【物理】四川省九市联考2024-2025学年高二上学期12月期末试题（解析版）

这是一份【物理】四川省九市联考2024-2025学年高二上学期12月期末试题（解析版），共14页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，013s， 下列有关单摆的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
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。
4.本试卷主要考试内容：教科版必修第三册，选择性必修第一册第二章。
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. 下列说法正确的是（ ）
A. 带电体的电荷量可以是任意值
B. 两个不带电的物体间也有库仑力
C. 电势是标量
D. 静电都是有害的
【答案】C
【解析】A．带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍，选项A错误；
B．两个不带电的物体间没有库仑力，选项B错误；
C．电势是标量，选项C正确；
D．静电有的是有益的，比如静电除尘，选项D错误。
故选C。
2. 关于能源，下列说法正确的是（ ）
A. 攀枝花煤炭资源是无限的
B. 能量是守恒的
C. 能源的利用是没有代价的
D. 四川风能资源丰富，风能是不可再生能源
【答案】B
【解析】A．煤炭资源是有限，选项A错误；
B．能量是守恒的，选项B正确；
C．能源的利用是有代价的，选项C错误；
D．风能是可再生能源，选项D错误。
故选B。
3. 2021年7月4日，航天员走出离地面高度约为400km的中国空间站，标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站的。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A. 电磁波波长越短，其能量子的能量越大
B. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C. 航天员出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.013s
D. 韦伯通过实验捕捉到电磁波，并证实了麦克斯韦的电磁场理论
【答案】A
【解析】A．电磁波波长越短，频率越高，由
知电磁波频率越高，其能量子的能量越大，A正确；
B．空间某处电场或磁场周期性变化才会在其周围产生电磁波，均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场，不能继续产生电场或磁场，即不能形成电磁波，B错误；
C．航天员出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要的时间
，C错误；
D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，并证实了麦克斯韦的电磁场理论，D错误。
故选A。
4. 一个弹簧振子在水平方向上做简谐运动，周期为T，则下列说法正确是（ ）
A. 若时间内振子的位移大小等于一个振幅，则一定等于的整数倍
B. 若时刻和时刻振子的速度相同，则一定等于的整数倍
C. 若，则在时刻和时刻弹簧的长度一定相等
D. 若，则在时刻和时刻振子的加速度大小一定相等
【答案】D
【解析】A．由于振子靠近平衡位置的速度大于远离平衡位置的速度，则在空间平衡位置左右两侧附近运动过程中，若时间内振子的位移大小等于一个振幅，则小于，即一定等于的整数倍，故A错误；
B．根据简谐运动的对称性可知，当等于的奇数倍时，振子到达相对平衡位置的对称点，此时振子的速度大小与时刻的速度大小相等，它们的方向相反，故B错误；
C．若，则振子刚好到达相对平衡位置的对称点，此时相对于平衡位置的位移大小相等、方向相反，则在时刻和时刻弹簧的长度不相等，故C错误；
D．若，则振子刚好到达相对平衡位置的对称点，则在时刻和时刻振子的加速度大小一定相等，故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示，平行板电容器的间距为d，在B板上方某位置有一个带电微粒P静止不动，图乙是在图甲中插入某物体（不影响P点，且厚度小于板间距d），下列说法正确的是（ ）
A. 保持开关K闭合，若插入的是金属板，则电容器上极板电荷量减少
B. 保持开关K闭合，若插入的是云母片，则电容器上极板电荷量减少
C. 开关K先闭合再断开，若插入的是金属板，则微粒将保持不动
D. 开关K先闭合再断开，若插入的是云母片，则微粒向上运动
【答案】C
【解析】A．根据
分析，保持开关K闭合，不变，插入金属板，相当于减小，则增大，所以增加，选项A错误；
B．根据
分析，保持开关K闭合，不变，插入云母片，则两极板间相对介电常数增大，则增大，所以增加，选项B错误；
C．两极板间的电场强度大小
开关K先闭合再断开，插入金属板，相当于减小，不变，则不变，微粒所受电场力不变，将保持不动，选项C正确；
D．两极板间的电场强度大小
开关K先闭合再断开，插人云母片，则两极板间相对介电常数增大，不变，则减小，微粒所受电场力减小，微粒向下运动，选项D错误。
故选C。
6. “伽利略”研究小组记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为，则下式可能正确的是（ ）
A
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】共振曲线如图所示
由图可判断出与相差越大，受迫振动的振幅越小；与越接近，受迫振动的振幅越大，并可以从中看出越接近，振幅的变化就越慢，比较各组数据知在范围内，因此为可能范围。
故选A。
7. 平行板间加如图乙所示的周期性变化的电压，时M板带正电，如图甲所示，一带正电的粒子紧靠M板，从时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况。粒子运动的速度—时间图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由于电压在一段时间内不变，因此电场强度也不变，带电粒子受到的电场力也不变，根据牛顿第二定律
可知带电粒子的加速度也不变。带电粒子在匀加速后，电压反向了，电场力也反向，该粒子做匀减速直线运动。由于加、减速时间相同，该粒子的速度恰好减为零；下一周期又开始重复上述运动，则图像如选项C所示。
故选C。
8. 下列有关单摆的说法正确的是（ ）
A. 在做单摆实验时，要尽可能选择质量小、体积大的球
B. 同一个单摆在赤道和两极的周期不相同
C. 单摆的周期与摆球质量和振幅无关
D. 摆角很大时，单摆也可以看成做简谐运动
【答案】BC
【解析】A．在做单摆实验时，为了减小空气阻力的影响，要尽可能选择质量大、体积小的球，故A错误；
BC．根据单摆周期公式，由于赤道和两极的重力加速度不同，所以同一单摆的周期不同；单摆的周期与摆球质量和振幅无关，故BC正确；
