廣東省陽江市高新區(qū)2024-2025學年高二上學期1月期末物理試題（解析版）

第頁，共頁第18頁，共18頁2024-2025學年度第一學期高二期末測試物理試題滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1．答卷前，考生務必用黑色字跡鋼筆或簽字筆將自己的姓名、考生號、考場號和座位號填寫在答題卡上。用2B鉛筆將試卷相應類型填涂在答題卡相應位置上。將條形碼橫貼在答題卡右上角“條形碼粘貼處”。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案，答案不能答在試卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用鉛筆和涂改液，不按以上要求作答的答案無效。4．作答選考題時，請先用2B鉛筆填涂選做題的題號對應的信息點，再作答。漏涂、錯涂、多涂的，答案無效。5．考生必須保持答題卡的整潔，考試結束后，將試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖，質(zhì)量為60kg的人站在水平地面上，用定滑輪裝置將質(zhì)量為的重物送入井中。當重物以的加速度加速下落時，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及繩子與定滑輪間的摩擦，則人對地面的壓力大小為（g?。ǎ〢.200N B.920N C.320N D.280N【答案】C【解析】先研究重物，重物的加速度，受到重力與繩子的拉力，根據(jù)牛頓第二定律有解得再以人為研究對象，受力分析，重力Mg、繩子向上的拉力F、地面的支持力N，處于平衡狀態(tài)。則根據(jù)平衡條件有解得由牛頓第三定律可得：人對地面的壓力大小為故選C。2.如圖所示，固定的光滑斜面上有兩點A、B，A到斜面頂端的距離為L?？梢暈橘|(zhì)點的小球從斜面頂端由靜止釋放，若A、B間的距離為L，小球通過A、B的時間為Δt1；若A、B間的距離為2L，小球通過A、B的時間為Δt2。Δt1：Δt2為（）A.：B.（）：（）C.（）：（）D.（）：（）【答案】B【解析】小球做初速度為零的勻加速直線運動，通過第一個L、第二個L、第三個L所用的時間之比為所以故選B。若物體做初速度為零的勻加速直線運動，將位移從開始分為相鄰相等的若干段，每段為L，則由得所以，物體通過前L、前2L、前3L所用的時間之比為物體通過第一個L、第二個L、第三個L所用的時間之比為3.中國的二十四節(jié)氣是中華民族優(yōu)秀的文化傳統(tǒng)與祖先廣博智慧的世代傳承，被國際氣象界譽為中國“第五大發(fā)明”。如圖所示為地球沿橢圓軌道繞太陽運動所處的四個位置，分別對應我國的四個節(jié)氣。冬至和夏至時地球中心與太陽中心的距離分別為r1、r2，下列說法正確的是（）A.冬至時地球的運行速度最小B.地球運行到冬至和夏至時，運行速度之比為C.地球從秋分到冬至的運行時間為公轉周期的D.地球在冬至和夏至時，所受太陽的萬有引力之比為【答案】B【解析】A．由開普勒第二定律可知，地球繞太陽做橢圓運動時，近地點的速度大于遠地點的速度，所以冬至時運行速度大，A錯誤；B．行星從軌道的冬至位置經(jīng)足夠短的時間t，與太陽的連線掃過的面積可看作很小的扇形，其面積；同理行星從軌道的夏至位置經(jīng)足夠短的時間t，與太陽的連線掃過的面積可看作很小的扇形，其面積，；根據(jù)開普勒第二定律，得，即速度之比為，B正確；C．由開普勒第二定律可知，冬至附近速度快，時間短，所以周期小于公轉的，C錯誤；D．由萬有引力公式可知，與成反比，所以引力之比為，D錯誤。故選B。4.如圖，傾角為37°的傳送帶沿逆時針方向以4m/s的速度勻速轉動，將質(zhì)量為1kg的小物塊輕放在傳送帶的頂端A處，經(jīng)過2s小物塊到達傳送帶的底端B處。