福建省莆田市2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題

PAGEPAGE14福建省莆田市2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分）留意事項：1．本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答第Ⅰ卷時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。寫在本試卷上無效。3．回答第Ⅱ卷時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第Ⅰ卷一、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.如圖甲所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動。小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為N，小球在最高點的速度大小為v，其N－v2圖象如圖乙所示。則A．小球的質(zhì)量為B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．v2＝c時，在最高點桿對小球的彈力方向向上D．v2＝2b時，在最高點桿對小球的彈力大小為22.平直馬路上行駛的a車和b車，其位移時間圖象分別為圖中直線a和曲線b，已知b車做勻變速直線運動，t=2s時，直線a和曲線b剛好相切，下列說法正確的是A．b車的加速度大小為1m/s2B．a(chǎn)車的速度大小為3m/sC．b車做勻加速直線運動D．t=2s時，a、b兩車相遇，速度不相等3.如圖所示，兩楔形物塊A、B部分靠在一起，接觸面光滑，物塊B放置在地面上，物塊A上端用繩子拴在天花板上，繩子處于豎直伸直狀態(tài)，A、B兩物塊均保持靜止，下列說法正確的是A．繩子的拉力可能小于A的重力B．地面受的壓力大于物塊B的重力C．物塊B受到地面的摩擦力方向水平向左D．物塊B與地面間不存在摩擦力4.空間有一水平勻強電場，范圍足夠大，場中有一粒子源，某時刻釋放出速度大小相同的同種帶電粒子，速度方向沿垂直于電場的豎直面內(nèi)各方向，粒子的重力不計，如圖所示，則A．同一時刻全部粒子的動量相同B．同一時刻全部粒子的位移相同C．同一時刻全部粒子到達同一等勢面上D．同一時刻全部粒子到達同一水平面上5.汽車和汽車靜止在水平地面上，某時刻汽車起先倒車，結(jié)果汽車撞到了停在它正后方的汽車，汽車上裝有智能記錄儀，能夠測量并記錄汽車前面的物體相對于汽車自身的速度。在本次碰撞中，假如汽車的智能記錄儀測得碰撞前瞬間汽車的速度大小為，已知汽車的質(zhì)量是汽車質(zhì)量的2倍，碰撞過程可視為彈性碰撞，則碰后瞬間汽車相對于地面的速度大小為A． B． C． D．6.下列說法中錯誤的是A．若氫原子從n=6能級向n=1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)B．核泄漏事故污染物能夠產(chǎn)生對人體有害的輻射，其核反應(yīng)方程式為，可以推斷x為電子C．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就肯定失去一個電子D．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別是m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是（2m1+2m2-m3）c7.如圖所示，邊長為l的單匝正方形線圈放在光滑水平面上，其有一半處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中。第一次保持磁場不變，使線圈在水平向右的拉力作用下，以恒定速度v向右運動；其次次保持線圈不動，使磁感應(yīng)強度大小發(fā)生變更。若線圈的總電阻為R，則有A．若要使兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，則其次次時磁感應(yīng)強度大小必需漸漸增大B．若要使兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相同，則其次次時磁感應(yīng)強度大小隨時間必需勻稱變更，且變更率C．第一次時，在線圈離開磁場的過程中，水平拉力做的功為D．第一次時，在線圈離開磁場的過程中，通過線圈某一橫截面的電荷量為二、多項選擇題.