湖南省娄底市部分普通高中2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题（解析版）

这是一份湖南省娄底市部分普通高中2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（4分×6＝24分）
1. 关于电与磁，下列说法正确的是（ ）
A. 法拉第最先提出了电场和磁场的概念
B. 麦克斯韦最先发现了电磁感应现象
C. 变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场
D. 赫兹最先建立了系统的电磁场理论，并用实验得到了电磁波
【答案】C
【解析】A．法拉第提出了电场线和磁场线的概念，引入了“场”的思想，但“电场”和“磁场”作为概念并非他最先提出。此前库仑、安培等已涉及相关研究，但未形成系统的场论，故A错误；B．电磁感应现象是法拉第发现的，而非麦克斯韦，故B错误；C．麦克斯韦理论指出，变化的电场会产生磁场，变化的磁场也会产生电场，但需注意：均匀变化的电场产生恒定磁场，非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，故C正确；D．赫兹通过实验首次验证了电磁波的存在，但系统的电磁场理论由麦克斯韦建立，故D错误。
故选C。
2. a、b、c、d 是四段不同金属导体，在长度、横截面积和材料三个因素中，b、c、d 跟 a相比，分别只有一个因素不同。b 与 a，长度不同，横截面积、材料相同；c 与 a，横截面积不同，长度、材料相同；d 与 a，材料不同，长度、横截面积相同。下列说法正确的是（ ）
A. 此实验可以研究导体的电阻率与什么因素有关
B. 此实验可以研究部分电路的欧姆定律
C. 此实验中与可以研究导体的电阻与材料的关系
D. 此实验中与可以研究导体的电阻与长度的关系
【答案】D
【解析】A．研究导体电阻率的影响因素时，对导体的长度、横截面积和材料三个无论量中要固定两个物理量才能完成实验，和显然该实验不能完成此实验，故A错误；
B．要验证部分电路的欧姆定律要保持电阻相同时研究电流和电压的关系，在电压相同时研究电流和电阻的关系，该装置也不能进行，故B错误；
C．由图可知，测的是c两端的电压，测的是d两端的电压，由题可知，c与d，只有长度相同，横截面积和材料不相同，故无法用与可以研究导体的电阻与材料的关系，故C错误；
D．由题知，测的是a两端的电压，测的是b两端的电压，因b 与 a，长度不同，横截面积、材料相同，故用与可以研究导体的电阻与长度的关系，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，实线为三条电场线，虚线为带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹，A、B是粒子运动轨迹与电场线的交点。下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子从A运动到B
B. 带电粒子在A点的动能大于在B点的动能
C. 带电粒子在A点的加速度大于在B点的加速度
D. 带电粒子带正电
【答案】BC
【解析】A．根据粒子运动的轨迹可以判断其受力的方向，即指向运动轨迹的凹侧，但不能判断其运动的方向，故A错误；
B．若带电粒子从A运动到B，粒子在A点所受电场力方向与该点速度方向的夹角大于，故粒子从A运动到B过程，电场力做负功，电势能增大，动能减小，则A的动能大于B的动能；若带电粒子从B运动到A，粒子在B点所受电场力方向与该点速度方向的夹角小于，故粒子从B运动到A过程，电场力做正功，电势能减小，动能增大，则A的动能大于B的动能，故B正确；
C．根据电场线越密，电场强度越大，可知A点的电场线较B点的电场线更密集，可知A点场强较大，则粒子在A点的加速度大于在B点的加速度，故C正确；
D．根据粒子运动的轨迹可以判断其受力的方向，即指向运动轨迹的凹侧，但由于电场线方向不确定，故粒子的电性不确定，故D错误。
故选BC。
4. 如图所示，在无限长直线电流的旁边有一个金属线圈，当线圈做怎样的运动时，线圈中不会产生感应电流（ ）
A. 线圈上下平移
B. 线圈左右平移
C. 线圈以PO轴旋转
D. 线圈以MN轴旋转
【答案】A
【解析】A．直导线周围的磁场是以导线上各点为圆心的同心圆，线圈上下平动时，穿过线圈的磁通量的变化量为零，所以不会产生电流，故A正确；
B．直导线周围的磁场是以导线上各点为圆心的同心圆，离导线越近磁感应强度越大，所以线圈左右平移时，穿过线圈的磁通量的变化量不为零，会产生感应电流，故B错误；
C．直导线周围的磁场是以导线上各点为圆心的同心圆，线圈以PO轴旋转时，穿过线圈的磁通量的变化量不为零，会产生感应电流，故C错误；
D．直导线周围的磁场是以导线上各点为圆心的同心圆，线圈以MN轴旋转时，穿过线圈的磁通量的变化量不为零，会产生感应电流，故D错误；
