云南省楚雄彝族自治州2024-2025学年高二下学期5月期中物理试卷（解析版）

这是一份云南省楚雄彝族自治州2024-2025学年高二下学期5月期中物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版必修第三册（20%），选择性必修第一册（20%），选择性必修第二册（50%），选择性必修第三册第一章（10%）。
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题中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. 关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A. 扩散现象与外界作用有关，是化学反应的结果
B. 某固体气凝胶密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数NA，则每个气凝胶分子直径为
C. 俗话说破镜难重圆，说明玻璃分子间只有斥力没有引力
D. 气体压强是由分子间作用力引起的
【答案】B
【解析】A．扩散现象不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是物质分子无规则运动产生的迁移现象，故A错误；
B．气凝胶体积为
气凝胶包含个分子，每个气凝胶分子体积为
分子体积
则每个气凝胶分子的直径为
故B正确；
C．破镜难重圆，是因为破损处玻璃分子间距离不能达到小于分子直径10倍程度，超出了分子力作用范围，无法产生引力，玻璃内部分子间仍存在着引力和斥力，故C错误；
D．气体分子间距离较大，超出分子力作用的距离，分子力为零，气体压强是由大量气体分子运动对容器的撞击引起的，故D错误。
故选B。
2. 以下四幅图片中：图甲是手机无线充电技术；图乙是真空冶炼炉；图丙是在匀强磁场内运动的闭合线框；图丁是研究自感现象的实验电路图，闭合开关电路稳定时灯泡发光，流过电感线圈的电流大于灯泡中的电流。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，手机无线充电技术是利用自感现象制成的
B. 图乙中，真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
C. 图丙中，闭合线框中b点的电势高于c点的电势
D. 图丁中，电路开关断开瞬间，灯泡A会立即熄灭
【答案】B
【解析】A．图甲中，无线充电利用电磁感应原理，当充电底座的发射线圈中通有交变电流时，发射线圈产生交变的磁场，根据电磁感应原理，在接收线圈中产生感应电流，实现对接收充电设备的充电，无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“互感现象”，选项A错误；
B．图乙中，真空冶炼炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化，选项B正确；
C．图丙中，根据右手定则可以判断点的电势高于点的电势，选项C错误；
D．图丁中，闭合开关电路稳定时灯泡发光，流过电感线圈的电流大于灯泡中的电流，电路开关断开瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则线圈相当于电源，与灯泡组成新的回路，则灯泡A会先闪亮再缓慢熄灭，选项D错误。
故选B。
3. 以下四幅图片：图甲是一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光的示意图，图乙是双缝干涉示意图，图丙是检测工件表面平整程度时得到的图样，图丁是医用纤维内窥镜。下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲中，玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率
B. 图乙中，若只增大光屏到挡板间距离，则两相邻亮条纹间距离将减小
C. 图丙中，利用了光的衍射原理
D. 图丁中，纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导，应用了光的干涉现象
【答案】A
【解析】A．图甲中，a、b两束单色光的入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，根据光的折射定律
可知，玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率，故A正确；
B．图乙中，根据双缝干涉相邻亮或暗条纹间距公式
可知，若只增大光屏到挡板间距离，则两相邻亮条纹间距离将增大，故B错误；
C．图丙是利用薄膜干涉检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，利用了光的干涉，故C错误；
