河南省豫东名校2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4.本卷命题范围：必修第一册，必修第二册，必修第三册，选择性必修第一册第一至三章一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中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，有选错的得0分）1.关于对机械振动和机械波的理解，下列说法正确的是（）A.质点做简谐运动的加速度恒定B.机械波可在真空中传播C.机械波由空气进入水中，机械波的周期变大D.做简谐运动的质点在半个周期内通过的路程一定等于振幅的2倍【答案】D【解析】A．简谐运动受到的回复力为，该回复力为变力，简谐运动的加速度是变化的，是变加速运动，A错误；B．机械波的传播需要介质，因此不能在真空中传播，B错误；C．机械波从一种介质传到另一种介质时，波频率不变，周期不变，C错误；D．质点在半个周期内通过的路程一定等于振幅的2倍，D正确。故选D。2.如图所示，用三段长均为l的细线系于点，然后按图中的方式将小铁球拴接，小铁球的直径远小于l，，将小铁球向左拉离一个小角度，使小铁球在纸面内左右摆动，已知小铁球的摆动周期为。下列说法正确的是（）A.仅将小铁球的质量加倍，则小铁球的摆动周期变为B.若将细线B去除，由静止将小铁球向左拉离一个小角度，则小铁球的摆动周期变为C.仅将小铁球垂直纸面向外拉离一个小角度，则小铁球的摆动周期变为D.若仅将该装置移到月球，将小铁球向左拉离一个小角度，则小铁球的摆动周期仍为【答案】C【解析】A．由单摆的周期公式得，单摆的摆动周期与小铁球的质量无关，所以仅将小铁球的质量加倍，则小铁球的摆动周期仍为，A错误；B．若将细线从点剪断后，则单摆的摆长为将小铁球向左拉离一个小角度，由公式解得，B错误；C．仅将小铁球垂直纸面向外拉离一个小角度，单摆的摆长为由公式解得，C正确；D．若仅将该装置移到月球，则重力加速度减小，由公式可知单摆周期增大，即大于，D错误。故选C。3.如图所示，倾角、质量为2m的三角形斜面体M放在水平地面上，质量为m的小物块N放在斜面体上，现在小物块上施加一沿斜面向上的恒力，小物块和三角形斜面体均静止，重力加速度为g，，下列说法正确的是（）A.小物块N所受的摩擦力大小为0.2mgB.小物块N对斜面体的压力大小为0.8mgC.斜面体对水平地面的压力大小为3mgD.斜面体所受地面的摩擦力大小为0.36mg【答案】B【解析】A．以小物块为研究对象，假设小物块所受的摩擦力沿斜面向下，沿斜面方向有解得故A错误；B．垂直斜面方向有解得可知物块对斜面的压力大小为0.8mg，故B正确；CD．以斜面体和物块为整体，由力的平衡条件，水平方向有可得斜面体所受地面的摩擦力大小为竖直方向有解得可知斜面体对水平面的压力大小为，故CD错误。故选B。4.如图1所示为一列沿x轴方向传播的简谐横波在时的波形图，图2为质点P的振动图像，下列说法正确的是（）A.波的传播速度为20m/sB.该波沿x轴的负方向传播C.0.3s时质点Q位于波峰D.0.2~0.3s的时间内处的质点通过的路程为A【答案】B【解析】A．由图1可知，波长为，又由图2可知波的传播周期为，由波速公式可知该波的波速为A错误；B．由图2可知0.2s时质点的振动方向沿轴的正方向，由“同侧法”可知，该波沿轴负方向传播，B正确；C．由同侧法可知，时质点位于平衡位置且沿轴的负方向振动，的时间为，则经0.1s的时间质点处在波谷位置，C错误；D．的时间即经过的时间，波沿轴的负方向传播的距离为，即处的质点的振动形式传播到处，则该时间内处的质点通过的路程D错误。故选B。5.如图所示，质量，带有圆的光滑圆弧轨道放在光滑水平面上，最低点与水平面相切，弧形轨道的半径为R，质量为m的小球由弧形轨道最高点的正上方R处静止释放（未画出），经过一段时间，小球由弧形轨道的最高点沿切线方向进入轨道，小球最终从轨道的最低点离开，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.小球进入轨道后，二者的动量守恒B.小球进入轨道后，弹力对小球不做功C.小球与轨道分离瞬间，小球的速度大小为D.小球与轨道分离瞬间，轨道的速度大小为【答案】C【解析】A．小球进入轨道后，小球与轨道组成的系统水平方向不受外力，所以系统水平方向的动量守恒，A错误；B．弹力对轨道做正功，对小球做负功，B错误；CD．设小球和轨道分离瞬间的速度大小分别为，由水平方向动量守恒定律得由机械能守恒定律得解得，C正确，D错误。故选C。