湖南省岳阳市2024-2025学年高二下学期期末教学质量监测物理试卷（含答案）

第第页湖南省岳阳市2024-2025学年高二下学期期末教学质量监测物理试卷一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给的四个选项中，只有一项符合题目要求。1．如图是我国一架第五代战斗机“歼-20”，演习中它正沿斜向上做匀加速直线运动，除了所受的重力以外，它还受到其它力的合力F，下图中F的示意图可能正确的是（）A． B．C． D．2．如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻R，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（）A．电流表的示数不变 B．电压表的示数增大C．原线圈输入功率减小 D．电阻R消耗的电功率增大3．两个等量异种电荷的连线的中垂线组成的面，我们称它为中垂面。在中垂面上的两个同心圆如图所示，圆心O处在等量异种电荷连线上的中点，圆上有M、N、P三个点，下列说法中正确的是（）A．N点电势一定大于M点的电势B．N点场强一定小于M点的场强C．一个电子在M、P点的电势能相等D．一个电子在M、P点所受电场力不相同4．锂电池体积小、容量大、电压稳定，在手机中广泛应用。它主要依靠锂离子在正极（含锂化合物）和负极（碳材料）之间移动来工作，其原理如图所示。若某款手机锂电池的电动势3.7V，电池容量5000mA⋅hA．正常通话时，电池输出的功率为0.37WB．电池充满电后，手机能正常通话25hC．图示状态是电池充电状态，将电能转化为化学能D．图示状态是电池内部电场对锂离子的静电力做负功，将化学能转化为电能5．滑雪是大众喜欢的冰雪项目之一，有一滑雪爱好者沿斜坡ABC的顶端A由静止开始匀加速下滑（此过程人不做功），经斜坡中点B时调整姿势采用犁式刹车方式开始匀减速，滑至坡底C时速度恰好为零，若滑雪者可视为质点，用v、x、t、a、E分别表示滑雪者下滑时的速度、位移、时间、加速度、机械能（以C为零势能点），则下列图像可能正确的是（）A． B．C． D．6．如图甲所示，在xOy平面内有两个沿y轴方向做简谐运动的点波源S1和S2分别位于x=−5m和x=7m处，某时刻波源S1在x轴上产生的波形图如图乙所示，波源S2的振动图像如图丙所示，由两波源所产生的简谐波波速均为13m/s，质点a、b、p的平衡位置分别位于A．波源S1的振动频率大于波源B．质点a的振幅为5C．当t=5sD．在30s∼54二、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，有选错的得0分。7．研究表明，经常低头玩手机易引发颈椎病。若将人的头颈部简化为如图的模型：低头时头部受到重力G、颈椎后面肌肉拉力FT和颈椎支持力FN的作用。人的头越低，FNA．FN先变小后变大 B．FC．FT先变大后变小 D．F8．如图甲所示，倒挂的“彩虹”被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出（如图乙），发生色散。以下分析正确的是（）A．光线从空气进入冰晶后频率不变B．在冰晶中紫光的传播速度大于红光C．光线从空气射入冰晶时，增加入射角α可能发生全反射D．当入射角α减小，在侧面最先发生全反射的是紫光9．我国计划完成下一代北斗系统关键技术攻关，形成由地球同步卫星和中轨道卫星组成的星座体系。如图甲所示，同步卫星a和中轨道卫星b在同一平面内环绕地球同向做匀速圆周运动。两卫星之间距离d随时间t变化关系如图乙所示。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑卫星间的作用力，下列说法正确的是（）A．a与b的轨道半径之比为4∶1B．a与b的线速度之比为1∶4C．图乙中t0的值为24D．a卫星所在处的重力加速度大小为g10．如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值R=8Ω的电阻；导轨间距为L=1m；一质量为m=0.1kg，电阻r=2Ω，长为1m的均匀金属杆AB水平放置在导轨上，它与导轨的动摩擦因数μ=35，导轨平面的倾角为θ=30°。在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T，今让金属杆A．下滑过程中杆AB受到的安培力方向平行导轨向下B．杆AB下滑的最大速度为8C．当杆AB下滑速度为2m/s时加速度的大小为D．从静止开始到杆AB匀速运动过程R上产生的热量为0.64三、非选择题：本题共5小题，共56分。