陕西省汉中市普通高中十校联盟2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1汉中市普通高中十校联盟2024年秋季学期高二期末考试物理试题注意事项：1.本试题满分100分，时间75分钟。2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。第1卷（选择题共46分）一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）1.2024年11月21日至29日，留坝县中学女足受邀参加2024“红色沂蒙”全国青少年校园足球女子精英邀请赛，本次比赛不仅锻炼了队伍同时也学习了“水乳交融、生死与共”的沂蒙精神。在某次扑球时，守门员戴着厚厚的手套向水平飞来的足球奋力扑去，使足球稳稳地停在手上。与不戴手套相比，此过程守门员戴手套可以（）A.减小足球的惯性 B.减小足球对手的冲量C.减小足球的动量变化量 D.减小足球对手的平均作用力【答案】D【解析】A．球的惯性由球的质量决定，与其他无关，故A错误；BCD．守门员戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以延长球与手接触的时间t，对球，取球的初速度方向为正方向，根据动量定理得可得可知当时间延长时，动量的变化量不变，球受到的冲量不变，但可减小球的动量变化率，即减小手对球的平均作用力，BC错误，D正确。故选D。2.如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为和，图乙为它们碰撞前后的位移一时间图像，已知=0.1kg，由此可以判断（）A.碰前和都向右运动B.碰后和都向右运动C.D.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能【答案】C【解析】AB．由乙图可知，碰撞前向右运动，处于静止状态，碰撞后，向右运动，向左运动，AB错误；C．根据乙图可知，碰撞前，速度为（选取向右的方向为正方向）的速度为碰撞后，的速度为的速度为根据动量守恒定律可得代入数据解得C正确；D．碰撞过程中系统损失的机械能代入数据解得即碰撞前后机械能守恒，D错误。故选C。3.如图所示，空间存在足够大的水平方向的匀强电场，绝缘的曲面轨道处于匀强电场中，曲面上有一带电金属块在力F的作用下沿曲面向上移动，已知金属块在向上移动的过程中，力F做功100J，金属块克服静电力做功20J，金属块克服摩擦力做功20J，重力势能改变了30J，则（）A.电场方向水平向右B.动能增加90JC.在此过程中金属块机械能增加60JD.在此过程中金属块电势能减少20J【答案】C【解析】A．由于不知道金属块电性，无法判断电场方向，故A错误；B．由动能定理可知动能变化量等于合力做功，结合题意有故动能增加30J，故B错误；C．根据功能关系可知，机械能增加量等于除重力以外其他力对物体做的功，即金属块机械能增量故C正确；D．题意知金属块克服静电力做功20J，即电场题意知力做负功20J，根据功能关系可知金属块电势能增加了20J，故D错误。故选C。4.如图所示为一等腰直角三角形ABC，D为BC边的中点，A、B、C三点处分别有一根垂直于ABC所在平面的长直导线。当三根导线中通有大小相等，方向如图所示的电流时，D点处的磁感应强度大小为2B₀。仅将B点处的导线中的电流反向，D点处的磁感应强度大小为（）A4B₀ B. C.2B₀ D.【答案】B【解析】由右手定则可知，三根导线中的电流在D点产生的磁感应强度如图所示由几何关系可知，三点到D点的距离相等，三根导线中电流大小相等，因此导线中的电流在D点产生的磁感应强度大小相等，则有因大小相等，方向相反，二者合磁感应强度是零，因此则有则有将B点处的导线中的电流反向，可知B点处的导线中的电流在D点产生的磁感应强度大小不变，方向与磁感应强度相同，即为，由磁感应强度的叠加原理，可得此时D点处的磁感应强度大小联立解得故选B。5.某同学设计了如图所示的电路进行电表的改装，将多用电表的选择开关旋转到“直流500mA”挡作为图中的电流表A。已知电流表A的内阻RA＝0.4，R1＝RA，R2＝7RA。关于改装表的下列说法正确的是（）A.若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为0.5AB.若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为3.0VC.若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为2.0AD.若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为1.5V【答案】B【解析】AC．根据电流表改装原理，若将接线柱1、2接入电路时，最大可以测量的电流为故AC错误；BD．根据电压表改装原理，若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的电压为故B正确，D错误。故选B。6.有一种电子仪器叫示波器，可以用来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管，如图所示，如果两偏转电极都不加偏转电压，电子束将刚好打在荧光屏的中心处，形成亮斑。如果在偏转电极XX'上不加电压，在偏转电极YY'上加电压，YY'两极板间距为d，现有一电子以速度v₀进入示波管的YY'偏转电场，最后打在荧光屏上的位置与中心点竖直距离为y，电子从进入偏转电场到打在荧光屏上的时间为t，下列说法正确的是（）A.若则电子打在荧光屏中心位置下方B.若仅增大偏转电压则t增大C.若仅减小YY’极板间距离d，则y增大D.若则可以让电子打在荧光屏正中心处【答案】C【解析】A．若则电子受到的电场力竖直向上，所以电子打在荧光屏中心位置上方，故A错误；B．电子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，所以若仅增大偏转电压，电子从进入偏转电场到打在荧光屏上的时间t不变，故B错误；C．电子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，则偏转位移可知时间不变，若仅减小YY’极板间距离d，偏转位移y变大，故C正确；D．若

