山東省濟南市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末學(xué)情診斷物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高二年級學(xué)習(xí)質(zhì)量評估物理試題本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共6頁，滿分為100分，考試用時90分鐘。注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號，座號填寫在規(guī)定的位置上。2.選擇題答案必須用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔、不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中只有一項符合題目要求。1.在下列四幅交流電的圖像中，能正確反映我國居民生活所用交流電的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】我國交流電的有效值為220V，頻率為50Hz，可得我國交流電的最大值為故選C。2.如圖是一種叫“指尖陀螺”的玩具。當(dāng)將陀螺繞位于中心A的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，陀螺上B、C兩點的周期、角速度及線速度的關(guān)系正確的是（）A.TB=TC，vB>vC B.TB>TC，vB<vCC.ωB=ωC，vB=vC D.ωB=ωC，vB<vC【答案】D【解析】由于B、C是屬于共軸轉(zhuǎn)動，所以BC兩點的角速度相等，則轉(zhuǎn)動周期相等；由于C的半徑大于B的半徑，所以根據(jù)v=rω知，C的線速度大于B的線速度。ABC錯誤，D正確。故選D。3.如圖所示，關(guān)于渦流，下列說法中錯誤是（）A.真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產(chǎn)生的C.阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流【答案】B【解析】A．真空冶煉爐是用渦流來熔化金屬對其進行冶煉的，爐內(nèi)放入被冶煉的金屬，線圈內(nèi)通入高頻交變電流，這時被冶煉的金屬中產(chǎn)生渦流就能被熔化，故A正確，不符合題意；B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由交變磁場產(chǎn)生的，不是由恒定磁場產(chǎn)生的，故B錯誤，符合題意；C．根據(jù)楞次定律，阻尼擺擺動時產(chǎn)生渦流總是阻礙其運動，當(dāng)金屬板從磁場中穿過時，金屬板板內(nèi)感應(yīng)出的渦流會對金屬板的運動產(chǎn)生阻礙作用，故C正確，不符合題意；D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊的鐵芯，以減小渦流，故D正確，不符合題意。4.雨天在野外騎車時，在自行車的后輪輪胎上常會粘附一些泥巴，行駛時感覺很“沉重”。如果將自行車后輪撐起，使后輪離開地面而懸空，然后用手搖腳踏板，使后輪勻速轉(zhuǎn)動，泥巴就被甩下來。如圖所示，圖中a、b、c、d為后輪輪胎邊緣上的四個特殊位置，則（）A.泥巴在圖中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度B.泥巴在圖中的b、c位置時最容易被甩下來C.泥巴在圖中的c位置時最容易被甩下來D.泥巴在圖中的a位置時最容易被甩下來【答案】C【解析】A．a(chǎn)、b、c、d共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，半徑也相等，根據(jù)公式a=rω2分析知它們的向心加速度大小都相等，故A錯誤；BCD．泥塊做勻速圓周運動，合力提供向心力，根據(jù)F=mω2r知，泥塊在車輪上每一個位置的向心力相等，當(dāng)提供的合力小于向心力時做離心運動，所以能提供的合力越小越容易飛出去，最低點，重力向下，附著力向上，合力等于附著力減重力，最高點，重力向下，附著力向下，合力為重力加附著力，在線速度豎直向上或向下時，合力等于附著力，所以在最低點c所需要的附著力最大，最容易飛出去，故C正確，BD錯誤。故選C。5.科學(xué)家們在距離地球約31光年的地方，發(fā)現(xiàn)了一顆可能有生命存在的“超級地球”。科學(xué)家們把這顆“超級地球”命名為GJ357d，質(zhì)量至少是地球的6.1倍，半徑約為地球的2倍，圍繞一顆比太陽小得多的恒星運行，每55.7天運行一周。若已知地球的第一宇宙速度，根據(jù)以上信息可以算出“超級地球”的（）A.所繞恒星的質(zhì)量 B.公轉(zhuǎn)的線速度 C.第一宇宙速度 D.密度【答案】C【解析】A．