D．当摆线小于时，单摆可以看成做简谐运动；摆角很大时，就不满足简谐运动规律，故D错误。
故选BC。
9. 为响应学校创建绿色校园的倡议，某同学利用光敏电阻的特性（光照强度增加时，其电阻值减小），设计了如图所示节能照明电路，可使电灯的亮度随周围环境亮度的改变而改变。电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻。现增加光照强度，则下列判断正确的是（ ）
A. 电源路端电压变大B. 两端电压变大
C. B灯变暗，A灯变暗D. 该同学的设计符合节能要求
【答案】BC
【解析】ABC．增加光照强度，则光敏电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则A灯两端电压减小，流过A灯电流减小，A灯变暗；根据
可知流过电流增大，则两端电压变大；根据
可知B灯两端电压减小，流过B灯电流减小，B灯变暗；故A错误，BC正确；
D．电路消耗的总功率为
由于总电流增大，可知电路消耗的总功率增大，故该同学的设计不符合节能要求，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，三根通电平行直导线均垂直于纸面，通过三根导线的电流大小均为I，导线B和C的电流方向均垂直纸面向里，导线D的电流方向垂直纸面向外，A点是B、D连线的中点，AC垂直BD，且，已知通有电流I的长直导线在距其r处产生磁场的磁感应强度大小（其中k为常量），那么A点的磁感应强度（ ）
A. 大小为
B. 方向沿CA向上
C. 大小为
D. 方向与BD的夹角为且指向右下方，且
【答案】AD
【解析】由题意知三根导线的电流在A点产生的磁场的磁感应强度大小均为
由右手螺旋定则可知导线B、D的电流在A点产生的磁场的磁感应强度方向都沿方向，导线的电流在A点产生的磁场的磁感应强度方向沿方向，如图所示：
由平行四边形定则可知，A点的磁感应强度大小为
方向与的夹角为且指向右下方，且
故选AD。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度，装置如图甲所示。
（1）在实验过程中，小组的同学给出以下建议，其中合理的是______。
A. 在摆球运动的过程中，悬点可以不固定
B. 摆线长就是悬点到小球顶点的距离
C. 单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般摆角
D. 测量周期时，应该从摆球运动到平衡位置时开始计时
（2）学习小组根据测量出的摆长L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图乙所示，则当地重力加速度大小______。
【答案】（1）D （2）
【解析】（1）A．在摆球运动的过程中，悬点要固定，否则摆长会改变，故A错误；
B．摆线长就是悬点到小球球心的距离，故B错误；
C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般摆角，故C错误；
D．测量周期时，应该从摆球运动到平衡位置时开始计时，故D正确
故选D。
（2）由单摆周期公式
得
图线的斜率
得
12. 某同学根据如图甲所示的欧姆表原理图，利用微安表（满偏电流为）、滑动变阻器R和电源，将微安表改装成欧姆表。
（1）将两表笔短接，欧姆调零；
（2）当两表笔之间接入阻值为的定值电阻时，微安表指针指在如图乙所示的位置，则其读数为___________，电源的电动势为___________V，欧姆表的内阻为___________；
（3）经过一段时间之后，电池的电动势降低，内阻增大，则重新欧姆调零之后，测得的电阻阻值将___________（填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【答案】（2）200 6 20 （3）偏大
【解析】[1]从题图乙可读出微安表的读数为；
[2][3]由闭合电路欧姆定律得
代入数据解得，欧姆表的内阻为
电源的电动势为
[4]经过一段时间之后，电池的电动势降低，重新欧姆调零时，减小，根据
可知测得的电阻阻值将偏大。
13. 如图甲所示，一竖直弹簧振子做简谐运动，其位移一时间关系如图乙所示，。
（1）写出该简谐运动的表达式；
（2）求振子在时离平衡位置的距离d。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）设该简谐运动的表达式为
由题图可得
当时
可得
综上可得
（2）当代入有
即振子在时离平衡位置距离
14. 如图所示，内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r＝0.2m，质量为0.05kg、带电荷量、略小于圆弧管截面的带电小球，从与O点等高的A点沿圆弧管内由静止运动到最低点B，然后从B点进入板间距d＝0.06m的平行板电容器后，刚好能在水平方向上做匀速直线运动，此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V，内阻为1Ω，定值电阻R的阻值为5Ω，电动机的内阻为0.5Ω，取重力加速度大小，求：
（1）小球到达B点时的速度大小；
（2）电容器两端的电压U；
（3）电动机的机械功率。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）由机械能守恒定律得
解得
（2）根据平衡可知
解得
（3）由欧姆定律
电动机两端的电压
电动机的机械功率
15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，在y轴负半轴上的某处固定着一点电荷（图中未画出），设匀强电场与点电荷产生的电场以x轴为界互不影响。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点以与x轴正方向成角射入第Ⅳ象限，此后在点电荷产生的电场作用下做匀速圆周运动，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出，。不计粒子受到的重力，静电力常量为k，求：
（1）M、N两点间的电势差；
（2）固定点电荷的电性和电荷量Q。
【答案】（1） （2）带负电，
【解析】（1）已知不计粒子受到的重力，则带正电的粒子在第Ⅰ象限的电场中做类平抛运动，在x轴方向上做匀速直线运动，设粒子经过N点时的速度为v，有
解得
粒子从M点运动到N点的过程，由动能定理可知
联立解得
（2）带电粒子在第Ⅳ象限内绕点电荷做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示
则点电荷、带电粒子之间为库仑引力，因此点电荷带负电。设带电粒子做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系得
解得
库仑引力提供向心力，由牛顿第二定律可知
联立解得驱动力频率/Hz
40
50
60
70
80
90
受迫振动振幅/cm
10.2
16.8
27.2
28.1
16.5
8.3