云南省保山市2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1保山市2024~2025学年春季学期期中质量监测高二物理试题卷本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第4页至第6页。考试结束后，请将答题卡交回。满分100分，考试用时75分钟。第I卷（选择题，共46分）注意事项：1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。2、每小题选出答案后，用2B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。在试题卷上作答无效。一、选择题（本大题共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）1.2024年6月1日，我国月球探测器嫦娥六号在月球着陆（如图）。这次月球探测器成功登月为我国在2030年前实现航天员登陆月球奠定了坚实的基础。已知月球质量约是地球质量的、半径约为地球半径的。设地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则月球表面重力加速度为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由可得故选A。2.如图所示为我国最大的射电望远镜“中国天眼”，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（）A.赫兹最早预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在B.电磁波可由周期性变化的电场或磁场产生C.电磁波是纵波且能够发生干涉和衍射现象D.电磁波是一种波，机械波也是一种波，理论上它们是同种性质的波【答案】B【解析】A．麦克斯韦最早预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；B．周期性变化的电场或磁场产生电磁波，故B正确；C．电磁波是横波，故C错误；D．电磁波是一种波，机械波也是一种波，它们具有波的共同特征，机械波是由于机械振动而产生的，因此它们不是同种性质的波，故D错误。故选B。3.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐波，时刻质点P处于波谷位置。从该时刻开始，质点P的速度v、加速度a、位移y、回复力F随时间变化的规律正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】A．由波形图知时刻质点P的速度为零，在0至时间内，质点P沿y轴正方向向平衡位置移动，速度增大，故A正确；BCD．时刻，质点P的位移沿y轴负方向最大，由公式可知时质点P的回复力沿y轴正方向最大，由可知质点P的加速度也沿y轴正方向最大，故BCD错误。故选A。4.无线充电技术在新能源汽车领域应用前景广阔，无线充电利用电磁感应，即变化的磁场在导体中产生电流。系统由发射端（地面充电板）和接收端（车载充电板）组成。如图甲所示，与蓄电池相连的受电线圈置于地面供电线圈正上方，供电线圈输入如图乙所示的正弦式交变电流，下列说法正确的是（）A.时，线圈之中的感应电动势最小B.时，受电线圈中感应电流最大C.时两线圈之间的相互作用力最大D.受电线圈中的电流方向每秒钟改变50次【答案】B【解析】AB．根据图乙可知，0.005s时，电流随时间的变化率最大，即线圈之中磁通量的变化率最大，此时，线圈之中的感应电动势最大，可知，该时刻受电线圈中感应电流最大，故A错误，B正确。C．根据图乙可知，0.01s时，电流随时间的变化率为0，即线圈之中磁通量的变化率为0，此时，线圈之中的感应电动势最小，可知该时刻受电线圈中感应电流最小，没电流，安培力为零，可知，0.01s时两线圈之间的相互作用力为0，故C错误。D．交流电的周期，一个周期内电流方向改变两次，则受电线圈中的电流方向每秒钟改变次数为故D错误。故选B。5.如图，虚线表示位于O点的点电荷Q产生的电场的等势面，相邻等势面间电势差大小相等且为，一氢离子（电荷量为e）仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示。已知氢离子经过a点时的动能为，经过f点时电势能为，下列说法正确的是（）A.点电荷Q带正电 B.氢离子经过b点时动能为C.氢离子经过d点时电势能为 D.【答案】B【解析】AD．由于氢离子做曲线运动，氢离子所受电场力要指向轨迹的凹侧，则氢离子受到吸引力，所以场源点电荷应带负电，点的电势高于点电势，故AD错误；B．氢离子从a点运动到f点过程有，解得所以氢离子从点运动到点过程有解得故B正确；C．氢离子从点运动到点过程有，解得故C错误。6.如图所示，矩形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场宽度为。质量为m、边长为L的正方形线框以速度v匀速穿过磁场区域，则以下说法正确的是（）A.线框进入磁场过程中产生感应电流方向为cbadcB.