广西部分学校2024-2025学年高二上学期期末物理试题（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE12024年秋季学期高二年级期末教学质量监测物理试题本试卷满分100分，考试用时75分钟。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一章。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.内通过导线某横截面的电荷量为，则导线中的电流为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据电流强度的定义，导线中的电流为故选B。2.在如图所示的两种电场中，分别标记有a、b两点。下列说法正确的是（）A.图甲中与点电荷等距的a、b两点电场强度相同B.图甲中与点电荷等距的a、b两点电势不同C.图乙中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度相同D图乙中b点电势低于c点电势【答案】C【解析】A．根据，可知等间距的a、b两点电场强度大小相等、但方向不同，即a、b两点电场强度不相同，故A错误；B．在点电荷形成的电场中，等势面是以点电荷为球心的同心球面。图甲中a、b两点在同一等势面上，所以a、b两点电势相同，故B错误；C．对于图乙中两等量异种电荷连线的中垂线，其为等势线，根据对称性和电场线的分布可知，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，即电场强度相同，故C正确；D．沿着电场线方向电势逐渐降低，所以图乙中b点电势高于c点电势，故D错误。故选C。3.锤子是常用装修工具。铺木地板时，调整地板之间衔接平整，需要用锤子轻轻敲打；把铁钉钉入坚硬的木板需要用锤子重重敲打。关于两种情况下选用的锤子及理由，以下说法正确的是（）A.钉铁钉时，应选铁锤快速敲打，以获得较大的打击力B.钉铁钉时，应选木锤快速敲打，以获得较小的打击力C.铺地板时，应选铁锤低速敲打，以获得较小的打击力D.铺地板时，应选木锤低速敲打，以获得较大的打击力【答案】A【解析】AB．根据动量定理得解得钉铁钉时，为了获得较大的打击力F，应选择铁锤快速敲打。选择铁锤是增大锤子的质量m，选择铁锤还可以减小铁锤与铁钉的作用时间t，快速敲打是增加铁锤的初速度v0，A正确，B错误；CD．根据铺地板时，为了获得较小的打击力F，应该选择木锤低速敲打。选择木锤是为了减小锤子的质量m，选择木锤还可以增加木锤与地板的作用时间t，低速敲打是减小木锤的初速度v0，CD错误。故选A。4.如图所示，电动势为4V的电源跟一个阻值为8Ω的电阻连接成闭合电路，理想电压表测得电源两端的电压为3.2V，则电源的内阻为（）A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω【答案】B【解析】根据闭合电路欧姆定律有根据欧姆定律有解得5.图中的实线表示电场线，虚线MN表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。下列说法正确的是（）A.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能B.M点的电势低于N点的电势C.粒子在MN间一定做加速运动D.粒子在M点的速度大于在N点的速度【答案】A【解析】A．若粒子从M运动到N，电场力方向沿电场线切线指向轨迹内侧，则电场力方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，若粒子从N运动到M，电场力方向沿电场线切线指向轨迹内侧，则电场力方向与速度方向夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，则粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故A正确；B．由于等势线垂直于电场线，分别作出经过M点与N点的两条等势线，沿电场线电势降低，可知，M点的电势高于N点的电势，故B错误；C．结合上述可知，若粒子从M运动到N，粒子做加速运动，若粒子从N运动到M，粒子做减速运动，故C错误；D．结合上述，若粒子从M运动到N，电场力方向与速度方向夹角为锐角，粒子做加速运动，若粒子从N运动到M，电场力方向与速度方向夹角为钝角，粒子做减速运动，可知，粒子在M点的速度小于在N点的速度，故D错误。故选A。6.科考队进入某一磁矿区域后，发现原来指向正北的指南针的N极逆时针转过（如图所示的虚线），设该处的地磁场磁感应强度的水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度的水平分量的最小值为（）A. B. C.B D.2B【答案】A【解析】合磁场的方向沿虚线方向，根据矢量合成满足三角形法则，所以该磁矿产生的磁感应强度的水平分量的最小值垂直于合磁场，大小为。7.如图所示，质量相等的带电粒子A、B，带电荷量之比，它们以相等的速度从同一点出发，沿着与电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在D、C点，忽略粒子重力的影响，则（）A.A和B运动的加速度大小之比为B.A和B在电场中运动的时间之比为C.A的动能变化量比B的动能变化量小D.A的电势能变化量大小比B的电势能变化量大【答案】C【解析】B．粒子在电场中做类平抛运动，竖直方向上有解得由于可以解得A和B在电场中运动的时间之比为，故B错误；A．根据牛顿第二定律有解得由于可以解得A和B运动的加速度大小之比为，故A错误；C．根据动能定理有则有由于可以解得A和B动能变化量之比为1:3，即A的动能变化量比B的动能变化量小，故C正确；D．根据电场力做功与电势能的关系有则有可以解得A和B电势能变化量大小之比为1:3，即A的电势能变化量大小比B的电势能变化量小，故D错误。故选C。8.下列说法正确的是（）A.经典的电磁场理论可以很好地解释黑体辐射B.原子量子化的能量值叫能级C.温度升高时，热辐射中波长较长成分占比越来越大D.原子的能量是量子化的【答案】BD【解析】A．经典的电磁场理论不能很好地解释黑体辐射，普朗克为了对黑体辐射进行理论解释，提出了量子观点，选项A错误；B．原子量子化的能量值叫能级，选项B正确；C．温度较低时，热辐射主要以不可见的红外光进行辐射，温度升高时，热辐射中最强的波长成分在可见光区域，因此随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越强，波长较长的成分占比越来越少，选项C错误；D．根据波尔理论，原子的能量是量子化的，选项D正确。故选BD。