6.2024年8月16日15时35分，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号01组卫星发射升空。如图为遥感四十三号01发射的示意图，首先将遥感四十三号01发射到轨道a，然后在M点实施变轨经椭圆轨道b运行几周后进入预定轨道c，已知遥感四十三号01在轨道a和轨道c的轨道半径之比为。下列说法正确的是（）A.在M、N点变轨时，遥感四十三号01需在M点加速，在N点减速B.遥感四十三号01在轨道b过M点的速度小于在轨道c过N点的速度C.遥感四十三号01在轨道a与轨道b运行周期比为D.无动力状态下，遥感四十三号01在轨道b上运行时在M点的加速度小于在N点的加速度【答案】C【解析】A．遥感四十三号01由轨道进入轨道，即由低轨道进入高轨道，则应在点加速，同理，遥感四十三号01由轨道进入轨道，应在点加速，故A错误；B．遥感四十三号01在轨道过点的速度小于在轨道过点的速度，又遥感四十三号01环绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，则有得遥感四十三号01在轨道过点的速度大于在轨道过点的速度，所以在轨道过点的速度大于轨道过点的速度，故B错误；C．由题意可知则遥感四十三号01在轨道的半径与椭圆轨道的半长轴之比为，由开普勒第三定律得解得遥感四十三号01在轨道与轨道的运行周期比为故C正确；D．由得遥感四十三号01在点的加速度大于在点的加速度，故D错误。故选C。7.两玩具车A、B在一条平直的跑道行驶，通过传感器描绘了的部分图线，如图所示。已知时刻，玩具车A在玩具车B的后方，且两玩具车之间的距离，两车停止后均不再运动。下列说法正确的是（）A.时，玩具车A、B的速度相等B.玩具车A的加速度大小为C.两玩具车最近的距离为8mD.两玩具车停止时，两车之间的距离为4m【答案】B【解析】B．由位移公式整理得结合图像可知玩具车AB的初速度大小分别为，玩具车AB的加速度分别为B正确；A．时，由公式得玩具车AB的速度大小分别为A错误；C．当两玩具车的速度相等时，两车之间的距离最近，设经时间两车共速，则有解得该时间内玩具车A的位移为玩具车B的位移为两车的最近距离为C错误；D．玩具车从刹车到停止的距离为玩具车B从刹车到停止的距离为此时两玩具车之间的距离为D错误。故选B。8.如图所示电路中，各电表均为理想电表，其中三个定值电阻的阻值均为R，电源内阻为r，当滑动变阻器的滑片向左缓慢移动时，电压表V、电流表示数变化量的绝对值分别为，下列说法正确的是（）A.电流表电流表的示数均增大B.电源的输出功率一定增大C.D.的比值减小【答案】AC【解析】A．滑动变阻器的滑片向左缓慢移动时，滑动变阻器的阻值减小，总电阻减小，总电流变大，则两电流表的示数均增大，A正确；B．外电路的总电阻减小，但外电路的电阻与电源内阻的大小关系不能确定，所以该过程中电源的输出功率的变化不能确定，B错误；C．由，可知，得出，C正确；D．由闭合电路的欧姆定律有，得则即的比值保持不变，D错误。故选AC。9.如图甲所示，空间存在一沿x轴方向的电场，一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动先后经过A、B、C三点，A、B、C三点间距相等，该电子的电势能随坐标x变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（）A.A点电势低于B点电势B.x轴正半轴上的电场强度方向沿x轴正方向C.电子从A到C的加速度减小D.电子从A运动到B克服电场力做的功比从B运动到C克服电场力做的功少【答案】BC【解析】B．由图可知电子从到电势能增大，故电场力做负功，电场方向沿轴正方向，故B正确；B．沿着电场线方向电势降低，所以点电势高于点，故A错误；C．从到斜率绝对值变小，则电场力变小，故加速度减小，故C正确；D．沿x轴正向场强减小，由可知，间电势差大于间电势差，根据，则电子从到克服电场力做功比到克服电场力做的功多，故D错误。故选BC。10.如图所示，半径足够大的水平圆形转台上放置两物块甲和乙，两物块之间用原长为L的轻质弹簧相连接，物块乙放在转台的圆心处，物块甲用光滑的导槽限制（导槽未画出），使物块甲只能沿转台的半径方向移动，开始弹簧处于原长。现让转台绕过圆心的竖直轴转动，且角速度从0开始缓慢地增大，已知物块甲、乙的质量分别为m、2m，两物块与转台间的动摩擦因数均为，弹簧的劲度系数，重力加速度为g，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块均可视为质点，物块乙始终没有相对转台滑动。下列说法正确的是（）A.角速度为时，物块甲刚要开始相对转台滑动B.角速度的最大值为C.