江苏省南京市玄武区、秦淮中学等六校联考2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含解析）

江苏省南京市玄武区、秦淮中学等六校联考2024-2025学年高二（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.关于电场强度，下列说法正确的是( )
A. 电场看不见，摸不着，但是电场也是物质存在的一种形式
B. 电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点的受力方向
C. 根据电场强度的定义式可知，与成正比，与成反比
D. 由点电荷的场强公式可知，以点电荷为中心的球面上的各点的电场强度相同
2.在匀强磁场中某处点放一根长度，通电电流的直导线，调整直导线放置的方向，测得它受到的最大磁场力，现将该通电导线从磁场中撤走，则处的磁感应强度大小为( )
A. 零 B. C. D.
3.一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速
B. 该波的频率为
C. 该波沿轴正向传播
D. 时间内，质点通过的路程为
4.关于教材中出现的以下四张图片，下列说法中正确的是( )
A. 图甲所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
B. 图乙所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的折射引起的
C. 图丙所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的
D. 图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
5.某同学用单摆测重力加速度大小，在实验过程中有如下说法，其中正确的是( )
A. 把单摆从平衡位置拉开的摆角，并在释放摆球到最低点时开始计时
B. 实验中选用密度较大的小钢球作为摆球，测得的重力加速度值误差较小
C. 测量摆球通过最低点次的时间，则单摆周期为
D. 用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小
6.下列关于电容器充电时，电流与时间的关系、电容器的电容和所带电荷量与两极板间的电压的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图为一玩具小车内部工作的电路图，电源电动势，内阻，指示灯的规格为“，”，电动机内阻，现把该玩具车放在水平路面上，闭合开关，指示灯和电动机均正常工作，下列说法正确的是( )
A. 指示灯中的电流为 B. 电动机中的电流为
C. 电源的输出功率为 D. 电动机的输出功率为
8.如图，是光敏电阻，当光照强度增大时，它的阻值减小，电压表和电流表均为理想电表，当外界的光照强度减弱时，下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数增大
B. 电压表的示数增大
C. 电源的总功率增大
D. 光敏电阻的电功率增大
9.如图所示，实线为电场中某区域内的电场线，虚线为带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，、、是轨迹上的三个点，下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度大于点的电场强度
B. 带电粒子带正电
C. 带电粒子在点的电势能大于在点的电势能
D. 点的电势低于点的电势
10.如图所示，在离地面高为处将质量为的小球以初速度水平抛出，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 落地前瞬间，小球的动量大小为
B. 从抛出到落地，小球所受重力的冲量大小为
C. 从抛出到落地，小球动量的变化量方向竖直向上
D. 从抛出到落地，小球动量的变化量大小为
11.如图所示，在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球、，质量分别为和，两球中间夹着一根压缩的轻弹簧，原来处于静止状态，同时放开、球和弹簧，已知球脱离弹簧的速度为，接着球进入与水平面相切，半径为的竖直面内的光滑半圆形轨道运动，为半圆形轨道竖直的直径，，下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹开过程，弹力对的冲量与弹力对的冲量相同
B. 刚开始弹簧的弹性势能大小为
C. 球从点运动到点过程中所受合外力的冲量大小为
D. 若使球不能到达点，则半圆轨道半径的最小值为
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.在“测定导体的电阻率”实验中，待测导体为粗细均匀，横截面为圆形的柱体。除待测导体外所用器材如下：
A.电池组电动势为，内阻约为；
B.电流表内阻约为；
C.电压表内阻约为；
D.滑动变阻器，允许通过的最大电流为；
E.毫米刻度尺、螺旋测微器、多用电表、开关、导线若干。
用多用电表粗略测量导体的电阻，挡位选用“”挡，如图甲所示，则其阻值 ______；
用毫米刻度尺测得导体的长度为，用螺旋测微器测量导体横截面的直径，测量结果如图乙所示，其读数应为______该值接近多次测量的平均值。
用伏安法测量导体的阻值，应采用的电路图为______。
