湖南省郴州市2024-2025学年高二上学期1月期末 物理试题（含解析）

这是一份湖南省郴州市2024-2025学年高二上学期1月期末 物理试题（含解析），共16页。试卷主要包含了本试卷分试题卷和答题卡， 如图电路中，电源等内容，欢迎下载使用。
（试题卷）
注意事项：
1.本试卷分试题卷和答题卡。试题卷共6页，有四道大题，共15道小题，满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置。
3.考生作答时，选择题和非选择题均须作答在答题卡上，在本试题卷上答题无效。考生在答题卡上按答题卡中注意事项的要求答题。
4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，不选、错选或多选的得0分）
1. 下列各组物理量中，都是矢量的是（ ）
A. 动量、冲量、磁感应强度B. 周期、振幅、电场强度
C. 电流、回复力、安培力D. 磁通量、电压、电动势
【答案】A
【解析】
【详解】A．动量、冲量、磁感应强度既有大小又有方向，均属于矢量，故A正确；
B．周期、振幅只有大小没有方向，均属于标量；电场强度既有大小又有方向，属于矢量，故B错误；
C．电流虽然有方向，但其运算规则遵循代数和法则，属于标量；回复力、安培力既有大小又有方向，均属于矢量，故C错误；
D．磁通量、电压、电动势只有大小没有方向，均属于标量，故D错误。
故选A。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 声波等机械波有多普勒效应，电磁波没有多普勒效应
B. 当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体发生共振
C. 爱因斯坦的能量子假说，很好的解释了黑体辐射的规律
D. 能量守恒告诉我们，只要我们在使用能量时通过先进技术就能回收全部能量，无需节约能源
【答案】B
【解析】
【详解】A．声波等机械波有多普勒效应，电磁波也有多普勒效应，故A错误；
B．当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体发生共振，故B正确；
C．德国物理学家普朗克提出了能量子假说，很好的解释了黑体辐射的规律，故C错误；
D．能量虽然是守恒的，但是能量耗散告诉我们，能源使用中会转化为其他形式的能量，这些能量不能再利用，所以需要节约能源，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，线框面积为S，线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则下列有关穿过线框平面的磁通量的情况表述正确的是（ ）
A. 磁通量有正负，所以是矢量
B. 图示位置线框的磁通量为0
C. 若线框从图示位置绕bc边转过60°，该过程磁通量不变
D. 若线框从图示位置绕bc边转过90°，此时磁通量为0
【答案】D
【解析】
【详解】A．磁通量有正负，但磁通量标量，故A错误；
B．图示位置线框的磁通量为BS，故B错误；
C．若线框从图示位置绕bc边转过60°，此时磁通量为
随着逐渐增大，磁通量逐渐减小，故C错误；
D．若线框从图示位置绕bc边转过90°，此时磁通量为0，故D正确。
故选D。
4. 已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。三根平行直导线的截面如图所示，若它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里。如果AB=AC=AD，此时A点的磁感应强度大小为B1，若将D处电流反向，大小不变，此时A点的磁感应强度大小变为B2，则B1与B2的比值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，每根导线在A点的磁感应强度大小相等，设，根据右手螺旋定则，可做出每根导线在A点的磁感应强度的示意图
由示意图可知
若将D处电流反向，大小不变，此时A点磁感应强度的示意图
由示意图可知
则B1与B2的比值为
故选C。
5. 一弹簧振子如图甲所示，以O为平衡位置，在水平方向a、b间做简谐运动，取向右为正，其振动图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. t=0.3s时，振子的速度最大且方向向右
B. t=0.2s时，振子的加速度最大且方向向右
C. t=0.15s时，振子的速度方向与加速度方向相反
D. t=0.1s和t=0.3s时，振子的速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．t=0.3s时，振子位于平衡位置，振子的速度最大且方向向左，故A错误；
B．t=0.2s时，振子位于正向位移最大处，根据
可知t=0.2s时，振子的加速度最大且方向向左，故B错误；
C．由图可知，t=0.15s时，振子的速度方向向右，加速度方向向左，故t=0.15s时，振子的速度方向与加速度方向相反，故C正确；
D．在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，振子的速度大小相同，方向相反，则速度不相同，故D错误。
故选C。
6. 发光二极管简称为“LED”，它被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，如图为某白光“LED”的伏安特性曲线；另据媒体消息称，中国的贝塔伏科技公司开发出了一种核电池，假设该核电池的电动势为3V，内阻为12Ω。下列有关说法正确的是（ ）
A. 当“LED”两端电压为2.0V以下时，“LED”的电阻几乎为零
B. 如果把发光二极管和核电池组成闭合回路，则发光二极管两端的电压约为2.5V
C. 如果把发光二极管和核电池组成闭合回路，则发光二极管中的工作电流约为250mA
D. 如果把发光二极管和核电池组成闭合回路，则发光二极管的功率约为150mW
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据题图可知，当“LED”两端电压为2.0V以下时，“LED”的电流几乎为零，“LED”的电阻几乎无穷大，故A错误；
BCD．如果把发光二极管和核电池组成闭合回路，设发光二极管的电压和电流分别为、，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