11．采用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是（）A．要求斜槽轨道保持水平且光滑B．每次小球应从同一高度由静止释放C．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）图乙为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为5cm，取10m/s2，则：①小球运动的初速度v0=m/s；②小球过B点的竖直方向速度vBy=m/s；③图中A点平抛的起点（选填“是”或“不是”）。12．利用如图甲所示的电路测量电流表A1待测电流表A1（量程0∼3mA，内阻约10Ω）；电流表A2（量程0∼6mA，内阻约5Ω）；直流电源E（电动势1.5V，内阻不计）；滑动变阻器R1（0∼2000主要实验步骤如下：（1）①开关S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R1的阻值，使电流表A1指针偏转到满刻度，读出此时电流表②开关S1、S2均闭合，同时调节滑动变阻器R1和电阻箱R2，使电流表A2的示数仍为I0，并使电流表A1指针偏转到满刻度的一半，记录此时电阻箱R2的阻值；若步骤②中记录的电阻箱R（2）若将该电流表A1改装成量程为0∼100mA的电流表A，则改装表A的内阻RA（3）为测量一节旧干电池的电动势E和内阻r，现利用电流表A和其他实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中，多次改变电阻箱阻值，记录每组的电阻箱阻值R0和电流表A的读数I，画出1I−R0。图像为一条直线，如图丙所示，已知图线的斜率为k，纵截距为a，则该电池的电动势E=，内阻13．如图所示，导热良好、粗细均匀的足够长玻璃管开口向上竖直放置，管内用一段高度h=19cm的水银柱，封闭了长度L1=24cm的空气柱，已知大气压强（1）缓慢加热玻璃管，使温度升至T2=350K（2）保持温度T1不变，将玻璃管缓慢转至开口向下，稳定时求空气柱的长度L14．如图所示，空间存在范围足够大的、相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度方向水平向右，磁感应强度方向垂直纸面向里。建立竖直平面内的直角坐标系xOy，x轴与电场平行。一电荷量为+q、质量m的微粒从坐标原点出发以与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中，恰好做匀速直线运动，当微粒运动到坐标值为a,a的P点时，电场方向突然变为竖直向上（强弱不变），粒子继续运动一段时间后，正好垂直击中y轴上的某点。仅考虑微粒在第一象限内的运动情况，重力加速度为g。求：（1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小；（3）粒子在复合场中的运动时间。15．如图所示，倾角为37°的足够长粗糙斜面固定在水平面上，斜面顶端B与一段光滑的圆弧轨道AB相切于B点，圆弧AB的轨道半径为R=94m，对应的圆心角为53°，在B点放置一质量为M=0.3kg的小物块乙，乙刚好不沿斜面下滑。某时刻把质量为m=0.1kg的小物块甲从A点由静止释放，甲、乙在B点发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰后经过时间6s甲乙又第二次碰撞，已知甲与斜面之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取（1）滑块甲与乙发生第一次碰撞前瞬间的速度大小；（2）滑块甲与乙发生第一次碰撞时乙对甲的冲量大小；（3）滑块甲与乙发生第二次碰撞前甲、乙之间在斜面上的最大距离。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】解：战斗机沿斜向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，其受到的合外力方向与速度方向一致，即斜向上。战斗机受重力和其他力的合力F，两个力的合外力斜向上，由此可知只有F为斜向上的特定方向时，才能满足合外力的方向要求。故答案为：B【分析】本题考查牛顿第二定律的应用，核心是合外力方向与匀加速直线运动的速度方向保持一致。先明确物体的运动状态对应的合外力方向，再对物体进行受力拆分，分析重力与其他力的合力的合成效果，判断出只有选项B中的F能让两个力的合外力沿斜向上的速度方向。