設(shè)所繞恒星的質(zhì)量為，“超級地球”的質(zhì)量為，由牛頓第二定律可得解得由于不知道“超級地球”繞恒星的軌道半徑，無法求出所繞恒星的質(zhì)量，A錯誤；B．根據(jù)同樣，由于沒有給出“超級地球”繞恒星的軌道半徑，無法求出其公轉(zhuǎn)的線速度，B錯誤；C．根據(jù)牛頓第二定律可知，地球的第一宇宙速度（題目已給出）解得同理可得解得D．根據(jù)密度的公式可得，地球的密度為“超級地球”的密度解得但題目沒有給出地球的密度，故無法求得“超級地球”的密度，D錯誤。故選C。6.高空拋物現(xiàn)象被稱為“懸在城市上空的痛”，是一種極不文明的行為，而且會帶來人身傷亡和重大財物損失等很大的社會危害。假設(shè)有一質(zhì)量為0.5kg的玻璃瓶從45m高的樓上掉出窗外（不計空氣阻力），落地時破碎，其與地面作用時間為0.1s，重力加速g取10m/s2，則玻璃瓶落地時對地面的壓力是（）A.155N B.150N C.145N D.140N【答案】A【解析】規(guī)定豎直向上為正方向，玻璃瓶落地前瞬間速度為玻璃瓶與地面作用過程，由動量定理得：代入數(shù)據(jù)得根據(jù)牛頓第三定律可知玻璃瓶落地時對地面的壓力是155N。7.一根有質(zhì)量金屬棒MN，兩端用細(xì)軟導(dǎo)線連接后懸掛于ab兩點。棒的中部處于方向垂直紙面向外的勻強磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N。為了使懸線中的拉力等于零，可以（）A.只適當(dāng)減小磁感應(yīng)強度B.只適當(dāng)減小電流強度C.使磁場反向，并需要考慮是否調(diào)整磁感應(yīng)強度B的大小D.使磁場反向，不需要考慮是否調(diào)整磁感應(yīng)強度B的大小【答案】C【解析】根據(jù)左手定則可知，此時導(dǎo)體棒受到的安培力豎直向下，要使懸線的拉力為零，必須使導(dǎo)體棒受到的安培力豎直向上，可以通過改變電流方向或磁場方向改變安培力的方向，通過改變電流的強弱或磁感應(yīng)強度的大小來改變安培力的大小。故選C。8.某試驗衛(wèi)星在地球赤道平面內(nèi)一圓形軌道上運行，每5天對某城市訪問一次，下列關(guān)于該衛(wèi)星的描述中正確的是（）A.線速度可能大于第一宇宙速度B.角速度可能大于地球自轉(zhuǎn)角速度C.高度一定小于同步衛(wèi)星的高度D.向心加速度可能大于地面的重力加速度【答案】B【解析】A．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最大速度，所以該衛(wèi)星的線速度不可能大于第一宇宙速度，故A錯誤；BC．由題，衛(wèi)星每5天對某城市訪問一次，衛(wèi)星的角速度可能大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，即衛(wèi)星得周期小于地球自轉(zhuǎn)得周期，此時滿足因同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，由可得此時衛(wèi)星的高度小于地球同步衛(wèi)星的高度；衛(wèi)星的角速度可能小于地球自轉(zhuǎn)的角速度，此時滿足同理可知衛(wèi)星的高度大于地球同步衛(wèi)星的高度，故B正確，C錯誤；D．衛(wèi)星的向心加速度由地球的萬有引力提供，則地球表面的重力加速度近似等于由于衛(wèi)星的軌道半徑大于地球的半徑，所以衛(wèi)星的向心加速度一定小于地面的重力加速度，故D錯誤；故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.交流電壓表和交流電流表的測量量程有限，不能直接接在大電壓或大電流的電路中使用，但可以利用互感器來實現(xiàn)測量。如下圖甲和乙是兩個互感器的原理圖，下列說法正確的是（）A.圖甲是電壓互感器，表中測量的電壓比線路中的電壓小B.圖甲是電流互感器，表中測量的電流比線路中的電流大C.圖乙是電壓互感器，表中測量的電壓比線路中的電壓大D.圖乙是電流互感器，表中測量的電流比線路中的電流小【答案】AD【解析】AB．圖甲互感器并聯(lián)接入電路，應(yīng)為電壓互感器，根據(jù)變壓器的原理可知，表中測量的電壓比線路中的電壓小，A正確，B錯誤；CD．圖乙互感器串聯(lián)接入電路，應(yīng)為電流互感器，根據(jù)變壓器電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系可知，表中測量的電流比線路中的電流小，C錯誤，D正確。10.2018年珠海航展，我國五代戰(zhàn)機“殲20”再次閃亮登場．表演中，戰(zhàn)機先水平向右，再沿曲線ab向上(如圖)，最后沿陡斜線直入云霄．設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變．則沿ab段曲線飛行時，戰(zhàn)機A.所受合外力大小為零B.所受合外力方向不斷變化C.豎直方向的分速度逐漸增大D.水平方向的分速度不變【答案】BC【解析】A.