D．图丁中，纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导，应用了光的全反射，故D错误。
故选A。
4. 假设真空中有两个分子，其中一个分子A固定，另一个分子B从无穷远处靠近分子A，在分子B靠近分子A的过程中，两者之间所受分子力和分子势能随着距离变化而变化，选无穷远处分子势能为零，如图所示为两者之间的分子力或分子势能随分子间距离变化的图线，下列说法正确的是（ ）
A. 图1为分子势能随分子间距离变化的图线，图2为分子力随分子间距离变化的图线
B. 在无穷远到r0的过程中分子力对分子B做负功
C. 在分子B靠近分子A的过程中分子斥力在增大，分子引力在减小
D. 若将分子B从较远处由静止释放，则仅在分子力作用下分子B运动到r0处速率最大
【答案】D
【解析】AB．r0处分子斥力大小等于分子引力大小，分子力为0，在大于r0处分子斥力小于分子引力，分子力表现为引力，分子B从无穷远处到r0的过程中，分子力对其做正功，分子势能减小；在分子间的距离小于r0时，分子力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，所以r0处分子势能最小，故图1为分子力随分子间距离变化的图线，图2为分子势能随分子间距离变化的图线，AB错误；
C．在分子B靠近分子A的过程中分子斥力在增大，分子引力也增大，但斥力增大更快，C错误；
D．较远处到r0的过程中，分子力做正功，速率增大，距离小于r0时分子力做负功，速率减小，故在r0处速率最大，D正确。
故选D。
5. 如图所示为某同学研究单摆做阻尼振动的位移-时间图像，M、N是图像上的两个点，且M、N两点到平衡位置的距离相等，下列说法正确的是（ ）
A. 单摆做阻尼振动的过程中周期变小
B. 摆球在M点时的动能大于在N点时的动能
C. 摆球在M点时做减速运动
D. 摆球在N点时正在升高
【答案】B
【解析】A．单摆的周期，周期与振幅于关，单摆做阻尼振动的周期不变，振幅减小，故A错误；
B．M、N两点对应位置高度相同，故从M到N重力做功为0，由于单摆做阻尼振动，可知摆球需克服阻力做功，由动能定理可知摆球在M点时的动能大于在N点时的动能，故B正确；
C．由图可知摆球在M点时正在靠近平衡位置，速度在增大，即摆球在M点时做加速运动，故C错误；
D．摆球在N点时正在靠近平衡位置，高度在降低，即摆球在N点时正在下落，故D错误。
6. 2024年11月14日，深圳国际家电产品展览会开展，参展产品中南北美洲的绝大多数国家家用电器的额定电压是110V，这类用电器不能直接接到我国220V的照明电路上。如图甲为一台南北美洲的小发电机的结构示意图，内阻r为0.7Ω的线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。外接电表均为理想交流电表，电阻R的阻值为9.3Ω，则（ ）

A. 发电机产生电动势的最大值为220V，电动势的有效值为110V
B. 电流表的示数为11A，电压表的示数为110V
C. 发电机的输出功率为1100W
D. 在t=0.02s时，穿过线圈的磁通量变化率为零
【答案】D
【解析】A．由题图乙可知，发电机产生电动势的最大值
电动势的有效值
选项A错误；
B．电流表的示数为
电压表测量是电阻两端的电压，则电压表示数为
选项B错误；
C．发电机的输出功率
选项C错误；
D．在时刻，由题图乙可知此时的电动势为零，感应电动势与磁通量的变化率成正比，该时刻穿过线圈的磁通量变化率为零，选项D正确。
故选D。
7. 水晶球是工匠师傅用质量分布均匀，材质透明的天然水晶打磨而成的透明球形工艺品。如图所示是球心为O的水晶球圆形截面。半径为a，MN为直径，一束紫色光从M点射入球内，折射光线MP与MN间的夹角为30°，出射光线与MN平行。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A. 紫光在M点的入射角为45°
B. 水晶球对紫光的折射率为
C. 紫光在水晶球中传播的时间为
D. 换成红光沿原光路射入水晶球，红光在水晶球中传播的时间比紫光的长
【答案】C
【解析】A．由几何关系可知，紫光在P点入射角，出射角，根据光路可逆原理，紫光在M点的入射角为60°，故A错误；
B．根据折射定理有
故B错误；
C．紫光在水晶球中的传播速度
传播距离
故紫光在水晶球中传播的时间为
故C正确；
D．水晶球对红光的折射率比对紫光的小，故红光在水晶球中传播的速度大，红光在水晶球中的折射角比紫光大，由几何关系可知，红光在水晶球中传播距离小，故红光在水晶球中的时间比紫光的短，故D错误。
8. 如图所示的电路中，理想变压器的输入端接一正弦交流电，保持电压U1不变，P为滑动变阻器的滑片，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A. 只断开开关S时，变压器的输出电流变小
