浙江省宁波市奉化区2024-2025学年高二上学期1月期末联考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1二〇二四学年第一学期奉化区高二物理期末考试卷满分：100分考试时间：90分钟考生注意：1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。3.可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。第I卷（选择题）一、选择题I（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列物理量中，哪一个是标量（）A.功 B.冲量 C.动量 D.电场强度【答案】A【解析】功只有大小，没有方向，是标量；冲量、动量、电场强度既有大小又有方向，是矢量。故选A。2.如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A、B、C三个单摆，摆长分别为L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，现将A拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g，对释放A之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（）A.C的振幅比B的大 B.B和C的振幅相等C.B的周期为2π D.C的周期为2π【答案】D【解析】CD．将A拉起一较小角度后释放，则B、C做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关，故B、C单摆的周期均为T=2π，C错误，D正确。AB．当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅最大，固有频率越接近驱动力的频率，振幅越大，故B比C的振幅大，AB错误。故选D。3.大小为F、方向与水平面夹角为θ的恒力作用在物体上，如图所示，由于水平面对物体的摩擦力较大，物体没有被拉动。在时间t内，拉力F对物体的冲量大小为（）A.0 B.Ft C.Ftcosθ D.Ftsinθ【答案】B【解析】根据冲量的定义可得故ACD错误，B正确。故选B。4.下列关于电场和磁场的说法中正确的是（）A.电场强度为零的点，电势一定为零；B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等；C.运动电荷在磁场中某点不受洛伦兹力作用，则该点的磁感应强度不一定为零；D.由B=可知，B与F成正比，与IL成反比。【答案】C【解析】A．电场强度为零的点，电势不一定为零，例如等量正电荷连线的中点处，选项A错误；B．电场强度处处相等的区域内，电势不一定处处相等，例如匀强电场，选项B错误；C．运动电荷在磁场中某点不受洛伦兹力作用，可能是电荷的速度方向与磁场方向平行，而该点的磁感应强度不一定为零，选项C正确；D．磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与F以及IL均无关，选项D错误。故选C。5.对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列判断准确无误的是（）A.甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B.乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度C.丙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹D.丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹【答案】B【解析】A．甲图是圆盘衍射的图样，“泊松亮斑”是在圆盘阴影中心出现的一个亮斑，选项A错误；B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度，选项B正确；C．丙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的奇数倍，则P处是暗纹；若P到、的路程差是波长的整数倍，则P处是亮纹，选项C错误；D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，因为是等厚干涉，则将出现水平干涉条纹，选项D错误。故选B。6.图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（）A.时，弹簧弹力为0B.时，手机位于平衡位置上方C.从至，手机的动能增大D.a随t变化的关系式为【答案】D【解析】A．