江西省萍乡市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萍乡市2024—2025学年度高二第一学期期末考试物理试卷考生注意：1.答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。2.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，用黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束，监考员将试卷、答题卡一并收回。一、选择题（共10小题，共46分。1-7小题只有一个选项符合题目的要求，每小题4分，8-10有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分）1.火车汽笛发出频率一定的乐音。当火车静止，火车外的观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调。以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是（）A.观察者静止，火车向他驶来B.火车静止，观察者乘汽车远离火车运动C.火车静止，观察者乘汽车靠近火车运动D.观察者乘汽车与火车以相同速度运动【答案】B【解析】A．观察者静止，火车向他驶来：波源（火车）向观察者靠近，距离减小，接收频率升高，音调变高，故A不符合题意；B．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动：观察者远离波源，距离增大，接收频率降低，音调变低，故B符合题意；C．火车静止，观察者乘汽车靠近火车运动：观察者靠近波源，距离减小，接收频率升高，音调变高，故C不符合题意；D．观察者乘汽车与火车以相同速度运动：相对速度为零，距离不变，接收频率不变，音调不变，故D不符合题意。故选B。2.电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义，它为人类大规模利用电能，继而进入电气化时代奠定了理论基础。关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是（）A.闭合开关时电流计指针发生偏转，断开开关时电流计指针不偏转B.保持开关闭合且滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且示数不为零C.保持开关闭合且滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管抽出B螺线管中时，电流计指针发生偏转D.保持开关闭合和A通电螺线管位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，电流计指针不偏转【答案】C【解析】A．闭合开关和断开开关时，螺线管B中的磁通量会发生变化，可以产生感应电流使得电流计偏转，故A错误；B．保持开关闭合且滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，螺线管B中的磁通量是不变的，不会产生感应电流，电流计不偏转，故B错误；C．保持开关闭合且滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管抽出B螺线管中时，螺线管B中的磁通量会减小，会产生感应电流，电流计会偏转，故C正确；D．保持开关闭合和A通电螺线管位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，通电螺线管A中的电流发生改变，使得B螺线管的磁通量变化，会产生感应电流，电流计发生偏转，故D错误。故选C。3.某同学坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车启动时，汽车的车灯会瞬间变暗，汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。则在汽车启动过程中（）A.车灯的电流变大 B.电源输出电压变小C.电源输出电流变小 D.电源的总功率变小【答案】B【解析】ABCD．在汽车启动过程中，因为接入电动机，所以回路总电流增大内电路电压变大路端电压变小，即电源输出电压变小汽车的车灯会瞬间变暗，车灯的电流变小电源的总功率变大故选B。4.两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如右图实线所示，相邻等势面间的电势差相等，虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于P点，下列说法正确的是（）A.两点电荷可能是异种点电荷B.A点的电场强度比B点的大C.A点的电势低于B点的电势D.电子运动到P点时动能最小【答案】D【解析】A．根据电荷间等势面的分布情况可知两点电荷是同种电荷，又根据电子在该电场中的运动轨迹可判断电子一直受到排斥的力，故可知两点电荷为同种负电荷，故A错误；B．根据等势面的疏密程度可以判断A点的电场强度比B点的小，故B错误；C．