角速度为时，物块甲所受的摩擦力大小为D.角速度为时，弹簧的长度为【答案】AD【解析】A．当物块甲与转台间的摩擦力达到最大静摩擦力时，物块甲开始相对转台滑动，由牛顿第二定律得解得故A正确；B．当物块乙与转台间的摩擦力达到最大静摩擦力时，转台的角速度最大，此时弹簧的拉力大小为设角速度的最大值为，则有又解得故B错误；CD．当转台的角速度为时，物块甲的向心力的大小为则弹簧的伸长量又解得物块甲所受的摩擦力为故C错误，D正确。故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学利用单摆装置测量了当地的重力加速度。（1）首先用游标卡尺测量了摆球的直径，读数如图甲所示，则摆球的直径_____cm；然后用刻度尺测出摆线长度l，算出摆长L；（2）将摆球拉离平衡位置一个小角度，让摆球在竖直面内摆动，将第一次经过平衡位置记为“1”，当第n次经过平衡位置时，秒表记录的时间为t，则单摆的周期为_____；（3）则当地重力加速度的表达式为_____（用n、、L、t、字母表示）；（4）改变摆长，重复以上操作，得到了多组L、T的数据，并利用得到的数据描绘了如图乙所示的关系图线，由于失误只保留了图中的一部分，由此得重力加速度值为_____（结果保留两位小数）。【答案】（1）1.14（2）（3）（4）9.86【解析】（1）由游标卡尺的读数规则可知，摆球直径（2）由单摆振动可知，时间内摆球完成的全振动次数为，则单摆的周期为（3）由单摆的周期公式得整理得（4）由图线可知，该图线的斜率为根据整理可得所以图线的斜率为联立，可得重力加速度12.某实验小组的同学设计了如图1所示的电路，测量了电源的电动势和内阻，电路中定值电阻的阻值约为十几欧姆，电阻箱R的调节范围为0~99.9Ω，两电压表均可视为理想电表。实验时进行了如下操作：（1）该小组的同学按照图1电路图连接电路，图2中部分电路已完成，请利用笔划线代替导线将实物图补充完整。（2）将电阻箱的阻值置于最大位置，闭合开关S，调节电阻箱的阻值使其逐渐减小，则电压表的读数_____（选填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”），电压表的读数_____（选填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”），同时记录多组电阻箱的阻值R与相对应的电压表的读数。（3）该小组的同学利用记录的数据描绘了关于R的函数图像，如图3所示，则定值电阻_____（结果保留两位有效数字）。（4）通过讨论该小组的同学做出了R关于的函数图像，如图4所示，则电源的电动势_____V，电源的内阻_____（结果均保留两位有效数字）。【答案】（1）图见解析（2）逐渐增大逐渐减小（3）12（4）6.01.0【解析】（1）电路连接如图所示（2）[1][2]由电路图可知，电阻箱的阻值逐渐减小时，回路的总电流逐渐增大，则定值电阻两端的电压逐渐增大，电压表的读数逐渐增大；电源的内阻分得的电压逐渐增大，则由闭合电路欧姆定律可知电压表的读数逐渐减小；（3）由欧姆定律可得整理可得当时，，所以图像在纵轴的截距为1.0，图像的斜率为结合图像可知解得（4）[1][2]由题图1所示电路图结合闭合电路欧姆定律得整理可得结合图4得解得图线的斜率为结合图4可知联立解得13.如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，实线为时的部分波形图，虚线为时的部分波形图，已知该简谐波的周期大于1s。求：（1）该简谐波的波速；（2）若时该简谐波刚好传播到处，则处的质点将在哪些时刻处于波峰，哪些时刻处于波谷。【答案】（1）（2）见解析【解析】（1）由同侧法可知时，处质点向下运动，则有又因为，故有由图可知，该波的波长为故该波的波速（2）时，与处最近的波峰在处故处的质点将在处于波峰同理波谷对应时刻为14.如图1所示的矩形区域中存在如图2所示的交变电场，规定竖直向下的方向为正，其中T和为未知量，为已知量。现有一带正电的粒子在时刻从a点沿ab方向以初速度射入矩形区域，粒子在T时刻从b点离开矩形区域，已知，ab边水平，粒子的重力不计。求：（1）图2中T的值；（2）图2中，纵坐标值的大小。【答案】（1）（2）【解析】（1）粒子射入矩形区域后，在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则有可得（2）竖直向下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得粒子的加速度为在时间内，粒子在竖直方向的位移为粒子竖直方向的速度为设粒子由开