2．【答案】D【解析】【解答】解：理想变压器的电压比满足U1U2=n开关S闭合后，副线圈电路的总电阻减小，由I2=U理想变压器的电流比满足I1I2=n原线圈的输入功率P1=U1I电阻R消耗的电功率PR=I22R，故答案为：D【分析】本题考查理想变压器的基本规律，涉及电压比、电流比以及输入输出功率的关系。先根据理想变压器的电压规律判断副线圈电压的变化，再分析开关闭合后副线圈总电阻的变化，由欧姆定律得出副线圈电流的变化；结合电流比规律判断原线圈电流的变化，再根据功率公式分析原线圈输入功率和电阻R的功率变化，逐一判断各选项的正误。3．【答案】C【解析】【解答】解：等量异种点电荷的中垂面为等势面，M、N、P三点均在中垂面上，因此三点电势相等，故A错误。等量异种点电荷的场强分布规律为，中垂面上离圆心o越近，场强越大，N点离o点更近，因此N点场强大于M点场强，故B错误。M、P点电势相等，电子的电势能Ep=qϕ，电子的电荷量q不变，因此电子在MM、P点离o点的距离相等，等量异种电荷的中垂面上，等距点的场强大小相等、方向均平行于电荷连线，因此两点场强相同；电场力F=qE，则电子在两点所受电场力相同，故D错误。故答案为：C【分析】本题考查等量异种电荷的电场分布、电势和电势能以及电场力的判断，核心是掌握等量异种电荷中垂面的电场和电势特点。先明确等量异种电荷的中垂面为等势面，据此判断三点电势关系和电子的电势能关系；再根据中垂面上场强的分布规律，判断N、M点的场强大小，结合场强的矢量性判断M、P点的场强是否相同，进而分析电场力的关系，逐一判断选项。4．【答案】D【解析】【解答】解：电池的总功率P=EI=3.电池容量q=5000mA⋅h，正常通话电流I=100mA，通话时间t=q电池内部电流方向为从负极到正极，图示中锂离子从负极移向正极，对应电池的放电状态，放电过程中化学能转化为电能，故C错误。电池内部电场方向由正极指向负极，锂离子带正电，在电场中受到的静电力方向由正极指向负极，而锂离子实际向正极移动，因此静电力做负功，放电过程中电池的化学能转化为电能，故D正确。故答案为：D【分析】本题考查电源的工作原理、功率计算和电池容量的应用，涉及充放电的能量转化和电场力做功的判断。先根据功率公式计算电池总功率，结合内阻分析输出功率的大小；再由电池容量和工作电流计算通话时间；根据电池内部电流方向判断充放电状态，进而确定能量转化形式；最后结合电场方向和锂离子的运动方向，判断静电力的做功情况，逐一分析选项。5．【答案】C【解析】【解答】解：滑雪者先匀加速下滑后匀减速下滑，最终速度为零，v−t图像的斜率表示加速度，匀加速阶段斜率为正、匀减速阶段斜率为负，且图像与时间轴围成的面积表示位移，B为斜坡中点，前后两段位移相等，因此两段图像围成的面积应相等，速度减为零的时刻并非2t匀加速阶段加速度沿斜面向下，设为正方向，匀减速阶段加速度沿斜面向上，为负方向，而选项B中加速度无正负变化，故B错误。x−t图像的斜率表示速度，匀加速直线运动的x−t图像为开口向上的抛物线，匀减速直线运动的x−t图像为开口向下的抛物线，该选项的x−t图像符合此规律，故C正确。滑雪者匀加速下滑过程中，人不做功，但斜面的摩擦力做负功，机械能等于动能与势能之和，摩擦力做负功会使机械能减小，而选项D中匀加速阶段机械能不变，故D错误。故答案为：C【分析】本题考查运动学图像的分析，涉及v−t、a−t、x−t和机械能随位移变化的图像，核心是掌握匀变速直线运动的图像特点和机械能变化的判断方法。分别分析各运动阶段的加速度、速度、位移的变化规律，结合图像的斜率、面积的物理意义判断v−t、a−t、x−t图像的正误；再根据受力做功情况，分析匀加速阶段机械能的变化，判断机械能-位移图像的正误。6．【答案】D【解析】【解答】解：由图乙可知波源S1产生的波的波长λ1=4m，由波速公式v=λf得f1=vλ质点a到S1的距离Δx1=8m，到S2的距离Δx2=4m，距离差质点P到两波源的距离差为0，为振动加强点，P到S2的距离为6m，6m=1.5λ1质点b到S1的距离为3m，到S2的距离为9m，距离差Δxb=6m=32λ1，因此b故答案为：D【分析】本题考查简谐波的干涉，涉及频率、波长的计算，振动加强点和减弱点的判断以及振动路程的计算。先根据波形图和振动图像分别求出两个波源的频率，比较频率大小；再计算质点到两波源的距离差，结合波长判断加强点和减弱点，进而求出振幅；根据质点到波源的距离关系和波源的振动状态，判断质点的振动位置；最后计算指定时间内的周期数，结合振幅求出振动的总路程，逐一分析选项。7．【答案】B,D【解析】【解答】解：对头部进行受力分析，