因为两点电荷是同种负电荷，电场线指向负电荷，故可知A点的电势高于B点的电势，故C错误；故选D。5.一简谐波沿轴传播，图甲为时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，M是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.该简谐横波沿着x轴负方向传播B.从开始的一小段时间内，质点P的加速度不断增大C.在到，质点P通过的路程为D.质点M简谐运动的表达式为【答案】C【解析】A．由图乙可知，当时质点正沿y轴正方向运动，结合图甲中质点，根据平移法可知该简谐横波沿x轴正方向传播，故A错误；B．因为波沿x轴正方向传播，在时质点沿y轴负方向运动，在一小段时间内，质点向平衡位置运动，则加速度应不断减小，故B错误；C．由图乙可知周期，质点P从到经历时间为由图甲可得振幅，波长，该简谐横波的表达式为在时，质点在处，其位移为当时波向右平移即时质点的位移与时处的质点的位移相同所以从到，质点P通过的路程为，故C正确；D．由图乙可得，质点Q简谐运动的表达式为因为波沿x轴正方向传播，M点的振动比Q点滞后半个周期，则质点M简谐运动的表达式为，故D错误。故选C。6.已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为，其中I为电流强度，r为该位置到长直导线的距离，k为常数。如图所示，现有两根长直导线分别固定在正方体abcd-efgh的两条边dh和hg上，且彼此绝缘。两条导线中通有相同大小的电流，电流方向分别由d流向h、由h流向g。已知c点磁感应强度大小为2B，则f点的磁感应强度大小为（）A. B. C.B D.2B【答案】A【解析】设正方体的棱长为，hg边上的直导线在c点产生的磁感应强度大小为方向沿着bc方向，dh边上的直导线在c点产生的磁感应强度大小为方向沿着bc方向，与平行，故c点磁感应强度大小为解得hg边上的直导线在f点产生的磁感应强度大小为方向沿着fb方向，dh边上的直导线在f点产生的磁感应强度大小为方向垂直于fh斜向里，与垂直，故f点的磁感应强度大小为故选A。7.如图，一带电的平行板电容器固定在绝缘底座上，底座置于光滑水平面上，一光滑绝缘轻杆左端固定在电容器的左极板上，并穿过右极板上的小孔，两极板间的电场为匀强电场，电容器极板连同底座总质量为，底座锁定在水平面上时，套在杆上质量为的带电环以某一初速度由小孔进入电容器后，最远能到达距离右极板为的位置。带电环不影响电容器板间电场的分布，电容器外部的电场忽略不计。底座解除锁定后，将两极板间距离变为原来的倍，其他条件不变，则带电环进入电容器后，最远能到达的位置距离右极板（）A. B. C. D.【答案】D【解析】设带电环所带电荷量为，初速度为，底座锁定时电容器极板间电场强度为，则由功能关系有，底座解除锁定后，两极板间距离变为原来的2倍，极板间电场强度大小不变，电容器及底座在带电环作用下一起向左运动，当与带电环共速时，带电环到达进入电容器最远位置，整个过程满足动量守恒，则有再由功能关系有联立解得故ABC错误，D正确。8.如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源s，它发出两种不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（如图乙）。设、光的折射率分别为、，则下列说法正确的是（）A.在水中，光的波长比光大B.在水中，光的传播速度比光小C.复色光圆形区域的面积为D.复色光圆形区域的面积为【答案】AD【解析】AB．a光的照射面积大，知a光的临界角较大，根据知a光的折射率较小，所以a光的频率较小，波长较大。根据知，在水中，a光的传播速度比b光大，同一种色光在真空中和在水中频率相同由可知，在水中，a光的波长比b光大，故A正确，B错误；CD．设复色光圆形区域半径为r，复色光圆形区域边缘，b光恰好发生全反射。依据结合几何关系，复色光圆形区域的面积联立，解得，故C错误，D正确。故选AD。9.图甲为小华同学设计的简易多用电表电路原理图，已知电流表G满偏电流、内阻。该多用电表具有直流、量程电流表、直流量程电压表及欧姆表四种挡位。下列说法正确的是（）A.测量时红表笔应接插孔，黑表笔应接插孔B.功能选择开关连接时为欧姆表、开关连接时为电压表C.，D.，【答案】BC【解析】A．插孔接c时接电源的负极，根据电表电流的“红进黑出”插孔接红表笔，黑表笔应接插孔，故A错误；B．功能选择开关连接c时为欧姆表、开关连接时为电压表，开关连接a、b时为电流表，故B正确；CD．开关连接b时为量程电流表，据并联电路特点开关连接a时为量程电流表，据串并联电路的特点解得，，故C正确，D错误。故选BC。10.如图甲所示，物块、的质量分别是和，用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块右侧与竖直墙相接触。另有一物块在时刻以一定速度向右运动，在时与物块相碰（碰撞时间极短，可忽略不计），并立即与粘在一起不再分开，物块的图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.4s到12s的时间内，墙壁对物块B的冲量大小为24N·s，方向向左B.4s到12s的时间内，墙壁对物块B的冲量为零C.