，则电子受到的电场力竖直向上，所以电子打在荧光屏中心位置上方；若，则电子受到的电场力水平向左，所以电子打在荧光屏中心位置左方，综合可知电子不会打在荧光屏正中心处，故D错误。故选C。7.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中的、分别为总阻值一定的滑动变阻器，为定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，不考虑电容充放电对电路的影响，有关下列说法中正确的是（）A.只逐渐增大的光照强度，电阻中有向上的电流，电压表示数增大B.只调节电阻的滑动端P₂向上端移动时，电阻中有向上的电流C.只调节电阻的滑动端片向下端移动时，带电微粒向上运动，电压表示数增大D.若断开电键S，带电微粒向下运动，电阻中有向下的电流【答案】D【解析】A．只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电压表测量路端的总电压，根据闭合电路的欧姆定律可知故电压表的示数减小，滑动变阻器两端的电压电流I变大，接入电路的阻值不变，滑动变阻器两端的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器充电，因电容下极板带正电，所以电阻R3中有向上的电流，A错误；B．电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响，B错误；C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由根据，可知，电场力变大，带点微粒向上运动，但是电压表示数不变，C错误；D．若断开电键S，电容器处于放电状态，电阻中有向下的电流，电荷量变小，两板电压减小，场强减小，则油滴向下运动，D正确。故选D。8.下列各图所描述的物理情境中，正确的是（）A.开关S闭合稳定后线圈N中无感应电流B.磁铁向铝环A靠近，铝环A中无感应电流C.金属框从A向B运动，金属框中无感应电流D.铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R中有感应电流【答案】AD【解析】A．开关S闭合稳定后，线圈N中磁通量不变，没有感应电流，A正确；

B．磁铁向铝环A靠近，铝环A中磁通量变大，有感应电流，B错误；C．金属框从A向B运动，穿过金属框中的磁通量发生变化，有感应电流产生，C错误；D．铜盘在磁场中按图示方向转动，圆盘切割磁感线产生感应电流，即电阻R中有感应电流，D正确。故选AD。9.交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表，测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（）A.电压表的示数变小，电流表的示数变大B.酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大C.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变小【答案】AC【解析】A．根据题意，当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻的电阻会减小，则总电阻减小，总电流I增大，电流表示数增大，和r两端的电压增大，根据闭合电路欧姆定律得R两端电压可知R的电压减小，即电压表示数减小，故A正确；B．由于外电阻与内阻的大小关系未知，无法判断电源的输出功率变化情况，故B错误；CD．根据闭合电路欧姆定律得可知图像斜率绝对值为和r的总电阻，即电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为和r的总电阻，即保持不变，故C正确，D错误。故选AC。10.如图所示，质量为M的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，圆弧的半径为R（未知），一质量为m的小球以速度水平冲上小车，恰好达到圆弧的顶端，此时M向前走了0.2R，接着小球又返回小车的左端。若M=2m，重力加速度为g，则（）A.整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒B.圆弧半径为C.整个过程小球对小车做的功为D.小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为【答案】BCD【解析】A．小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上动量不守恒，合力不为零，没有阻力做功，机械能守恒，故A错误；BD．小球达到圆弧的顶端，这个过程中水平方向动量守恒得解得此时M向前走了0.2R，根据即根据几何关系解得故BD正确；C．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，选取向右为正方向，整个过程中水平方向动量守恒得，解得根据动能定理整个过程小球对小车做的功为故C正确。