本題共3小題，每小題6分，共18分。8.如圖甲所示，半徑為1m的帶缺口剛性金屬圓環(huán)導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上垂直放置一質(zhì)量為0.1kg、電阻為1Ω的直導(dǎo)體棒，其長度恰好等于金屬圓環(huán)的直徑，導(dǎo)體棒初始位置與圓環(huán)直徑重合，且與導(dǎo)軌接觸良好．已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為0.3，不計金屬圓環(huán)的電阻，導(dǎo)體棒受到的最大靜摩擦力等于其滑動摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2.現(xiàn)若在圓環(huán)內(nèi)加一垂直于紙面對里的變更磁場，變更規(guī)律如圖乙所示，則()A．導(dǎo)體棒的電流是從b到aB．通過導(dǎo)體棒的電流大小為0.5AC．0～2s內(nèi)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量為0.125JD．t＝πs時，導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小為0.3N9.如圖甲所示，在光滑水平面上，靜止放置一質(zhì)量為M的足夠長的木板，質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點)放在長木板上．長木板受到水平拉力F與加速度的關(guān)系如圖乙所示，長木板足夠長，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是()A．長木板的質(zhì)量M＝2kgB．小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為0.4C．當(dāng)F＝14N時，長木板的加速度大小為6m/s2D．當(dāng)F增大時，小滑塊的加速度肯定增大10.如圖所示，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的小物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m，A與B、B與轉(zhuǎn)臺、C與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為μ，B、C離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為r、1.5A．B對A的摩擦力肯定為3μmgB．C與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力大于A與B間的摩擦力C．轉(zhuǎn)臺的角速度肯定滿意：ω≤eq\r(\f(2μg,3r))D．轉(zhuǎn)臺的角速度肯定滿意：ω≤eq\r(\f(μg,3r))第Ⅱ卷非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第11~14題為必考題，每道試題考生都必需作答。第15、16題為計算題，考生依據(jù)要求作答。（一）必考題：共42分。11.（10分）某同學(xué)為了測定一只電阻的阻值，采納了如下方法：圖1(1)用多用電表粗測：多用電表電阻擋有4個倍率：分別為×1k、×100、×10、×1，該同學(xué)選擇×100倍率，用正確的操作步驟測量時，發(fā)覺指針偏轉(zhuǎn)角度太大(指針位置如圖1中虛線所示)．為了較精確地進行測量，請你補充完整下列依次應(yīng)當(dāng)進行的主要操作步驟：a．________________________________________________________________________.b．兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0Ω處．c．重新測量并讀數(shù)，若這時刻度盤上的指針位置如圖中實線所示，測量結(jié)果是________Ω.(2)為了盡量精確測該電阻Rx，除被測電阻Rx外，還備有如下試驗儀器，請選擇儀器，設(shè)計試驗電路．A．電流表A1，量程(0～10mA)，內(nèi)阻約10ΩB．電流表A2，量程(0～30mA)，內(nèi)阻約4ΩC．電壓表V，量程(0～3V)，內(nèi)阻約1500ΩD．滑動變阻器R1，阻值范圍(0～25Ω)E．