故选A。
5. 如图，光滑水平地面上有一小车，一根细绳将车厢挡板与滑块相连，中间压缩一根弹簧，弹簧与车厢、滑块都相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦，剪断细绳后的过程中（ ）
A. 弹簧、滑块组成的系统动量守恒，机械能守恒
B. 弹簧、滑块组成系统动量不守恒，机械能不守恒
C. 弹簧、滑块、小车组成的系统动量守恒，机械能守恒
D. 弹簧、滑块、小车组成的系统动量不守恒，机械能不守恒
【答案】B
【解析】AB．地面光滑，车厢水平底板粗糙，簧处于压缩状态，故剪断细绳后，则弹簧伸长，滑块会向右运动，小车会向左运动，两者相对滑动，产生滑动摩擦力，故弹簧、滑块组成的系统所受外力不为零，则该系统动量不守恒；由于滑块与小车之间产生了相对位移，故滑动摩擦力对弹簧、滑块组成的系统做负功，则该系统的机械能不守恒，故A错误，B正确；
CD．地面光滑，车厢水平底板粗糙，弹簧处于压缩状态，故将细绳剪断，则弹簧伸长，故滑块会向右运动，小车会向左运动，两者相对滑动，产生滑动摩擦力，但弹簧的弹力和两者间的滑动摩擦力都是内力，故系统动量守恒，但滑块与小车之间产生了相对位移，故滑动摩擦力对整体做负功，故系统机械能不守恒，故CD错误。
故选B。
6. 如图甲是一列沿x轴传播的简谐波在0时刻的波形图，图乙是质点P（xP＝3m）在0时刻的振动图像，以下说法正确的是（ ）
A. 波向x负向传播
B. 波速是
C. 一个周期内，质点P前进了6m
D. 3s时刻，质点P的加速度方向为正
【答案】D
【解析】A．由乙图可知0时刻质点沿y轴正方向振动，根据“同侧法”可知波沿x正向传播，故A错误；
B．由甲图可知波长为，由乙图可知周期为
波速为
故B错误；
C．质点只能在平衡位置附近振动，不能随波迁移，故C错误；
D．3s时刻，波传播的时间为，可知质点P运动到波谷的位置，加速度方向为正，故D正确。
故选D。
二、不定项选择题（5分×4＝20分，每小题有多个选项正确，全部选对计5分，部分选对计3分，选中错误选项计0分）
7. 如图，用两根细绳把两个带同种电荷的小球悬挂在一点，两小球静止时，在同一水平面上，悬线与竖直方向的偏角分别为α和β，α＞β。下列说法正确的是（ ）
A. A对B的库仑力大于B对A的库仑力
B. A的质量小于B的质量
C. 绳子对A的拉力小于绳子对B的拉力
D. A的带电量大于B的带电量
【答案】BC
【解析】AD．两球之间的库仑斥力属于作用力和反作用力，大小相等，方向相反，根据库仑定律，可知无法确定两小球的电量大小，故AD错误；
B．两个小球均受重力、库仑斥力F和拉力T，根据平衡条件有，
根据题有α＞β，则有
即
可得
故B正确；
C．对两小球，根据平衡条件有，
根据题有α＞β，则有
即
可得
故C正确。
故选BC。
8. 某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时（ ）
A. 车灯的电流变小B. 路端电压变小
C. 电路的总电流变小D. 电源的总功率变大
【答案】ABD
【解析】A．开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流变小，A正确；
B．电路的路端电压为
变小，路端电压变小，B正确；
C．总电流即干路电流为
减小，干路电流增大，C错误；
D．电源总功率为
增大，总功率变大，D正确。
故选ABD。
9. 一质点在CD间做简谐运动，周期是12s，M、O、N将CD四等分，零时刻质点在M点，质点在N点的时刻可能是（ ）
A. 2sB. 3sC. 5sD. 10s
【答案】AD
【解析】若质点开始向右运动，如图所示
质点从C到O点运动的时间为
令质点的振动方程为
从O点到N点，有
解得从O点到N点的时间为
根据运动的对称性可知质点从M到N点运动的时间为
另一种情形如下
质点从M到N点运动的时间为
其他情形将会大于10s。
若质点开始向左运动，如图所示
质点从M到N点运动的时间为
其他情形将会大于10s。
故选AD。
10. 关于波的现象，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车、摩托车的消声器利用了波的干涉原理
B. 白光通过极细的狭缝，在屏上会出现比较宽大的明暗相间的彩色条纹，这是光的干涉
C. 全反射光纤内芯的折射率比外套的折射率小，光从内芯射到外套上发生全反射
D. 立体电影利用了偏振光
【答案】AD
【解析】A．汽车、摩托车的消声器的消声原理为利用声波沿两个通道传播的路程差为半个波长的奇数倍，从而产生稳定的消声效果，故该消声器的原理为波的干涉，故A正确；
B．白光通过极细的狭缝，在屏上会出现比较宽大的明暗相间的彩色条纹，这是光的衍射，故B错误；
C．全反射光纤内芯的折射率比外套的折射率大，光从内芯射到外套上发生全反射，故C错误；
