甘肃省2024-2025学年高二上学期期末学业质量监测物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024～2025学年第一学期期末学业质量监测卷高二物理注意事项：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。一、选择题1.下列关于四幅图的说法正确的是（）B.图乙中，处于静电平衡状态的导体腔，左侧A点的电势高于右侧B点的电势C.图丙中，摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附D.图丁中，燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了静电屏蔽原理【答案】C【解析】A．用毛皮摩擦橡胶棒，毛皮上的部分电子会转移到橡胶棒上，从而使橡胶棒带负电，故A错误；B．处于静电平衡状态的导体腔是等势体，各点电势均相等，故B错误；C．摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附，故C正确；D．燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理，故D错误。故选C。2.如图所示，电荷量为的小球A固定在绝缘支柱上，绝缘细绳一端固定在铁架台上，另一端悬挂电荷量为的小球B，静止时，A、B高度相同，细绳与竖直方向的夹角为。已知小球B的质量为，重力加速度为，静电力常量为。若两小球均可看成点电荷，则两小球之间的距离为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】小球B处于静止状态，根据平衡条件可得解得故选A。3.如图所示的U-I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线II为某一电阻的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（）A.电源的电动势为1.0V B.电源的内阻为0.5ΩC.电源输出功率为0.5W D.电源的效率为60%【答案】C【解析】AB．根据闭合电路欧姆定律可得结合直线I可知，电源的电动势为内阻为故AB错误；CD．由图可知，交点的横、纵坐标为电阻R接在这个电源上工作时的电流值、电压值，所以电源的输出功率为电源的效率为故C正确，D错误。故选C。4.如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去。若甲的质量为，乙的质量为，则甲的动能与乙的动能之比为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】以两人组成的系统为研究对象，以甲的速度方向为正方向，由动量守恒定律得甲、乙的速率之比为甲、乙动能之比为故选B。5.某直流电动机的电路如图所示，电动机线圈电阻。某次电动机正常工作时测得电压表读数，电流表示数，提升质量的重物，不计一切摩擦和空气阻力，电表均为理想电表，取。下列说法正确的是（）A.电动机消耗的电功率为B.电动机消耗的热功率为C.电动机的机械功率为D.重物匀速上升时的速度大小为【答案】C【解析】ABC．电动机消耗的电功率电动机消耗的热功率电动机的机械功率故AB错误，C正确；D．重物匀速运动时有解得故D错误。故选C。6.如图所示，边长为a的正方形ABCD顶点上放置两个电荷量均为Q的正点电荷，O为正方形对角线的交点，静电力常量为k，则（）A.O点的电场强度大小为B.D点电场强度方向由O指向DC.O、B、D三点电势相等D.电子从B点移动到O点过程中，电势能增加【答案】B【解析】AB．根据等量同种点电荷电场分布情况可知，O点的电场强度为零，D点的电场强度方向由O指向D，故A错误，B正确；C．由于沿电场方向电势降低，所以B、D两点电势相等，低于O点电势，故C错误；D．电子从B点移动到O点过程中，电场力做正功，电势能减少，故D错误。故选B。7.如图所示，一高空作业的工人重为600N，身上系一条长L=5m的安全带。若工人不慎跌落，当安全带伸直后，工人在安全带的保护下转危为安。为了简化问题，将工人视为质点且跌落后始终沿竖直方向运动，该安全带的缓冲时间t=1s，完成缓冲后工人在空中静止。g取10m/s2，不计空气阻力，以竖直向上为正方向，下列说法正确的是（）A.缓冲过程中，重力对人的冲量为1200N·sB.缓冲过程中，人的动量变化量为-600kg·m/sC.缓冲过程中，安全带对人的冲量为1200N·sD.缓冲过程中，安全带对人的平均作用力为1800N【答案】C【解析】A．以竖直向上为正方向，缓冲过程中，重力对人的冲量为，故A错误；B．安全带刚好伸直时，工人的速度大小为缓冲过程中，人的动量变化量，故B错误；C．缓冲过程中，根据动量定理有解得，故C正确；D．根据可知，缓冲过程中，安全带对人的平均作用力，故D错误。故选C。8.下列说法正确的是（）A.假设地球的磁场是由绕地轴的环形电流引起的，则图甲所示的电流方向正确B.图乙中，闭合线圈远离通电直导线时，线圈中有感应电流C.图丙中，红外体温计是利用体温计辐射出红外线来实现测量人体温度的D.图丁中，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，变化的电场和变化的磁场交替产生，向周围传播，电磁波就是这样形成的【答案】BD【解析】A．根据安培定则可知，图甲所示的环形电流方向不正确，故A错误；B．图乙中，闭合线圈远离通电直导线时，穿过线圈的磁通量变小，线圈中有感应电流，故B正确；C．图丙中，红外体温计是利用人体辐射出红外线来实现测量人体温度的，故C错误；D．图丁中，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，变化的电场和变化的磁场交替产生，向周围传播，电磁波就是这样形成的，故D正确。故选BD。9.某同学设计了一款监测水位的传感器，电路如图所示。绝缘细杆一端连接漂浮在水面上的浮子，另一端与平行板电容器的极板Q连接（极板P固定），上下移动就带动Q上下移动，监测人员通过电流表指针偏转情况就可以远距离得知河水水位的变化。当水位上涨时（）A.电容器的电容增大B.电容器两极板所带的电荷量减小C.PQ极板间的电场强度减小D.通过电流表的电流方向向左【答案】AD【解析】A．当水位上涨时，P、Q极板间的距离在减小，由可得，电容器的电容增大，故A正确；B．由于P、Q极板保持跟电源连接，所以电容器的电压不变，由可得，电容器两极板所带的电荷量增大，故B错误；C．由公式可知，平行板电容器极板间的电场强度增大，故C错误；D．电容器在充电，通过电流表的电流方向向左，故D正确。故选AD。10.动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的增大而减小，为定值电阻，滑动变阻器的滑片已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变，定值电阻的阻值为电源内阻的2倍。