由题图乙知，时，手机加速度为0，由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为A错误；B．由题图乙知，时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方，B错误；C．由题图乙知，从至，手机的加速度增大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减小，C错误；D．由题图乙知则角频率则a随t变化的关系式为D正确。故选D。7.如图所示，某学习兴趣小组制作了一简易电动机，此装置中的铜线圈能在竖直平面内在磁场作用下从静止开始以虚线OO′为中心轴转动起来，那么（）A.若磁铁上方为N极，从上往下看，铜线框将顺时针旋转B.若磁铁上方为S极，从上往下看，铜线框将顺时针旋转C.不管磁铁上方为N级还是S极，从上往下看，铜线框都将逆时针旋转D.线圈加速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能【答案】A【解析】ABC.若磁铁上方为N极，线圈左边的边电流是向下的，磁场是向左的，故根据左手定则可知安培力是向内的；线圈右边的边电流也是向下的，磁场是向右的，根据左手定则安培力是向外的，故从上向下附视，线圈顺时针转动；若磁铁上方为S极，线圈左边的边电流是向下的，磁场是向右的，故根据左手定则可知安培力是向外的；线圈右边的边电流也是向下的，磁场是向左的，根据左手定则安培力是向内的，故从上向下附视，线圈逆时针转动；故A正确，BC错误；D.线圈加速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能和电路的焦耳热，故D错误．8.如图所示，在水平面上有一个U形滑板A，A的上表面有一个静止的物体B，左侧用轻弹簧连接在滑板A的左端，右侧用一根细绳连接在滑板A的右端，开始时弹簧处于拉伸状态，各表面均光滑，剪断细绳后，则（）A.弹簧恢复原长时时A动量最大B.弹簧压缩最短时A动量最大C.整个系统动量变大D.整个系统机械能变大【答案】A【解析】C．对整个系统分析可知合外力为0，A和B组成的系统动量守恒，系统动量不变，故C错误；ABD．整个系统只有弹簧弹力做功，机械能守恒，设弹簧的初始弹性势能为Ep，则A和B组成的系统动量守恒，可得联立可得可知，当弹簧的弹性势能为零时，即弹簧原长时，A的速度最大，A的动量最大，故A正确，BD错误。故选A。9.如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中刚好做匀速圆周运动，其轨迹半径为。已知电场的电场强度大小为，方向竖直向下；磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法中正确的是（）A.液滴带正电B.液滴的比荷C.液滴的速度大小D.液滴沿逆时针方向运动【答案】B【解析】AB．带电液滴刚好做匀速圆周运动，应满足mg=qE电场力向上，与场强方向相反，液滴带负电，可得比荷A错误，B正确；D．由左手定则可判断，只有液滴沿顺时针方向运动，受到的洛伦兹力才指向圆心，D错误；C．由向心力公式可得联立可得，液滴的速度大小为C错误。故选B。10.如表所示是某种频率的光常温下从真空向介质入射时几种介质对真空的折射率，由表中数据结合相关知识可以知道（）几种介质的折射率介质折射率介质折射率金刚石2.42岩盐1.55二硫化碳1.63酒精1.36玻璃1.5~1.8水1.33水晶1.55空气1.00028A.这种光在玻璃中速度大于在水中的速度B.这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距大于在空气中观测的条纹间距C.光密介质的密度一定大于光疏介质密度D.这种频率的光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射【答案】D【解析】A．由表中数据可知玻璃的折射率大于水的折射率，根据可知，光在玻璃中的速度小于在水中的速度，故A错误；B．这种频率的光在水中的波长小于在空气中的波长，则根据可知，这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距小于在空气中观测的条纹间距，故B错误；C．光密介质的折射率较大，而密度不一定较大，例如：酒精的折射率大于水的折射率，但其密度小于水的密度，故C错误；D．水晶的折射率大于水的折射率，根据可知，这种频率的光在水晶中的临界角较小，则光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射，故D正确。故选D。11.如图所示，电路中开关S闭合，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当滑动变阻器R2滑片向b端移动时，则（）A.电流表读数减小B.电源的效率增大C.