B. 只断开开关S时，变压器的输出电压变大
C. 只增加原线圈匝数，变压器的输出电压变大
D. 只将P向下滑动时，变压器输出的功率变小
【答案】AD
【解析】AB．断开开关S时，副线圈电阻增大，但匝数不变，变压器输入电压不变，则输出电压不变，根据
变压器的输出电流变小，故A正确，B错误；
C．根据
可知，增加原线圈匝数，则副线圈输出电压减小，故C错误；
D．将P向下滑动时，副线圈电阻增大，输出电压不变，变压器输出功率变小，故D正确。
故选AD。
9. 有位游客在江边观光，水面上有相距为d的两个浮标A、B，如图所示，水波（可视为简谐波）传播到A浮标时，A浮标从平衡位置开始向上振动，若此时开始计时，经历时间，A浮标第一次到达波峰，此时B浮标从平衡位置开始振动。下列说法正确的是（ ）
A. 水波的波速为B. 水波的波长为2d
C. 时刻，两浮标的速度相同D. 时刻，两浮标的加速度相同
【答案】AC
【解析】A．由题意知，两浮标的振动图像如图所示
水波从A浮标传到B浮标的时间间隔为，故波速
故A正确；
B．由图可知
故波长
故B错误；
C．由
所以
时刻，浮标A和B的位置分别位于平衡点下方振幅处和平衡点上方振幅处，浮标A和B的速度大小相等，方向都向下，故C正确；
D．时刻，浮标A和B加速度大小相等，方向相反，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，光滑水平面上有一根轻质弹簧，弹簧两端分别连接小物块P和小物块N，处于静止状态。一足够长且倾角为θ的光滑斜面体固定在地面上，斜面底端与地面平滑连接。小物块M与斜面底端的距离为L，小物块M由静止开始释放，在水平地面上与N发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知小物块M、N、P的质量均为m，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A. 小物块M与小物块N碰撞前的速度为
B. 小物块M与小物块N碰撞后瞬间的速度为
C. 弹簧的最大弹性势能为
D. 弹簧恢复原长时，小物块P的速度为
【答案】ACD
【解析】A．小物块M由静止释放到碰撞前，根据动能定理有
解得小物块M与小物块N碰撞前的速度为
故A正确；
B．小物块M与小物块N碰撞前后动量守恒，机械能守恒，则
解得小物块M与小物块N碰撞后瞬间M的速度为
N的速度为
故B错误；
C．弹被压缩到最短时，此时N、P两物块的速度相等，弹簧的弹性势能最大，根据
解得弹簧的最大弹性势能为
故C正确；
D．弹簧恢复原长时，同理由小物块N与小物块P作用前后动量守恒，机械能守恒，可得小物块N与小物块P交换速度，故此时物块P的速度为
故D正确。
故选ACD。
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 某研究小组在课堂上学习水果电池后，决定自制一个苹果电池并测量其内阻和电动势。他们根据资料教程将铜片和锌片插入苹果中，组成一个苹果电池.实验前，研究小组同学通过上网查阅相关资料了解到苹果电池的电动势一般在1V左右，内阻在500Ω左右。除了苹果电池外，实验室还提供了以下可供选择的器材：
A.电流表A1（量程为0~0.6A，内阻为1Ω）
B.电流表A2（量程为0~1mA，内阻为100Ω）
C.电压表V（量程为0~1.5V，内阻约为2kΩ）
D.滑动变阻器R1（阻值为0~20Ω）
E.电阻箱R2（阻值为0~9999.9Ω）
F.多用电表
G.开关一个，导线若干
（1）实验前，实验小组想预测一下苹果电池的内阻，他们用调好的多用电表欧姆“×100”挡来进行测量，这么做是否合适？____________，请说明理由_______________。
（2）实验中电流表应选择_________（填“A”或“B”），根据提供的实验器材，该小组设计了如图所示的四种电路方案，其中_____________（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）图的方案最好。
（3）若所有电表的内阻均未知，则（2）问中选择的实验方案的误差来源是___________（选填“电流表分压”或“电压表分流”）。
【答案】（1）不合适 苹果电池为电源，欧姆表不能直接测量其内阻 （2）B 丁 （3）电流表分压
【解析】（1）[1]不合适；
[2]苹果电池为电源，欧姆表不能直接测量其内阻。
（2）[1]若整个电路只有苹果电池，则电流最大值为
则电流表应选择A2。
故选B。
[2]由题知，所选苹果电池内阻偏大，电流表的内阻已知，电压表电阻未知，故不能用甲、丙，又滑动变阻器的电阻太小，故乙不能选，故丁最符合要求。
故选丁。
（3）丁图中电流表测量的是干路电流，电压表测量的不是路端电压，故误差来源于电流表分压。
12. 在“探究变压器原、副线圈电压比与匝数比的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。