滑動變阻器R2，阻值范圍(0～1000Ω)F．電阻箱R3、R4，阻值范圍均為(0～199.9Ω)G．開關(guān)一只和導(dǎo)線若干H．電池E，電動勢6V，內(nèi)阻未知依據(jù)(1)問的測量結(jié)果，該同學(xué)采納如圖2所示電路測電阻Rx的阻值，則電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用____________．(填寫器材序號)圖2(3)該同學(xué)進行了如下試驗：①將電壓表的a端接b，測得eq\f(U1,I1)＝110Ω；②將電壓表的a端接c，測得eq\f(U2,I2)＝125Ω.則Rx的電阻值更接近________Ω.12.（10分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在豎直方向的勻強電場．長度為l的輕質(zhì)絕緣細繩一端固定在O點，另一端連接一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球(可視為質(zhì)點)，初始時小球靜止在電場中的a點，此時細繩拉力為2mg，g為重力加速度．(1)求電場強度E和a、O兩點的電勢差UaO；(2)小球在a點獲得一水平初速度va，使其能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，則va應(yīng)滿意什么條件？13.（10分）某同學(xué)為了驗證“力的平行四邊形定則”，設(shè)計了如下試驗，試驗原理如圖甲所示．將三根細繩套系于同一點O，然后與同學(xué)協(xié)作，同時用三個彈簧秤分別拉住三根細繩套，以合適的角度向三個不同方向拉開．當(dāng)穩(wěn)定后，分別記錄三個彈簧秤的讀數(shù)．(1)關(guān)于下列試驗操作不必要的步驟是：________.A．要保證三根細繩套長度相等B．試驗時須要留意保證各彈簧秤及細繩套在同一水平面內(nèi)C．變更拉力重復(fù)試驗，每次必需保證O點在同一位置D．記錄彈簧秤讀數(shù)的同時，必需記錄各拉力的方向E．為完成平行四邊形定則的驗證，試驗時還須要測量各拉力間的夾角(2)某次試驗測得彈簧秤讀數(shù)分別為FA＝2.2N，F(xiàn)B＝2.4N，F(xiàn)C＝3.2N，請依據(jù)圖乙記錄的各力的方向，結(jié)合試驗原理，在虛線框內(nèi)畫出力的圖示，并作出相應(yīng)的平行四邊形，加以驗證．14.（12分）如圖所示，豎直平面xOy，其x軸水平，在整個平面內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強電場E，在第三象限內(nèi)有垂直紙面對里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B＝0.2T．現(xiàn)有一比荷為eq\f(q,m)＝25C/kg的帶電微粒，從第三象限內(nèi)某點以速度v0向坐標原點O做直線運動，v0與x軸之間的夾角為θ＝45°，取重力加速度g＝10m/s2.求：(1)微粒的電性及速度v0的大?。?2)帶電微粒在第一象限內(nèi)運動時所到達的最高點的坐標．（二）計算題（12分）15.（6分）如圖(a)為玩具彈弓，輕質(zhì)橡皮筋連接在把手上A、B兩點，一手握住把手不動，使AB連線水平，C為自由伸長時橡皮筋中點輕彈夾的位置，如圖(b)．AO＝OB＝6cm，另一手捏著裝有質(zhì)量為10g彈珠的彈夾，從C點由靜止豎直向下緩慢移動到D點，放手后彈珠豎直向上射出，剛好上升到離D點20.15米高的樓頂處．測得∠ACB＝44°，∠ADB＝23°，取tan22°＝0.4，tan11.5°＝0.2，g＝10m/s2，不計空氣阻力．求：(1)從C到D的過程中，彈珠重力所做的功及手所做的功；(2)若還將橡皮筋拉到相同長度，僅變更放射方向，彈珠向斜上方運動到高出釋放點8m處的速率．其次次從釋放到h′＝8m處，機械能守16.（6分）在水平面上依次放置小物塊A和C以及曲面劈B，其中A與C的質(zhì)量相等均為m，曲面劈B的質(zhì)量M＝3m，劈B的曲面下端與水平面相切，且劈B足夠高，各接觸面均光滑．現(xiàn)讓小物塊C以水平速度v0向右運動，與A發(fā)生碰撞，碰撞后兩個小物塊粘在一起又滑上劈B圖1(1)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能；(2)碰后物塊A與C在曲面劈B上能夠達到的最大高度．2024-2025學(xué)年第一學(xué)期高二期末考試卷物理參考答案及解析1.