戰(zhàn)機做曲線運動，運動狀態(tài)發(fā)生變化，合外力不為零，故A錯誤；B.戰(zhàn)機飛行速率不變，合力方向始終與速度方向垂直，即指向圓心，故B正確；C.飛機速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vy=vsinθ增大，即豎直方向的分速度逐漸增大，故C正確；D.飛機速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vx=vcosθ減小，即水平方向的分速度減小，故D錯誤．11.下圖是一種簡易風(fēng)速儀的示意圖。當(dāng)水平方向有風(fēng)吹來時，風(fēng)速儀的外接電流計就有示數(shù)。下列說法正確的有（）A.該風(fēng)速儀工作時應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理B.該風(fēng)速儀工作時應(yīng)用了電流的磁效應(yīng)C.風(fēng)速越大，電流計的示數(shù)越大D.風(fēng)速越大，電流計示數(shù)越小【答案】AC【解析】AB．當(dāng)有風(fēng)吹來時，線圈隨著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動而切割磁感線，線圈與外電路形成回路而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理，故A正確，B錯誤；CD．風(fēng)速越大，線圈轉(zhuǎn)動的角速度越大，由可知感應(yīng)電動勢越大，由閉合電路歐姆定律知，感應(yīng)電流越大，電流計示數(shù)越大，故C正確，D錯誤。故選AC。12.如圖甲為洛倫茲力演示儀的實物照片，圖乙為其工作原理圖。勵磁線圈為兩個圓形線圈，線圈通上勵磁電流I后，在兩線圈間可得到垂直線圈平面的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度的大小和Ⅰ成正比，I的大小可通過“勵磁電流調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)節(jié)；電子從被加熱的燈絲逸出（初速不計），經(jīng)加速電壓U加速形成高速電子束，U的大小可通過“加速電壓調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)節(jié)。玻璃泡內(nèi)充有稀薄氣體，在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡。某次實驗中，電子加速后向右飛出，垂直進入磁場，在磁場中逆時針運動形成一個完整的圓周軌跡。下列說法正確的是（）A.所加勵磁電流的方向為順時針B.所加勵磁電流的方向為逆時針C.要使圓周軌跡的半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄梢灾徽{(diào)節(jié)勵磁電流Ⅰ變?yōu)?倍D.要使圓周軌跡的半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄梢灾徽{(diào)節(jié)加速電壓U變?yōu)椤敬鸢浮緽C【解析】AB．根據(jù)電子的運動軌跡，結(jié)合左手定則可知，磁場方向垂直紙面向外，則由安培定則可知，所加勵磁電流的方向為逆時針，選項A錯誤，B正確；CD．根據(jù)根據(jù)可得可知要使圓周軌跡的半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，則需要使磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍，因磁感應(yīng)強度的大小和Ⅰ成正比，則可以只調(diào)節(jié)勵磁電流Ⅰ變?yōu)?倍，或者將加速電壓調(diào)節(jié)為原來的，選項C正確，D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某實驗小組利用如圖甲所示裝置測量小球在離開水平桌面邊緣О點時做平拋運動的初速度。在地面上沿拋出的速度方向水平放置一把刻度尺，讓懸掛在拋出點O處的重錘的投影恰好落在刻度尺的零刻度線上，利用小球在刻度尺上的落點位置，就可以直觀地得到小球做平拋運動的初速度，并可以制成如圖乙所示的速度標(biāo)尺（圖中Р點為重錘的投影位置）。（1）由標(biāo)尺信息可知，小球在空中的飛行時間為__________。（2）桌面離地面的高度________m（重力加速度g取9.8m/s2）（保留三位有效數(shù)字）（3）關(guān)于該速度標(biāo)尺，下列說法正確的是（）A.增大桌面離地面高度，速度刻度的間距將變大B.增大桌面離地面高度，速度刻度的間距將變小C.增大桌面上傾斜軌道的傾角，速度刻度的間距將變大D.增大桌面上傾斜軌道的傾角，速度刻度的間距將變小【答案】（1）0.5s（2）1.23（3）A【解析】（1）由標(biāo)尺信息可知，小球在空中的飛行時間為（2）桌面離地面的高度（3）AB．