湖南省岳阳市2024-2025学年高二下学期期末教学质量监测物理试卷（解析版）

这是一份湖南省岳阳市2024-2025学年高二下学期期末教学质量监测物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
试卷共8页，共15道小题，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、考号、姓名和座位号填写在答题卡指定位置。2。回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 如图是我国一架第五代战斗机“歼-20”，演习中它正沿斜向上做匀加速直线运动，除了所受的重力以外，它还受到其它力的合力F，下图中F的示意图可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意，其它力的合力F与重力的总合力应与速度方向相同，则只有B正确。
2. 如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（ ）
A. 电流表的示数不变
B. 电压表的示数增大
C. 原线圈输入功率减小
D. 电阻R消耗的电功率增大
【答案】D
【解析】因初级电压U1一定，则次级电压一定，电压表示数不变，将开关S闭合，则次级电阻减小，则次级电流变大，则初级电流也变大，即电流表示数变大；根据P=I1U可知原线圈输入功率变大，根据可知，电阻R消耗的电功率增大。
故选D。
3. 两个等量异种电荷的连线的中垂线组成的面，我们称它为中垂面。在中垂面上的两个同心圆如图所示，圆心O处在等量异种电荷连线上的中点，圆上有M、N、P三个点，下列说法中正确的是（ ）
A. N点电势一定大于M点的电势
B. N点场强一定小于M点的场强
C. 一个电子在M、P点的电势能相等
D. 一个电子在M、P点所受电场力不相同
【答案】C
【解析】AC．等量异种点电荷的电场线分布如图所示
可知中垂面为等势面，所以M、N、P三个点的电势相等，一个电子在M、P点的电势能相等，故A错误，C正确；
B．中垂面上离圆心O处越近场强越大，所以N点场强一定大于M点的场强，故B错误；
D．由于M、P两点离圆心O处的距离相等，所以M、P两点的场强大小相等，方向也相同，场强方向与两点电荷连线平行，所以一个电子在M、P点所受电场力相同，故D错误。
故选C。
4. 锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势3.7V，电池容量，正常通话电流，则（ ）
A. 正常通话时，电池输出的功率为0.37W
B. 电池充满电后，手机能正常通话25h
C. 图示状态是电池充电状态，将电能转化为化学能
D. 图示状态是电池内部电场对锂离子的静电力做负功，将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】A．电池总功率，正常通话时，由于存在一定的内阻，所以电池输出的功率小于0.37W，故A错误；
B．电池充满电后，手机能正常通话时间为，故B错误；
C．图示状态锂离子从电池负极到正极，即为电池内部的电流方向，故处于放电状态，化学能转化为电能，故C错误；
D．图示状态是电池内部电场对锂离子的静电力做负功，将化学能转化为电能，故D正确。
故选D 。
5. 滑雪是大众喜欢的冰雪项目之一，有一滑雪爱好者沿斜坡的顶端A由静止开始匀加速下滑（此过程人不做功），经斜坡中点B时调整姿势采用犁式刹车方式开始匀减速，滑至坡底C时速度恰好为零，若滑雪者可视为质点，用v、x、t、a、E分别表示滑雪者下滑时的速度、位移、时间、加速度、机械能（以C为零势能点），则下列图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．滑雪者先向下做匀加速直线运动，后向下做匀减速直线运动，图像斜率表示加速度，图像与时间轴所围结合图像面积表示位移，由于B点为斜坡的中点，则前后图像所围面积应相等，即速度减为0时的时刻应为，故A错误；
B．滑雪者先向下做匀加速直线运动，后向下做匀减速直线运动，加速度方向先沿斜坡向下，后沿斜坡向上，即图中加速度应开始为正值，后来为负值，故B错误；
