广东省阳江市部分学校2024-2025学年高二上学期期末真题联考物理试卷（解析版）

这是一份广东省阳江市部分学校2024-2025学年高二上学期期末真题联考物理试卷（解析版），共16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、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 某足球运动员在水平地面上练习任意球，第一次将放置在地面上A点的足球踢出后，足球落在地面上的B点，运动轨迹如图中实线所示，第二次将放置在地面上A点的足球踢出后，足球仍落在地面上的B点，运动轨迹如图中虚线所示。比较足球两次在空中的运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 足球两次在空中运动的时间相同
B. 足球两次在空中运动的过程中加速度相同
C. 足球两次在空中运动过程中水平方向的分速度相同
D. 足球两次落在B点时竖直方向的分速度相同
【答案】B
【解析】AB．足球在空中只受重力作用，所以足球两次在空中运动的过程中加速度均为重力加速度；从最高点到地面，竖直方向做自由落体运动，根据结合对称性可知，足球在空中运动的时间为
足球两次在空中运动的高度不同，所以足球两次在空中运动的时间不同，故A错误，B正确；
C．水平方向根据
足球两次在空中运动的过程中水平位移相同，所用时间不同，则水平方向的分速度不同，故C错误；
D．足球落在B点时竖直方向的分速度为
由于两次对应的不同，所以足球两次落在B点时竖直方向的分速度不同，故D错误。
故选B。
2. 探矿时可以在大地表面放置一对正、负电极，通过分析电极附近电场的分布情况，推测出地下矿体的分布。某次利用该方法探矿时电极附近的电场的分布情况如图所示，A、B、C、D为电场中的四个点，其中C、D两点在同一等势面上，下列说法正确的是（ ）
A. A点的电势高于C点的电势
B. A、B、C、D四点中，B点的电势最高
C. A点的电场强度大于B点的电场强度
D. 电子在C点时的电势能比在D点时的电势能大
【答案】A
【解析】AB．根据沿电场方向电势逐渐降低，且C、D两点在同一等势面上，可知A、B、C、D四点电势关系为
故A正确，B错误；
C．由图中电场线的疏密程度可知，A点的电场强度小于B点的电场强度，故C错误；
D．由于C、D两点在同一等势面上，所以电子在C点时的电势能等于在D点时的电势能，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（ ）
A. 电容器两极板间的电压正在减小
B. 此时电容器正在充电
C. 线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强
D. 线圈L中的磁场能正在增加
【答案】B
【解析】AB．由题图电流方向，可知A板所带的正电荷越来越多，所以此时电容器正在充电，电容器两极板间的电压正在增大，故A错误，B正确；
CD．由于电容器正在充电，电容器中的电场能正在增大，则线圈L中的磁场能正在减小，线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，故CD错误。
故选B。
4. 某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急保护装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设闭合线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。当电梯在线圈A、B之间向下坠落时，下列说法正确的是（ ）
A. 线圈有收缩的趋势
B. 从上往下看（俯视），B中产生顺时针方向的感应电流
C. 线圈、B中感应电流的方向相同
D. 线圈对电梯的作用力向下，线圈B对电梯的作用力向上
【答案】B
【解析】ABC．根据楞次定律可知，线圈、B对电梯坠落都有阻碍作用，根据楞次定律可知，线圈有扩张的趋势、线圈B有收缩的趋势，结合安培定则可知，从上往下看（俯视），中产生逆时针方向的感应电流，B中产生顺时针方向的感应电流，故B正确，AC错误；
D．根据楞次定律“来拒去留”可知，线圈对电梯的作用力向上，线圈B对电梯的作用力也向上，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上，一质量为m的滑块以一定的初速度从斜面底端滑上斜面，一段时间后又返回斜面底端。下列说法正确的是（ ）
A. 滑块上滑过程中的加速度小于下滑过程中的加速度
