云南省楚雄彝族自治州2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试卷(含答案)

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云南省楚雄彝族自治州2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试卷(含答案)

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2024-2025学年高二上学期期末教育学业质量监测物理试题
一、单选题
1.某足球运动员在水平地面上练习任意球,第一次将放置在地面上A点的足球踢出后,足球落在地面上的B点,运动轨迹如图中实线所示,第二次将放置在地面上A点的足球踢出后,足球仍落在地面上的B点,运动轨迹如图中虚线所示。比较足球两次在空中的运动,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.足球两次在空中运动的时间相同
B.足球两次在空中运动的过程中加速度相同
C.足球两次在空中运动的过程中水平方向的分速度相同
D.足球两次落在B点时竖直方向的分速度相同
2.探矿时可以在大地表面放置一对正、负电极,通过分析电极附近电场的分布情况,推测出地下矿体的分布。某次利用该方法探矿时电极附近的电场的分布情况如图所示,A、B、C、D为电场中的四个点,其中C、D两点在同一等势面上,下列说法正确的是(  )
A.A点的电势高于C点的电势
B.A、B、C、D四点中,B点的电势最高
C.A点的电场强度大于B点的电场强度
D.电子在C点时的电势能比在D点时的电势能大
3.如图甲所示,“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成,用力向下缓慢按压头部,释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向,在头部通过平衡位置时开始计时,头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.简谐运动的振幅为0.06m B.简谐运动的周期为0.4s
C.时头部向正方向运动 D.和时,头部的加速度相同
4.氩弧焊是一种使用氩气作为保护气体的电弧焊接技术,利用氩弧焊可以获得致密,无飞溅且质量上乘的焊接接头,这使得氩弧焊在航空航天、汽车制造、水利水电、石油化工等行业得到广泛应用。氩弧焊在焊接时,电弧发出红外线、可见光、紫外线等电磁波,电磁波在真空中的速度,电弧发出的电磁波的波长范围为,则电弧发出的电磁波中,频率最小的数量级为(  )
A. B. C. D.
5.如图所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上,一质量为m的滑块以一定的初速度从斜面底端滑上斜面,一段时间后又返回斜面底端。下列说法正确的是(  )
A.滑块上滑过程中的加速度小于下滑过程中的加速度
B.滑块返回到斜面底端时的速度大于初速度
C.滑块与斜面间的动摩擦因数大于tanθ
D.滑块上滑过程中和下滑过程中均处于失重状态
6.火星和地球都是太阳的行星,火星质量为地球质量的,火星半径为地球半径的,火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径的比值为,忽略火星和地球的自转,下列说法正确的是(  )
A.火星表面与地球表面的重力加速度之比为
B.地球的公转周期大于火星的公转周期
C.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
D.火星和地球的向心加速度大小之比为
7.如图所示,圆O的半径为R,圆上的A、B、C三点将圆三等分。在A点固定一个电荷量为Q的正点电荷,在B、C两点固定电荷量均为Q的负点电荷,静电力常量为k,则O点的电场强度大小为(  )
A.0 B.
C. D.
二、多选题
8.如图所示,某办公室有一竖直铁质的公告栏,用磁吸块将通知纸压在公告栏上面,通知纸和磁吸块的重力均不可忽略,下列说法正确的是(  )
A.磁吸块受到4个力作用
B.通知纸受到4个力作用
C.公告栏对通知纸的摩擦力等于通知纸的重力大小
D.通知纸对磁吸块的摩擦力和磁吸块的重力是一对平衡力
9.半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示,MN为直径,一细束复色光沿半圆柱形玻璃砖的半径方向从P点射入,在圆心O点分散成a、b两束单色光,a光恰好在玻璃砖底部发生全反射,b光从玻璃砖底部射出,,下列说法正确的是(  )
A.玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率
B.a光的频率大于b光的频率
C.在玻璃砖中,a光的传播速度大于b光的传播速度
D.玻璃砖对单色光a的折射率为
10.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池电动势不变,内阻不是常量),图线b是某电阻R的U-I图像,倾斜虚线是过a、b交点的切线。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法正确的是(  )
A.此状态下电阻R的功率为0.4W
B.该光照强度下,硅光电池的电动势为5V
C.该光照强度下,硅光电池的短路电流为0.4A
D.此状态下硅光电池的内阻为8Ω
三、实验题
11.熊同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,所用的实验装置如图甲所示。
(1)组装仪器时,B处固定的元件是 (填“单缝”或“双缝”)。
(2)该同学正确操作后,通过测量头观察到清晰的干涉图像,接着转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准某条亮条纹的中心,手轮的示数如图乙所示,此时手轮的读数为 cm。
(3)本实验中为了减小误差,并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量数条亮条纹间的距离,再求出相邻亮条纹间的距离。下列实验采用了类似方法的是______。
A.“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中合力的测量