线框离开磁场过程时a点的电势高于d点的电势C.线框进入和离开磁场的过程中外力F大小相等、方向相反D.线框进入和离开磁场过程中bc两端的电压大小之比为【答案】D【解析】A．线框进入磁场过程中由右手定则知感应电流方向，故A错误；B．线框离开磁场过程中边切割磁感线，边相当于电源，电源方向a到d，即点相当于电源的正极，故点的电势高于点电势，故B错误；C．线框进入磁场和离开磁场的过程中，线框受到的安培力（左手定则可知安培力方向始终向左）由平衡条件知，线框受到的外力F与等大反向，故C错误；D．线框进入磁场过程中bc边切割磁感线，bc边相当于电源，则线框离开磁场过程中ad边切割磁感线，ad边相当于电源故线框进入与离开磁场过程中bc两端的电压大小之比为3∶1，故D正确。7.甲、乙两车在同一条平直道路上行驶，其图像如图所示，已知甲是抛物线，在0时刻切线的斜率为0，则（）A.乙做匀减速直线运动 B.甲的加速度大小为C.时，两车相距 D.两车相遇时两车速度相同【答案】C【解析】A．由题图可知，乙做匀速直线运动，故A错误；B．甲是抛物线，在0时刻切线的斜率为0，则甲车做初速度为零的匀加速直线运动，在内的位移为，由得，甲车的加速度，故B错误；C．由图知乙车的速度大小为时两车的位置坐标分别为，故两车相距，故C正确D．甲、乙两车运动方向相反，故D错误。故选C。8.B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的，称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像（如图甲）。如图乙所示为时刻血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，M、N是这列超声波上两个质点，已知超声波频率为，则下列说法正确的是（）A.经一个周期，质点N到达M所在位置B.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为C.该超声波遇到尺寸约为的人体组织时会发生明显衍射D.从时刻起质点M振动的方程为【答案】BD【解析】A．质点M只会在自己的平衡位置附近做周期性振动，不会随波迁移，故A错误。B．由图可知波长为则波速为故B正确。C．由于，当缝、孔或障碍物的尺寸与波长相比相差不多，或者比波长更小时，才会发生明显衍射，则该超声波遇到尺寸约为的人体组织时不会发生明显衍射，故C错误。D．因可知质点振动的方程为m故D正确。故选BD。9.如图甲所示，理想变压器原线圈与两根平行金属导轨相连，副线圈与定值电阻和热敏电阻相连（其电阻随温度升高而减小），所有电表都是理想电表，已知在原线圈所接导轨的虚线间有垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨间距为，导轨电阻不计，在磁场中两导轨间有一根金属棒垂直横跨在导轨间，棒的电阻，棒在磁场内沿导轨运动的图像如图乙所示，原副线圈匝数之比，定值电阻的阻值，初始时。在金属棒运动过程中，则下列说法正确的是（）A.金属棒在磁场中运动，产生的感应电动势瞬时值为B.当处温度升高后，电流表的示数为C.处温度升高后，电压表V的数值不变D.处温度升高后，变压器的输入功率变大【答案】AD【解析】A．图乙可知周期为2s，导体棒在磁场中运动速度故产生的感应电动势瞬时值为故A正确；B．理想变压器匝数不变，输入电压有效值由于不变，根据由于不知道升温后的阻值，无法判断电流大小，故B错误；C．由于副线圈两端的电压不变，处温度升高时，的阻值减小，根据欧姆定律可知，副线圈回路中的电流增大，则电压表示数可知U减小，故C错误；C．由于副线圈回路中的电流增大，根据可知原线圈电流增大，根据可知变压器的输入功率变大，故D正确。10.如图所示，一轻质弹簧两端连着木块A和B，放在光滑水平面上，一颗子弹以水平速度射入木块A并留在其中（时间极短），已知A的质量为m，B的质量为，子弹的质量为m，则（）A.子弹射入木块A时，子弹和木块A组成的系统动量守恒B.子弹射入木块A时，子弹和木块A组成的系统机械能守恒C.当弹簧压缩最短时，系统的共同速度是D.当弹簧压缩最短时，弹簧的弹性势能【答案】ACD【解析】AB．子弹射入木块时，时间极短，弹簧还没有来得及发生形变，故子弹和木块A组成的系统动量守恒，但子弹在木块内要克服阻力做功，故子弹和木块A组成的系统机械能不守恒，故A正确，B错误；CD．子弹射入木块A，由动量守恒得解得当弹簧压缩最短时，木块A、B共速，子弹、木块A和B组成的系统动量守恒，则有解得系统的共同速度为根据能量守恒可得解得弹簧的弹性势能为故CD正确。第Ⅱ卷（非选择题，共54分）注意事项：第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）11.如图甲所示为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。（1）将实验仪器按要求安装在光具座上，在图中A、B处安装的器材名称是__________、__________。