四川省川南川东北地区名校2024-2025学年高二上学期期末联考物理试题（含解析）

2024~2025学年度上期高2023级期末联考物理考试时间75分钟，满分100分注意事项：1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案：非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。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，只有一项是符合题目要求的。1.现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式。下列做法可节约用电的是A.台式电脑不使用时，切断显示器和主机的电源B.将LED灯更换为白炽灯C.使电视机长时间处于待机状态D.炎热的夏天在办公室使用空调时，将温度设置为18℃2.关于下列四种情景的说法正确的是A.如图甲，给直导线通电后，其正下方的小磁针会发生偏转B.如图乙，匀强磁场中的闭合线圈转动后，线圈中能产生感应电流C.如图丙，磁铁水平向右运动的过程中，线圈中能产生感应电流D.如图丁，M点与N点的磁感应强度相同3.如图，一根通电直导线垂直放在方向水平向右、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场中，以导线为圆心的圆周上有a、b、c、d四个点，ac为竖直直径，bd为水平直径，直导线垂直于纸面，已知c点的磁感应强度大小为0。下列说法正确的是A.直导线中电流方向垂直于纸面向里B.a点的磁感应强度大小为0C.b点的磁感应强度方向与B的方向成45°斜向右下方D.b点的磁感应强度大小为2T4.振动和波存在于我们生活的方方面面，关于下列四种情景的说法正确的是A.如图甲，人造地球卫星经过地面跟踪站上空，跟踪站接收到的信号频率先减小后增大B.如图乙为干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍C.如图丙，如果孔的大小不变，使波源的频率增大，能观察到更明显的衍射现象D.如图丁，手掌摩擦盆耳使得水花飞溅，是因为摩擦力较大5.如图为某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与其极板间距离d。极板间正对面积S和极板间电介质的介电常数之间关系的装置图，下列说法正确的是A.如图甲，将左极板向上移动一小段距离，静电计指针的张角变大B.如图乙，将左极板向左移动一小段距离，静电计指针的张角变小C.如图丙，向两极板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大D.如图丁，将左极板拿走，静电计指针的张角变为零6.如图所示电路，电表均为理想电表，当将滑动变阻器R₃的滑片P向b端滑动时，下列说法正确的是A.电压表V1的示数变大B.定值电阻R2的功率变大C.电流表A的示数变大D.电源的总功率变小7.如图甲为喷墨打印机的结构简化图。当计算机有信号输入时，墨盒喷出细小的墨滴，经过带电室后带上负电，其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行金属板，最后打到纸上，显示出打印内容。当计算机无信号输入时，墨滴不带电，径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。已知两板间的电压为U，距离为d，板长为L。墨滴的质量为m，电荷量为q，以水平初速度进入平行金属板，假设平行金属板之间为匀强电场，全程仅考虑墨滴受到的电场力。下列说法正确的是A.墨滴穿过电场的过程中受到的电场力大小为B.墨滴穿过电场的过程中竖直方向的位移大小为C.墨滴穿出电场时速度与水平方向的夹角θ的正切值为D.某同学打印的照片如图乙所示，若仅将两板间的电压增大50%，则最终打印稿上出现的照片图样是丙，仅纵向扩大50%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。8.