安培，故D错误。
故选A。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率
B. 共振都是有害的
C. 反冲运动的原理只适用于宏观物体
D. 喷气式飞机没有应用反冲原理
【答案】A
【解析】A．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于驱动力的频率，故A正确；
B．共振有的是有益的，故B错误；
C．反冲运动的原理也可用于微观物体，故C错误；
D．喷气式飞机应用了反冲原理，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，在倾角为θ的光滑固定斜面上将弹簧一端固定，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在斜面上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为g，则物体在振动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的最大弹性势能等于
B. 弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变
C. 物体在最低点时的加速度大小应为
D. 物体在最低点时的弹力大小应为
【答案】C
【解析】A．因物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，此时弹簧的弹力等于零，有
当物体在最低点时，弹簧形变量最大且为2A，弹簧的弹性势能最大，即
联立以上解得
故A错误；
B．由能量守恒定律知，弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变，故B错误；
C．当物体在最低点时，由
解得加速度大小
故C正确；
D．在最低点对物体受力分析可知
解得
故D错误。
故选C。
4. 如图所示，电源的电动势，内阻，电阻，当开关、同时闭合时，通过电源的电流为（ ）
A. 4AB. 3AC. 2AD. 1A
【答案】C
【解析】并联部分的合电阻为
根据闭合电路的欧姆定律可得通过电源的电流为
故选C。
5. 如图所示，这是清洗汽车用的高压水枪。设水枪喷出水柱的直径为D，水流的速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零。手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是（ ）
A. 高压水枪在单位时间内喷出的水的质量为
B. 高压水枪在单位时间内喷出的水的质量为
C. 水柱对汽车的平均冲力大小为
D. 当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，喷出的水对汽车的压强变为原来的2倍
【答案】B
【解析】AB．高压水枪在单位时间内喷出水的质量等于单位时间内喷出的水柱的质量，即
故A错误，B正确；
C．设水柱对汽车的平均冲力为F，由动量定理得
即
解得
故C错误；
D．高压水枪喷出的水对汽车产生的压强为
则当高压水枪喷口的出水速度变为原来的2倍时，喷出的水对汽车的压强变为原来的4倍，故D错误。
故选B。
6. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，在和时的波形分别如图中实线和虚线所示，已知该波的周期，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的波速一定为0.8m/sB. 该波的振幅一定为0.04m
C. 该波的波长可能为0.08mD. 该波的周期为0.4s
【答案】D
【解析】D．因为和时的波形分别如题图中实线和虚线所示，二者最多相差半个周期，则有（，，）
而，故，可得周期为
故D正确；
AC．由题图可知，波长为0.16m，则波速为
故AC错误；
B．振幅是从平衡位置到最大位移处的距离，由题图可知该波的振幅为0.02m，故B错误。
故选D。
7. 如图，M、N和P是以MN为直径半圆弧上的三个点，O为半圆弧的圆心，。在M、N、P处各有一条长直导线垂直纸面，M、N、P导线中通有大小相等的恒定电流，其中M、P中的电流向里，N中的电流向外，这时О点的磁感应强度大小为。现取走M处的长直导线，则O点的磁感应强度大小为（ ）

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】有安培定则可知，M导线在O点产生磁场方向竖直向下，P导线在O点产生的磁场方向水平向右，N导线在O点产生的磁场方向为竖直向下，由M、N、P三导线距离O的距离相等，且同的电流大小相等，所以三道线在O点的磁感应强度大小相等，设为，由磁场叠加可知，三导线在O点的合磁感应强度为
同理若将M导线取走，则此时的磁感应强度为
整理有
故选D。
8. 如图所示，两个相干简谐横波在同一区域传播，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷，已知两列波的振幅均为A、频率均为f。a、c两点是波峰与波谷相遇点，b是波谷与波谷相遇点，d是波峰与波峰相遇点，下列说法正确的是（ ）
A. b、d两点的位移大小始终为2A
B. a、c两点始终处于平衡位置
C. b、d连线的中点始终是振动加强点
D. a、c连线上各点始终处于平衡位置
【答案】BC
【解析】A．b、d两点均为振动加强点，做振幅为2A的简谐振动，A错误；
B．a、c两点是波峰与波谷相遇点，则振动减弱，振幅为零，它们始终处于平衡位置，B正确；
CD．a、c连线的中点也是b、d连线的中点，是振动加强点， C正确，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电容器的电容为C，电压表，电流表均是理想电表。闭合开关S，在电阻箱R的阻值由增大到的过程中，电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，且，则下列说法正确的是（ ）
A. 电容器电荷量的增加量等于B. 电压表示数U减小
C. 和的比值增大D. 电源的输出功率先增大后减小
【答案】AD
【解析】B．电阻箱R的阻值增大，根据闭合电路欧姆定律，可知
可知电流减小，根据
可知路端电压增大，即电压表的示数会随之增大，故B错误；
D．当时电源输出功率最大，因，因此电源的输出功率先增大后减小，故D正确；
C．由闭合电路欧姆定律
可知
变形得