头部受重力G、拉力FT、支持力FN将FT和FN合成，其合力与重力G等大反向，重力G的大小和方向均不变，FT的方向不变，FN与竖直方向的夹角增大时，根据力的矢量三角形定则，FT和F因此AC错误，BD正确。故答案为：BD【分析】本题考查共点力的平衡，核心是利用力的矢量三角形定则分析力的变化。先对头部进行受力分析，明确三力平衡的关系，将两个变力合成后与重力等大反向；再根据重力的不变性、拉力方向的不变性，结合矢量三角形定则，分析支持力夹角增大时，两个力的大小变化情况，判断各选项正误。8．【答案】A,D【解析】【解答】解：光的频率由光源决定，与传播介质无关，光线从空气进入冰晶，传播介质改变，频率保持不变，故A正确。可见光中紫光的频率高于红光，冰晶对紫光的折射率n大于对红光的折射率，由光在介质中的传播速度公式v=c全反射的发生条件是光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角；光线从空气射入冰晶，是从光疏介质射向光密介质，不满足全反射的介质条件，因此无论如何增大入射角α，都不会发生全反射，故C错误。由临界角公式sinC=1n可知，折射率越大，临界角越小，紫光的折射率最大，临界角最小；当入射角故答案为：AD【分析】本题考查光的折射、全反射和色散，涉及频率、折射率、传播速度和临界角的关系。先根据光的频率的决定因素，判断光进入冰晶后频率的变化；再结合折射率与频率的关系，利用传播速度公式比较紫光和红光的速度；根据全反射的发生条件，判断光从空气射入冰晶时能否发生全反射；最后根据临界角公式，结合折射角的变化，分析入射角减小时哪种光最先在侧面发生全反射，逐一判断选项。9．【答案】A,C【解析】【解答】解：由图乙可知，两卫星的最近距离d1=4.95R=ra−rb卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即GMmr2=mv2由v=ωr得角速度ω=vr，则ωaωb=vavb⋅rbra=地球表面的重力等于万有引力，即GMmR2=mg，得GM=gR2；a卫星所在处的重力加速度a满足GMmra故答案为：AC【分析】本题考查万有引力定律的应用，涉及卫星的轨道半径、线速度、角速度的计算以及重力加速度的推导。先根据两卫星的最近和最远距离，联立方程求解轨道半径之比；再利用万有引力提供向心力的公式，推导线速度与轨道半径的关系，计算线速度之比；结合线速度与角速度的关系求出角速度之比，根据同向圆周运动的追及规律求解t010．【答案】B,D【解析】【解答】解：A.金属杆下滑时切割磁感线，由右手定则可知感应电流方向为B→A，再由左手定则，磁感线垂直导轨平面向里，电流沿杆由B到A，则安培力方向平行导轨向上，故A错误。B.杆匀速下滑时速度最大，受力平衡，沿导轨方向有mgsinθ=BIL+μmgcosθ；感应电动势E=BLvmC.速度v=2m/s时，感应电动势E'=BLv=0.5×1×2=1V，感应电流I'D.由电量公式q=IΔt=ER+rΔt=ΔΦ(R+r)故答案为：BD【分析】本题考查电磁感应中的动力学和能量问题，涉及安培力的判断、平衡条件、牛顿第二定律、电量计算和能量守恒的应用。先利用右手定则和左手定则判断安培力的方向；再根据杆匀速运动的受力平衡，结合电磁感应公式求解最大速度；由感应电动势和欧姆定律求出电流，利用牛顿第二定律计算特定速度下的加速度；根据电量公式推导下滑位移，再由能量守恒求出总热量，结合串并联电路的热量分配求出R上的热量，逐一判断选项。11．【答案】（1）B（2）1.5；2.0；不是【解析】【解答】解：(1)A.实验要求斜槽轨道末端保持水平，保证小球抛出时初速度水平，轨道无需光滑，只要每次初速度相同即可，故A错误。B.每次小球从同一高度由静止释放，能保证小球每次做平抛运动的初速度大小和方向均相同，故B正确。C.描出平抛运动的轨迹时，应将描绘的点用平滑的曲线连接，折线无法反映平抛运动的曲线轨迹，故C错误。