上题选择的实验电路图中造成系统误差的主要原因是______选填“电压表分流”或者“电流表分压”。
实验测量记录的组数据如表：
次数
根据以上数据可知，该导体的电阻率 ______结果保留一位有效数字。
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.如图，位于原点的质点从时刻开始振动，产生的简谐横波沿着轴正方向传播，时刻传至点，若。求：
这列波的波速和波源的起振方向；
这列波的周期。
14.如图所示，点光源到水面的距离为，其发出的光照射到水面上点刚好发生全反射，到的距离为，真空中的光速为。求：
水的折射率；
光从到传播的时间。结果可用根式表示
15.如图所示，已知间加速电压为，偏转电场是由两个平行的相同金属极板、组成，间加偏转电压，板间距为，板长为，极板的右端到直线的水平距离为，电子从极板附近由静止经电压加速，从板的小孔射出，沿平行于金属板、的中轴线进入偏转电场后恰好从板的右端飞出偏转电场，并打到靶台上中心点。电子质量为，电量大小为，忽略极板边缘的电场与电子间的相互作用，不计空气阻力。求：
电子射入偏转极板间时的速度大小；
间偏转电压的大小；
图中的高度。
16.如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定于竖直平面内，一长方形木板静止在水平光滑地面上，左端紧靠点，上表面所在平面与圆弧轨道相切于点、长木板的右端有一固定在木板上的轻质挡板厚度不计，挡板上涂有粘性较强的胶水，可以粘住跟它相撞的物体。一可视为质点的质量为的物块从圆弧圆心的等高点由静止释放，经点滑上木板。已知物块与长木板上表面间的动摩擦因数为，长木板的质量为，重力加速度为，求：
物块刚滑到木板上时，物块的加速度和长木板的加速度的大小和方向；
若要保证物块不和挡板碰撞，长木板的最小长度；
若长木板长度为，物块和挡板碰撞过程中损失的机械能。
答案和解析
1.
【解析】、电场看不见，摸不着，但是电场也是物质存在的一种形式，故A正确；
B、电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，故B错误；
C、电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入电场中的电荷，以及电荷所受的电场力无关，故C错误；
D、电场强度是矢量，从公式可知，在以点电荷为圆心的圆周上，场强大小处处相等，方向不同，所以场强相等但不相同，故D错误。
故选：。
2.
【解析】由题意，通电导线放入磁场中所受安培力最大，说明导线与磁场垂直，放置的导线长度
则由得，磁感应强度
磁感应强度与是否放置导线无关，故撤去导线时，处的磁感应强度仍为，故D正确，ABC错误。
故选：。
3.
【解析】、由图可知波长为，振幅为，由图可知周期为，结合波速公式，即可知波速为，故A错误；
B、由周期与频率关系，即可知频率为，故B错误；
C、由点从时刻开始的振动方向为竖直向下，根据跟随法，结合波形图，即可判断传播方向为轴正方向，故C正确；
D、由周期与时间，可知质点完成全振动的次数为，结合振幅为，即可知点通过的路程为，代入得起路程为，故D错误。
故选：。
4.
【解析】、竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故A错误；
B、水中的气泡看上去特别光亮，是光从水射向气泡时发生了全反射造成的，故B错误；
C、泊松亮斑是光的圆板衍射现象，故C正确；
D、图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波，横波才具有偏振现象，故D错误。
故选：。
5.
【解析】、单摆在小摆角情况下的运动是简谐运动，单摆的最大摆角应小于，故A错误；
B、为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，故B正确；
C、一个周期的时间内，摆球通过最低点次，所以测量摆球通过最低点次的时间，则单摆周期为，故C错误；
D、由单摆的周期公式：可得：，用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，摆长偏大，则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故D错误。
故选：。
6.
【解析】、电容器充电过程中随着电荷量的增加，充电电流最终为零，故A正确，B错误；
、根据电容定义式得：，所以图像应为倾斜直线，电容不随电压变化而变化，故CD错误。
故选：。
7.
【解析】、指示灯中的电流为，故A错误；
B、干路电流为，所以通过电动机的电流为，故B错误；
C、电源的输出电压等于灯泡的额定电压，所以电源的输出功率为，故C错误；
D、电动机和灯泡并联，所以电动机两端的电压和灯泡的额定电压相等，则电动机的输出功率为，故D正确。
故选：。
8.
【解析】、当外界的光照强度减弱时，光敏电阻的阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，可知，电流表示数减小。总电流减小，则电源的内电压和的两端电压均减小，则两端的电压增大，即电压表示数增大，故A错误，B正确；
C、电源的总功率为，不变，减小，则电源的总功率减小，故C错误；
D、当电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大。将看成电源的内阻，由于等效电源内外电阻的关系不知道，所以不能判断等效电源的输出功率即光敏电阻的电功率变化情况，故D错误。
故选：。
9.