B. 滑块返回到斜面底端时的速度大于初速度
C. 滑块与斜面间的动摩擦因数大于tanθ
D. 滑块上滑过程中和下滑过程中均处于失重状态
【答案】D
【解析】A．设滑块与斜面的动摩擦因数为，滑块上滑过程中，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
滑块下滑过程中，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
可知滑块上滑过程中加速度大于下滑过程中的加速度，故A错误；
B．由于存在摩擦力对滑块做负功，所以滑块的机械能减小，滑块返回到斜面底端时动能小于初动能，则滑块返回到斜面底端时的速度小于初速度，故B错误；
C．滑块下滑过程中，应满足
可得
故C错误；
D．滑块上滑过程中和下滑过程中，滑块的竖直分加速度方向均向下，所以均处于失重状态，故D正确。
故选D。
6. 一个粒子源发出很多种带电粒子，经速度选择器后仅有甲、乙、丙、丁四种粒子沿平行于纸面的水平直线穿过竖直挡板MN上的小孔O，它们之后进入正方形虚线框内，虚线框内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，四种粒子的运动轨迹如图所示，不计粒子所受的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 甲粒子的速率大于乙粒子的速率
B. 丙、丁粒子均带正电
C. 速度选择器中磁场方向垂直纸面向里
D. 甲、乙、丙、丁四种粒子中，丙粒子的比荷最大
【答案】C
【解析】A．甲、乙、丙、丁四种粒子沿平行于纸面的水平直线穿过竖直挡板MN上的小孔O，根据平衡条件有
可得通过速度选择器的粒子速度大小均为
故A错误；
B．根据各粒子在磁场中的偏转情况，结合左手定则可知甲，乙粒子带正电，丙，丁粒子均带负电，故B错误；
C．根据题图可知，速度选择器中电场方向竖直向下，带正电粒子受到的电场力方向向下，粒子匀速通过速度选择器，受到的洛伦兹力与电场力是一对平衡力，则带正电的粒子所受洛伦兹力方向竖直向上，结合左手定则可知，速度选择器中磁场方向垂直纸面向里，故C正确；
D．各粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
根据牛顿第二定律有
可得粒子的比荷
由题图可知，丙粒子的轨道半径最大，则丙粒子的比荷最小，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，圆O的半径为R，圆上的A、B、C三点将圆三等分。在A点固定一个电荷量为Q的正点电荷，在B、C两点固定电荷量均为Q的负点电荷，静电力常量为k，则O点的电场强度大小为（ ）
A. 0B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据几何关系和叠加原理可知，在B、C两点的负点电荷在O点合场强大小为
方向由A指向O；而A点的正点电荷在O点场强大小为
方向由A指向O；则O点的电场强度大小为
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图所示，某办公室有一竖直铁质的公告栏，用磁吸块将通知纸压在公告栏上面，通知纸和磁吸块的重力均不可忽略，下列说法正确的是（ ）
A. 磁吸块受到4个力作用
B. 通知纸受到4个力作用
C. 公告栏对通知纸的摩擦力等于通知纸的重力大小
D. 通知纸对磁吸块的摩擦力和磁吸块的重力是一对平衡力
【答案】AD
【解析】A．以磁吸块为对象进行受力分析，受到重力、磁吸力、通知纸的弹力和摩擦力作用，一共受到4个力作用，故A正确；
B．以通知纸为对象进行受力分析，受到重力、公告栏和磁吸块对纸的弹力、公告栏和磁吸块对纸的摩擦力作用，一共受到5个力作用，故B错误；
C．以通知纸和磁吸块为整体，根据受力平衡可知，公告栏对通知纸的摩擦力等于通知纸和磁吸块的总重力大小，故C错误；
D．以磁吸块为对象，根据平衡条件可知，通知纸对磁吸块的摩擦力和磁吸块的重力是一对平衡力，故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，一台电动机线圈的阻值为R，一定值电阻的阻值也为R，将它们串联在电压为U的电路中，电动机恰好正常工作。下列说法正确的是（ ）
A. 电动机两端的电压大于
B. 电路中的电流大于
C. 定值电阻的电功率小于
D. 在相同的时间内定值电阻产生的焦耳热小于电动机产生的焦耳热
【答案】AC