物块B离开墙壁后，弹簧的最大弹性势能为6JD.物块B离开墙壁后，物块B的最大速度大小为3m/s【答案】AC【解析】AB．AC碰撞过程由动量守恒可得，其中解得由图可知，12s时AC的速度为4s到12s的时间内弹簧对AC的冲量为由能量守恒可知12sB的速度为零，4s到12s的时间内对B由动量定理可得，解得即4s到12s的时间内，墙壁对物块B的冲量大小为24N·s，方向向左，故A正确，B错误；C．当B的速度与AC相等时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒可得，解得则弹簧的弹性势能为，故C正确；D．当弹簧为原长时B的速度达到最大，由动量守恒定律可得由能量守恒定律可得解得，故D错误。故选AC。二、非选择题11.某同学用伏安法测定待测电阻的阻值（约为10kΩ），除了待测电阻，开关S、导线外，还有下列器材供选用：A.电压表（量程0~1V，内阻约为10kΩ）B.电压表（量程0~10V，内阻约100kΩ）C.电流表（0~1mA内阻约为30Ω）D.电流表（0~0.6A，内阻约为0.05Ω）E.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）F.滑动变阻器R（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）G.滑动变阻器R（阻值范围0~1KΩ，额定电流0.1A）（1）为使测量尽量准确，操作方便，电压表选用______，电流表选用______，滑动变阻器R选用______。（均填器材的字母序号）；（2）请用笔画线代替导线，在答题纸上将实物电路补充完整。（3）开关S闭合前，应将滑动变阻器R的滑片移至______（填“左”或“右”）端。【答案】（1）BCF（2）（3）左【解析】（1）[1]由于电源电动势为12V，所以选择电压表B，测量范围更大，精度更高。[2]若待测电阻两端的电压达到10V，那么流经待测电阻的最大电流为经计算最大电流大约是1mA，所以选择电流表C。[3]题干中给出的两个滑动变阻器的最大阻值都小于待测电阻，为了能更好的进行调节，滑动变阻器应该选择分压接法，所以选择一个阻值更小的滑动变阻器F。（2）代入选择的电表的内阻大小经计算有所以选择电流表内接法时，电阻的测量误差更小，滑动变阻器选择分压接法，电路图如下。（3）开关闭合前应使回路中的总电阻最大，电表的示数最小，所以滑片滑到最左端时，电表的示数为0。12.在“用单摆测量重力加速度”的实验中。（1）用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，则直径______cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示，则所用的时间______s。（2）某同学用米尺测得摆线长为，摆球的直径，单摆完成次全振动所用的时间为，则重力加速度的计算式为______（用以上直接测量的物理量的符号表示）（3）某同学为了使单摆的周期大一些，以方便测量，该同学静止释放摆球时，让摆线偏离竖直方向有较大的角度。结合所学知识分析上述操作方法是否可行：______。【答案】（1）2.12596.3（2）（3）不可行，若摆线偏离平衡位置有较大的角度，则单摆就不能视为简谐运动了，且单摆的周期与摆动幅度无关。【解析】（1）[1]由于游标尺为20分度，则其精确度为摆球的直径[2]由停表的读数可知，单摆振动50次所用的时间（2）由题可知，单摆周期结合单摆的周期公式解得重力加速度为（3）不可行，若摆线偏离平衡位置有较大的角度，则单摆就不能视为简谐运动了，且单摆的周期与摆动幅度无关。13.如图所示，单色细光束射到折射率的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角，光束经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出，图上已画出入射光和出射光。设光在真空中传播速度为c。求：（1）光在透明球内传播的时间；（2）入射光与出射光之间的夹角。【答案】（1）（2）【解析】（1）光在界面发生反射时，入射角与反射角相等，由于介质是球体，具有对称性，可以画出光路图如图所示根据折射率公式代入数据后可解得设球的半径为R，则在球内的传播路程为光在介质中的传播速度为所以光在透明球内的传播时间（2）根据几何关系可知，14.如图所示，虚线左侧的水平地面粗糙，右侧的水平地面光滑，在虚线左侧20m处静止着一质量为的物块A，在虚线右侧静止着质量为的长木板B，B的右端静止放置着另一质量为的小物块C，现给A一水平向右、大小为的初速度，一段时间后A与B发生碰撞并粘在一起，已知A与左侧地面间的动摩擦因数为，C与B间的动摩擦因数为，重力加速度，A、C均可视为质点。（1）求A与B发生碰撞后瞬间的速度大小；（2）若最终C恰好未滑离B，求长木板的长度。【答案】（1）（2）【解析】（1）选A为研究对象，在OO1左侧运动阶段，设A与B碰撞前A的速度为v由牛顿第二定律可知联立解得解得B的速度大小为（2）全过程，A、B、C三者组成的系统动量守恒定律由