（2）测量头是一个螺旋测微器，实验中，选用红色滤光片测量红光波长，读数时移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第2条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数；转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第8条亮纹的中心，此时手轮上的读数为，如图乙所示，则读数__________。（3）已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，则单色光的波长__________（用题目中给出的字母表示）。（4）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量多个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有__________。A.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量B.“用单摆测重力加速度”的实验中单摆周期的测量C.卡文迪什在扭秤实验中测量万有引力常数D.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量【答案】（1）单缝双缝（2）13.870（3）（4）B【解析】（1）在图中A、B处安装的器材名称是单缝、双缝。（2）根据螺旋测微器的读数可得（3）相邻条纹间的距离故（4）该实验测量相邻亮条纹间的距离，采用了累计测量取平均值法。“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量采用了等效替代法；“用单摆测重力加速度”的实验中单摆周期的测量，采用了累计测量取平均值法；卡文迪什在扭秤实验中测量万有引力常数采用了放大法；“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量采用了多次测量取平均值法，故B正确。12.在“测量金属丝的电阻率”实验中，某学习小组采用的电路图如图甲所示。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最__________（填“左”或“右”）端。闭合开关后，有同学发现当调节滑动变阻器时，电压表的示数会随之变化但始终不为零，可能是因为__________（填“a”或“b”）点接触不良。（2）电路确认无误后，调节滑动变阻器，可获取多组U、I数据，通过图像的斜率可求金属丝的电阻，再通过测量金属丝的长度和直径，便可计算金属丝的电阻率。（3）该学习小组想进一步探究，用铜丝将满偏电流的表头G改装成电流表，设计了如图乙所示的电路，在表头G两端并联长为L的铜丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出图像如图丙所示，则图像斜率_________。若要把该表头改装成量程为的电流表，需要把长__________m的铜丝并联在表头G的两端。（计算结果均保留2位有效数字）【答案】（1）左a（3）3.00.53【解析】（1）[1][2]为了让闭合开关时加在R两端的电压为零，流过R的电流为零，保护电表不被烧坏，滑动变阻器滑片应置于最“左”端。电压表示数会变化但始终不为零，说明滑动变阻器是限流式接法，故“a”点接触不良。（3）[3][4]由图像知（2m−1，6.3mA）、（2.5m−1，7.8mA）、（5m−1，15.3mA）是三组易于读取的数据，根据可得由图甲可知将，，代入公式，即可求出亦或是在图像中找到时，，故。三、计算题（本大题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.如图所示，在平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带负电的粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角，粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知，粒子电荷量大小为q，质量为m，不计粒子重力，求：（1）粒子的速度大小；（2）粒子在磁场中运动的时间。【答案】（1）（2）【解析】（1）带电粒子垂直磁场进入，在洛仑兹力作用下做圆周运动，则由几何关系知解得（2）在磁场中由几何关系知，带电粒子在磁场中运动的圆心角由得14.如图所示，距离地面一定高度的光滑水平桌面上，放置甲、乙两物块（均视为质点），用细线连接并使中间的轻弹簧处于压缩状态（弹簧与两物块未拴接），在水平地面上固定一半径为的竖直光滑圆管轨道，轨道与水平地面相切于D点，直径DB垂直水平地面，C为圆管的入口，其中。现将甲、乙两物块间的细线烧断（时间极短），甲、乙两物块沿水平方向分别向左、向右运动。已知弹簧的弹性势能为，甲、乙两物块的质量分别为、，随后物块乙无碰撞地进入圆管。重力加速度g取，，。求：（1）细线烧断后，物块甲、乙的速度大小；（2）B、C两点的水平间距；（3）物块乙运动到D点时对圆管的压力大小。【答案】（1），（2）（3）139N【解析】（1）细线烧断后，由能量守恒定律与动量守恒，解得，（2