安徽省江淮协作区2024-2025学年高二下学期期末联合监测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024—2025学年第二学期江淮协作区期末联合监测高二物理注意事项：1、答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2、选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。3、请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4、作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5、保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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.科技发展，造福民众。针对老年人摔倒受伤的痛点，某科技公司打造出了一款老年人行走的“安全气囊”——智能防摔马甲。该装置的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以（）A.减小穿戴者所受合力的冲量B.减小穿戴者动量的变化量C.减小穿戴者所受的重力D.减小穿戴者动量的变化率【答案】D【解析】在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以延长作用时间，从而减小作用力，但是不会改变穿戴者动量的变化量或者穿戴者所受合力的冲量，也不会改变穿戴者所受的重力，2.如图所示为红、蓝两种颜色的光分别通过同一窄缝后在屏上呈现的条纹，下列说法正确的是（）A.产生图甲衍射条纹的是红色光B.图乙的光在真空中传播速度更大C.增大窄缝宽度，衍射会变得更明显D.减小窄缝宽度，屏上光会变得更亮【答案】A【解析】A．波长越长，衍射条纹中央亮纹越明显宽，可知，产生图甲衍射条纹的是红色光，故A正确；B．真空中光速都相同，均为c，故B错误；C．增大窄缝宽度，衍射会变得不明显，故C错误；D．减小窄缝宽度，通过的光会变少，屏上光会变得更暗，故D错误。故选A。3.某发电站利用升压变压器将电压从500V升至10kV进行远距离输电，输送功率为200kW，输电线总电阻为20Ω。输电线上因发热损失的功率为（）A.8kW B.800W C.80W D.8W【答案】A【解析】输电线上电流为则输电线上因发热损失的功率为故选A。4.如图，光滑水平面上，一小球在弹簧弹力作用下做简谐运动，振幅为A。若仅将小球做简谐运动的振幅改为2A，与原来的简谐运动相比，下列说法正确的是（）A.小球的最大动能变为原来的2倍B.弹簧的最大弹性势能变为原来的2倍C.简谐运动的周期变为原来的2倍D.小球经过平衡位置的速度大小变为原来的2倍【答案】D【解析】ABD．小球由最大位移处运动到平衡位置时，对小球，弹簧弹力做功等于其在平衡位置的动能若振幅改为原来2倍，最大弹性势能和最大动能均为原来4倍，最大速度为原来2倍，故AB错误，D正确；C．周期与振幅无关，与小球质量和弹簧劲度系数有关，故周期不变，故C错误。故选D。5.涡流效应可以用来检测金属材料中是否有裂隙、气泡。下图为涡流检测的示意图，激励线圈通变化的电流，从而在金属导体中感应出涡流。若金属导体中有气泡，会影响涡流大小，从而被激励线圈检测到。已知图示时刻激励线圈俯视看为顺时针电流，下列说法正确的是（）A.图示时刻激励线圈的电流在变小B.图示时刻感应磁场方向向上C.感应磁场与激励磁场的方向始终相反D.激励线圈移动到导体内有气泡区域上方时，金属导体中的涡流会增大【答案】B【解析】AB．根据安培定则可知，激励线圈中的电流产生的磁场在金属导体位置的磁场方向整体向下，而金属导体中感应出的涡流产生的磁场在金属导体位置的磁场方向向上，即图示时刻感应磁场方向向上，两磁场方向相反，根据楞次定律可知，图示时刻激励线圈的电流在变大，故A错误，B正确；C．若激励线圈的电流变小，激励线圈中的电流产生的磁场在金属导体位置的磁场减弱，根据楞次定律可知，此时涡流产生的感应磁场与激励线圈产生的激励磁场的方向相同，故C错误；D．导体内有气泡的区域电阻大一些，可知，激励线圈移动到导体内有气泡的区域上方时，金属导体中的涡流会减小，故D错误。故选B。6.已知图甲电流的有效值为，图乙是周期性变化的交变电流，其中时间内为四分之一正弦函数图像，时间内为均匀变化的电流。