（1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是_________。
A. 控制变量法B. 等效替代法
C. 微元法D. 理想实验法
（2）如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是_________。
A. 电压B. 电流
C. 功率D. 频率
（3）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是：在误差允许的范围内，__________________。
（4）实际中的变压器并非理想变压器，分析下列可能的原因，你认为正确的是_________。
A. 原、副线圈的电压不同步
B. 变压器线圈中有电流通过时会发热
C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热
D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
【答案】（1）A （2）CD （3） （4）BCD
【解析】（1）当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的关系，如本实验中，保持原线圈输入的电压一定，探究副线圈输出的电压和匝数、的关系，这种方法即为控制变量法。
故选A。
（2）由理想变压器原理可知，理想变压器原副线圈两端的交变电流功率、频率不变，通过副线圈的电流和副线圈两端电压与变压器原、副线圈的匝数比有关。
故选CD。
（3）通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即
（4）变压器并非理想变压器，能量损失主要来源于三个方面，分别是绕制线圈的铜导线发热损耗（俗称铜损）、铁芯中的涡流发热损耗（俗称铁损）、铁芯对磁场的约束不严密损耗（俗称磁损）。
故选BCD。
三、计算题（本题共3小题，共计38分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，在竖直平面内固定着一根光滑绝缘细杆，细杆左侧点处固定着一个带正电的点电荷，以为圆心的圆周与细杆交于两点，点为的中点。现将一质量为电荷量为的小球（可视为质点）套在杆上从点由静止释放，小球滑到点时的速度大小为。已知重力加速度为，M点和点的高度差为，取点为零电势点。求：
（1）点的电势；
（2）小球滑至点时的速度大小。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）小球从点到点过程，由动能定理可得
又
解得
又由
，
解得
（2）由几何关系可得段的竖直高度
小球从点到点过程，静电力做功为零，根据动能定理可得
解得
14. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。第二象限存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为。一比荷为不计重力的带正电的粒子，从轴上的点（图中未画出）沿轴正方向以初速度（未知）射入磁场，刚好垂直轴进入第二象限，随后从点离开第二象限，求：
（1）粒子的初速度；
（2）点的坐标。
【答案】（1） （2）（，0）
【解析】（1）由题意可知粒子的运动轨迹如图所示
根据
则OP=OM=R=
因为ON=
在第二象限中粒子做类平抛运动有
由OP=
解得
（2）M点的水平位置
M点的坐标为（，0）
15. 如图所示，两间距为L的平行光滑金属长导轨固定在水平面上。导轨间有磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。金属棒a、b相隔一段距离垂直于导轨平行放置，质量分别为m、4m，长度均为L，a棒的电阻为R，b棒的电阻为，导轨电阻可忽略。最初a棒可自由滑动，b棒被固定在导轨上。现给a棒一个水平向右的初速度v0，a棒向右减速滑动，当a棒速度减为时，解除b棒的固定，又经足够长时间后，a、b棒间距离不变，且上述过程中a、b棒没有相碰，求：
（1）a、b棒最终的速度；
（2）整个过程b棒产生的电热；
（3）整个过程a、b棒间距的增加量。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）由题意可知b棒解除固定后，a、b棒系统动量守恒，对a、b棒系统列动量守恒定律方程有
解得
即a、b棒最终的速度为。
（2）由能量守恒得整个过程中产生的总热量
b棒产生的热量
（3）整个过程对a棒列动量定理方程有
又因为
则有
解得
设整个过程a、b棒间距的增加量为，则有
综合解得实验次数
/匝
/匝
/V
/V
1
1400
400
12.1
3.42
2
800
400
12.0
5.95
3
200
100
11.9
5.92