湖南省2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理含解析

2024—2025学年高二年级上学期期末检测卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。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。考试时间为75分钟，满分100分一、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.下列说法中正确的是A.地球周围存在磁感线，地磁场的N极在地理南极附近B.穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中一定会产生感应电流C.麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波D.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向2.某同学利用下图所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。以下操作可以使相邻亮条纹的间距增大的是A.将单缝向双缝靠近B.使用间距更大的双缝C.更换频率更低的单色光D.将屏向靠近双缝的方向移动3.图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1m处的质点，Q是平衡位置在x=4m处的质点，M是平衡位置在x=8m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是甲A.该波沿x轴正方向传播，波速大小为40m/sB.质点M与质点Q的运动方向总是相同D.质点P做简谐运动的表达式为4.水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(内阻不计)。现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右上方，如图所示，重力加速度为g,当ab棒静止时A.ab棒受到的安培力方向水平向左B.ab棒受到的安培力大小为C.ab棒受到的支持力大小为D.ab棒受到的摩擦力大小的等量异种点电荷，c、d5.如图所示，在正四面体的顶点a、b分别固定电荷量为Q的等量异种点电荷，c、d为正四面体的另外两个顶点，f是棱ad的中点。若正四面体的棱长为L,静电力常量为k,则以下判断正确的是cA.c点电势高于d点电势B.c点的电场强度大小C.c、d两点的电场强度方向不同D.将电子沿棱从f移动到d,电子的电势能减少第3页(共8页)第4页(共8页)6.如图甲所示，将两大小相同、质量相等的铅球分别静止在海绵桌面和实木桌面的正上方相同高度处，然后同时由静止释放并开始计时，之后两球分别与两桌面发生碰撞。假设碰后两球均不再反弹。测出两桌面受到的压力随时间变化的曲线①和曲线②,如图乙所示，忽略空气阻力。下列说法正确的是甲A.碰撞过程中，左侧铅球动量的变化量更小B.曲线①为左侧海绵桌面受到铅球作用力的图像C.曲线①在t₁~t₂时间段与t轴所围面积小于曲线②在t₁~t₃时间段与t轴所围面积D.曲线②在t₁~t₃时间段，桌面受到的平均压力大小二、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7.下列说法中正确的是A.如图甲，狭缝越窄，单色光通过狭缝后得到的衍射图样中央亮条纹越宽B.如图乙，立体电影原理和照相机镜头表面涂上的增透膜的原理一样C.图丙中，波源沿AB方向运动，B处的观察者接收到的频率高于波源频率D.图丁中，若A球先摆动，则B、C球摆动稳定后，B球周期大，C球振幅大8.磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板A、B和电阻R连接，A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子)以速度v喷入磁场，A、B两板间便产生电压，成为电源的两个电极。若A、B两板之间的磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场，两板间距为d,其余电阻不计，则下列推断正确的是A.A板为电源的正极B.若减小两极板的距离，则电源的电动势会减小C.在磁流体发电机工作的过程中洛伦兹力对电荷做正功D.通过电阻R的电流大小为9.在匀质轻绳上有两个相距16m的波源S₁、S₂,两波源的连线上有三个质点P、Q、M,P与波源S₁相距4m,Q与波源S₂相距4m,M与波源S₁相距9m,如图甲所示。t=0时两波源同时上下振动产生两列绳波，振动图像分别如图乙、丙所丙甲丙A.两列波传播速度的大小均为1m/sB.两列波在第4s末相遇C.0～9s时间内，质点M运动的路程为40cmD.两波源连线上(不含波源处)共有7个振动减弱点10.如图所示，电路中电源电动势为E、内阻为r,R。、R₂为定值电阻，R₁为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。若照射光敏电阻的光照强度减弱，电压表示数变化量的绝对值为△U,电流表示数变化量的绝对值为△I,两电表均为理想电表，定值电阻与电源内阻之间满足R₀=2r。下列说法正确的是A.电流表的示数变小，△U和△I的比值变大B.电容器所带电荷量增大，有从右向左的电流流过R₂C.电路的总功率变小，电源的效率变大D.R。的功率变小，电源的输出功率可能变大三三、非选择题：本题共5小题，共56分。11.(7分)某实验小组利用单摆测量当地重力加速度的值。(1)如图甲所示为某同学在进行实验时用秒表记录的单摆50次全振动所用时间，由图可知该次实验中秒表读数t=S。