图乙电流的有效值为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】根据有效值的定义有解得故选C。7.如图为延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A和B。线圈A与电源连接，线圈B与滑动变阻器R构成一个闭合电路。闭合或者断开开关S的时候，在弹簧K的弹力与线圈铁芯磁力的共同作用下，衔铁D与触头C（连接工作电路）连接或者分离。线圈A、B均可认为是理想线圈，下列说法正确的是（）A.闭合开关S，衔铁D会立即下降B.闭合开关S瞬间，电路中有向下流过R的电流C.断开开关S，线圈A中的电流不会立即消失D.若想断开开关S时，衔铁D与触头C更快分离，可以调大R的阻值【答案】D【解析】AB．由题意可知，闭合开关S瞬间，线圈A中产生磁场，铁芯对衔铁有磁场力作用，衔铁D由于受到弹簧K的拉力作用和自身惯性，不会立即下降，穿过线圈B向下的磁通量增加，根据楞次定律的增反减同，可知线圈B所在电路中有向上流过R的电流，故AB错误；CD．断开开关S，线圈A中的电流会立即消失，铁芯中的磁场迅速减小，根据楞次定律可知，线圈B中会产生阻碍磁通量减小的感应电流，继而令铁芯和衔铁不会立即分离，若调大R的阻值，会使感应电流减小，铁芯上的磁性变弱，导致断开开关S时，衔铁D与触头C更快分离，故C错误，D正确。故选D。8.如图，由两个线段和一个半圆组成的边界CDEFG，CDFG与圆心在同一直线上，边界及边界上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。E为圆弧边界最低点，C处有一个粒子源，能在纸面内发射各种速率的带负电粒子，且粒子速度方向与边界CD的夹角均为30°，圆弧半径及CD距离均为R，粒子比荷的绝对值均为k。不计粒子重力及粒子间相互作用力，下列说法正确的是（）A.粒子在磁场中做逆时针圆周运动B.粒子能从圆弧边界射出的最大速度为C.粒子在磁场中运动的最短时间为D.粒子在磁场中运动的最长时间为【答案】D【解析】A．粒子带负电，根据左手定则，粒子在磁场中做顺时针圆周运动，故A错误；B．当粒子从射出时，根据几何关系可知，粒子做圆周运动的半径此时粒子能从圆弧边界射出轨道半径最大，对应速度也最大，令电荷量大小为q，根据解得，故B错误；C．当粒子从边界CD、FG射出时粒子在磁场中运动轨迹圆心角为，此时对应时间最短，则有，故C错误；D．假如粒子从圆弧边界出射点为，若与圆弧相切，此时圆弧对应圆心角达到最大，该粒子在磁场中运动的时间最长，如图所示根据几何关系可知，此时粒子恰好经过点，对应圆心角为，则有，故D正确。故选D。二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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，有选错或不答的得0分。9.水面某处有一个做简谐运动的振动源，以为坐标原点，在水面内建立平面直角坐标系，如图甲所示，、、、的坐标已经标出。时刻振动源开始振动（振动方向垂直于水面），振动源的振动图像如图乙所示，时，点开始振动，时，点第一次到达波峰。下列说法正确的是（）A.波速大小为1m/s B.振动源的振动周期为1sC.点M、N的振动方向始终相反 D.时，点M处于波谷位置【答案】BD【解析】已知时刻振动源开始振动，时，点开始振动，点的坐标为，即波从点传播到点所用时间传播的距离根据波速公式得波速，A错误；B．Q点坐标，到的距离波传播到的时间时第一次到波峰，说明起振后振动到波峰的时间由于波峰是振动的一个特殊状态，从起振到第一次波峰，若起振方向向上，结合图乙，时振动方向向上，振动到波峰的时间为，即解得，B正确；C．波速，周期，由波长公式可得波长点的坐标为，点的坐标为，，,即两点各自距离振动源的差值，不是半波长的奇数倍，所以点、的振动方向不是始终相反，C错误；D．时，波传播的距离点到点的距离为，波从点传播到点所用时间点已经振动的时间因为振动周期，从振动图像可知，时刻振动方向向上，经过，点处于波谷位置，D正确；10.图甲为沿y轴正方向传播的电磁波，发射源位于坐标原点O，其磁场与电场方向分别平行于x、z轴，在y轴正半轴某位置放置如图乙、丙所示的装置检测电磁波。图乙为两根长直天线，中间通过导线连接一个小灯泡，图丙为环形天线，接口处通过导线也连接一个小灯泡。