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云南省昭通一中教研联盟2024-2025学年高二（下）期末质量检测物理试卷（A卷）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.质点甲、乙做直线运动的位移一时间图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 时刻，质点甲的速度等于质点乙的速度
B. 内，乙的路程大于甲的路程
C. ∽内，甲的平均速度等于乙的平均速度
D. ∽，两质点间的距离一直增大
2.年月日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，准确进入地月转移轨道月日，成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行设嫦娥六号探测器在环月轨道上做圆周运动，绕行周期为，嫦娥六号探测器的质量为，月球的质量为、半径为，引力常量为，忽略其他天体的影响。下列说法正确的是( )
A. 嫦娥六号探测器的环月轨道离月球的高度为
B. 月球平均密度表达式为
C. 月球表面重力加速度的表达式为
D. 月球的第一宇宙速度表达式为
3.在光电效应实验中，小明用如图甲所示电路，研究光电效应中光电流大小与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中、两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调。分别用、两束单色光照射，得到了两条光电流和电压之间的关系曲线，如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 研究遏止电压时，电源左端应为负极
B. 真空中光的波长小于光的波长
C. 用光照射时光电管极的逸出功小于用光照射时的逸出功
D. 图中光电管的光电流方向为由极指向极
4.发光二极管的发光帽由透明环氧树脂制成，它由半径为的半球体与半径为的圆柱体组成，如图为过半球球心的竖直截面图。当用平行单色光垂直于圆柱体底面入射，经过半径上点的光线恰好在圆弧面上发生全反射，已知，真空中光速为，则单色光在该透明环氧树脂材料中的传播速度为( )
A. B. C. D.
5.两个点电荷固定在轴上的、点，轴上各点的电场强度与各点位置坐标之间的关系如图所示。取轴正方向为电场强度的正方向，无穷远处电势为零，下列说法正确的是( )
A. 从到电势先减小后增大
B. 点的电势等于零
C. 固定在处的电荷带正电
D. 固定在点的点电荷电量比固定在点的点电荷电量大
6.某水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为，输电线上通过的电流为，在用户端用降压变压器把电压降为。变压器均为理想变压器，则( )
A. 升压变压器输出电压为 B. 升压变压器原副线圈匝数比为
C. 降压变压器原线圈的电压为 D. 升压变压器输出的功率为
7.如图所示，一电动倾斜传送带上端与一光滑水平面平滑相连，将物块轻放在传送带底端，已知传送带顺时针方向匀速运行，与水平面夹角为，传送带长，速度，与传送带间的动摩擦因数最大静摩擦力等于滑动摩擦力，的质量为，重力加速度取。则( )
A. 物块在传送带上运行的过程中，摩擦力对先做正功后不做功
B. 物块在传送带上运行的时间为
C. 把从底端运送到顶端的过程中，摩擦力对物块做的功为
D. 把从底端运送到顶端的过程中，电动机多消耗的电能为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.一列简谐横波沿轴传播，图甲是时刻的波形图是介质中位于处的质点，其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 波速为
B. 波向右传播
C. 质点在时间内运动的路程为
D. 处的质点在时距离平衡位置
9.小明用如图所示的装置探究水平风力对平抛物体运动的影响，将一弹簧枪水平固定在风洞内距水平地面高度处，质量的小球以速度从弹簧枪枪口水平射出，小球在空中运动过程中始终受到大小不变、水平向左的风力作用，小球最终落到地面上的点，点与弹簧枪枪口水平距离，重力加速度取，则( )
A. 小球落地所需时间为 B. 小球所受风力的大小为
C. 小球落地时的动能为 D. 小球从射出到落地时机械能增加了
10.如图所示，直立的劲度系数为的轻质弹簧一端固定在水平地面，另一端与绝缘的木板拴接。带电量为的物块放置在木板上，处于静止状态。现在系统所处空间施加一竖直向上的匀强电场，此后、一起运动到最高点时恰好未分离。已知的质量为，的质量为，重力加速度为，轻弹簧的弹性势能表达式为为轻弹簧的劲度系数，为轻弹簧的形变量，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 最高点时，弹簧恰处于原长
B. 匀强电场的场强大小为
C. 匀强电场刚施加的瞬间，、间弹力大小为
D. 物体的最大速度为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.两组同学利用不同的实验器材进行碰撞的实验研究。
如图甲所示，第一组同学利用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。
用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，读数为 。
用天平测得滑块、的质量均包括遮光条分别为、，调整气垫导轨水平后，将滑块向左弹出，与静止的滑块发生碰撞，此过程中与光电门相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足 填“”“”或“”滑块、碰撞过程中满足表达式 用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同，则说明碰撞过程中动量守恒。
第二组同学采用图所示装置进行“验证动量守恒定律”实验。先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置。接下来的实验步骤如下：
步骤不放小球，让小球从斜槽上定位卡处由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置
步骤把小球放在斜槽末端边缘位置，让小球从定位卡处由静止滚下，与碰撞。重复多次，并使用与步骤同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置
步骤用刻度尺分别测量三个落点的平均位置、、离点的距离，即线段、、的长度。
关于本实验，下列说法正确的有 。
A.要求两小球半径相等，小球的质量大于小球的质量
B.需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺
C.安装轨道时，轨道末端必须水平且光滑