一列简谐横波沿x轴传播，图甲为该波在t=0.4s时的波形图，质点Q的平衡位置位于x=0.5m处，图乙为平衡位置位于x=1.0m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是A.该波沿x轴正方向传播B.该波的波速为2.5m/sC.0~1.2s内，质点Q运动的路程为0.8mD.t=1.2s时，质点Q位于波峰9.如图为一个直流电动机M的工作电路，已知电源的电动势为E=12BV，电源的内阻为r=1.0Ω，电路中的定值电阻R0=1.5Ω，不计电流表内阻。闭合开关S后，发现电动机不转动，此时电流表的示数为I1=4.0A；排除故障后再次闭合开关S，电动机正常工作，此时电流表的示数为I2=2.0A。下列说法正确的是A.电动机的内阻为RM=0.5ΩB.电动机正常工作时，电动机两端的电压为U2=2.0VC.电动机正常工作时，电动机的输出功率为P出=14WD.电动机正常工作时，电源的效率约为=83.3％10.如图，A、B是固定于同一条竖直线上的带电小球，A的电荷量为+Q、B的电荷量为-Q，CD是它们的中垂线，另有一个带电小球E，质量为m、电荷量为+q(q<<Q)，被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点，O点在C点的正上方，A、B、C三点构成边长为d的等边三角形。现将小球E拉到M点，使细线恰好水平伸直且与A、B、C处于同一竖直面内，然后由静止释放小球E，小球E能沿圆弧轨迹运动到最低点C；当它运动到最低点C时的速度大小为v。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，三个小球均可视为点电荷，D点的电势为零。下列说法正确的是A.小球E在C点受到的电场力的合力方向竖直向下，大小为B.小球E在C点时对细线的拉力大小为C.小球A、B所形成的电场中M点与C点的电势差为D.小球A、B所形成的电场中M点的电势为三、实验探究题：本题共2小题，共14分。11.(6分)某学校研学时，组织同学们爬山，到达山顶后，小强想起“用单摆测重力加速度”的实验，便想知道所在山顶的重力加速度大小，他在包里找到可供选择的摆线有：A.0.1m长的细线B.1.0m长的细线C.1.0m长的粗线D.1.0m长的橡皮绳(1)摆线应选用___________(填标号)。(2)单摆做简谐振动时，回复力是由摆球所受(填“重力”或“拉力”)沿轨迹切线方向的分力提供。实验时，测出摆长为l，摆动的周期为T，则重力加速度大小的表达式为g=________(用题中所测物理量的字母表示)。12.(8分)某课外小组在参观工厂时，看到一不再使用被回收的电池，同学们想用物理课上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻，为了方便读数和作图，他们给电池串联了一个阻值为R0=5.0Ω的定值电阻。(1)按如图甲所示的电路进行连接后，发现aa'、bb'和cc'三条导线中有一条内部断开的导线。现将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量ab'间的电压，读数不为零，再测量aa'间的电压，发现读数仍不为零，则导线_________(填“aa'”“bb'”或“cc'”)是断开的。(2)排除故障后，通过多次改变滑动变阻器滑片的位置，得到电压表V和电流表A的多组U、I数据，作出U-I图像如图乙所示由图像可得电池的电动势E=_______V，内阻r=________Ω。(均保留2位有效数字)(3)把小灯泡L和R=8.1Ω的定值电阻与此电池串联，连接成如图丙所示的电路，已知小灯泡L的伏安特性曲线如图丁所示，闭合开关S，则小灯泡的功率约为__________W(保留2位小数)。四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应当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。13.(10分)某物理兴趣小组探究简谐运动的规律。如图甲，现有下端缠有铁丝的粗细均匀的较长木棒，漂浮在水中，水面足够大。把木棒向下缓慢按压一小段距离后释放，木棒在竖直方向上振动，某时刻开始计时，木棒上A点的振动图像如图乙所示，设竖直向上为正方向。