C．滑雪者先向下做匀加速直线运动，后向下做匀减速直线运动，根据位移公式可知，图像为抛物线，开始图像的开口向上，后来图像开口向下，图中的图像符合要求，故C正确；
D．滑雪爱好者沿斜坡开始匀加速下滑过程，此过程人不做功，但摩擦力做负功，则开始过程人的机械能仍然减小，故D错误。
故选C。
6. 如图甲所示，在平面内有两个沿y轴方向做简谐运动的点波源和分别位于和处，某时刻波源在x轴上产生的波形图如图乙所示，波源的振动图像如图丙所示，由两波源所产生的简谐波波速均为，质点a、b、p的平衡位置分别位于、、处。已知在时，两波源均在平衡位置且振动方向相同，下列说法正确的是（ ）
A. 波源的振动频率大于波源
B. 质点a的振幅为
C. 当时，质点P振动到波谷位置
D. 在内，质点b运动的总路程是
【答案】D
【解析】A．波源的频率
波源的频率
可知波源的振动频率等于波源，选项A错误；
B．质点a到波源S1距离为8m，质点a到波源S2的距离为4m，质点a到两波源的距离差为Δxa=4m=λ，已知在t=5s时，两波源均在平衡位置且振动方向相同，可知a点为振动加强点，a点的振幅Aa=A1+A2=15cm+20cm=35cm，故B错误；
C．质点P到两振源的距离差为零，为振动加强点，，可知当时，质点P振动到平衡位置向上振动，选项C错误；
D．质点b到波源S1的距离为3m，质点b到波源S2的距离为9m，质点b到两波源的距离差为
可知b点为振动减弱点，则b点的振幅为Ab=20cm-15cm=5cm=0.05m
在30～54s内，质点经过了24s=2T，则质点b运动的总路程s=8Ab=8×0.05m=0.40m，故D正确。
故选D。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 研究表明，经常低头玩手机易引发颈椎病。若将人的头颈部简化为如图的模型：低头时头部受到重力G、颈椎后面肌肉拉力和颈椎支持力的作用。人的头越低，与竖直方向的夹角就越大，方向可视为不变，则低头的角度增大时（ ）
A. 先变小后变大B. 变大
C. 先变大后变小D. 变大
【答案】BD
【解析】对头部受力分析如图所示
由图可知重力G、拉力和支持力三个力的合力为0，重力G的大小和方向都不变，拉力方向不变，支持力与竖直方向的夹角增大，拉力和支持力都增大。
故选BD。
8. 如图甲所示，倒挂的“彩虹”被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出（如图乙），发生色散。以下分析正确的是（ ）
A. 光线从空气进入冰晶后频率不变
B. 在冰晶中紫光的传播速度大于红光
C. 光线从空气射入冰晶时，增加入射角α可能发生全反射
D. 当入射角α减小，在侧面最先发生全反射的是紫光
【答案】AD
【解析】A．光线从一种介质进入另一种介质，光的频率不变，故A正确；
B．由于紫光的频率大于红光的频率，冰晶对紫光的折射率大于对红光的折射率，根据可知，在冰晶中红光的传播速度大于紫光的传播速度，故B错误；
C．光线只有从光密介质射向光疏介质，才有可能发生全反射，则光线从空气射入冰晶时不可能发生全反射，故C错误；
D．因为可见光中紫光频率最高，折射率最大，根据全反射临界角公式，可知紫光发生全反射的临界角最小；当入射角减小，光线进入冰晶上表面的折射角减小，则光线在侧面射出空气的入射角增大；由于紫光在冰晶上表面的折射角最小，则紫光在侧面射出空气的入射角最大，所以在侧面最先发生全反射的是紫光，故D正确。
故选AD。
9. 我国计划完成下一代北斗系统关键技术攻关，形成由地球同步卫星和中轨道卫星组成的星座体系。如图甲所示，同步卫星a和中轨道卫星b在同一平面内环绕地球同向做匀速圆周运动。两卫星之间距离d随时间t变化关系如图乙所示。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑卫星间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. a与b的轨道半径之比为4∶1
B. a与b的线速度之比为1∶4
C. 图乙中t0的值为
D. a卫星所在处的重力加速度大小为
【答案】AC
【解析】A．由乙图可知，
解得，
即a与b的轨道半径之比为4∶1，故A正确；
B．根据万有引力提供向心力，则有
解得
即卫星的线速度之比为，故B错误；
C．根据线速度、角速度的关系
解得
故a、b卫星的角速度之比为