已知小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.25，重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列說法正確的是（）A.小物塊一直做勻變速運動B.A、B間的長度為11.5mC.小物塊到達B處時的速度大小為16m/sD.全過程中小物塊機械能減少23J【答案】B【解析】A．當小物塊的速度小于傳送帶的速度時，由牛頓第二定律可知解得當小物塊的速度等于傳送帶的速度時，由于小物塊會繼續(xù)以a2加速運動至B點，由牛頓第二定律可知解得故全程做變加速運動，故A錯誤；C．設小物塊從A點運動到與傳送帶共速時經(jīng)過的時間為t1，則由題可知，全程運動時間為到達B點時的速度為解得故C錯誤；B．AB間長度為解得故B正確；D．全過程中小物塊機械能減小量為解得故D錯誤。故選B5.如圖所示，一金屬圓環(huán)均勻分布著電量為Q的正電荷，圓環(huán)放置在水平面上，半徑為R（圓環(huán)的的寬度忽略），在距圓心O點也為R的正上方靜止放置一個質(zhì)量為m，電量為q（q的大小未知）點電荷（靜電力常量為，重力常數(shù)為），則q等于（）A. B.C. D.【答案】C【解析】設將圓環(huán)上的電荷分成（）個極小段電荷，則每段電荷電量為，由題中幾何關系可知各小段電荷對q的作用力方向與豎直方向夾角均為，如圖所示根據(jù)庫侖定律有整個圓環(huán)的電量Q對q的電場力的合力是豎直向上的且大小等于q的重力，根據(jù)平衡條件有解得故選C。6.如圖為兩元件甲、乙的伏安特性曲線，兩圖線交于A點，A點坐標為（12V，1.5A），甲的圖線（直線）與橫軸所成夾角θ為30°。下列說法正確的是（）A.甲元件電阻為B.在A點，甲的電阻大于乙的電阻C.由圖可知乙元件電阻隨電壓增大而減小D.若將甲、乙元件串聯(lián)，電流為1A時，甲、乙元件的總電壓為13V【答案】D【解析】A．根據(jù)圖像可知，甲元件的電阻故A錯誤；B．在A點，甲、乙兩元件的電壓、電流相同，由歐姆定律可知，甲的電阻等于乙的電阻，故B錯誤；C．根據(jù)歐姆定律可知，圖像上點與原點連線斜率的倒數(shù)等于電阻，由題圖可知，元件乙對應圖像上點與原點連線斜率逐漸減小，則乙元件電阻隨電壓增大而增大，故C錯誤；D．若將甲、乙元件串聯(lián)，電流為1A時，此時甲元件的電壓為由圖像可知，乙元件的電壓為5V，則甲、乙元件的總電壓為故D正確。故選D。7.如圖所示，在直角三角形abc中，∠a=60°，d為ac的中點；三根通電長直導線垂直于紙面分別過a、b、c三點，三根導線中的電流大小分別為I、2I、3I，方向均向里。通電長直導線在其周圍空間某點產(chǎn)生的磁感應強度的大小公式為，其中I表示電流強度，r表示該點到導線的距離，k為常量，已知c點處導線在d點產(chǎn)生的磁感應強度的大小為B0，則d點的磁感應強度大小為（）A. B.B0 C. D.【答案】A【解析】設直角三角形abc的ab邊長為r，則根據(jù)通電長直導線的磁感應強度公式a、b兩點處的通電長直導線在d點產(chǎn)生的磁感應強度的大小分別為、，a、c兩點處的通電長直導線在d點產(chǎn)生的磁感應強度的方向相反，合磁感應強度的大小為，且合磁感應強度的方向與b點處的通電長直導線在d點產(chǎn)生的磁感應強度的方向成120°角，可得d點的磁感應強度的大小為。故選A。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18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6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖，小球X、Y用不可伸長的等長輕繩懸掛于同一高度，靜止時恰好接觸，拉起X，使其在豎直方向上升高度h后由靜止釋放，X做單擺運動到最低點與靜止的Y正碰。碰后X、Y做步調(diào)一致的單擺運動，上升最大高度均為，若X、Y質(zhì)量分別為mx和my，碰撞前后X、Y組成系統(tǒng)的動能分別為Ek1和Ek2，則（）A.