【答案】A【解析】由圖乙可知當(dāng)小球運動到最高點時，若v2＝b，則N＝0，輕桿既不向上推小球也不向下拉小球，這時由小球受到的重力供應(yīng)向心力，即mg＝，得v2＝b＝gR，故g＝，B錯誤；當(dāng)v2>b時，輕桿向下拉小球，C錯誤；當(dāng)v2＝0時，輕桿對小球彈力的大小等于小球重力，即a＝mg，代入g＝得小球的質(zhì)量m＝，A正確；當(dāng)v2＝2b時，由向心力方程F＋mg＝得桿的拉力大小F＝mg，故F＝a，D錯誤；故選A。2.【答案】A【解析】AB.位移時間圖像中的斜率代表物體的速度，所以a物體做勻速運動，t=2s時，直線a和曲線b剛好相切，所以，對b車從0到2s，設(shè)初速度：，，聯(lián)立解得：，，A正確，B錯誤；C.因為斜率代表速度，而b車的斜率越來越小，所以b車做勻減速運動，C錯誤；D.因為t=2s時，直線a和曲線b剛好相切，斜率相同，所以輛車在該時刻速度相等，D錯誤。3.【答案】D【解析】AB接觸面光滑，AB間沒有摩擦力．對A分析知，A受到重力和繩子的拉力，二力平衡，B對A沒有支持力，否則三個力不行能平衡，A錯誤；對B分析知：B受到重力、地面的支持力，依據(jù)平衡條件知，地面對B的支持力等于物塊B的重力，地面對B沒有摩擦力，BC錯誤，D正確。4.【答案】C【解析】A．粒子在電場中做類平拋運動，全部粒子初速度大小相等，則在同一時刻，全部粒子動量大小相等而方向不同，粒子動量不同，故A錯誤；B．粒子在電場中做類平拋運動，同一時刻全部粒子位移大小相等但方向不同，粒子位移不同，故B錯誤；CD．粒子在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，在相等時間內(nèi)全部粒子在水平方向位移相等，全部粒子同時到達與電場垂直的同一豎直面內(nèi)，全部粒子不會同時到達同一水平面，勻強電場等勢面是與電場垂直的平面，由此可知，在同一時刻全部粒子到達同一等勢面，故C正確，D錯誤。5.【答案】C【解析】兩汽車發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、機械能守恒，設(shè)碰撞后A、B的速度分別為v1、v2，以碰撞前A的速度方向為正方向，設(shè)B的質(zhì)量為m，則A的質(zhì)量為2m，由動量守恒定律，有2mv0＝2mv1+mv2，由機械能守恒定律，有，解得v1＝v0，A.碰后瞬間汽車相對于地面的速度大小為，與分析不一樣，故A錯誤；B.碰后瞬間汽車相對于地面的速度大小為，與分析不一樣，故B錯誤；C.碰后瞬間汽車相對于地面的速度大小為，與分析相一樣，故C正確；D.碰后瞬間汽車相對于地面的速度大小為，與分析不一樣，故D錯誤。故選C。6.【答案】C【解析】A、依據(jù)玻爾理論可知，氫原子從n＝6的能級向n＝1的能級躍遷時輻射出的光的能量大于氫原子從n＝6的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出的光的能量，結(jié)合光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，若氫原子從n＝6的能級向n＝1的能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n＝6的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故A正確；B、依據(jù)量子說守恒與電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程式Cs→Ba+x中，可以推斷x的質(zhì)量數(shù)為0，電荷數(shù)為：z＝55﹣56＝﹣1，所以x為電子，故B正確；C、β衰變的實質(zhì)是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，不是來自核外電子，故C錯誤；D、依據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知，質(zhì)子和中子結(jié)合成α粒子，核反應(yīng)方程為22→，釋放的能量是△E＝△mc2＝（2m1+2m2﹣m3）c2，故D正確。本題選錯誤的，故選C。7.【答案】B【解析】A．依據(jù)右手定則可知，第一次時線框中的感應(yīng)電流方向順時針方向；若要使兩次產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，依據(jù)楞次定律，則其次次時磁感應(yīng)強度大小必需漸漸減小，故A錯誤；B．