结合乙图可得
由于a为地球同步卫星，则有
联立解得，故C正确；
D．在地球表面万有引力提供向心力，则有
a卫星所在处则有
结合上述结论
联立解得，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示、为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值的电阻；导轨间距为；一质量为，电阻，长为的均匀金属杆AB水平放置在导轨上，它与导轨的动摩擦因数，导轨平面的倾角为。在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度为，今让金属杆AB由静止开始下滑，下滑过程中杆AB与导轨一直保持良好接触，杆从静止开始到杆AB匀速运动的过程中经过杆的电量，则（ ）
A. 下滑过程中杆AB受到的安培力方向平行导轨向下
B. 杆AB下滑的最大速度为
C. 当杆AB下滑速度为时加速度的大小为
D. 从静止开始到杆AB匀速运动过程R上产生的热量为
【答案】BD
【解析】A．当导体棒AB由静止开始下滑时，根据右手定则可知，导体中感应电流方向由B到A，结合左手定则可知，导体棒AB受到的安培力沿平行导轨向上，故A错误；
B．设导体棒AB的最大速度为，当导体棒的速度最大时，导体棒受力平衡，则有
根据法拉第电磁感应定律可得
由欧姆定律可得
联立代入数据解得，故B正确；
C．当杆AB下滑速度为时产生的感应电动势
根据欧姆定律可得此时通过导体棒的感应电流
对导体棒受力分析，根据牛顿第二定律可得
代入数据解得，故C错误；
D．从静止开始到匀速运动过程中，导体棒移动的位移为x，由法拉第电磁感应定律
结合欧姆定律可得
又因为
解得
根据能量守恒定律可得
解得
则定值电阻产生的热量，故D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 采用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是（ ）
A. 要求斜槽轨道保持水平且光滑
B. 每次小球应从同一高度由静止释放
C. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）图乙为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为5cm，取10m/s2，则：
①小球运动的初速度v0=______m/s；
②小球过B点的竖直方向速度vBy=______m/s；
③图中A点______平抛的起点（选填“是”或“不是”）。
【答案】（1）B （2）1.5 2.0 不是
【解析】（1）A．要求斜槽轨道末端保持水平但是不一定必须光滑，故A错误；
B．为保证小球做平抛运动的初速度相同，则每次小球必须从同一高度由静止释放，故B正确；
C．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑曲线连线，故C错误。
故选B。
（2）①[1]由竖直方向做自由落体运动，有
解得拍摄时间
小球初速度为
②[2]小球过B点的竖直方向速度
③[3]根据小球竖直方向做自由落体运动，若A点为平抛的起点，则AB、BC竖直方向上位移之比应是1∶3，而不是图中3∶5，故A点不是平抛的起点。
12. 利用如图甲所示的电路测量电流表的内阻，实验仪器有：
待测电流表（量程，内阻约）；电流表（量程，内阻约）；直流电源（电动势1.5V，内阻不计）；滑动变阻器（，额定电流）；电阻箱（最大阻值）。
主要实验步骤如下：
（1）①开关闭合，断开，调节滑动变阻器的阻值，使电流表指针偏转到满刻度，读出此时电流表的示数；
②开关、均闭合，同时调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表的示数仍为，并使电流表指针偏转到满刻度的一半，记录此时电阻箱的阻值；若步骤②中记录的电阻箱的阻值为，则电流表内阻的测量值为_____。
（2）若将该电流表改装成量程为电流表A，则改装表A的内阻_____（结果保留2位有效数字）。
