湖南省三新协作体2024-2025学年高二下学期4月期中联考物理试题含解析

2025年4月高二期中联考(本试卷共8页，15题，考试用时75分钟，全卷满分100分)注意事项：1.答题前，先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，将答题卡上交。一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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.神舟十九号载人飞船在太空中与地面指挥中心保持密切联系，其信息交互依赖于电磁波通信。关于电磁波下列说法正确的是C.麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波2.在某创意电子制作课上，学生小旭搭建了如下图所示的电路，在电路中三个灯泡完全相同，电感的直流电阻和灯泡电阻相等。闭合开关S,电路稳定后，将开关S断开，S断开后关于三个灯泡的说法中正确的是A.灯泡A₁逐渐熄灭B.灯泡A₁立即熄灭D.灯泡A₃逐渐熄灭3.云冰山的风力发电站配备了一批风力发电机组。图甲展示的是云冰山西峰岭上的发电风车，图乙为风车的简化发电模型，风车的扇叶带动内部铜质线圈绕垂直于磁场的水平转轴00′顺时针匀速转动从而产生交流电，图丙呈现的是风车转速为w时，线圈输出电流i随时间t变化的关系，基于以上信息，下列说法正确的是甲乙丙物理试题卷第1页共8页(如图乙所示),线圈与木板的总质量m=0.5kg。导线圈与直线ab交A.10AB.5AC.2A 电压UAD随时间t变化的图像可能是发电站提供的是电压有效值为250V的正弦交流电，远距离输电线的总电阻为100Ω。降压变压器原、副线圈匝数比为5350:11,其中R₁为一定值电阻，的输入功率为3300kW。以下说法中正确的是A.升压变压器原、副线圈两端交流电频率之比为1:4405度0度分的运动位置的连线oC.分子间的作用力与分子距离的关系物理试题卷第3页共8页材料的杂质粒子进行分析，随后将筛选出的电荷量为q,质量为m的粒子导入示，其中回旋加速器D形金属盒半径为R,两金属盒接在电压为U、周期为T乙：回旋加速器A.图甲中，粒子的比荷越大，偏转半径越大B.图甲中，若两种同位素的原子核，在磁场中运动轨迹的直径之比是2:1,则质量之比为4:1C.图乙中，粒子在D形盒中运动时，洛伦兹力对粒子不做功，其冲量为零10.科研人员在实验室内搭建了电磁实验装置，其简化结构图为m=1kg和m₂=2kg的金属棒1、2,垂直放在足够长的水平光滑导轨MNM′N'和PQP'Q上，不计导轨电阻，导轨左右两部分间距分别为1m和2m,并且处于磁感应强度大小均为B=10T的磁场中，左侧磁场方向竖直向下，右侧磁场方向竖直向上。两金属棒接入电路的电阻R₁:R₂=1:2,开始时金属棒2在MP′位置，金属棒1在NQ位置，绕过足够远的光滑定滑轮的绝缘细线连接金属棒2和质量为m₃=3kg的物块3,最初物块3距地面的高度h=3m。物块3由静止开始下落，落地后不反弹，物块3落地时金属棒1、2速率之比v₁:v₂=1:2,物块3从开始运动到落地的过程中通过金属棒1的电荷量为0.2C。金属棒1、2运动过程中和导轨接触良好，g=10m/s²。下列说法正确的是A.物块3从开始运动到落地的过程中，通过金属棒2的电荷量为0.4CB.物块3落地时，金属棒2的速度大小为4m/sC.物块3下落过程中，金属棒1棒上产生的焦耳热为16JD.金属棒2匀速运动的速度为4m/s三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。11.(6分)学校科技节有个自制物理测量仪器的活动，小凯同学计划制作一个能测当地重力加速度的简易装置。他在实验室找到了一段粗细均匀且不可伸长的细线，又在校园的湖边捡了一块外形不规则的小石块当作摆球，准备通过如图甲所示的单摆实验来测定重力加速度。他设计的实验步骤如下：乙①将小石块用细线系好，结点为N,细线的上端固定于0点；②用刻度尺测量ON间细线的长度1;④当小石块第1次摆至最低点时开始用秒表计时，记录其完成50次周期性运动的总时间t,并计算出周期T;⑤改变ON间细线的长度，重复上述操作多次实验，并记录每次对应的I和t⑥根据公式,分别计算出每组1和T对应的重力加速度g,然后取平(1)根据记录的时间t,小凯计算出周期T=_;(2)小凯用ON的长1作为摆长，测得的重力加速度g的测量值(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。(3)小琦认为小凯处理数据的方法不对，于是利用小凯测出的多组摆长1和周期T的值，作出T²-1图线如图乙所示，并计算出图线的斜率，由斜率求出重力加速度g=m/s²(π取3.14,计算结果保留2位小数)。