为更好的检测到电磁波，两个装置的放置方式为（）A.图乙长直天线平行于x轴放置B.图乙长直天线平行于z轴放置C.图丙环形天线平面垂直于x轴放置D.图丙环形天线平面垂直于z轴放置【答案】BC【解析】AB．图乙长直天线方向沿电场方向放置时，在电磁波的变化电场作用下，天线中产生交变电流，故A错误，B正确；CD．图丙环形天线平面垂直于磁场方向放置时，在电磁波的变化磁场作用下，天线中产生感应电流，故C正确，D错误。故选BC。三、非选择题：共5小题，共58分。11.一同学准备了两个完全相同的小物块A、B以及一根长轨道、一把刻度尺，长轨道一端倾斜，其余部分为水平直轨道，倾斜部分与水平部分平滑连接，轨道各处粗糙程度可认为相同，整个轨道始终在同一竖直面内。该同学借助这些器材设计“验证动量守恒定律”实验，设计步骤如下：①将轨道固定在水平地面上，并在倾斜部分和水平部分适当位置分别做标记点P、Q，如图所示；②将小物块A从标记点P由静止释放，沿轨道运动，经过标记点Q后直到小物块A停止在水平直轨道上的M点；③将小物块B放置在标记点Q，将小物块A仍从标记点P由静止释放，物块A、B碰撞后最终分别停在水平轨道上的N点、K点；④用刻度尺分别测量QM、QN、QK的线段长度为。（1）若发现小物块A停止位置M点很远，长度超过刻度尺一次性测量的范围。要使QM的线段长度在刻度尺测量范围内，下列操作可行的有______（填字母）。A.降低标记点P的高度B.改用同种材料但质量更大的物块C.改用与地面间动摩擦因数更大材料的物块（2）等式______成立，可验证小物块A、B碰撞过程动量守恒。若两个小物块与地面间的动摩擦因数不同，此等式是否成立？______（选填“是”或“否”）（3）碰撞后，小物块A是否会被弹回？______（选填“是”或“否”）【答案】（1）AC（2）否（3）否【解析】（1）若发现A停在轨道上很远处，可以减小碰前小物块A的速度或者增大小物块在长直轨道上的加速度，故选AC。（2）[1]若小物块A、B碰撞过程满足动量守恒定律，有碰撞前后小物块A、B在长直轨道上做匀减速运动，加速度均相同，有化简得[2]若A、B与地面动摩擦因数不同，上式不能简化，即不成立；（3）当小物块A、B发生弹性碰撞时，小物块A的碰后，仍向右运动，所以小物块A碰后不会被弹回。12.为了安全起见，某些机械设备移动过程中，若检测到人，需要立即停止，有些设备的原理是利用了压敏电阻作为传感器。某同学设计的电路如图甲所示，电源电动势为3V，内阻不计，两个虚线框内分别串接电阻箱和压敏电阻，控制设备接虚线框①两端。当控制设备两端电压降低到0.6V及以下时，控制设备停止运行；所选取的压敏电阻阻值随压力变化的曲线如图乙所示。（1）虚线框①内为______（选填“电阻箱”或“压敏电阻”）。（2）若检测到体重为500N的人位于压敏电阻上时，控制设备恰好停止运行，则电阻箱阻值应设置为______Ω。（3）若该设备改为体重小于500N的人使用，则与（2）相比，电阻箱阻值应调______（选填“大”或“小”）。【答案】（1）压敏电阻（2）40（3）大【解析】（1）若检测到人，压敏电阻的阻值减小，根据串联电路分压特点可知，压敏电阻两端的电压减小，降低到0.6V及以下时，控制设备停止运行，所以虚线框①内应为压敏电阻。（2）由图乙可知压力为500N时，压敏电阻阻值为，根据电路关系可得电阻箱阻值设置为；（3）若该设备改为体重小于500N的人使用，需要在压力更小时控制设备停止运行，此时压敏电阻阻值更大，对应的电阻箱阻值也需要调大。13.如图，底面为直角三角形的直棱柱透明材料，，，一束单色光垂直于AB面射入材料后，恰好在BC面发生全反射并从AC面射出材料。已知入射点到棱A的距离为d，入射点到棱B的距离为2d，光在真空中的速度大小为c。求：（1）该透明材料的折射率；（2）该单色光通过材料的时间。【答案】（1）2（2）【解析】（1）一束单色光垂直于AB面射入材料后，恰好在BC面发生全反射并从AC面射出材料，由图中几何关系可知，该材料发生全反射的临界角为30°，根据可得该透明材料的折射率为（2）光在材料中的速度为由几何关系可知，光在材料中走过的路程为则光通过材料的时间为14.如图，光滑水平面上，质量均为m、高度与上表面粗糙程度均相同的长木板A、B并排一起以大小为的速率向右运动。某一时刻，一个质量也为m的小滑块（可视为质点）以相同的速率水平向左滑上长木板B。当滑块刚滑上长木板A时，滑块的速率为，方向向左，滑块最后恰好没有从长木板A掉下去。已知长木板A的长度为L，