（3）为测量一节旧干电池的电动势E和内阻r，现利用电流表A和其他实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中，多次改变电阻箱阻值，记录每组的电阻箱阻值和电流表A的读数I，画出。图像为一条直线，如图丙所示，已知图线的斜率为，纵截距为a，则该电池的电动势______，内阻______。（结果均用字母k、a、表示）
【答案】（1）9.9 （2）0.30 （3）
【解析】（1）由于两次测量过程中，电流表的示数始终不变，而当开关、均闭合，电流表指针偏转到满刻度的一半，此时通过电阻箱的电流与通过的电流相等；电阻箱的阻值为，则电流表内阻的测量值也为。
（2）若将该电流表改装成量程为的电流表A，根据欧姆定律则有
代入数据解得
（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律则有
整理可得
故在图像中其斜率为
解得
纵截距为
联立解得
13. 如图所示，导热良好、粗细均匀的足够长玻璃管开口向上竖直放置，管内用一段高度的水银柱，封闭了长度的空气柱，已知大气压强，初始时环境温度。
（1）缓慢加热玻璃管，使温度升至，求此时空气柱长度；
（2）保持温度不变，将玻璃管缓慢转至开口向下，稳定时求空气柱长度。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）温度从升高到的过程，封闭气体做等压变化，设玻璃管的横截面积为S，由盖-吕萨克定律可得
代入数据解得
（2）保持温度不变，将玻璃管顺时针旋转至开口向下，管内气体的压强为
初始状态，管内气体的压强为
根据玻意耳定律则有
代入数据解得
14. 如图所示，空间存在范围足够大的、相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度方向水平向右，磁感应强度方向垂直纸面向里。建立竖直平面内的直角坐标系，x轴与电场平行。一电荷量为、质量m的微粒从坐标原点出发以与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中，恰好做匀速直线运动，当微粒运动到坐标值为的P点时，电场方向突然变为竖直向上（强弱不变），粒子继续运动一段时间后，正好垂直击中y轴上的某点。仅考虑微粒在第一象限内的运动情况，重力加速度为g。求：
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子在复合场中的运动时间。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）微粒从O到P匀速运动，三力平衡，重力与电场力大小相等，则有
解得
（2）电场变为向上后，电场力与重力等大反向，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
其中轨迹半径
解得，
（3）微粒直线运动时间
圆周运动时间
故总时间
15. 如图所示，倾角为37°的足够长粗糙斜面固定在水平面上，斜面顶端B与一段光滑的圆弧轨道相切于B点，圆弧的轨道半径为，对应的圆心角为53°，在B点放置一质量为的小物块乙，乙刚好不沿斜面下滑。某时刻把质量为的小物块甲从A点由静止释放，甲、乙在B点发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰后经过时间甲乙又第二次碰撞，已知甲与斜面之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，求：
（1）滑块甲与乙发生第一次碰撞前瞬间的速度大小；
（2）滑块甲与乙发生第一次碰撞时乙对甲的冲量大小；
（3）滑块甲与乙发生第二次碰撞前甲、乙之间在斜面上的最大距离。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）设物块甲与乙第一次碰撞前瞬间的速度大小为，根据几何关系，甲从A到B竖直方向下落的距离
根据动能定理有
解得
（2）取斜面向下为正方向，设第一次碰撞后瞬间物块甲、乙的速度分别为、，根据动量守恒定律则有
由机械能守恒定律
解得，
乙对甲的冲量等于甲动量的变化
故乙对甲的冲量大小为
（3）碰后甲以速度反弹，设甲从B点返回圆弧到再回到B点的时间为，在时间内乙以速度匀速运动的距离
设甲返回B点后甲的加速度a，由牛顿第二定律可得
解得
设甲从返回B点到追上乙的时间为，对于甲追乙的过程
代入数据解得
根据题意
联立解得
第二次碰撞前甲、乙之间的最大距离