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四川省成都市蓉城区2024-2025学年高二（上）期末物理试卷
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法正确的是( )
A. 在简谐横波传播的过程中，介质中各质点振动的周期、起振方向均相同
B. 医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用了波的衍射
C. 任意两列波相遇都将产生稳定的干涉现象
D. 同一声源发出的声波在空气和水中传播的波长相同
2.关于磁铁和电流的磁感线分布，下列四幅图中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.一粗细均匀的金属丝长为、电阻为，其材料的电阻率为。当在其两端加上电压后，通过的电流为，消耗的热功率为。现将该金属丝均匀拉长为后仍在其两端加上电压。下列说法正确的是( )
A. 电阻率将变为 B. 电阻将变为
C. 通过的电流将变为 D. 消耗的热功率将变为
4.如图，虚线为某静电场中的一簇等差等势面。一电荷量为、带负电的试探电荷仅在电场力作用下，从电场中的点沿实线运动到点，其动能变化量的大小为。下列说法正确的是( )
A. 点的电势低于点的电势
B. 电荷在点的电势能大于在点的电势能
C. 电荷在点受到的电场力大于在点受到的电场力
D. 相邻两等势面间的电势差大小为
5.如图甲为一列沿轴传播的简谐横波在时的波形图，图乙为该波传播方向上质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 时，质点的速度方向沿轴负方向
B. 该波的波速为，方向沿轴负方向
C. 到内，质点沿轴负方向运动了
D. 该波遇到尺寸大小为的障碍物时会发生明显的衍射现象
6.如图，倾角为的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，为了使质量为、电荷量为的带负电小球静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强电场。重力加速度大小取，，。若要使所加电场的电场强度最小，则其最小值和方向为( )
A. ，竖直向上 B. ，沿斜面向下
C. ，水平向左 D. ，垂直于斜面向下
7.如图所示电路中，电表均为理想电表，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片移至最左端，只闭合开关时，电压表的示数为；同时闭合开关和时，电流表的示数为。下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势为，内阻为
B. 将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑至最右端的过程中，其消耗的电功率一直增大
C. 当滑动变阻器接入电路的阻值为时，定值电阻消耗的电功率最大
D. 将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑至最右端的过程中，滑至最右端时电源的输出功率最大，且最大值为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列说法正确的是( )
A. 做简谐运动的弹簧振子，其速度增大时，加速度一定减小
B. 同一弹簧振子振动的振幅越大，其振动的能量和周期越大
C. 做简谐运动的单摆，摆球的回复力由其所受合力提供
D. 做受迫振动的物体，振动稳定后的频率等于驱动力的频率
9.长度为、通有电流的直导线按甲、乙、丙、丁四种方式放入四个不同的匀强磁场中，所受的磁场力大小均为。关于各磁场的磁感应强度大小，下列说法正确的是( )
A. 图甲中磁场的磁感应强度大小
B. 图乙中磁场的磁感应强度大小
C. 图丙中磁场的磁感应强度大小
D. 图丁中磁场的磁感应强度大小
10.如图，电容为的平行板电容器两极板水平放置，极板长为，两极板间的距离为，距极板右端处有一竖直屏，电容器充电后与电源断开。一电荷量为、质量为的带正电小球可视为质点以初速度沿中线水平向右射入两极板间，最后垂直打在竖直屏上，已知重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 电容器的上极板带正电，电荷量为
B. 小球在整个过程中竖直向上偏转的位移大小为
C. 整个过程中小球减少的电势能和增加的重力势能均为
D. 若仅增大两极板间的距离，该小球仍垂直打在竖直屏上