12.(10分)2025年，新能源汽车行业蓬勃发展，对电池材料的性能要求愈发严人员需要对其各项性能指标进行测量，其中一项比较重要的便是其导电性能。实验人员取出其中圆柱状的材料(如图甲),电阻约为100Ω,为了测量其电A.10分度的游标卡尺C.电流表Ai(量程50mA,内阻r₁为100Ω)D.电流表A2(量程100mA,内阻r2约为40Ω)E.电流表A₃(量程1A,内阻r3约为0.1Ω)F.滑动变阻器R(20Q,额定电流1A)物理试题卷第5页共8页G.直流电源E(9V,内阻不计)丙丙(1)用螺旋测微器测得该样品的直径D,用游标卡尺测得该样品的长度L,其(2)为了尽可能精确地测量样品电阻Rx,设计了如图丙所示电路原理图，图中甲电流表应选;乙电流表应选(均选填“A₁”“A2”(3)请补全电路图，注意：滑动变阻器的滑片移至最右端时，两表示数为零。电阻率p=_(用题中已知物理量及所测物理量的字母表示)。四、计算题：本题共3小题，共40分。要求写出必要的文字描述和关系式。13.(10分)如图甲所示，两根光滑的平行金属导轨相距L=1m,导轨电阻不计，导在磁场中匀速下滑。已知导体棒的质量m=0.4kg,g取10m/s²,sin37°=0.6,(3)回路中的总电阻。14.(14分)在某科研机构的实验室中，研究人员正在进行一项关于碰撞力学的实验。他们用一根不可伸长的、长度为L的轻可伸长的、长度为Lx(未知)的轻绳将小球C悬于O₂点，静止时小球C刚好与粗糙水平面接触，但与水平面之间无相互作用力。现将悬挂拉至水平并刚好伸直，将小球A由静止释放，当小球A运动至最低点时，与静止在动摩擦因数为μ=0.5的粗糙水平面上的物块B发生弹性正碰，碰撞后物块B向右运动并与相距L处的小球C发生弹性碰撞，已知小球A、B的质量均为2m,物块C的质量为m,A、B、C均可视为质点，重力加速度大小为物理试题卷第7页共8页(1)求探测板上C点的纵坐标y。;(2)求探测板的横坐标x₀;(3)求离子第二次经过y轴时的纵坐标y与其出发点的横坐标x的关系。物理试题卷第8页共8页2025年4月高二期中联考物理参考答案一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.B【解析】A.电磁波和声波都可以传递信息，故A错误；B.电磁波的速度等于光速，故正确；C.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故C错误；D.变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；稳定的电场周围不能产生磁场，稳定的磁场周围也不能产生电场，故D错误。故选B。2.A【解析】三个灯泡完全相同，线圈直流电阻和灯泡电阻相等，可知闭合S稳定后，流过灯泡A₁的电流比灯泡A₂流过的电流大。某时刻将开关S断开，灯泡A₃立即熄灭，而线圈的自感电动势阻碍电流减小，线圈相当于电源，与灯泡A₁、灯泡A₂重新形成回路，使得灯泡A₁、灯泡A₂都慢慢熄灭，但都不会闪亮。故选A。3.D【解析】A.根据右手定则可知，线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为A→B→C→D,A错误；B.线圈转到竖直位置时磁通量最大，磁通量的变化率为0,B错误；C.当线圈转到图乙所示位置时，电动势最大，电流最大，但电流表测量的是电流的有效值错误；D.由丙图可知，线圈感应电流的瞬时表达式为i=Imcosot,故当风车转速变为2w时，线圈输出最大电流为2Im,线圈输出电流的有效值为√21,D正确。故选D。4.B【解析】由题意可知MN左右部分心形导线圈的有效长度均为1,左右部分线圈受到的安培力均向上且大小相等，由于水平电子测力计所受木板压力恰好为零，对木板、线圈整体，由平衡条件有mg=2nBII,代入题中数据，解得电流大小为I=5A,故选B。5.D【解析】由题意可知，线框进入磁场过程中BC边切割磁感线，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为E=BLv,,AD边电压UAD不随时间t变化，说明线框匀速进入磁场，由于L>2a,当完全进入磁场后，因磁通量不变，则没有感应电流，线框只受到重力，使得线框速度增加，当出磁场时，速度大于进入磁场的速度，由法拉第电磁感应定律可知，出磁场的感应电动势大于进磁场的感应电动势，导致出磁场时的安培力大于重力，导致线框做减速运动，根据牛顿第二定律：则线框做加速度在减小的减速运动，且出磁场过程为AD边切割磁感线，E'=BLv',',v'>v,则线框从磁场中穿出过程中AD边电压UAD随时间t变化的图像只可能是D。故选D。6.C【解析】A.