微粒P将向下运动D.R3上消耗的电功率增大【答案】C【解析】AD．滑动变阻器R2的滑片向b端移动时接入电路的阻值减小，回路中的总电阻减小，电流增大，电源内阻和R1分得的电压增大，R2和R3两端的电压减小，所以通过R3的电流减小，通过R2的电流增大，即电流表读数增大，根据可知R3上消耗的电功率减小，故AD错误；Ｂ．根据电源的效率可知电源的效率减小，故B错误；C．电容器两极板间的电压等于R2两端的电压在减小，两极板间的电场强度减小，所以微粒P将向下运动，故C正确。故选C。12.频率相同的简谐波源S1、S2，和接收点M位于同一平面内，S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1，S2，同时垂直平面开始振动，M点的振动图像如图所示，则（）A.两列波的波长为2mB.两列波的起振方向均沿x正方向C.S1和S2，在平面内不能产生干涉现象D.两列波的振幅分别为3cm和1cm【答案】B【解析】根据图像可知时M点开始向上振动，故此时一列波传播到M点，起振方向向上，时波形开始改变，说明另一列波传播到M点，此时两列波平衡位置都传到M点，第一列波使M点向下振动，之后振幅减小，则此时M点振动减弱，可知第二列波使M点向上振动。A．S1、S2到M的距离之差为6m，由图可知两列波传到M点的时间差为，根据可得波速为故波长为故A错误；B．根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动，故两列波的起振方向均沿x正方向，故B正确；C．两列波频率相等，在平面内能产生干涉现象，故C错误；D．由和时的位移知第一列的振幅为3cm,，第二列波的振幅为故D错误。故选B。二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题3分共9分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）13.如图所示，将半圆形玻璃砖置于空气中，让单色光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它平直的面上，以下四个光路图中，可能发生的情况是（）A.B.CD.【答案】BD【解析】当入射角小于临界角时，光线在平直面上既发生反射，又发生折射，光线从玻璃砖折射到空气中时，折射角应大于入射角，故AC错误，B正确．若入射角大于等于临界角，则光线在平直面上发生全反射，没有折射光线，故D正确．故选BD．14.一列简谐横波沿x轴传播，周期为2s，t=0时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（）A.该波的波速为1.0m/sB.该波沿x轴正方向传播C.t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反D.t=0.5s时介质中质点a向y轴负方向运动【答案】ACD【解析】A．由图可知，波长为2m，所以波速为，故A正确；B．介质中质点b向y轴负方向运动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误；C．t=0时质点a处于波峰，质点c处于波谷，经过0.25s，即八分之一个周期，质点a沿y轴负方向运动，质点c沿y轴正方向运动，故C正确；D．由于0.5s等于四分之一周期，所以t=0.5s时介质中质点a回到平衡位置，且向y轴负方向运动，故D正确。故选ACD。15.在如图（a）所示的电路中，Rl为定值电阻，R2为滑动变阻器，电表均为理想电表．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端，两个电压表读数随电流表读数变化的图线如图（b）所示．则（）A.电源内电阻的阻值为10ΩB.电源的最大输出功率为1.8WC.滑动变阻器R2的最大功率为0.9WD.图线甲是电压表V2读数随电流表读数变化的图线【答案】BCD【解析】AD．将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，R1的电压和电源的内电压增大，则R2的电压减小，所以电压表V1的示数增大，电压表V2的示数减小，可知图线乙反映的是电压表V1的示数随电流的变化，图线甲反映的是电压表V2的示数随电流的变化，根据闭合电路欧姆定律得电压表V2的示数由图线甲的斜率大小等于，由图知图线②的斜率等于R1，则则得A错误D正确；B．由甲图知：I=0.2A时，U2=4V，则电源的电动势为当时电源的输出功率最大则电源的最大输出功率为B正确；C．将Rl看成电源的内阻，当时，滑动变阻器R2的功率最大，为C正确。故选BCD。非选择题部分三、非选择题（本题共6小题，共55分）16.光虽然与我们的生活息息相关，对人们对光本质的认识却经历了一个漫长的过程，这其中科学实验是认识的重要途径。