在“LED”的伏安特性曲线中作出对应的关系图线，如图所示
由图中交点可知，发光二极管两端的电压约为2.5V，发光二极管中的工作电流约为42mA，则发光二极管的功率约为
故B正确，CD错误。
故选B。
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，不选、错选或多选的得0分）
7. 如图所示各物理情景中，下列说法正确的是（ ）
A. 如图甲所示，迅速闭合开关时，线圈B与电流表组成的闭合电路中能产生感应电流
B. 如图乙所示，条形磁铁从左向右靠近并穿过铝环的过程中，铝环中能产生感应电流
C. 如图丙所示，将闭合的金属线圈放置在磁场中静置一段时间后，闭合的线圈中仍然有感应电流
D. 如图丁所示，金属线框abcd与足够长的通电导线在同一平面内，将线框向右平移，线框中能产生感应电流
【答案】AD
【解析】
【详解】A．如图甲所示，迅速闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增大，有感应电流产生，故A正确；
B．如图乙所示，条形磁铁从左向右靠近并穿过铝环的过程中，铝环内磁通量发生变化，由于铝环未构成闭合回路，铝环中没有感应电流，故B错误；
C．如图丙所示，将闭合的金属线圈放置在磁场中静置一段时间后，线圈内磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流，故C错误；
D．如图丁所示，金属线框abcd与足够长的通电导线在同一平面内，将线框向右平移，线框中的磁通量减小，线框中能产生感应电流，故D正确。
故选AD。
8. 随着科学技术的发展，人们可以使用蓝牙耳机接听手机来电，其中蓝牙耳机和手机都是通过电磁波来传递信号，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（ ）
A. 手机和基站间通信的电磁波是紫外线
B. 在空气中传播时，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短
C. 手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波在遇到障碍物时更容易发生明显衍射
D. 电磁波在任何情况下都不会发生干涉
【答案】BC
【解析】
【详解】A．手机和基站间通信的电磁波是无线电波，故A错误；
BC．由图可知蓝牙通信信号的频率比手机通信的频率大，根据
可得在空气中传播时，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短，波长越短的电磁波在遇到障碍物时不容易发生明显衍射，故BC正确；
D．若两列电磁波的频率相同、相位差恒定就会发生干涉，故D错误。
故选BC。
9. 如图电路中，电源（电动势为E，内阻为r），电流表、电压表均为理想电表，D为理想二极管，C为电容器，R1为定值电阻（R1>r），R为滑动变阻器。闭合开关S至电路稳定后，将滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数变化量大小为，电压表V2的示数变化量大小为，电流表A的示数变化量大小为，则下列判断正确的是（ ）
A. 电源的输出功率增大
B. 的值不变，且始终等于电源的内阻r
C. 滑片向左移动的过程中，电容器带电荷量减少
D. 电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大，滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，则R的阻值变大，外电阻变大，因R1>r可知，外电阻更加大于电源内阻，可知电源的输出功率减小，选项A错误；
B．根据
可知
不变，且始终等于电源的内阻r，选项B正确；
C．滑片向左移动过程中，R的阻值变大，外电阻变大，电流减小，则R1两端电压减小，则电容器两端电压应该减小，电容器应该放电，但是由于有二极管，则电容器不能放电，则电容器带电荷量不变，选项C错误；
D．根据
因R变大，可知电压表V1示数与电流表A的示数的比值变大，选项D正确。
故选BD。
10. 三个完全相同的小球，质量均为m，其中小球A、B固定在竖直轻杆的两端，A球紧贴竖直光滑墙面，B球位于足够大的光滑水平地面上，小球C紧贴小球B，如图所示，三小球均保持静止。某时，小球A受到轻微扰动开始顺着墙面下滑，直至小球A落地前瞬间的运动过程中，三小球始终在同一竖直面上。已知小球C的最大速度为v，轻杆长为L，重力加速度为g，下列关于该过程的说法中正确的是（ ）
A. A、B、C三球组成的系统动量守恒
B. 竖直墙对小球A的冲量大小为3mv
C. 小球A落地前瞬间，动能大小为
D. 小球A落地前瞬间，小球C的速度是小球B速度的2倍
【答案】CD
【解析】
【详解】A．在A球没有离开墙时，合外力不为零，A、B、C三球组成的系统动量守恒不守恒， A离开墙后，A、B、C三球组成的系统水平方向动量守恒，故A错误；
B．B、C分离前，C向右做加速运动，C的加速度方向向右，B的加速度方向也向右，则杆对B的弹力方向斜向右下方，当B、C恰好分离时，两者速度相等，两者之间弹力为0，则C的加速度为0，由于刚刚分离时，B、C加速度相等，即此时，B的加速度也为0，则此时杆的弹力为0，由于A、B沿杆的分速度相等，B、C分离后，轻杆的弹力将由压力变为拉力，A将离开竖直墙面，可知，小球A离开竖直墙时，B、C恰好分离，B、C 分离后小球C做匀速直线运动，A离开竖直墙面，所以B、C分离时，两球速度均为v，对三小球进行分析，在水平方向上，根据动量定理有
故B错误；
C．自小球A离开墙面到小球落地，A、B轻杆水平方向动量守恒，则
mv=mvB+mvAx
且有
vB=vAx
解得
由于相互作用的一对弹性力做功的代数和为0，可知，轻杆对小球A做功的大小等于轻杆对小球B做功的大小，即等于小球B、C的动能增量，则有
对A根据动能定理有
解得
故C正确；
D． B、C两球分离后，小球C的速度为并保持不变，此后A、B两球组成的系统水平方向动量守恒，小球A落地前瞬间，小球A和小球B水平方向速度相同，设为，有
解得
所以小球A落地前瞬间，小球C的速度是小球B速度的2倍，故D正确。
故选CD。
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。）
11. 用如图甲所示的实验装置来寻找碰撞中的不变量。
（1）将轨道右端垫高是为了补偿阻力。先将小车B移走，给小车A一个合适的初速度，使其先后通过光电门1和光电门2，测量出遮光时间t1和t2，若t1