湖南省郴州市2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题（含解析）

1
郴州市2024年下学期期末教学质量监测试卷
高二物理（选择考）
（试题卷）
注意事项：
1.本试卷分试题卷和答题卡。试题卷共6页，有四道大题，共15道小题，满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置。
3.考生作答时，选择题和非选择题均须作答在答题卡上，在本试题卷上答题无效。考生在答题卡上按答题卡中注意事项的要求答题。
4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，不选、错选或多选的得0分）
1. 下列各组物理量中，都是矢量是（ ）
A. 动量、冲量、磁感应强度 B. 周期、振幅、电场强度
C. 电流、回复力、安培力 D. 磁通量、电压、电动势
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 声波等机械波有多普勒效应，电磁波没有多普勒效应
B. 当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体发生共振
C. 爱因斯坦的能量子假说，很好的解释了黑体辐射的规律
D. 能量守恒告诉我们，只要我们在使用能量时通过先进技术就能回收全部能量，无需节约能源
3. 如图所示，线框面积为S，线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则下列有关穿过线框平面的磁通量的情况表述正确的是（ ）
A. 磁通量有正负，所以是矢量
B. 图示位置线框的磁通量为0
C. 若线框从图示位置绕bc边转过60°，该过程磁通量不变
D. 若线框从图示位置绕bc边转过90°，此时磁通量为0
4. 已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。三根平行直导线的截面如图所示，若它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里。如果AB=AC=AD，此时A点的磁感应强度大小为B1，若将D处电流反向，大小不变，此时A点的磁感应
强度大小变为B2，则B1与B2的比值为（ ）
A. B. C. D.
5. 一弹簧振子如图甲所示，以O为平衡位置，在水平方向a、b间做简谐运动，取向右为正，其振动图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. t=0.3s时，振子的速度最大且方向向右
B. t=0.2s时，振子的加速度最大且方向向右
C. t=0.15s时，振子的速度方向与加速度方向相反
D. t=0.1s和t=0.3s时，振子的速度相同
6. 发光二极管简称为“LED”，它被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，如图为某白光“LED”的伏安特性曲线；另据媒体消息称，中国的贝塔伏科技公司开发出了一种核电池，假设该核电池的电动势为3V，内阻为12Ω。下列有关说法正确的是（ ）
A. 当“LED”两端电压为2.0V以下时，“LED”的电阻几乎为零
B. 如果把发光二极管和核电池组成闭合回路，则发光二极管两端的电压约为2.5V
C. 如果把发光二极管和核电池组成闭合回路，则发光二极管中的工作电流约为250mA
D. 如果把发光二极管和核电池组成闭合回路，则发光二极管的功率约为150mW
二、多选题（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，不选、错选或多选的得0分）
7. 如图所示各物理情景中，下列说法正确的是（ ）
A. 如图甲所示，迅速闭合开关时，线圈B与电流表组成的闭合电路中能产生感应电流
B. 如图乙所示，条形磁铁从左向右靠近并穿过铝环的过程中，铝环中能产生感应电流
C. 如图丙所示，将闭合的金属线圈放置在磁场中静置一段时间后，闭合的线圈中仍然有感应电流
D. 如图丁所示，金属线框abcd与足够长的通电导线在同一平面内，将线框向右平移，线框中能产生感应电流
8. 随着科学技术的发展，人们可以使用蓝牙耳机接听手机来电，其中蓝牙耳机和手机都是通过电磁波来传递信号，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（ ）
A. 手机和基站间通信的电磁波是紫外线
B. 在空气中传播时，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短
C. 手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波在遇到障碍物时更容易发生明显衍射
D. 电磁波在任何情况下都不会发生干涉
9. 如图电路中，电源（电动势为E，内阻为r），电流表、电压表均为理想电表，D为理想二极管，C为电容器，R1为定值电阻（R1>r），R为滑动变阻器。闭合开关S至电路稳定后，将滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数变化量大小为，电压表V2的示数变化量大小为，电流表A的示数变化量大小为，则下列判断正确的是（ ）
A. 电源的输出功率增大
B. 的值不变，且始终等于电源的内阻r
C. 滑片向左移动的过程中，电容器带电荷量减少
D. 电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大
10. 三个完全相同的小球，质量均为m，其中小球A、B固定在竖直轻杆的两端，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于足够大的光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，如图所示，三小球均保持静止。某时，小球A受到轻微扰动开始顺着墙面下滑，直至小球A落地前瞬间的运动过程中，三小球始终在同一竖直面上。已知小球C的最大速度为v，轻杆长为L，重力加速度为g，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A. A、B、C三球组成的系统动量守恒
B. 竖直墙对小球A的冲量大小为3mv
C. 小球A落地前瞬间，动能大小为
D. 小球A落地前瞬间，小球C的速度是小球B速度的2倍
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。）
11. 用如图甲所示的实验装置来寻找碰撞中的不变量。