故选BCD。第Ⅱ卷（非选择题共54分）二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）11.在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示，图中斜槽部分与水平槽部分平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验。图中设计有一个支柱（通过调整，可使两球的球心在同一水平线上；上面的小球被碰离开后，支柱立即倒下）。先不放被碰小球，重复实验若干次：然后把被碰小球静止放在槽的水平部分的前端边缘支柱体B处（槽口），又重复实验若干次，在白纸上记录下挂于槽口的重锤线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O、M、P、N点，测得两小球直径相等，并用刻度尺测出OM、OP、ON的长度，入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，则：（1）本实验中，要想更准确的确定小球平均落点位置，需要借助哪种实验仪器_____（填仪器名称即可）（2）两小球的直径用螺旋测微器核准相等，测量结果如图乙所示，则两小球的直径均为D=_____mm；（3）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量_____（填选项前的字母），间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程（4）当所测的物理量满足表达式_____________________（用所测物理量的字母表示，小球直径用D表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律；（5）某次实验得出小球的落点情况如图丙所示，图中数据单位统一，假设碰撞动量守恒，两小球质量之比m1：m2=_____。【答案】（1）圆规（2）12.902—12.906mm（3）C（4）（5）4：1【解析】（1）[1]本实验中，要想更准确的确定小球平均落点位置，需要用圆规用最小的圆把所有的落地点圈起来，则圆心位置即为小球的平均落地点，则需要借助的实验仪器是圆规；（2）[2]两小球的直径均为D=12.5mm+0.01mm×40.3=12.903mm；（3）[3]因小球做平抛运动，落地时间相同，则水平位移和初速度成正比，则可以测量小球做平抛运动的射程来代替水平速度，故选C。（4）[4]根据实验原理可得m1v0=m1v1+m2v2又因下落时间相同，两边乘以时间t可得m1v0t=m1v1t+m2v2t即可求得m1OP=m1OM+m2（ON-D）则若碰撞过程中动量守恒，则其表达式为m1OP=m1OM+m2（ON-D）；（5）[5]由图丙所示可知，OP=25.70cm，OM=15.70cm，ON=41.29cm．如果两球碰撞过程动量守恒，则m1OP=m1OM+m2（ON-D）带入数据求得m1：m2=4：112.某物理兴趣小组开展活动，测量某电源的电动势和内阻。甲同学利用以下器材设计电路图1和图2并进行实验，相关实验器材如下：A.被测电源；B.电流表：量程0~0.6A，内阻；C.电压表：量程0~3V，内阻未知；D.滑动变阻器：阻值范围为，允许通过最大电流2A；E.开关、导线若干。（1）为了更准确的测量电源的电动势和内阻，实验电路图应选择上图中的______（选填“图1”或“图2”）；确定好电路后，调节滑动变阻器滑片得到电压表的示数与电流表的示数的多组数据，作出图像如图3所示，根据图像和题中所给信息可知该电池组的电动势______V，内电阻______。（结果均保留两位小数）（2）乙同学利用DIS等实验器材测量同一电池组的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，多次改变电阻箱的阻值，记录外电路总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线，图线斜率为，在纵轴的截距为，由图线可知______，______（用、表示）。【答案】（1）图21.703.25（2）【解析】（1）[1]实验器材电流表内阻已知，选择接在干路，分压值可求，可以消除系统误差，即为了更准确的测量电源的电动势和内阻，实验电路图应选择上图中的图2。[2][3]根据闭合电路欧姆定律有变形可知根据图像的斜率与截距可知，解得（2）[1][2]由题图可知，外电路的总电阻为利用闭合电路欧姆定律得变形为由此可知关系图线在纵轴的截距等于，解得图线斜率等于，解得三、计算题（本大题共3小题，计38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.酒店中送餐机器人为人们的生活提供了方便。其内部部分结构可简化为如图所示的电路，电源电动势内阻定值电阻电动机的线圈阻值闭合开关S后，电动机正常工作，理想电压表的示数求：（1）电路中的电流；（2）电动机的输出功率。【答案】（1）1A（2）【解析】（1）由闭合电路欧姆定律，电路中的电流为代入题中数据得I=1A（2）电动机的输入功率电动机的发热功率则电动机的输出功率14.如图所示，A、B接在电压大小恒为U交变电源上，质量为m、电荷量为的离子，以初速度进入直线加速器第1个金属圆筒左侧的小孔，离子在每个筒内均做匀速直线运动，时间均相等，在相邻两筒间的缝隙内被电场加速，加速时间不计。离子从第3个金属圆筒右侧出来后，立即由M点射入转向器，转向器中有辐射状电场，离子沿着圆弧虚线（等势线）运动，并从N点射出，离子射出时速度方向与矩形区域CDQP内有界匀强