故答案为：B；(2)①平抛运动竖直方向为自由落体运动，连续相等时间内的位移差Δy=gT2，由图可知Δy=2l，l=5cm=0.05m，则②竖直方向某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，B点为AC段竖直方向的中间时刻，因此vBy③若A点为平抛起点，竖直方向初速度为0，连续相等时间内的位移之比应为1:3:5:…，而图中AB、故答案为：①1.5；②2.0；③不是【分析】本题考查“探究平抛运动的特点”的实验操作和数据处理，考查实验注意事项和平抛运动的分解规律。

(1)先明确实验的核心要求是保证小球初速度水平且每次相同，据此分析斜槽轨道的要求和小球释放的要求，再根据平抛轨迹的曲线特点判断描点的连接方式；

(2)将平抛运动分解为水平匀速直线运动和竖直自由落体运动，利用竖直方向的位移差公式求出闪光周期，结合水平方向的匀速规律求初速度；利用竖直方向中间时刻的瞬时速度等于平均速度求B点的竖直分速度；根据初速度为0的匀加速直线运动的位移规律，判断A点是否为平抛起点。（1）A．要求斜槽轨道末端保持水平但是不一定必须光滑，故A错误；B．为保证小球做平抛运动的初速度相同，则每次小球必须从同一高度由静止释放，故B正确；C．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑曲线连线，故C错误。故选B。（2）①[1]由竖直方向做自由落体运动，有h解得拍摄时间T=0.1小球初速度为v②[2]小球过B点的竖直方向速度v③[3]根据小球竖直方向做自由落体运动，若A点为平抛的起点，则AB、BC竖直方向上位移之比应是1∶3，而不是图中3∶5，故A点不是平抛的起点。12．【答案】（1）9.9（2）0.30（3）1k；【解析】【解答】解：(1)开关S2闭合后，A1与R2并联，电流表A2的示数仍为I0，A1的示数为满偏的一半，说明通过R2的电流与通过A(2)电流表改装成大量程电流表需并联分流电阻，改装后量程I=100mA，A1的满偏电流Ig1=3mA，内阻Rg1=9.9(3)根据闭合电路欧姆定律，电路中的总电流I=ERA+R0+r，变形可得1I=1ER0故答案为：1k；【分析】本题考查电流表内阻的测量、电流表的改装以及闭合电路欧姆定律的图像法应用，考查并联电路的规律和实验数据的处理。

(1)分析开关闭合前后的电路结构，利用并联电路的电流和电压规律，结合两次实验中电流表的示数特点，得出待测电流表内阻与电阻箱阻值的关系；

(2)明确电流表改装的原理是并联分流电阻，根据并联电路的电流分配规律，结合满偏电流和改装后量程，计算改装表的内阻；

(3)根据闭合电路欧姆定律列出电流与电阻箱阻值的关系式，将其变形为一次函数形式，结合图像的斜率和纵截距的物理意义，推导电动势和内阻的表达式。（1）由于两次测量过程中，电流表A2的示数始终不变，而当开关S1、S2均闭合，电流表A1指针偏转到满刻度的一半，此时通过电阻箱R2的电流与通过A1的电流相等；电阻箱R2（2）若将该电流表A1改装成量程为0~100mA代入数据解得R（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律则有I=整理可得1故在1I−解得E=纵截距为a=联立解得r=13．【答案】（1）温度从T1升高到T2代入数据解得L（2）保持温度T1不变，将玻璃管顺时针旋转至开口向下，管内气体的压强为初始状态，管内气体的压强为p根据玻意耳定律则有p代入数据解得L【解析】【分析】本题考查气体的实验定律，分别考查等压变化和等温变化的应用，核心是确定气体的初末状态参量。

(1)玻璃管导热良好且缓慢加热，封闭气体做等压变化，先确定初状态的体积V1=L1S、温度T1，末状态的体积V2=L2S、温度T2，再根据盖-吕萨克定律V1（1）温度从T1升高到T2代入数据解得L（2）保持温度T1不变，将玻璃管顺时针旋转至开口向下，管内气体的压强为初始状态，管内气体的压强为p根据玻意耳定律则有p代入数据解得L14．【答案】（1）微粒从O到P匀速运动，三力平衡，重力与电场力大小相等，则有qE=mg解得E=（2）电场变为向上后，电场力与重力等大反向，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得qvB=其中轨迹半径r=解得v=2ga，（3）微粒直线运动时间t圆周运动时间t故总时间t=【解析】【分析】本题考查带电微粒在复合场中的运动，涉及匀速直线运动的受力平衡和匀速圆周运动的规律应用。

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