即和比值不变，故C错误；
A．电容器的电荷量增加量
故A正确。
故选AD。
10. 如图甲所示，一个点电荷Q产生的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为1.0m和10.0m。放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都与x轴的正方向相同，电场力与试探电荷所带电荷量的关系图像如图乙所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电。已知静电力常量下列说法正确的是（ ）
A. A点的电场强度的大小为2N/C，方向沿x轴正方向
B. B点的电场强度的大小为500N/C，方向沿x轴负方向
C. 点电荷Q的位置坐标为x=4m
D. 点电荷Q带负电，其所带电荷量为
【答案】BCD
【解析】AB．根据电场强度的定义式可知F-q图像的斜率表示电场强度，则A、B两点的电场强度大小分别为
由于正电荷在A点所受电场力方向沿x轴正方向，所以EA沿x轴正方向，负电荷在B点所受电场力方向沿x轴正方向，所以EB沿x轴负方向，选项A错误、B正确；
CD．由上所述可推知，点电荷Q应位于A、B两点之间，则点电荷Q带负电荷，设点电荷Q的位置坐标为x，则
解得
x=4m，Q=2×10⁻⁶C
选项CD正确。
故选BCD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。充电宝可以视为与电池一样的直流电源。一充电宝的电动势约为4.5V，内阻很小，某实验小组想要测定它的电动势和内阻。“测定充电宝的电动势和内阻”的实验电路如图甲所示，其中为定值电阻，R为滑动变阻器。
（1）图甲中器材A是________，器材B是________。（均填“电流表”或“电压表”）
（2）测得的路端电压U与电流的关系图线如图乙所示，则实验测得充电宝的电动势E=________V、内阻r=________Ω。（保留两位有效数字）
（3）电路中接入可以达到下列哪个效果？________。（填选项前的字母）
A. 测电流电表读数变化明显B. 更准确地测量充电宝的内阻
C. 避免充电宝的放电电流过大D. 减小测电压的电表的分流作用
【答案】（1）电压表 电流表 （2）4.4 1.6 （3）C
【解析】（1）[1][2]由题图甲可知，该实验应用伏安法测电源的电动势和内阻，则器材A为电压表，器材B为电流表。
（2）[1][2]由题图乙可知，待测充电宝的电动势，待测充电宝的内阻
（3）电阻串联在电路中，起保护电路的作用，避免充电宝的放电电流过大而损坏电路中的器件。
故选C。
12. 某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度，部分实验过程如下：
（1）如图乙、丙所示，这是组装单摆时细线上端的两种不同的悬挂方式，其中_____（填“乙”或“丙”）图的方式是正确的。
（2）下列是该小组在实验中进行的一些操作，正确的是_____。
A. 组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B. 先在桌面上将细线拉直，测完摆线的长度之后再悬挂小球
C. 测量多个周期的总时间，求出单摆的周期
D. 让小球摆动的幅度尽量大一些
（3）该实验小组用20分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图丁所示，读出小球的直径_____cm。
【答案】（1）丙 （2）C （3）0.810
【解析】（1）摆线的一端应该用夹子固定，而不是缠绕到支架上，则丙方式正确；
（2）A．组装单摆须选用密度较大、直径较小的摆球，以减小阻力的影响，选项A错误；
B．先悬挂小球，然后测量摆线的长度，选项B错误；
C．测量多个周期的总时间，求出单摆的周期，以减小实验误差，选项C正确；
D．摆角不能超过5°，否则就不是简谐振动，选项D错误。
故选C。
（3）小球的直径
0.8cm+0.05mm×2=0.810cm
13. 如图所示的矩形的边长为，边长为2m，一比荷的带正电粒子从边的中点O平行于方向以的速度射入矩形区域，粒子所受重力不计。若在矩形区城存在垂直边的匀强电场，粒子从c点射出，求匀强电场的电场强度E及粒子射出电场时的速度大小。
【答案】，方向垂直边向下，
【解析】粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向上有
在竖直方向上有
根据牛顿第二定律有
竖直方向上的分速度
根据速度合成有
解得，
电场强度方向垂直边向下。
14. 如图所示，在光滑水平面上有一长木板，其质量M=2kg，在其左端有一质量m=0.5kg小滑块（看作质点），小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4，取重力加速度大小g=10m/s2， 小滑块与长木板一起以v=6m/s 的速度水平向右运动，长木板与竖直墙壁发生弹性碰撞，碰撞时间极短，最终小滑块恰好没从长木板右端滑出，求：
（1）小滑块的最终速度大小v'；
（2）长木板的长度L。
【答案】（1）3.6m/s （2）14.4m
【解析】（1）长木板与竖直墙壁发生弹性碰撞，令水平向左为正方向，碰后长木板与小滑块组成的系统动量守恒
Mv-mv=(m+M）v'
解得v'=3.6m/s
方向水平向左。
（2）结合上述，根据能量守恒得
解得
L=14.4m
15. 如图所示，在一平静水面上建立xOy坐标系。甲、乙两波源分别在、处先后以5Hz的频率上下振动，在水面上产生简谐横波。图中虚线为时刻两列波到达的位置。已知该水波的波速为，振幅为2cm，两波源起振方向相同，传播过程中能量损耗不计。
（1）求两列波的波长；
（2）波源乙开始振动的时间比甲开始振动的时间滞后多少？
（3）时刻开始，经多长时间两波相遇？
（4）时，求处的质点位移大小。
【答案】（1）0.1m （2）0.4s （3）0.5s （4）
【解析】（1）两列波的周期
又根据
可得
（2）由于时刻，波源甲形成的波传播了0.3m，即形成了三个波长的波，此时波源甲刚好完成三次全振动。时刻，波源乙形成的波传播了0.1m，即形成了一个波长的波，此时波源乙刚好完成一次全振动。故波源乙开始振动的时间比甲开始振动的时间滞后
（3）时刻开始，设经过时间两波相遇
（4）处的质点是两列波的相遇点，因为两列波的起振方向相同，所以相遇点是振动加强点。
处的质点开始振动用时，由
由每列波在该点引起质点做简谐振动的振动方程为
可知时
故时，处的质点位移大小