【解析】A．由题知，电动机线圈电阻的阻值与定值电阻的阻值相等，且流过电动机和定值电阻的电流 相等，则两者的热功率相同，而电动机消耗的电功率等于热功率与机械功率之和，所以电动机消耗的电功率大于定值电阻消耗的电功率，则有
对整个电路有
联立可得
故A正确；
B．对定值电阻R，根据部分电路欧姆定律有
故B错误；
C．对定值电阻R，根据
故C正确；
D．由题知，电动机线圈电阻的阻值与定值电阻的阻值相等，根据焦耳定律有
可知在相同的时间内定值电阻产生的焦耳热等于电动机产生的焦耳热，故D错误。
10. 小型旋转电枢式交流发电机的原理图如图甲所示，其矩形线圈在磁感应强度B=0.6T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=2.5Ω，所围成矩形的面积，线圈的两端经集流环和电刷与R=7.5Ω的电阻连接，矩形线圈产生的电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，理想交流电压表的量程足够大。下列说法正确的是（ ）
A. 该交流电方向每秒变化50次
B. 电压表的示数为12πV
C. t=0.5s时线圈恰好位于中性面
D. 电阻R的电功率为5.4π²W
【答案】CD
【解析】A．由图乙可知，周期为，一个周期内交流电方向变化2次，则该交流电方向每秒变化10次，故A错误；
BD．线圈产生的电动势最大值为
则电动势有效值为
电压表的示数为
电阻R的电功率为
故B错误，D正确；
C．由图乙可知，t=0.5s时，线圈产生的电动势为0，此时线圈恰好位于中性面，故C正确。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11. 某学校高二（9）班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。
（1）下列说法正确的是________。
A. 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B. 变压器原线圈接低压交流电时，可以用多用电表的“直流电压挡”测量副线圈电压
C. 研究副线圈匝数对副线圈电压的影响时，需保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数
D. 测量副线圈电压时，先用中间挡位的量程试测，大致确定后再选用适当的挡位
（2）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是________。
A. 增大涡流，提高变压器的效率
B. 减小涡流，提高变压器的效率
C. 增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量
（3）一位同学实验时，发现两个线圈的导线粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“”挡位，测得副线圈的电压为。则下列分析正确的是_______。
A．原线圈导线比副线圈导线粗
B．学生电源实际输出电压大于标注的“”
C．原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应大于800
D．副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400
【答案】（1） C （2）B （3）B
【解析】（1）[1] A．为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故A错误；
B．变压器只能改变交流电的电压，原线圈输入交流电压，副线圈输出交流电压，应用多用电表的“交流电压挡"测量，故B错误；
C．研究变压器电压和匝数的关系，用到控制变量法，可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故C正确；
D．为了保护电表，测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，故D错误。
故选C。
（2）[2] 变压器只能变交流，不能变直流，变压器铁芯，在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，不用整块的硅钢铁芯，其目的是增大电阻，从而减小涡流，减小发热量，提高变压器的效率。
故选B。
（3）[3] A．原线圈的匝数多，因此电压大电流小，故原线圈导线应该选用细的，故A错误；
B．根据
测得副线圈的电压偏高，可能是因为学生电源实际输出电压大于标注的“”，故B正确；
C．如果原线圈实际匝数与标注的“800”不符，大于800，则测得副线圈的电压应偏低，而不是偏高，故C错误；