求：(1)A点振动的振幅和周期；(2)A点在第10s时的位移和0~10s内通过的路程。14.(14分)如图为密立根测量元电荷电荷量大小的装置，在真空容器中有正对的两平行金属板A和B，两板与外部电路连接，两板相距d=10cm，电源的电动势为E=500V，内阻为r=10Ω，保护电阻R0=40Ω，电阻箱的阻值调为R=200Ω，重力加速度大小取g=10m/s2。现闭合开关S1、S2。(1)稳定后，求A、B两板间的电压：(2)稳定后，从显微镜发现，一个质量为m1=6.4×10-14kg的油滴甲在两板中间处于静止状态，求油滴甲所带电荷量大小；(3)断开S2，稳定后，从显微镜发现，一个质量为m2=1.6×10-13kg的油滴乙在两板中间处于静止状态，求油滴乙所带电荷量大小。15.(16分)如图，光滑绝缘水平桌面位于以ab、cd为边界的水平向右的匀强电场中，电场方向垂直于边界。两小球A和B放置在桌面上，其位置连线与电场方向平行。两小球的质量分别为mA=m、mB=3m，小球A所带电荷量为q(q>0)，小球B不带电。初始时小球A距ab边界的距离为L，两小球间的距离也为L。已知电场区域两个边界ab、cd间的距离为100L，电场强度大小为(a为一定值，单位为m/s2)，现由静止释放小球A，A在电场力作用下沿直线加速运动，与静止的小球B发生弹性碰撞。两小球碰撞时没有电荷转移，碰撞的时间极短，碰撞均为弹性碰撞，两小球均可视为质点。已知：。求：(1)第一次碰撞后A和B的速度大小；(2)第一次碰撞后到第二次碰撞前，A与B间的最远距离；(3)B在出边界cd之前，A与B碰撞的次数。物理参考答案及评分标准一、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，只有一项是符合题目要求的。题号1234567答案AACBACD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。题号8910答案BDADAC1.【答案】A【解析】不使用电器时，关闭其电源，避免能量损耗，台式电脑不使用时，切断显示器和主机的电源符合现代社会倡导的“绿色、低碳、节能”的新型生活方式，故A正确；LED灯将绝大部分电能直接转化为光能，能量利用率高，而白炽灯是通过电流加热灯丝使其达到白炽状态而产生光能，更多地将电能转化为了热能，能量利用率低，因此，将LED灯更换为白炽灯更耗能，故B错误；使电视机长时间处于待机状态，仍会消耗电能，不节能，故C错误；炎热的夏天在办公室使用空调时，将温度设置为18℃，压缩机会持续工作以达到设定温度，从而消耗更乡的电能，因此应将温度设定得高些，故D错误。2.【答案】A【解析】给直导线通电后，产生磁场，便小磁针偏转，故A正确；线圈与磁场平行，磁通量为零，没有变化，不会产生感应电流，故B错误；线圈未闭合，不会产生感应电流，故C错误；磁感线切线的方向表示此点的磁感应强度方向，M、N两点的磁感应强度方向不相同，故D错误。3.【答案】C【解析】c点的磁感应强度大小为0，说明通电直导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即通电直导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，根据右手螺旋定则判断可知，直导线中的电流方向垂直于纸面向外，故A错误；根据右手螺旋定则可知，通电直导线在a点产生的磁感应强度方向水平向右，与匀强磁场进行合成可知，a点的磁感应强度大小为2T，故B错误；根据右手螺旋定则可知，通电直导线在b点产生的磁感应强度方向竖直向下，柑橘平行四边形定则与匀强磁场进行合成可知，b点的磁感应强度大小为T，方向与B的方向成45°斜向右下方，故C正确，D错误。4.【答案】B【解析】人造地球卫星先靠近跟踪站，然后远离跟踪站，根据多普勒效应，跟踪站接收到的信号须率先增大后减小，故A错误；根据波的干涉，波长为的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍，故B正确；如果孔的大小不变，使波源的频率增大，则波的波长减小，则可能观察不到明显的衍射现象，故C错误；用双手摩擦盆耳，起初频率非常低，逐渐提高摩擦的频率，当摩擦的频率等于水的固有频率时，会发生共振现象，此时振幅最大，使水花飞涨，故D锗误。