依據(jù)切割感應(yīng)電動勢公式及閉合電路歐姆定律可得第一次時感應(yīng)電流大?。?，若要使兩次產(chǎn)生的感應(yīng)強度電流大小相同，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及閉合電路歐姆定律則有：，則其次次時磁感應(yīng)強度大小隨時間必需勻稱變更，且變更率為：，故B正確；C．第一次時，在線圈離開磁場的過程中，水平拉力做的功為：，故C錯誤；D．第一次時，在線圈離開磁場的過程中，通過線圈某一橫截面的電荷量為：，故D錯誤；故選B。8.【答案】AC【解析】穿過閉合回路的磁通量向里增加，由楞次定律可知導(dǎo)體棒的電流是從b到a，選項A正確；假設(shè)0～πs時間內(nèi)導(dǎo)體棒靜止不動，感應(yīng)電動勢E＝＝·πr2＝×π×12V＝0.25V，則感應(yīng)電流I＝＝A＝0.25A，t＝πs時，導(dǎo)體棒受到的安培力F＝2BIr＝2×0.5×0.25×1N＝0.25N；最大靜摩擦力Ffm＝μmg＝0.3N，則假設(shè)成立，故導(dǎo)體棒所受摩擦力大小為0.25N，選項B、D錯誤；0～2s內(nèi)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量為Q＝I2Rt＝0.252×1×2J＝0.125J，選項C正確．9.【答案】BC【解析】當(dāng)F等于12N時，加速度為：a＝4m/s2.對整體分析，由牛頓其次定律有F＝(M＋m)a，代入數(shù)據(jù)解得：M＋m＝3kg；當(dāng)F大于12N時，m和M發(fā)生相對滑動，依據(jù)牛頓其次定律得：F－μmg＝Ma，即F＝Ma＋μmg，結(jié)合題圖可得：M＝1kg，故m＝2kg，故A錯誤；由題圖可得，μmg＝8，故μ＝0.4，故B正確；當(dāng)F＝14N時，長木板的加速度為：a＝6m/s2，故C正確；當(dāng)F大于12N后，發(fā)生相對滑動，小滑塊的加速度為a＝μg，與F無關(guān)，F(xiàn)增大時小滑塊的加速度不變，故D錯誤．10.【答案】ABD【解析】對A受力分析，受重力、支持力以及B對A的靜摩擦力，靜摩擦力供應(yīng)向心力，有FfA＝3mω2r≤μ(3m)g，故A錯誤；FfA＝3mω2r，F(xiàn)fC＝mω2×1.5r，故B錯誤；由于A、AB整體、C受到的靜摩擦力均供應(yīng)向心力，故對A，有：(3m)ω2r≤μ(3m)g，對AB整體有：(3m＋2m)ω2r≤μ(3m＋2m)g，對物體C，有：mω211.【答案】(1)換用×10倍率的擋位120(2)BD(3)125【解析】(1)a.選擇“×100”倍率，用正確的操作步驟測量時，指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說明所選擋位太大，為精確測量電阻阻值，應(yīng)換用倍率×10的擋．c．歐姆表選擇×10擋位，由題圖所示表盤可以知道，測量結(jié)果為12×10Ω＝120Ω(2)流過待測電阻的電流大約為I＝＝A＝0.025A＝25mA，所以選擇電流表A2，故選B，由于電路選擇的分壓電路所以最好用一個小一點的滑動變阻器，故選D.(3)由于電流表的電阻遠小于待測電阻，所以選用電流表內(nèi)接法誤差較小，故Rx的電阻值更接近125Ω.12.【答案】(1)－(2)va≥【解析】(1)小球靜止在a點時，由共點力平衡可得mg＋2mg＝qE①得E＝，方向豎直向上②在勻強電場中，有UOa＝El③則a、O兩點電勢差UaO＝－④(2)小球從a點恰好運動到b點，設(shè)到b點速度大小為vb，由動能定理得－qE·2l＋mg·2l＝mvb2－mva小球做圓周運動通過b點時，由牛頓其次定律可得qE－mg＝m⑥聯(lián)立②⑤⑥可得va＝，故應(yīng)滿意va≥.13.圖9【答案】(1)ACE(2)見解析【解析】(1)細繩套連接彈簧秤與結(jié)點，取合適長度即可，沒必要等長，A沒有必要；試驗時，須要各彈簧秤及細繩套在同一水平面內(nèi)，保證各個力在同一個水平面內(nèi)，才可以進行合成驗證，B有必要；三力平衡條件下，無論結(jié)點在什么位置，都滿意隨意兩個力的合力與第三個力等大反向，所以沒必要每次必需保證O點在同一位置，C沒有必要；力的合成須要知道分力的大小和方向，所以必需記錄各拉力的方向，D有必要；通過合成平行四邊形，合力與分力方向可以通過作圖確定，沒必要測量夾角，E沒有必要．(2)依據(jù)圖乙作出力的圖示，如下：通過測量，F(xiàn)合與FB在誤差允許的范圍內(nèi)等大反向，平行四邊形定則成立．