（1）将轨道右端垫高是为了补偿阻力。先将小车B移走，给小车A一个合适初速度，使其先后通过光电门1和光电门2，测量出遮光时间t1和t2，若t1（2）用游标卡尺测量遮光片的宽度d，结果如图乙所示，则遮光片的宽度d=______mm；
（3）补偿阻力后，将小车B静止放置在两光电门之间，给小车A一个合适的初速度，使其先单独通过光电门1，再与小车B碰撞后一起通过光电门2，光电门1记录的遮光时间为t1=0.025s，光电门2记录的遮光时间为t2=0.052s，已知小车A、遮光片和撞针的总质量为200g，小车B和橡皮泥的总质量为212g，则两小车碰撞前，小车A通过光电门1时质量与速度的乘积的大小为______kg·m/s，碰撞后两小车的质量与速度的乘积之和的大小为______kg·m/s。（结果均保留两位有效数字）
12. 小郴同学通过高中物理学习知道，指针式电流表、电压表和欧姆表都是由灵敏电流计改装而成，于是他利用实验室的器材组装了一个多用电表，电路如图甲所示，G是量程为0~250μA、内阻为300Ω的灵敏电流计，O为旋钮，A、B为两插孔，旋钮扳到位置1时为量程0~1mA的电流表，旋钮扳到位置2时为“×1K”挡位的欧姆表，旋钮扳到位置3时为量程0~3V的电压表；并通过激光刻画将表盘面板刻画如图乙所示，若小郴同学的所有操作都是正确的，请你根据所学的知识回答下列问题：
（1）用该改装表测电阻R阻值时，将旋钮扳到位置2，图甲中的插孔A应与_________（填“红”或“黑”）表笔相连接；
（2）测量电阻时，表盘如图乙所示，则该电阻R的阻值约为_________Ω；
（3）图甲中，两定值电阻的阻值分别为R1=_________Ω、R3=_________Ω。
四、计算题（本题共3小题，13小题12分，14小题12分，15小题16分，共40分，解答时必须写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，在答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，电路中电流表A为理想电流表，电源电动势E=24V，内阻r=2Ω，电阻R1=2Ω，R2=12Ω，电动机额定电压U=12V，电动机线圈电阻RM=1Ω。问：
（1）当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为多少；
（2）当开关S1、S2都闭合时，电动机M以额定电压工作，求此时电阻R2的电流大小；
（3）在（2）问的条件下，求电动机正常工作时的电流大小。
14. x=0处的质点O在y轴方向上做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的机械波。t=0时刻，质点O开始从平衡位置向下运动，经0.8s第一次形成的波形如图所示，P是平衡位置为x=2.0m处的质点，Q（图中未画出）是平衡位置为x=16.0m处的质点。求：
（1）该机械波的波长和周期分别为多少？
（2）从P质点开始振动至P质点第3次回到平衡位置的时间内，P质点通过的路程是多少？
（3）从图示状态开始，还需多长时间Q质点开始振动？
15. 某游戏装置由弹射器和半径R=0.32m的光滑半圆轨道EFG组成。如图所示，有质量为M=3.0kg长木
板c静置于光滑水平面上，右端紧靠半圆轨道G处且等高。m=3.0kg的滑块b静置于长木板c右端，质量m0=1kg的滑块a锁定在弹射器上的O点。现解除锁定，滑块a被弹出后在光滑水平轨道OP上运动，从P端贴着E点进入半圆轨道，滑块a在E点对半圆轨道的压力恰好为零，运动到G点与滑块b发生弹性正碰。碰后滑块b在长木板c上滑动，滑块a立即取走，若整个运动过程中滑块b均未从长木板c上滑下。滑块a、滑块b均可视为质点，长木板c上表面与滑块b间滑动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2。问：
（1）滑块a在E点时的速度vE大小；
（2）滑块a与滑块b碰撞后瞬间，滑块b的速度vb大小；
（3）为了使滑块b不从长木板c上滑下，求长木板c最小长度和b、c发生相对滑动的时间。
郴州市2024年下学期期末教学质量监测试卷
高二物理（选择考）
（试题卷）
一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，不选、错选或多选的得0分）
1.
【答案】A
2.
【答案】B
3.
【答案】D
4.
【答案】C
5.
【答案】C
6.
【答案】B
二、多选题（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，不选、错选或多选的得0分）
7.
【答案】AD
8.
【答案】BC
9.
【答案】BD
10.
【答案】CD
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。）
11.
【答案】（1）增大 （2）6.25
（3） ①. 0.050 ②. 0.049
12.
【答案】（1）黑 （2）18000
四、计算题（本题共3小题，13小题12分，14小题12分，15小题16分，共40分，解答时必须写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不给分，有数值计算的题，在答案中必须明确写出数值和单位）
13.
【解】
【小问1详解】
当开关S1闭合，S2断开时，由闭合回路欧姆定律
代入数据得
【小问2详解】
当开关S1、S2都闭合时，设此时电阻R2的电流为，由题意可知电动机与电阻R2为并联回路，两者电压相等，可知
由部分回路欧姆定律
代入数据得
【小问3详解】
当开关S1、S2都闭合时，设此时干路电流为，由闭合回路欧姆定律
根据混联电路的电流关系，干路电流等于各支路电流之和，即
代入数据得
14.
【解】
【小问1详解】
t=0时刻，质点O开始从平衡位置向下运动，经0.8s第一次形成的波形如图所示，由题图可知该机械波的波长为
周期为
【小问2详解】
从P质点开始振动至P质点第3次回到平衡位置经过的时间为
则该段时间为P质点通过的路程为
【小问3详解】
该波的传播速度为
从图示状态开始，Q质点开始振动需要的时间为
15.
【解】
【小问1详解】
根据题意可知滑块a在E点对半圆轨道的压力恰好为零，重力提供向心力，有
解得
【小问2详解】
对滑块a，从E到G根据动能定理，有
解得
滑块a运动到G点与滑块b发生弹性正碰,根据动量守恒，有
根据能量守恒，有
解得
【小问3详解】
滑块b与木板c在相互作用过程中，共同的速度为v，满足动量守恒，有
解得
根据能量守恒，有
解得长木板c最小长度
对滑块b，根据动量定理，有
解得b、c发生相对滑动的时间为
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