5.【答案】A【解析】将左极板向上移动一小段距离，即两极板的正对面积减小，平行板电容器的电容减小，由于电容器的电荷量不变，电容的定义式即，故两极板之间的电势差增大，静电计指针的张角变大，故A正确；将左极板向左移动一小段距离，两极板间的距离增大，平行板电容器的电容减小，由于电容器的电荷量不变，故两极板之间的电势差增大，静电计指针的张角变大，故B错误；向两极板间插入陶瓷片时，平行板电容器两极板间的介电系数增大，平行板电容器的电容增大。由于电容器的电荷量不变，故两极板之间的电势差减小，静电计指针的张角变小，故C错误；将左极板拿走，相当于两极板间的距离很大，平行板电容器的电容变得很小，由于电容器的电荷量不变，故两极板之间的电势差增大，静电计指针的张角变大，故D错误。6.【答案】C【解析】当将滑动变阻器R3的滑片Р向b端滑动时，R3接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，干路电流变大，电源内阻上的电压变大，路端电压变小，即电压表V1的示数变小，由闭合电路欧姆定律可知，并联部分电压变小，流过R2的电流变小，R2的功率变小，由于总电流变大，则电流表A的示数变大，故AB错误，C正确；电源的总功率P=EI总，电流变大，总功率变大，故D错误。7.【答案】D【解析】两板间的匀强电场的场强大小为，墨滴受到的电场力大小为，故A错误；墨滴穿过电场的过程中做类平抛运动，则有，，又，联立解得，故B错误；墨滴穿出电场时速度与水平方向的夹角θ的正切值为，故C错误；若仅将两板间的电压增大50%，则墨滴竖直方向的位移增大，故D正确。8.【答察】BD【解析】根据图乙可知，t=0.4s时，质点P向下振动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；根据图甲可知，该波的波长为2m，则波速为m/s=2.5m/s，故B正确；0～1.2s内，质点Q运动的路程为m=1.2m，故C错误；该波的周期为0.8s，故t=1.2s时，质点Q位于波峰，故D正确。9.【答案】AD【解析】电动机不转动时，电动机为纯电阻，根据闭合电路欧姆定律有，解得电动机的内阻为=0.5Ω，故A正确；电动机正常工作时，电动机两端的电压为=7V，故B错误；电动机的输入功率为=14W，电动机的热功率为=2W，则电动机的输出功率为=12W，故C错误；电动机正常工作时，电源的输出功率为=20W，电源的总功率为=24W，电源的效率为≈83.3%，故D正确。10.【答案】AC【解析】小球E在C点时，受力分析如图所示，受到A、B两小球的电场力的合力方向竖直向下，大小为，故A正确；由圆周运动可知，联立可得，由牛顿第三定律可知B错误；小球E从M点到C点，根据动能定理得，则，故C正确；又，(C，D两点在同一等势线上)，所以，故D错误。三、实验探究题：本题共2小题，共14分。11.(6分)(1)B(2分)；(2)重力(2分)；(2分)11．【解析】(1)摆线应选用细而不易伸长的线，且长度要适当长一些，B正确。(2)单摆做简谐振动时，回复力是由摆球所受重力沿切线方向的分力提供。根据公式，得到。12.(8分)(1)aa′(2分)；(2)2.8(2分)；1.9(2分)；(3)0.18(2分，0.16~0.21均给分)【解析】(1)一根良好的导线上任何两点都不会存在电势差，若一根导线两端存在电势差，则该导线是断开的。ab'间的电压不为零，则说明aa'或bb'间有一处是断开的，aa'间的电压仍不为零，说明aa'是断开的，则bb'和cc'是良好的。(2)根据闭合电路欧姆定律有，解得，由图像可知，图线纵截距表示电源的电动势，所以E=2.8V，图线斜率的大小等于，所以，解得r≈1.9Ω。(3)由(2)可知电源的电动势E=2.8V，内阻r=1.9Ω，定值电阻R=8.1Ω，由闭合电路欧姆定律可得，代入数据可得，所以，该图线的横截距和纵截距分别为2.8V和280mA，在小灯泡L的伏安特性曲线图中画出该图线，如下图，两图线的交点为(1.05，175)，所以小灯泡的功率约为P=1.05×175×10-3W≈0.18W。四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应当写出必要的