【解析】同一电场中，电场线越密集的地方，电场强度越大，由图可知，、两点比较，处电场线较密，则点的电场强度小于点的电场强度，故A错误；
B.带电粒子做曲线运动，所受合力电场力指向运动轨迹凹侧，大致向右，由图知，带电粒子所受电场力方向与电场强度方向相反，则带电粒子带负电，故B错误；
C.结合前面分析可知，若粒子由运动到，则电场力做负功，电势能增加，则带电粒子在点的电势能大于在点的电势能，故C正确；
D.沿电场线方向电势逐渐降低，则由图可知，点的电势高于点的电势，故D错误；
故选：。
10.
【解析】、由动能定理
得
动量为
故A错误；
B、由，重力的冲量大小为
故B错误；
、合力的冲量等于动量的变化量，由动量定理有
则小球动量的变化量方向竖直向下，其大小为，故C错误，D正确。
故选：。
11.
【解析】弹簧弹开过程，弹簧对、的弹力大小相等、方向相反、作用时间相等，由可知，弹力对、的冲量大小相等，方向相反，故A错误；
B.释放弹簧过程中，、系统动量守恒，设球脱离弹簧时、的速度大小分别为、，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
由题知：
解得：
根据机械能守恒定律可得，刚开始弹簧的弹性势能大小为：
解得：，故B错误；
C.设球至点的速度大小为，球从点运动到点过程中只有重力做功，机械能守恒，取水平桌面为零势能面，由机械能守恒定律得：
解得：
小球从点运动到点过程中，取水平向左为正方向，
由动量定理可知，球从点运动到点过程中所受合外力的冲量大小为：，故C错误；
D.球恰能到达最高点时有
球从最低点到最高点有
解得
则若使球不能到达点，则半圆轨道半径的最小值为，故D正确；
故选：。
12. 电流表分压
【解析】用多用电表粗略测量导体的电阻，挡位选用“”挡，如图甲所示，则其阻值；
螺旋测微器的精确度为，导体横截面的直径；
由于，因此电流表采用内接法；
为了保证电路安全和方便调节，滑动变阻器采用分压式接法，故A正确，BCD错误。
故选：。
电流表采用内接法，实验误差来源于电流表分压；
根据欧姆定律，导体电阻
根据电阻定律
电阻率
代入数据解得。
故答案为：；；；电流表分压；。
13.【解析】依题意，该列波的波速：
根据“同侧法”可知，起振方向沿轴正向；
由图像可知：
解得波长：
又
解得：。
答：这列波的波速为，波源的起振方向沿轴正向；
这列波的周期为。
14.【解析】在点入射角为，，得，
点刚好发生全发射，临界角，
发生全反射的临界角的正弦值，
解得；
光线在水中的传播速度为，
从到传播所需时间，
代入数据得。
答：折射率为；
时间为。
15.【解析】电子在间加速，由动能定理
解得
在偏转电场中有：
联立得
类平抛运动反向延长线过偏转电场水平位移中点，由几何关系
解得
答：电子射入偏转极板间时的速度大小等于；
间偏转电压的大小等于；
图中的高度等于。
16.【解析】刚滑上木板时，和之间的滑动摩擦力大小为：，
对物块，由牛顿第二定律可得：，
解得：，方向水平向左，
对木板，由牛顿第二定律可得：，
解得：，方向水平向右；
物块从到的过程中，根据动能定理可知：
，
解得：，
物块和挡板恰好不相撞时，长木板的长度最小，两者相互作用的过程，系统动量守恒、能量守恒，以水平向右为正方向，
由动量守恒可得：，
解得：，
由能量守恒可得：，
联立可得：；
物块和挡板相互作用的过程，系统动量守恒、能量守恒，以水平向右为正方向，
由动量守恒可得：，
由能量守恒可得：，
联立可得：；
答：物块刚滑到木板上时，物块的加速度的大小为，方向水平向左，长木板的加速度的大小为，方向水平向右；
若要保证物块不和挡板碰撞，长木板的最小长度为；
若长木板长度为，物块和挡板碰撞过程中损失的机械能为。
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