当车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，下列说法正确的是（）A.通过定值电阻的电流变小B.定值电阻两端的电压变大C.通过滑动变阻器的电流变大D.电源的输出功率一定变大【答案】BD【解析】ABC．当烟雾浓度增大时，烟雾传感器的阻值变小，电路中总电阻变小，电路中电流变大，定值电阻两端的电压变大，滑动变阻器两端电压变小，通过滑动变阻器的电流变小，故AC错误，B正确；D．由于外电路总电阻大于电源内阻，烟雾传感器的阻值变小时，外电路总电阻与内阻更接近，电源的输出功率变大，故D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共57分。11.某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验。图中是斜槽末端在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球时入射小球的平均落点，为与被碰小球碰后入射小球的平均落点，为被碰小球的平均落点。入射小球和被碰小球的质量分别为。（1）下列说法正确的是_____。A.轨道必须光滑，轨道末端必须水平B.为完成此实验，必须使用的测量器材有天平、秒表、刻度尺C.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放D.入射小球的质量应大于被碰小球的质量，两球的半径相同（2）实验中，需要测量的物理量有_____。A.入射小球开始释放的高度B.平抛射程C.抛出点距地面的高度D.入射小球和被碰小球的质量（3）若测量的物理量满足关系式____（用所测物理量的字母表示），则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量不变。【答案】（1）CD（2）BD（3）【解析】（1）A．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道不需要光滑，轨道末端必须水平，故A错误；B．小球碰撞后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，小球水平位移与初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验要测量小球的质量与水平位移，需要刻度尺与天平，不需要测量时间，不需要秒表，故B错误；C．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证到达底端做平抛运动时的初速度相同，故C正确；D．为防止入射小球碰后反弹，则入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，为了保证发生对心碰撞，两球半径相同，故D正确。故选CD。（2）小球碰撞后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间相等，小球水平位移与初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验要测量小球的质量与水平位移，入射小球开始释放的高度、抛出点距地面的高度不需要测量。故选BD。（3）如果碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间相等，上式两边同时乘以得即12.某同学利用实验室提供的器材测量一种金属丝的电阻率。（1）先用多用电表欧姆挡“10”倍率粗测金属丝的阻值，发现指针处于图甲虚线①的位置，为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到_____（选填“”或“”）挡；在一系列正确操作后指针处于图甲实线②的位置，则该金属丝阻值的测量值为_____。（2）用20分度游标卡尺测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，其读数为_____。（3）现有电源（电动势为，内阻不计）、电流表（量程，内阻约）、电压表（量程，内阻约）、开关和导线若干，以及两个供选择的滑动变阻器：A．滑动变阻器（，额定电流）B．滑动变阻器（，额定电流）为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选_____（填写器材前的字母），实验电路应选择_____。A. B.C. D.（4）测得金属丝接入电路部分的长度为和金属丝直径的平均值为，测得多组电压表示数和对应电流表的示数，根据所测数据画出的图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为，则金属丝的电阻率_____。（用上述物理量字母表示）【答案】（1）×18（2）0.40（3）AA（4）【解析】（1）[1]指针偏转角度过大，应换倍率较小的欧姆挡，将倍率调整到挡；[2]该金属丝阻值的测量值（2）金属丝的直径（3）[1]为减小误差，且金属丝两端的电压调节范围尽量大，则滑动变阻器应采用分压式接法，选阻值较小的A；[2]金属丝阻值约为，由故应采用电流表外接法，实验电路应选择A。（4）由欧姆定律得斜率为金属丝阻值，即由电阻定律得解得电阻率13.如图所示，面积为的矩形线框，处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成角。求：（1）穿过面的磁通量；（2）线框以为轴顺时针转过（虚线位置），该过程中穿过面的磁通量变化量。【答案】（1）（2）【解析】（1）设此时穿过线圈为正面，穿过面的磁通量解得（2）当线框以为轴顺时针转过后，则穿过线圈为反面，穿过面的磁通量解得转动过程中磁通量的变化量解得则该过程中穿过面的磁通量变化量大小为。14.某喷墨打印机的简化模型如图所示。重力可忽略的墨汁微粒，经带电室带上负电后以很小的速度（初速度几乎为0）进入板间的加速电场，并从点沿平行于极板方向的飞入极板间的匀强电场，最终打在垂直于放置的纸上点。已知墨汁微粒的质量为，电荷量为，板间的电压为，极板间的电压为，两极板间的距离为，极板长为，极板右端到纸的距离为。求：（1）墨汁微粒出加速电场时的速度大小；（2）墨汁微粒在极板间运动的时间；（3）墨汁微粒在极板间沿垂直于板面方向运动的距离及点到点的距离。【答案】（1）（2）（3）；【解析】（1）微粒加速电场运动过程中由动能定理有解得（2）微粒在极板间运动的时间解得（3）微粒在极板间的加速度沿垂直于板面方向运动的距离解得微粒从极板间射出时竖直方向的速度速度与极板方向夹角正切值点到点的距离联立解得15.如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，滑块C脱离弹簧后，在水平桌面上匀速运动一段距离，最终从桌面边缘飞出。已知，滑块A、B、C均可看作质点，取，不计空气阻力。求：（1）滑块A、B碰撞结束瞬间，滑块B的速度大小；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。【答案】（1）（2）（3）