D．立体电影利用了偏振光，故D正确。
故选AD。
三、实验题（6分＋10分＝16分）
11. 一位同学想用平行玻璃砖做测量玻璃折射率的实验，他在实验室中没有找到平行玻璃砖，找到了一块一个角是30°的直角三角形玻璃砖，他决定用此玻璃砖做实验。
A．将一张白纸放在水平桌面上，将玻璃砖平放在水平桌面上；
B．小心地画出玻璃砖的边界，注意别弄脏玻璃砖，边界线贴紧玻璃砖的边缘；
C．让一束激光从上表面AC斜射入玻璃砖，从AB边可以看到有光线射出；
D．不断改变入射角，使光线从AB边垂直射出；
E．小心地描出从AB边射出的光线。
（1）在图中画出光路图。
（2）量出此激光在AC边的入射角是53°，则此激光在此玻璃中的折射率是____。
（3）玻璃砖不是平行的，对测量折射率_____（有、没有）影响。
【答案】（1） （2）1.6 （3）没有
【解析】（1）
（2）
（3）有题目可知，玻璃砖不平行仍然可以计算折射率，所以玻璃砖不是平行的，对测量折射率没有影响。
12. 一同学买了一对干电池，他利用所学的知识测量其电动势与内阻，根据所学知识与常识，设计了如图所示电路。电压表量程3V，内阻约3kΩ，电流表量程0.6A，内阻0.6Ω。
（1）为了测量尽量精确，应该选用图______（选甲或乙）。
（2）根据所选原理图连接好实物图丙______。
（3）选择正确的电路图后进行实验，如图是某次测量时电流表的示数，其正确读数是______。
（4）多次调节滑动变阻器，读出电压表、电流表的值，并描在U－I图像中，如图戊所示，则一节电池的电动势为______V，一节电池的内阻是______Ω。（都保留2位小数）
【答案】（1）甲 （2）见解析 （3）0.25A （4）1.60 0.50
【解析】（1）由于电流表内阻已知的，即甲图中电流表分压值能够确定，而乙图中误差在于电压表的分流，由于电压表内阻不确定，即分流值不确定，可知，图甲测得的电动势与内阻最精确。
（2）根据图甲，作出实物图如图所示
（3）电流表量程是0.6A，电流表最小分度是0.02A，根据电流表读数规律，该读数为0.25A。
（4）[1][2]电路中是两节干电池串联，结合图甲电路图，根据闭合电路欧姆定律有
结合图像有
解得
，
四、计算题（10分＋14分＋16分＝40分）
13. 游泳池水深，在池底有一个点光源，它发出的光在水面形成一个半径为多大的圆形光斑？已知光在水中的折射率是。（要求画出示意图并计算）
【答案】3m
【解析】点光源S在水面上的投影为O，S发出的光，在P点发生全反射，水面形成半径为r＝OP的圆形光斑。如图所示
P点发生全反射，则有
根据几何关系有
联立解得r＝3m
14. 如图所示，粒子源发射质量为m，电量为e电子，经过加速电场加速后，在真空中运动距离l0后进入偏转电场，偏转电场上正下负，两板间电势差为U，间距为d，板长为l，电子只受电场力作用。
（1）电子射出加速电场时的速度是多少？
（2）电子射出加速电场后进入偏转电场前运动的时间是多少？
（3）电子在偏转电场中做何种性质的运动，加速度是多少？
（4）电子通过偏转电场时没有打在两极板上，电子射出偏转电场时的方向偏转了θ，求tanθ。
【答案】（1） （2） （3）电子在偏转电场中做类平抛运动， （4）
【解析】（1）电子在加速电场中做加速运动。由动能定理得：
得：
（2）电子在加速电场与偏转电场之间做匀速直线运动。l0＝v0t
得：
（3）电子在偏转电场中只受电场力作用，且电场力和初速度方向垂直；故电子做类平抛运动。
由牛顿第二定律
又
联立得
（4）根据运动的合成与分解，电子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动；设电子射出偏转电场时竖直方向上的速度为，则，
又
联立可得
15. 水平桌面AB部分粗糙，长度l＝0.5m，BC部分光滑，B的左侧有匀强电场，电场强度为E＝104V/m、方向向左，桌面边缘C点放一质量为m2＝1kg的物体，桌面离地面高h＝0.8m。从A点由静止释放一质量为m1＝1kg、电量大小q＝1.04×10-2C的带负电的物体，m1到达C处时与m2发生弹性碰撞。物体m1与水平桌面粗糙部分间的动摩擦因数为μ＝0.4，电子电量e＝1.6×10-19C。
（1）m1带有多少个多余的电子？
（2）m1离开电场时的速度是多少？
（3）最终m1的速度是多少？
（4）m2落到水平地面时离桌子右边的水平距离是多少？
【答案】（1）6.5×1016 （2）10m/s （3）0 （4）4m
【解析】（1）m1带有多余的电子数为
（2）m1在电场中做匀加速运动，由动能定理，得
代入数据解得v0=10m/s
（3）m1与m2发生弹性碰撞，根据动量守恒，有m1v0＝m1v1＋m2v2
根据机械能守恒，有
解得v1＝0，v2＝10m/s
（4）m2离开桌面后做平抛运动，在竖直方向，有
在水平方向，有s＝v2t
联立解得s=4m