B.“用单摆测量重力加速度的大小”实验中单摆周期的测量
C.卡文迪许在扭秤实验中,把引力效果放大,测量引力常量
(4)如图丙所示,实验中熊同学先后使分划板中心刻线对准图中C、D位置时,手轮的读数分别记为、,双缝间距为d,毛玻璃屏与双缝间的距离为L,则入射的单色光的波长 (用题中涉及的物理量符号表示)。
12.“寒风”学习小组计划将量程为5mA的表头改装成量程为0.6A的表头。同学们讨论后决定先对表头的内阻进行测量。同学们从实验室领取的实验器材有:表头、电池组(电动势为3V、内阻可忽略)、滑动变阻器、电阻箱、导线、开关等。
(1)经过讨论,同学们设计的实验电路如图甲所示,在连接电路时,发现实验室提供的滑动变阻器有两个:滑动变阻器A(最大阻值为10Ω,允许通过的最大电流为2.0A)、滑动变阻器B(最大阻值为2kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)。同学们应选 (填“A”或“B”)。同学们正确连接电路,接着将滑动变阻器R的阻值调至最大,闭合,调节滑动变阻器R,使表头满偏;保持滑动变阻器R的滑片不动,再闭合,调节电阻箱,使表头的指针指在2.50mA的位置,此时电阻箱的示数为8.5Ω。则表头的内阻测量值为 Ω。
(2)同学们对实验结果进行了分析,认为理论上该测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)表头内阻的真实值。
(3)为了更加准确地测量表头的内阻,学习小组的同学们从实验室领到了表头(量程为10mA),重新设计的实验电路如图乙所示。同学们实验时发现,表头满偏时,表头的示数为9.30mA,此时电阻箱的示数为10.0Ω,则表头的内阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)将学习小组测得的表头的内阻记为,完成改装时需要将表头与阻值为 (用表示)的电阻并联。
四、解答题
13.电子被加速器加速后轰击重金属靶时,产生的射线可用于放射治疗。如图所示,阴极射线管的阴极和阳极两端的电压为U,两极间的电场视为匀强电场,质量为m、电荷量为e的电子从阴极(初速度可忽略)加速运动到阳极,阴极和阳极间的距离为L,不计电子的重力。求:
(1)电子到达阳极时的速度大小v;
(2)电子从阴极运动到阳极的时间t。
14.一列简谐横波在某介质中传播,时的波形图如图甲所示。质点P的平衡位置为,质点Q的平衡位置为,质点Q的振动图像如图乙所示。
(1)求该列波在介质中的传播速度大小v;
(2)从开始计时,求质点P第一次出现在波谷所需的时间。
15.木板B静止于光滑水平面上,质量的物块A静置在B的左端。质量的小球用长的轻绳悬挂在O点,将轻绳拉直至水平位置后由静止释放小球,小球在最低点与A发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后的瞬间A的速度大小,最终A恰好未从木板B上滑落。已知木板B的长度,A、B间的动摩擦因数,取重力加速度大小,小球和A均可视为质点,不计空气阻力。求:
(1)小球与A碰撞后能够上升的最大高度h;
(2)木板B的质量M;
(3)从小球与A碰撞后瞬间到A、B共速所需的时间t。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C B D A D AD BD AD
11.(1)双缝
(2)1.11
(3)B
(4)
【详解】(1)根据干涉实验装置可知,A处固定的元件是单缝,B处固定的元件是双缝。
(2)根据游标卡尺的读数规律可知,该手轮的读数为
(3)A.“用双缝干涉测量光的波长”实验中,为了减小误差,并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量数条亮条纹间的距离,再求出相邻亮条纹间的距离,可知,实验采用了累积法,“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中合力的测量采用的是等效替代思想,故A错误;
B.“用单摆测量重力加速度的大小”实验中单摆周期的测量时,先测量多次全振动的总时间,再求出一次全振动的时间,实验中采用了累积法,故B正确;
C.卡文迪什在扭秤实验中测引力常量采用了放大法,没有采用累积法,故C错误。
故选C。
(4)根据图丙可知,、位置的间距为相邻亮条纹间距的7倍,则有
根据双缝干涉条纹间距公式
解得
12.(1) B 8.5
(2)小于
(3)8.6
(4)
【详解】(1)[1]为了保护表头,同时能使表头满偏,滑动变阻器应选B。
[2]保持滑动变阻器R的滑片不动,可以认为干路中的电流保持不变,当表头半偏时可以认为流过电阻箱的电流也为2.50mA,根据并联电路的特点可知,表头的内阻为8.5Ω。
(2)保持滑动变阻器R的滑片不动,再闭合,调节电阻箱,使表头的指针指在2.50mA的位置,该操作会使得干路中的电流略大于5mA,根据并联电路的特点有
即该测量值略小于真实值。
(3)根据并联电路的特点有
解得
(4)根据并联电路的特点有
解得
13.(1)
(2)
【详解】(1)电子从阴极运动到阳极,根据动能定理有
解得
(2)阴极和阳极间电场的电场强度
电子从阴极到阳极做匀加速直线运动,设电子的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
根据运动规律有
解得
14.(1)
(2)
【详解】(1)根据题图甲有
根据题图乙有
该列波在介质中的传播速度大小
解得
(2)根据图甲和图乙,利用同侧法可知,该列波沿轴正方向传播;时在质点左侧离质点最近的波谷的平衡位置的坐标为
波的传播过程也是振动形式传播的过程,则
解得
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)从小球释放后到小球与A发生碰撞前,只有小球的重力做功,小球的机械能守恒,根据机械能守恒定律有
小球在最低点与A发生碰撞的过程中动量守恒,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
联立解得
(2)物块A与木板B相互作用的过程中,系统动量守恒,根据动量守恒定律有
根据功能关系有
联立解得,
(3)从小球与A碰撞后瞬间到A、B共速,根据动量定理有
解得

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