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学为测量成都当地的重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置，横杆水平放置，悬挂小钢球的两根轻质细线的长度均为，且系于小钢球上同一点，两细线之间的夹角为。实验步骤如下：
用分度的游标卡尺测量小钢球的直径。游标卡尺的示数如图乙所示，则小钢球的直径 ______。
使小钢球在垂直于横杆的竖直平面内做小角度小于摆动。小钢球摆动稳定后，以小钢球经过最低位置处开始计时并计数为“”，以后小钢球每经过最低位置，计数一次，到小钢球第次经过最低位置时总共用时为，则小钢球摆动的周期 ______用、表示。
根据所测数据，可得成都当地的重力加速度大小 ______用、、、、表示。
12.某同学为研究小灯泡的伏安特性曲线，利用实验室提供的器材进行实验。器材如下：
电池组电动势为，内阻为；
多用电表可测电压、电流和电阻；
电流表量程为，内阻极小；
电压表量程为，内阻未知；
电阻箱阻值范围为；
滑动变阻器阻值范围为；
开关，导线若干。
实验步骤如下：
用多用电表的欧姆挡测定电压表的内阻。若将选择倍率的旋钮拨至“”挡，测量时指针如图甲所示，则电压表的内阻为______。
将电压表精确测量其内阻即为步骤中所测数据改装成量程为的电压表。具体操作为：将电阻箱与电压表 ______填“串联”或“并联”，调节电阻箱使其阻值为______。
利用如图乙所示电路，测得多组数据，作出图像电压表的表盘没有改变，示数为；电流表的示数为如图丙所示。
将两个完全相同的上述小灯泡串联后连接到实验所用电池组两端，每个小灯泡消耗的电功率为______保留位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.随着无人机应用的普及，低空经济走进大众视野。如图甲为一款新型航拍无人机，它的一个直流电动机的额定电压为，额定电流为，内阻为。如图乙，将电动机接在电动势为的电源两端，闭合开关，电动机恰好能正常工作。求：
电源的内阻；
电动机正常工作时的输出功率。
14.如图为一列沿轴传播的简谐横波，图中实线和虚线分别表示和时的波形图。
若该波沿轴正方向传播，求内，该波传播的距离；
若该波沿轴负方向传播，求该波的波速；
若该波的波速为，求平衡位置位于处的质点的振动方程。
15.如图，竖直平面内有一水平向左的匀强电场，场强大小为。距水平地面高处有一悬点，长为的绝缘轻质细绳悬挂着质量为的带电小球可视为质点，小球静止时，细绳与竖直方向的夹角为。现将小球拉至与点等高的点，细绳恰好绷直且细绳与电场平行，由静止释放小球，当小球第一次运动到最低点时，细绳恰好断裂。重力加速度大小为，，。求：
小球带电的电性及所带电荷量；
细绳断裂前瞬间小球对细绳的拉力大小；
为多大时，小球落地前瞬间的动能最小。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】 串联
13.【答案】解：由闭合电路欧姆定律得
解得
电动机的输入功率为
电动机的热功率为
电动机的输出功率为
联立解得
答：电源的内阻为；
电动机正常工作时的输出功率为。
14.【答案】解：由图知该波的波长，若该波沿轴正方向传播，内，该波传播的距离
解得；
若该波沿轴负方向传播，内，该波传播的距离
该波的波速
解得；
该波的振幅即质点的振幅，由上问可知，此时该波沿轴负方向传播，由同侧法可知，质点在时刻由平衡位置向轴负方向振动，故初相位
该波的周期即质点的振动周期，
质点的振动方程，解得。
答：若该波沿轴正方向传播，求内，该波传播的距离为；
若该波沿轴负方向传播，求该波的波速为；
若该波的波速为，平衡位置位于处的质点的振动方程为。
15.【答案】解：小球静止时，对小球受力分析，如图所示
小球所受电场力沿场强方向，故小球带正电。由平衡条件得
解得小球所带电荷量为
小球从点开始至第一次运动到最低点，由动能定理得
细绳断裂前瞬间，由向心力公式得
由牛顿第三定律得，细绳断裂前瞬间小球对细绳的拉力大小
解得
细绳断裂前瞬间，将小球的速度沿合力的方向与垂直于合力的方向分解，如图所示
则有
由力与运动的关系可知，小球沿合力的方向先做匀减速直线运动再做匀加速直线运动，垂直于合力的方向以速度做匀速直线运动。若沿合力的方向速度刚减到零时，小球恰好落地，则小球落地前瞬间的动能最小，即小球落地前的瞬间速度为。再将沿水平与竖直方向分解，如图所示
则有
小球从细绳刚断裂到以速度落地这一过程，竖直方向，由运动学公式得
又
联立解得
答：小球带正电，所带电荷量为；
细绳断裂前瞬间小球对细绳的拉力大小为；
为时，小球落地前瞬间的动能最小。
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