9.电容器是一种常用的电学元件，在电工、电子技术中有着广泛的应用。关于电容式压力传感器（如图所示）在生活中的应用，下列说法正确的是（）A.在力F增大的过程中，电容变大B.在力F增大的过程中，电流计中的电流从b流向aC.在力F增大的过程中，电容器处于放电状态D.在力F增大的过程中，电容器间的电场强度增大【答案】ABD【解析】A．根据可知，在力F增大的过程中，电容极板间距减小，则电容变大，故A正确；B．根据，解得在力F增大的过程中，电容极板间距减小，则极板所带电荷量增大，电容器处于充电状态，上极板与电源正极连接带正电，则上极板失去电子，可知，电流计中的电流从b流向a，故B正确；C．结合上述，在力F增大的过程中，电容器处于充电状态，故C错误；D．根据，在力F增大的过程中，电容极板间距减小，则电容器间的电场强度增大，故D正确。故选ABD。10.在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，理想电流表和理想电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。该电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻分别是（）A.22W B.20W C. D.【答案】AC【解析】电动机停止转动时，电动机为纯电阻。因为理想电流表和理想电压表的示数分别为0.5A和1.0V，则电动机线圈电阻电动机恢复正常运转时，电动机输出功率其中分别为15.0V、2.0A联立以上解得故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图所示，某同学利用两个半径相同的小球探究碰撞中的不变量，所测数据如表。小球的质量/g小球的水平射程/cmM1M2OPOMON20.932.656.012.567.8（1）若平抛时间为0.3s，则碰前小球2的质量与其做平抛运动的水平初速度v2的乘积________。碰后各自质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积之和________。（结果均保留一位有效数字）（2）实验结论是________________________________________________________________。【答案】（1）0.060.06（2）在误差范围内，两小球碰撞过程中满足系统动量守恒【解析】（1）[1]若平抛时间为0.3s，则有则碰前小球2的质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积为[2]碰后小球2和小球1的速度分别为碰后各自质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积之和为（2）根据可得实验结论是：在误差范围内，两小球碰撞过程中满足系统动量守恒。12.某班级物理学习小组的同学们对伏安法测电阻产生了浓厚的兴趣，为了测量电阻大约为的某金属丝阻值的准确值，实验室提供了如下器材：A.直流电源E（电动势约为5V，内阻不计）；B.电流表A（量程为0~0.6A）；C.电压表V1（量程为0~5V，内阻约为）；D.电压表V2（量程为0~3V，内阻约为）；E.开关一个，导线若干；F.定值电阻（阻值为）；G.滑动变阻器R（阻值范围为，允许通过的最大电流为2.0A）。（1）A同学设计了如图甲所示电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_______（填“左”或“右”）端；闭合开关后，发现电压表有示数，电流表没有示数，可以判定电路故障为______。（2）排除故障后，细心的B同学发现A同学设计的电路中电流表的量程太大，实验中读数误差会比较大，为了使电表有较准确的读数，B同学又重新选择了实验器材并设计了如图乙所示的电路图，并用这个电路测得V1、V2的读数分别为、，则金属丝电阻的表达式为______（用题目中的物理量符号表示）。（3）你认为B同学关于的计算结果和真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。【答案】（1）右电流表被短路（2）（3）偏小【解析】（1）1]滑动变阻器采用限流式接法，闭合开关之前，应使滑动变阻器接入电阻达到最大，即闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于右端；[2]闭合开关后，发现电压表有示数，电流表没有示数，可以判定电路故障为电流表被短路。（2）通过定值电阻的电流忽略电压表的分流，则金属丝电阻的表达式为解得（3）结合上述可知，实验中忽略了电压表V2的分流影响，使得电流的测量值偏大，则B同学关于的计算结果和真实值相比偏小。13.某种金属板M有一个电子发射源，能不停地向各个方向发射不同速率的电子。在M旁放置一个平行正对的金属板N，M、N间距d为10cm。如果用导线将M、N连起来，从M射出的电子落到N上便会沿导线返回M，从而形成电流。现在不把M、N直接相连，而按图示在M、N之间加电压U，发现电压从0逐渐升高时，回路中的电流逐渐减小，当时电流表中恰好没有电流。已知电子的质量，所带的电荷量，重力不计，求：（1）外加电压在M、N之间形成的电场的方向；（2）当时M、N之间形成的电场的电场强度大小；（3）从M板上射出的电子的最大速度。【答案】（1）水平向右，由M指向N；（2）；（3）【解析】（1）要使电子向右运动无法到达N板，则电子所受电场力方向水平向左，所以板间电场方向为水平向右，由M指向N。（2）根据解得（3）对速度最大的电子，恰好运动到N板但不接触，此时速度为0，由动能定理，有解得电子的最大初速度14.如图甲所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化的图线如图乙所示，其中A、B两点的数据是滑P在滑动变阻器的两个不同端点得到的数据。求：（1）电源的电动势和内阻；（2）定值电阻的阻值；（3）滑动变阻器的最大阻值。【答案】（1）20V，20Ω（2）（3）【解析】（1）题中图乙中AB延长线，交U轴于20V处，交I轴于1.0A处，所以电源的电动势为E＝20V内阻r＝=20Ω（2）当P滑到R3的右端时，、均被短路，电路参数对应图乙中的B点，即U2＝4VI2＝0.8A得又因为得（3）当P滑到R3左端时，由图乙知此时U外＝16VI总＝0.2A所以因为得15.如图所示，一轻弹簧放在光滑绝缘的水平面上，左端连着绝缘小球B，右端连在固定板上，整个装置处在电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现把一质量为m、带电荷量为的小球A，从与小球B距离s处自由释放，小球A与