D.在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放
若两球发生的是弹性碰撞，则一定满足关系式 用、、表示。
12.某实验小组欲测量某电池的电动势和内阻，实验室只提供了以下器材：
待测电池电动势约为
电压表量程，内阻约为
电流表量程，内阻
滑动变阻器，额定电流
滑动变阻器，额定电流
开关，导线若干
为尽量准确地测量出电动势和内阻，滑动变阻器应选用 填“”或“”，请在图甲虚线框中画出实验电路图。
实验小组根据测量实验得到的数据，在坐标纸上画出了图像为电压表读数，为电流表读数，如图乙所示。由图像可得该电池的电动势 ，内阻 。结果均用题中字母表示
通过以上实验测得的电池电动势与真实值相比， 。填“”“”或“”
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，在倾角为的斜面上放置一个带有活塞的导热气缸，活塞用平行于斜面的轻弹簧拉住，弹簧的另一端被固定，初始状态活塞到气缸底部内侧的距离为，气缸底部外侧到斜面底端挡板的距离为，气缸内气体的初始温度为。已知气缸质量为，气缸内部的横截面积为，活塞与气缸间密封一定质量的理想气体，该封闭气体的内能与温度之间存在关系，，不计一切摩擦，气缸壁厚度不计，取，大气压为。现对气缸进行缓慢加热，求：
气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板时，气体的温度
从最初到气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板时，气体吸收的热量。
14.如图所示，平面内，在轴下方存在匀强磁场，方向垂直于纸面向外在的区域存在匀强电场，电场强度大小为，方向与方向夹角为。一质量为、电荷量为的带正电的粒子以大小为的初速度从原点沿轴正方向射出，一段时间后粒子第一次从点进入磁场，在磁场中运动一段时间后回到原点再进入电场。不计粒子的重力，取，。
求到点的距离
求磁感应强度的大小。
15.如图，足够长的光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为和，连接处设有立柱。图中左侧是电阻不计的金属导轨，右侧是绝缘轨道。金属导轨部分处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为右侧以为原点，沿导轨方向建立轴，右侧存在分布规律为的竖直向下的磁场图中未标出。一质量为、阻值为、三边长度均为的形金属框，左端紧靠平放在绝缘轨道上与金属导轨不接触处于静止状态。长为、质量为、接入电路中的阻值为的导体棒处在间距为的金属导轨上，长为、质量为、接入电路中的阻值为的导体棒处在间距为的金属导轨上。现给导体棒水平向右的初速度，导体棒受安培力作用从静止运动起来。当棒运动到前一瞬间棒还在金属导轨上未与金属框相碰，棒还未到立柱处，此时、棒中已无电流即棒和棒构成的回路中总电动势为。导体棒、、金属框与导轨始终接触良好，导体棒被立柱挡住不会进入右侧轨道，求：
给导体棒初速度时，棒的加速度大小
从开始到导体棒运动至的过程中，导体棒产生的热量
导体棒运动到后与形金属框发生完全非弹性碰撞，之后棒和金属框连接在一起构成回路向右运动，则回路静止时棒与的距离。提示：该回路中棒和金属框右侧都切割磁感线产生电动势，也都会受到安培力的作用，故分析时应考虑回路总电动势和安培力合力
答案和解析
1.【答案】
【解析】时刻，甲的速度更大∽内，质点通过的路程相等，位移也相等，根据可知，两质点的平均速度大小相等，质点间的距离先增大后减小，故 A、、D错误， C正确。
2.【答案】
【解析】对嫦娥六号探测器研究，由万有引力提供向心力得，解得，故 A错误。质量，由以上分析可知，联立解得月球密度，故B错误。设月球表面有质量为的物体，在月球表面有，解得，故C正确。设月球的第一宇宙速度为，绕月球以第一宇宙速度运动的物体质量为，由牛顿第二定律得，解得，故D错误。
3.【答案】
【解析】光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为遏止电压，光电子做减速运动，电源左端应为正极，右端应为负极，故 A错误。，，可知光频率小，则光波长长，故 B错误。逸出功由发生光电效应的金属板决定，故两种光照射同一极板所对应的逸出功一样，故 C错误。产生的光电子运动方向为由极指向极，则电流方向为由极指向极，故 D正确。
4.【答案】
【解析】如图所示，根据全反射临界角公式可知，解得，由，可知A正确。
5.【答案】
【解析】、连线中点处场强大于，且两点间场强最小位置处距离点较近，可知，固定在点的点电荷电量比固定在点的点电荷电量大，故D正确。若有一正点电荷由点向右侧无穷远处运动，电场力做正功，电势能不断减小，一直到零，所以点的电势大于零，故B错误。由电场方向判断到电势一直减小，处电荷为负电荷，故A、C错误。
6.【答案】
【解析】根据，输电线上损失的功率为，升压变压器输出的功率是，故D错误。升压变压器为理想变压器，有，又，可得，故A错误。输电线上损失的电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，可得，故B正确。降压变压器原线圈两端电压，故C错误。
7.【答案】
【解析】刚放在传送带上时先加速上滑，根据，解得，加速到与传送带速度相等所用时间，加速过程的位移，之后物块以速度匀速运动，匀速运动的时间，所以物块在传送带上运行的总时间，故 B错误。物块先受到滑动摩擦力后受到静摩擦力，都沿斜面向上，对物块一直做正功，故 A错误。电动机多消耗的电能等于物块增加的机械能与因摩擦产生的热量之和。物块增加的机械能，故摩擦力对物块做功为。在传送带上加速阶段，传送带位移，二者的相对位移，因摩擦产生的热量，所以电动机多消耗的电能，故 C错误， D正确。
8.【答案】
【解析】由图甲可知波长为，由图乙可知波的周期为，则，故 A正确。由图乙可知时，点向下运动，根据“上下坡”法可知波向左传播，故 B错误。根据图甲可知时处的质点位于处，由于，可知在时该质点位于处质点运动的路程为，故C错误，D正确。
9.【答案】
【解析】小球在竖直方向做自由落体运动，落地所需时间，故 A正确。小球在水平方向做匀减速运动：，解得，小球所受风力大小，可得，故B错误。小球射出至落地的过程由动能定理有，解得，故 C正确。小球所受风力做负功，机械能减小，故 D错误。
10.【答案】
【解析】由题可知，由于、一起运动到最高点时恰好未分离，所以、全程在做简谐运动，因此在最高点和最低点的加速度大小相同，方向相反，大小设为，则对于最低点，弹簧弹力和、重力相等，即，设施加电场后，所受电场力大小为，则。在最高点，由于、刚要分离，设此时弹簧弹力为，分别对和进行分析，可得，联立解得，，，故弹簧不
是原长，故A错误。又因为电场力，解得匀强电场的场强大小为，故B正确。电场刚施加时，设、间弹力大小为为，以为研究对象，则，解得，故 C错误。物块的速度最大时，、整体处于简谐运动平衡点，即加速度为，对整体有，从最低点到平衡点，由能量守恒定律，得，故D正确。
11.【答案】
或