（1）如图所示，是小明用双缝干涉测量光的波长的实验装置得到的干涉图像，图a是实验时用红色滤光片、双缝间距在光屏上得到的图样；图b是实验时用红色滤光片、双缝间距在光屏上得到的图样；图c是实验时用蓝色滤光片、双缝间距的得到的图样，则：①比较图a和图b，可以说明_________。②比较图a和图c，可以说明_________。③已知图a实验中，测得双缝到屏的距离为0.70m，分划板中心刻线对齐第一级亮条纹中央时手轮读数为，第四级亮条纹所在位置为，则所测光波波长为_______m。（结果保留三位有效数字）（2）该同学在测量介质的折射率的实验中，一束光从空气斜射入某介质，测得入射光线与反射光线的夹角为90°，折射光线与入射光线延长线的夹角为，该介质的折射率_______，光在该介质中传播的速度为_______m/s，（结果均保留三位有效数字）。【答案】（1）对相同色光，双缝间距越小，相邻条纹间距越大对相同双缝，光波长越短，相邻条纹间距越小（2）【解析】（1）①[1]图a的条纹间距比图b小，可以说明对相同色光，双缝间距越小，相邻条纹间距越大。②[2]图a的条纹间距比图c大，可以说明对相同双缝，光波长越短，相邻条纹间距越小。③[3]根据双缝干涉图样中，相邻亮条纹之间的距离可得又因为代入题中所给数据解得（2）[1]根据光的反射定律可得入射角和反射角均为，根据题中折射光线与入射光线延长线的夹角为可得折射角为，则折射率为[2]光在该介质中传播的速度为17.（1）某同学使用螺旋测微器测定其直径d，某次测量结果如图1所示，读数为______mm。用游标卡尺测量其长度，示数如图2所示，由图可知其长度______cm。（2）某同学使用多用电表欧姆挡粗测其电阻，他首先将选择开关置于“×10”倍率，接着将两支表笔短接，旋转欧姆调零旋钮使指针指向0，然后将两表笔分别与该铅笔内芯两端接触，测其电阻时指针如下图所示，该同学接下来应该进行的操作是将选择开关置于“______”倍率处（选填“×1”或“×100”），并重新进行______，再进行测量。（3）若该同学在上一步中正确操作后再次测量时指针如下图所示，则该铅笔内芯的电阻是______。（4）若该铅笔内芯的直径为d，有效长度为L，用伏安法精确测得其电阻为R，则其电阻率为_______。（用该问所给出的物理量表示）【答案】（1）4.700##4.701##4.702（2）×1欧姆调零（3）12##12.0（3）【解析】（1）[1]螺旋测微器读数为[2]游标卡尺读数为（2）[3]由图可知偏转角度过大，电阻值读数太小，为使读数准确，应使指针偏转到表盘中央刻度附近，因此应调小倍率，故选“×1”挡[4]根据欧姆表使用规则，换挡后要重新进行“欧姆调零”，再进行测量（3）[5]由于选择的是“×1”挡，该挡位可估读也可不估读，因此读数为12Ω或12.0Ω（4）[6]根据电阻定律整理得18.碳纤维电暖器采用长丝碳纤维发热体加热，散热均匀、升温快、三分钟可达90℃-100℃额定表面温度，与市场上同类陶瓷式、油汀式等电暖器相比，节电达50%以上，高效节能。碳纤维电暖器价格低廉，使用中无电磁干扰和污染、无灰尘、无噪音。碳纤维电暖器坚固耐用，不易损坏，使用寿命长达20-30年。下表是某型号碳纤维电暖器的一些指标参数：产品型号规格（mm）额定电压（V）额定功率（W）供热面积（m2）RZ-1000900*600*50220100010-12回答下列问题：（1）计算RZ-1000在额定电压下的工作电流；（2）RZ-1000正常工作1h消耗的电能是多少。【答案】（1）4.545A（2）3.6×106J【解析】（1）根据题意可知（2）RZ-1000正常工作1h消耗的电能为19.如图所示，在与水平面成角的光滑金属导轨间连一电源，在相距为的光滑且平行的金属导轨上放一质量为的金属棒，通以的由b向a的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。（取）求：（1）匀强磁场磁感应强度的大小；（2）棒对导轨的压力的大小；（3）若要取最小值，请求出该磁感应强度的方向和大小。【答案】（1）；（2）6N；（3）当B垂直于斜面向上时，有最小值为【解析】（1）金属棒ab受到重力mg、导轨的支持力FN和安培力F作用，力图如图所示根据平衡条件得解得（2）ab棒对导轨的压力与FN大小相等则有（3）若要使B取值最小，即安培力F最小．显然当F平行斜面向上时，F有最小值，此时B应垂直于斜面向上，且有所以解得故当B垂直于斜面向上时，有最小值。20.如图，是某科技小组制做的嫦娥四号模拟装置示意图，用来演示嫦娥四号空中悬停和着陆后的分离过程，它由着陆器和巡视器两部分组成，其中着陆器内部有喷气发动机，底部有喷气孔，在连接巡视器的一侧有弹射器。演示过程：先让发动机竖直向下喷气，使整个装置竖直上升至某个位置处于悬停状态，然后让装置慢慢下落到水平面上，再启动弹射器使着陆器和巡视器瞬间分离，向相反方向做减速直线运动。若两者均停止运动时相距为L，着陆器（含弹射器）和巡视器的质量分别为M和m，与地面间