=1 B.=2 C.=2 D.=4【答案】AC【解析】小球X由最高點運動到與小球Y發(fā)生碰撞的過程，根據(jù)機械能守恒定律有兩球碰撞后一起上升到最高點的過程，根據(jù)機械能守恒定律有兩球碰撞過程，根據(jù)動量守恒有聯(lián)立求得故選AC。9.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c（均可視為點電荷）分別位于邊長為L的正三角形的三個頂點上；a、b所帶的電荷量均為q且為同種電荷，整個系統(tǒng)置于水平方向的勻強電場中。已知靜電力常量為k，若三個小球均處于靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是（）A.如果a、b帶正電，那么c一定帶負電B.勻強電場的電場強度大小為C.c的電荷量大小為a、b的倍D.勻強電場的方向與ab邊垂直且由c指向ab【答案】AB【解析】A．三個小球均處于靜止狀態(tài)，合力為零，則三個小球所帶的電荷量總和為零，如果a、b帶正電，則c必帶負電，故A正確；B．設c球電荷量大小為Q，勻強電場強度大小為E，對小球c，有解得（方向與a、b連線垂直）故B正確；C．把三個小球作為整體，題意知整體電場力合力為零，所以整體電荷量為0，由于a、b所帶的電荷量均為q且為同種電荷，故c所帶電荷量的大小為2q，故C錯誤；D．由于三個小球所帶電荷的電性未知，故只能確定電場的方向垂直于a、b連線，不能確定勻強電場的電場強度具體方向，故D錯誤。故選AB。10.半徑相同的光滑小球A、B、C按圖示放置，其中A、B球用長度為l的豎直輕桿連接，B、C球挨著，但不粘連。在受輕微擾動后輕桿開始向左傾斜，三個小球始終在同一豎直面內(nèi)運動，A球著地后不反彈。已知小球C的最大速度為v，小球A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m，重力加速度為g，則（）A.B、C球分離時，A球的加速度豎直向下B.A球落地前瞬間的速度大小為C.從A球開始運動到落地前瞬間的過程中桿對A球始終做負功D.從A球開始運動到落地前瞬間三小球組成的系統(tǒng)動量守恒【答案】AB【解析】A．B、C分離時，B、C間的彈力為0，且加速度相等，C的加速度為0，則B的加速度也為0，桿上的彈力為0，則A的加速度為g，方向豎直向下，故A正確；D．A、B、C三球組成的系統(tǒng)在水平方向上所受合外力為0，水平方向動量守恒，但豎直方向動量不守恒，故D錯誤；B．A球落地前瞬間，A、B水平方向速度相等，在水平方向有又B球只有水平方向的速度，由機械能守恒有聯(lián)立解得故B正確；C．B、C分離前，桿中彈力沿桿向外，此時桿對B做正功，對A做負功，分離后，桿中彈力沿桿向內(nèi)，對A做正功，故C錯誤。故選AB。三、非選擇題（本題共5小題，共54分?？忌鶕?jù)要求作答。）11.某實驗小組在完成“探究彈簧彈力與形變量的關系”實驗后，為提高測量精度，重新設計實驗方案來測量彈簧的勁度系數(shù)k。實驗裝置如圖甲所示，實驗步驟如下：①用卡鉗將游標卡尺的游標尺豎直固定在一定高度；②彈簧的一端固定在游標卡尺尺身的外測量爪上，另一端勾住鋼球上的掛繩；③將鋼球放在水平放置的電子天平上，實驗中始終保持彈簧豎直且處于拉伸狀態(tài)（在彈性限度內(nèi)）；④初始時，調(diào)節(jié)游標卡尺使其讀數(shù)為0.00，此時電子天平示數(shù)為；⑤緩慢向下拉動尺身，改變電子天平的示數(shù)m，m每增加，擰緊游標尺緊固螺釘，讀出對應的游標卡尺讀數(shù)L，在表格中記錄實驗數(shù)據(jù)。完成下列填空：（1）緩慢向下拉動尺身，彈簧伸長量將____________（填“增大”或“減小”）；（2）部分實驗數(shù)據(jù)如下表，其中6號數(shù)據(jù)所對應的游標卡尺讀數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為：____________；數(shù)據(jù)編號123456游標卡尺讀數(shù)0.004.008.1012.0816.00？