【解析】螺旋测微器的精确值为，由图可知遮光片的宽度为。
由题意可知碰撞后滑块没有反弹，所以。碰撞前的速度大小为，碰撞后、的速度大小分别为，，碰撞中若满足动量守恒则，得。
为了保证两球发生对心正碰，两球相碰时，两球心必须在同一水平面上，且碰后球不反弹，故 A正确。因为两小球做平抛运动下落高度相同，所用时间相同，所以可以用小球的水平位移代替抛出时的初速度，则不需要用秒表测时间，故 B错误。为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，安装轨道时，轨道末端必须水平但不需要光滑，故C错误。为了保证入射小球每次碰撞前瞬间的速度相同，在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，故 D正确。
设入射小球碰撞前瞬间的速度为，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、根据动量守恒可得，若两球发生弹性碰撞，根据能量守恒可得，联立可得，由于两小球做平抛运动下落高度相同，所用时间相同，则有，可得或。
12.【答案】 如图所示

【解析】实验小组根据测量实验得到的数据，在坐标纸上画出了图像为电压表读数，为电流表读数，如图乙所示。由图像可得该电池的电动势，内阻
通过以上实验测得的电池电动势与真实值相比，
13.解：气缸内气体的温度从上升到，此时气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板的过程中，封闭气体的压强不变，则有，，
解得
对气缸受力分析有
代入数据解得
该过程中内能增大，为
气体对外做功
根据热力学第一定律有
联立解得

14.解：带电粒子在电场中运动时，方向有
解得
粒子经第一次到达点，此时粒子在方向上速度为，则
联立解得
对粒子，方向有
解得
由
联立解得
设粒子第一次经过点时速度大小为，方向与轴正向夹角为，由

解得第一次在磁场中圆周运动半径
半径在轴方向的投影
由
联立解得
15.解：给导体棒水平向右的初速度，由


由牛顿第二运动定律得
解得
设棒到达时的速度大小为，此时导体棒的速度大小为，因为此时已经无电流，即

设向右为正方向，对、棒分别根据动量定理可得


解得，
导体棒运动至前，导体棒和导体棒构成的回路产生的热量为

得
故棒发热量为
设棒与形金属框碰撞后共同速度为，设向右为正方向，根据动量守恒定律可得
解得
由右侧存在的磁场分布规律为，可知形金属框右边始终比形金属框左边的磁场大，即
从导体棒与形金属框碰撞后到最终静止的过程，回路中的平均电流为

根据动量定理有
棒静止时与的距离为

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