变压器不改变交流电的频率，故升压变压器原、副线圈两端交流电频率之比为I³R等效=I²(R₁+R₂),负载端的等效电阻为则R等效=k²(R₁+R₂),当R₂所在处温度升高时，R₂阻值减小，R等效减小，输电线上的电流变大，输电线路损耗功率变大，D错误；C.由U线=I₃R线可知，I₃增大，I4增大，U线增大，由U₃=U₂-U线可知，U₃减小，故U4减小，由U=U₄-I₄R₁可知，电压表读数U减小，C正确，故选C。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.AC【解析】A.温度越高，速率大的分子比例越多，分子的热运动越剧烈，故A正确；B.微粒的运动是固体小颗粒的无规则运动，即布朗运动，故B错误；C.当两个相邻的分子间距离为ro时，分子间作用力为0,它们间相互作用的引力和斥力大小相等方向相反，故C正确；D.模拟气体压强实验中，气体分子速率不一定相等，因此实验中每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率不一定相等，故D错误。故选AC。8.AD【解析】根据全反射临界角公式有,如图所示：,在直角三角形所以由灯直接发出的光照到冰块上表面时全部能从上表面射出，而光照到冰块四个侧面时都只能从侧面某些部分射出；故选AD。9.BD【解析】A.甲图中，所有粒子通过电场加速后可,加速后的粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力可得,联立可得,可知粒子的比荷,两边平方可,即两种同位素的质量之比为4:1,B正确；C.粒子在D形盒中运动时，洛伦兹力与速度方向垂直，则洛伦兹力对粒子不做功，根据I=Ft可知其冲量不为零，选项C错误；D.根据且可得，质子所能获得的最大动能为,选项D正确。10.BC【解析】A.金属棒1与2串联，相同时间通过的电量相等，故从物块3开始运动到落地过程中通过金属棒2的电荷量为0.2C,A错误；B.对金属棒1,由动量定理有BIL△t=mv₁,又q=I·△t,解得v₁=2m/s,根据物块3落地时1、2速率之比v₁:v₂=1:2,则v₂=4m/s,B正确；C.根据焦耳定律Q=I²Rt,两金属棒的电阻R₁:R₂=1:2,则Q₁:Q₂=1:2,根据能量守恒定律有,得Qi=16J,C正确；D.物块3落地后，1棒向左做加速运动，2棒向右做减速运动，两棒最终匀速运动时电路中电流为零，即两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，则BLv'=2BLv2,得v{=2v2,对两棒分别应用动量D错误。三、非选择题：本题共5小题，共56分。11.【答案】(1)(2分)(2)小于(2分)(3)9.86(2分)【解析】(1)(2)由单摆的周期公式,解得用ON的长1作为摆长，摆长偏短，则测得的重力加速度偏小。(3)设石块重心到N点的距离为R,则实际摆长为L=1+R可得,解得12.【答案】(1)60.5(2分)(2)A₁(2分)A₂(2分)(3)见解析(2分)【解析】(1)根据游标卡尺的读数规则有L=60mm+5×0.1mm=60.5mm。(2)通过电阻的最大电流大约,1A电流表量程偏大，另外两个电流表中，A₂电流表的满偏电流大于A₁电流表的满偏电流，又A₁电流表内阻为定值，根据欧姆定律与串并联知识，应将A₁电流表与待测材料并联后再与A₂电流表串联，又因滑动变阻器阻值太小应用分压式接法，实验器材中没有电压表，可以用已知内阻的电流表A₁与待测电阻并联测电压，即电流表甲选择A₁;乙电流表若选择A₃则量程过大，则应选A₂即可。(3)根据题中要求滑动变阻器的滑片移至最右端时，两表示数为零。则电路图如图所示：◎(4)由电阻定律：,由欧姆定律可知待测电阻阻值：,联立解得电阻率：13.(10分)【答案】(1)8V【解析】(1)0~1s内，磁场均匀变化，由法拉第电磁感应定律有其中S=Lx=4m²,…代入数据，解得Ei=8V;……(1分)(2)根据牛顿第二定律，0~1s内导体棒的加速度为则导体棒进入磁场时的速度大小为v=at₁=6m/s,………(1分)1s后导体棒切割磁感线产生的电动势为E₂=BLv=12V;……(1分)(3)导体棒做匀速直线运动，根据平衡条件：BIL=mgsinθ,……(1分)14.(14分)【答案】(1)√2gl【解析】(1)对小球A根据机械能守恒……………(2分)(2)A与B碰撞过程动量守恒和能量守恒，设碰撞后一瞬间，A、B的速度大小分别为v₁、72,根据动量守恒有2mv₀=2mv₁+2mv₂,………(1分)B向右做匀减速直线运动，运动至C处v²-v²=-2μgL,……(1分)根据能量守恒：解得设小球C在竖直面内做完整的圆周运动在最高点需要的最小速度为U6,,……(1分)根据机械能守恒15.(16分)【答案】(1)yo=-4d(3)任意离子第二次穿越y轴时的纵坐标