(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值。将选择开关旋转到“Ω”挡的×10位置时发现指针的偏转角度过大，应将选择开关调至(选填“×1”或“×100”)位置，进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲所示，则电阻丝的阻值约为Ω。68甲0100.00十(2)某同学设计如图乙所示的电路测量该电阻丝的电阻率。在刻度尺两端的接线柱a和b之间接入该电阻丝，金属夹68甲0100.00十0乙实验室提供的器材有：电池组E(电动势为3.0V,内阻约为1Ω);电流表A(量程为100mA);电阻箱R(阻值范围为0～99.990乙实验操作步骤如下：(2)实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示，则重力加速度的大小为(2)实验中，测量不同摆长及对应的周期，用多组实验数据做出摆长与周期平方的图像如图乙所示，则重力加速度的大小为m/s²(π²取9.86,结果保留三位有效数字)。(3)另一名同学不小心，每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的b.根据图乙连接实验电路c.调节电阻箱使其接入电路的阻值最大，将金属夹P夹在电阻丝某位置上d.闭合开关S,调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的阻值R和接入电路的电阻丝长度Le.改变金属夹P的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏，记录R和L数据f.重复上述步骤，得到多组数据①用螺旋测微器测出电阻丝的直径D,示数如图丙所示，读数为mm。12.(9分)某同学欲测量实验室中一根粗细均匀的电阻丝的电阻率，实验步骤如下：丙丁丙②用记录的多组R和L的数据，绘出了如图丁所示图线，截距分别为R。和L。,则电阻丝的电阻率表达式p=(用题中物理量的字母表示)。③分析电流表的内阻对本实验结果(选填“有”或“没有”)影响。第5页(共8页)第5页(共8页)第613.(10分)我国研制的某型号光刻机光学镜头投影原理简化图如图所示，等腰直角三角形ABC为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为R,O为球心，00′为玻璃砖的对称轴。间距为√3R的a、b两束平行紫外光从棱镜左侧垂直AB边射入，经AC边反射后进入半球形玻璃砖，最后会聚于硅片上表面的M点，M点位于O'0的延长线上。半球形玻璃砖的折射率为√3,来自三棱镜的反射光关于轴线OO′对称，光在真空中的传播速度为c。(1)要使射向半球形玻璃砖的光线最强，求三棱镜的折射率至少为多少?(2)求紫外光从进入半球形玻璃砖到传播到M点所用时间为多少?14.(14分)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示。一质量m=1.0×10-²⁰kg、电荷量q=-1.0×10-⁹C的带电的粒子从(-1,0)处由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴做往返运动。忽略粒子的重力。求：(1)(-1,0)处电场强度的大小及方向；(2)该粒子运动的最大动能；(3)该粒子运动的周期。15.(16分)如图所示，质量mA=1kg的物块A在光滑水平平台上向右运动，紧靠在水平平台右端的长木板左侧上表面NQ水平并与平台等高，NQ的长度L=2m,长木板的右侧是半径为R(未知)的光滑圆弧，长木板置于光滑水平面上且质量mc=6kg,其左端有一可视为质点、质量mB=3kg的滑块B。已知滑块B与NQ之间的动摩擦因数μ=0.1。已知滑块A的初速度大小为vo=6m/s,物块A与滑块B发生弹性碰撞后，滑块B刚好未从长木板右侧滑离，碰(1)A和B碰撞后滑块B的速度大小；(2)长木板右侧光滑圆弧的半径R;(3)长木板的最大速度及滑块B最终到Q端的距离。2024—2025学年高二年级上学期期末检测卷填涂范例填涂范例昌老1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写清楚。3.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。20256793456784567023456790578904567890456890124589此栏考生禁填缺考标记□缺考考生由监考员贴条形码，并用2B铅笔填涂左边的缺考标记。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。选对但不全的得3分。三、非选择题：本题共5小题，共56分。Ω 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效物理答案第1页(共4页)2024—2025学年高二年级上学期期末检测卷物理参考答案及评分意见1.B【解析】地球周围存在磁场，不存在磁感线，磁感线是假想的曲线，地磁场的N极在地理南极附近，A错误；穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中一定会产生感应电流，B正确；麦克斯韦认为周期性变化的电场能激发出周期性变化的磁场，空间将产生电磁波，C错误；某处磁感应强度的方向与一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向垂直，D错误。