增大桌面離地面高度，則運動時間增加，根據(jù)x=v0t可知，速度刻度的間距將變大，選項A正確，B錯誤；CD．增大桌面上傾斜軌道的傾角，因小球釋放的位置不確定，則小球到達(dá)斜槽底端時的速度不一定變大，也不一定減小，根據(jù)x=v0t可知，速度刻度的間距不一定變大，也不一定減小，選項CD錯誤。故選A。14.某實驗小組用如圖所示的裝置驗證碰撞前后動量守恒。光滑的圓弧形軌道固定在粗糙水平面上，下端與水平面相切。實驗時，測出A、B兩滑塊的質(zhì)量mA、mB，先讓A多次從圓弧形軌道上同一位置由靜止釋放，記下其在水平面上滑行距離的平均值，然后把B靜置于軌道下端與水平面相切的位置，并將A從軌道上同一位置由靜止釋放，與B發(fā)生正碰。重復(fù)多次實驗并進行驗證。（1）關(guān)于實驗中滑塊的要求，下列說法正確的是（）A.兩個滑塊的材質(zhì)可以不同，且不必測量滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)B.兩個滑塊的材質(zhì)必須相同，且必須測量滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)C.兩個滑塊的材質(zhì)必須相同，且不必測量滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)（2）為確保實驗中A不反向運動，則應(yīng)滿足mA________mB；（填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）寫出實驗中還需要測量的物理量及符號：______________________________。（4）若碰撞前后動量守恒，寫出要驗證的表達(dá)式：________________________?！敬鸢浮浚?）C（2）大于（3）碰撞后A、B在水平面滑行的距離xA、xB（4）【解析】（1）[1]根據(jù)動能定理，有可知要驗證的關(guān)系是因，則表達(dá)式可寫成則可用來代替滑塊的速度，則實驗中不必測量滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)，但要求兩個滑塊的材質(zhì)必須相同，才能保證摩擦因數(shù)相同，故選C。（2）[1]為了保證A滑塊與B滑塊碰后不反彈，則需要A滑塊的質(zhì)量大于B滑塊質(zhì)量。（3）[1]由上可知需要測量碰后兩滑塊在水平面滑行的距離xA、xB。（4）[1]由上分析可知只需驗證即可。15.宇航員站在一星球表面h高處，以初速v0度沿水平方向拋出一個小球，球落到星球表面的水平射程為s，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度g0；（2）該星球的質(zhì)量M?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）近似認(rèn)為小球受到萬有引力恒定，由星球表面物體受到的重力等于萬有引力可知小球只受重力作用，故小球做平拋運動，由平拋運動規(guī)律可得，所以，該星球表面的重力加速度為（2）由星球表面物體受到的重力等于萬有引力可得所以，該星球的質(zhì)量為16.質(zhì)譜儀是測量帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具。如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，初速度幾乎為0。加速后從S2出射，再經(jīng)過S3垂直進入勻強磁場中，最后打在熒光屏的中點，中點與S3的距離為D，熒光屏的寬度為d。求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小；（2）若勻強磁場的磁感應(yīng)強度從B0到2B0范圍內(nèi)可調(diào)，求能在熒光屏上檢測到的粒子比荷的范圍?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）根據(jù)動能定理可求出粒子經(jīng)加速電場后的速度，之后根據(jù)在磁場中洛倫茲力提供向心力可求出勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小。（2）由（1）可以推導(dǎo)出粒子比荷，由此可知半徑、磁感應(yīng)強度兩者最小時，比荷最大；半徑、磁感應(yīng)強度兩者最大時，比荷最小。（1）在電場中由動能定理得在磁場中，由牛頓第二定律得聯(lián)立以上各式解得（2）由（1）可以推導(dǎo)出最小半徑且對應(yīng)最小的磁感應(yīng)強度時，比荷最大最大半徑且對應(yīng)最大的磁感應(yīng)強度時，比荷最小能在熒光屏上檢測到的粒子比荷的范圍17.如圖所示，豎直面內(nèi)兩條長直金屬導(dǎo)軌成楔形分布，所夾角度為2θ，上端相連于О點，導(dǎo)軌電阻不計，處