電子天平示數(shù)28.0029.0030.0031.0032.0033.00（3）根據(jù)上表，用“×”在圖丙坐標紙中至少描出5個數(shù)據(jù)點，并繪制圖像；（4）寫出m隨L的變化關系：____________（用、L、k和重力加速度g表示）；（5）根據(jù)圖像可得彈簧的勁度系數(shù)____________（g取，結果保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）減?。?）（3）（4）（5）2.45【解析】【小問1詳解】彈簧處于伸長狀態(tài)，緩慢向下拉動尺身，彈簧總長度減小，故彈簧伸長量將減小；【小問2詳解】其中6號數(shù)據(jù)所對應的游標卡尺讀數(shù)【小問3詳解】圖像如圖所示【小問4詳解】設鋼球的質(zhì)量為，初始狀態(tài)彈簧的伸長量，則兩式聯(lián)立得【小問5詳解】由可知圖像的斜率為得12.某同學用斜軌道和水平軌道來驗證動量守恒定律，如圖所示，將斜軌道固定，并與水平軌道在O點由小圓弧平滑連接，將一物塊甲由斜軌道上某一位置靜止釋放，物塊甲最后停在水平軌道上，多次重復該操作，找到物塊甲的平均停留位置，記為P點；將相同材質(zhì)的物塊乙放在O點，再次讓物塊甲由斜軌道上靜止釋放，多次重復該操作，找到物塊甲、乙的平均停留位置，分別記為M、N點，回答下列問題。（1）物塊甲的質(zhì)量應__________（選填“大于”“等于”或“小于”）物塊乙的質(zhì)量。（2）物塊甲每次的釋放位置應__________（選填“相同”或“不同”）。（3）若物塊甲、乙的質(zhì)量分別為、，O點到P、M、N三點的距離分別為、、，若關系式__________成立（用、、、、表示），則說明該碰撞過程動量守恒；若關系式__________也成立（用、、表示），則說明該碰撞為彈性碰撞。【答案】（1）大于（2）相同（3）①.②.【解析】【小問1詳解】為保證碰撞過程不反彈，則甲的質(zhì)量應大于乙的質(zhì)量。【小問2詳解】為保證碰撞前甲的速度均相同，則甲每次應從同一位置釋放?！拘?詳解】[1]物塊在水平面上做勻減速運動，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，則有解得若碰撞過程動量守恒。則有即[2]若為彈性碰撞，則有聯(lián)立可得13.如圖甲所示，一質(zhì)量為m=2kg的小物塊從傾角α=37°的斜面上的A點由靜止開始滑下，最后停在水平面上的C點。已知小物塊與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面在B點處平滑連接，小物塊滑過斜面與水平面連接處時無機械能損失。從滑塊滑上水平面BC開始計時，其運動的速度圖像如圖乙所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。（1）求物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；（2）求A、B兩點間的距離?！敬鸢浮浚?）0.5（2）6.25m【解析】小問1詳解】由圖乙求得物塊在水平面上滑行的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律，有求得物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為【小問2詳解】物塊在斜面上滑行過程中，根據(jù)牛頓第二定律，有另外代入數(shù)據(jù)求得14.如圖，在水平固定平臺的左側固定有力傳感器，質(zhì)量，長度的形平板緊靠平臺右側且上表面與平臺等高，形平板右側為豎直彈性擋板（即物體與擋板的碰撞可視為彈性碰撞），質(zhì)