2.C【解析】若想增大相邻亮条纹的间距，由公式可知，需要增大双缝到屏的距离L、增大单色光的波长λ或减小双缝间的距离d,B、D错误；频率更低的单色光波长更长，相邻亮条纹的间距更大，C正确；将单缝向双3.D【解析】由图甲可知该波的波长λ=8m,由图乙可知质点Q振动的周期T=0.2s,质点Q在0.1s时沿y轴负方向运动，故根据同侧法可判断该波沿x轴负方向传播，且波速大小为A错误；质点M与质点Q相差半个波长，则它们的运动方向总是相反的，B错误；由于t=0.75,结合振动图像可知，0.75s时，质点Q的位移为—10cm,C错误；由于πrad/s,,设P质点做简y=Asin(10πt+φo),波形沿x可知10=10sin(10π×0.125+φo),轴负方向平移△x=1m4.C【解析】根据左手定则可知，ab棒受到的安培力与磁场及电流方向垂直，与竖直方向夹角为θ且指向左上方，A错误；根据闭合电路欧姆定律有棒受到的安培力大小为F安=BIL= ,B错误；对ab棒受力分析，如图所示，根据受力平衡可得BILsinθ=f,BILcosθ+N=mg,联立解得支持力大小为,摩擦力大小为,C正确，D错误。5.B【解析】依题意，c、d位于两电荷的中垂面上，电势相等，A错误；由电场强度的叠加原理可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向相同，其大小均为,B正确，C错误；由等量异种电荷电场分布可知，沿棱从f到d方向，与电场强度方向成锐角，而沿电场强度方向电势降低，所以沿棱从f到d电势逐渐降低，将电子沿棱从f移动到d,电子的电势能增加，D错误。6.C【解析】因为两球碰前自由下落的高度相同，所以碰前的速度相等，两球的动量也相等，而碰后两球最终速度均变为零，所以碰撞过程中，两侧铅球动量的变化量相等，A错误；铅球与实木桌面作用的时间较短，而与海绵桌面作用时间较长，所以曲线①为右侧实木桌面受到铅球作用力的图像，B错误；由图可知，曲线①②与时间轴所夹面积表示冲击力的冲量大小，因为两球动量变化量相等，②图像重力冲量大于①,结合动量定理可知，②中冲击力冲量大于①冲击力冲量，C正确；由图可知，铅球的重力mg=Fo,t₁时刻开始两桌面受到压力作用，即铅球下落时间为t₁,根据自由落体运动规律，则有v=gt₁,设铅球受到的平均作用力大小为F,根据动量定理有(F-F₀)(t₃—t₁)=0—(—mv),解得,根据牛顿第三定律可知，桌面受到的平均压力大小为F′=F=物理答案第2页(共4页)错误。7.AC【解析】狭缝越窄，衍射现象越明显，则单色光通过狭缝得到的衍射图样中央亮条纹越宽，A正确；立体电影原理是光的偏振现象，照相机镜头表面涂上的增透膜的原理是光的干涉现象，原理不同，B错误；图丙中，波源沿后，两球周期相等，C球发生共振，振幅大，D错误。8.BD【解析】等离子体进入磁场，根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电为电源的正极，A板带负电为电源的负极，A错误；根据左手定则可知洛伦兹力方向与速度方向始终垂直，所以任何时候都不对电荷做功，C错误；粒子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有,解得E=Bdv,减小两极板的距离d,电源的电9.BD【解析】根据题意，P与波源S₁相距4m,波源S₁的波传至P点需要2s,则由解得v=2m/s,A错误；t=0时刻，两波的距离△x。=16m,则两列波的相遇时刻正确；根据题意可知，两列波的周期T=2s,右侧波在t₃=3.5s时刻传播到质点M,左侧波在t₄=4.5s时刻传播到质点M,可知在0～3.5s时间内，质点M不动，3.5～4.5s时间内，质点M运动半个周期，运动的路程s₁=2A=40cm,4.5～9s时间内，两列波分别在质点M的振动情况恰好相同，即质点M的振幅A′=2A=40cm,运动的路程s₂=9A′=360cm,所以两波源的距离差等于波长的整数倍，则有x₁—x₂=nλ,又x₁+x₂=16m,0<x₁<16m,解得—4<n<4,n可能取—3、-2、-1、0、1、2、3,共有7处，D正确。10.BC【解析】光照强度减弱，R₁电阻增大，总电流减小，电流表示数变小，路端电压增大，R。分压减小，R₁分压增大，电压表示数增大，由闭合电路欧姆定律可知电压表示数的变化量等于R。及r串联部分电压的变化量，故错误；电容器两极板间电压增大，电容器所带电荷量增大，电容器充电，有从右向左的电流流过R₂,B正确；总电流变小，由功率关系可知R。的功率变小，电源总功率变小，电源的输出功率,可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，由于R。=2r,11.(1)96.6(1分)(2)9.86(2分)(3)③(2分)不变(2分)(2)根据,可得,从图像中可知斜率,解得g=9.86m/s²。(3)根据可得T²+r,L—T²图像纵轴截距为正，图像为③;图像斜率仍为,对重力加速度的测量无影响。物理答案第3页(共4页)12.(1)×1(1分)15(2分)(2)①0.510(或0.511、0.499)(2分)②(2分)③没有(2分)【解析】(1)选择开关拨到“×10”挡测量时，发现指针的偏角过大，说明电阻丝的阻值较小，故应换用×1挡；换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲所示，则电阻丝的阻值约为15×1Ω=15Ω。(2)①螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图丙可知电阻丝的直径D=0.5mm+1.0×0.01mm=0.510mm。②由题意可知，电流表每次满偏时，外电路阻值相同，则有,整理可得可得R—L图像的斜率绝对值|,解得③根据上面分析可知，电流表的内阻对图像的斜率无影响，所以电流表的内阻对本实验结果没有影响。【解析】(1)依题意，可知光射到三棱镜AC边的入射角为45°,光的全反射临界角满足所以三棱镜的折射率至少为√2(1分)(2)作出a光线的光路如图所示，