D．如果副线圈实际匝数与标注的“400”不符，小于400，测得副线圈的电压应偏低，而不是偏高，故D错误。
故选B。
12. “求知”学习小组在学习了相关课程后，来到实验室测量干电池的电动势和内阻。实验室可以提供的器材有：一节待测干电池，电压表V（量程为2V，内阻未知），电流表A（量程为0.6A，内阻未知），滑动变阻（最大阻值为10Ω），滑动变阻器（最大阻值为50Ω），开关，导线若干。
（1）如图所示，同学们设计了甲、乙两种电路，经过讨论统一了意见，合适的实验电路为______（填“甲”或“乙”），滑动变阻器应选择______（填“”或“”）。
（2）根据选择的电路，正确连接电路并实验，根据实验测得的电压表示数U与电流表示数I的多组数据，作出图像如图丙所示。进一步分析可知一节干电池的电动势______V、内阻______。（结果均保留两位小数）
（3）如果不考虑偶然误差，实验测得的电动势______（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。
【答案】（1）乙 （2）1.56 0.80 （3）小于
【解析】（1）[1][2]采用图甲测量的内阻是电流表内阻和电源内阻的串联值，因两者比较接近，误差较大，故则应该采用电路图乙。因电源内阻不是很大，为便于调节，则应选用阻值较小的R1即可。
（2）[1][2]由闭合电路欧姆定律有
变形得
结合图丙有
（3）由于电压表的分流，路端电压越大，通过电压表的电流越大，实际电流比电流表的示数大的就越多，实际的U-I图像的斜率比实验的U-I图像斜率大，在纵轴的截距比实验值大。故电动势测量值小于真实值，内阻测量值小于真实值。
13. 如图所示，质量m=1.5×103kg的汽车（可视为质点）正在以=6m/s的速度通过圆弧形拱桥的顶端，圆弧形拱桥的半径R=18m，圆弧形拱桥的圆心和顶端连线竖直，取重力加速度大小g=10m/s2.求：
（1）此时汽车向心加速度的大小；
（2）此时汽车对桥面的压力的大小。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）汽车运动的向心加速度大小为
（2）设桥面对汽车的支持力为，有
得
由牛顿第三定律可得，汽车对桥面的压力大小为。
14. 如图所示，在竖直平面内xOy坐标系的的空间中存在沿y轴负方向（竖直向下）的匀强电场，在的空间中存在方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从y轴上的P点由静止开始释放，一段时间后从原点O进入磁场，经磁场偏转一次后从x轴上的C点返回电场。已知，不计粒子受到的重力。求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）粒子从P点到第一次经过C点所用的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设粒子在磁场中运动的速度大小为，做匀速圆周运动的半径为，根据洛伦兹力提供向心力有
根据几何关系有
设粒子在电场中做匀加速运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有
根据运动规律有
解得
（2）设粒子从点运动到点的时间为
根据运动规律有
粒子在磁场中做完整的圆周运动的周期
粒子从点到第一次经过点所用的时间
解得
15. 某轨道检测车由一节普通车厢改装而成，其进站时的电磁制动原理如图所示，在站台轨道虚线右侧有方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在车身下方固定着由粗细均匀的合金材料制成的长为2L、宽为L的单匝矩形线框abcd。检测车的线框ab边进入磁场瞬间的速度为，cd边进入磁场时检测车恰好停止。检测车（含线框）的总质量为m，线框总电阻为R，检测车所受铁轨及空气阻力的合力沿水平方向、大小恒为f，站台轨道上匀强磁场区域足够长，忽略车身在磁场中的电磁感应现象。求：
（1）当检测车的速度减为时，ab两端的电压；
（2）当检测车的速度减为时，检测车的加速度大小a；
（3）从ab边进入磁场到检测车停止，bc边产生的焦耳热Q。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）当检测车的速度为时，感应电动势
线框中的电流
两端的电压
解得
（2）线框受到的安培力大小
根据牛顿第二定律有
解得
（3）检测车从进站到停下，设线框产生的总焦耳热为，根据能量守恒定律有
根据焦耳定律可知，边产生的焦耳热
解得