江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

这是一份江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二（上）期末物理试卷，共11页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.我国计划在2060年达到“碳中和”目标，到时生产、生活排放的碳总量与植被吸收的碳总量将达到平衡，为了实现这一目标。未来几十年我国应减少使用的能源是( )
A. 煤炭B. 氢能C. 生物能D. 地热能
2.下列图中不能产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
3.正在运转的洗衣机，当其脱水筒转得很快时，机身的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机身反而会发生强烈的振动，此后脱水筒转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，针对这种现象的分析正确的是( )
A. 纯属偶然现象，并无规律
B. 在t时刻洗衣机才发生受迫振动
C. 在t时刻脱水筒的转动频率最大
D. 在t时刻机身做受迫振动的频率与脱水筒的转动频率相等
4.如图所示，A、B为两个同心圆环，半径分别为r、R。一有界匀强磁场磁感应强度为B且恰好完全垂直穿过A环面，下列说法中正确的是( )
A. ΦAΦB
C. ΦB=πr2B
D. ΦB=πR2B
5.下列磁场小磁针指向正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示是用单摆测定重力加速度的实验装置，测量多组摆长L和周期T，通过T2-L图像即能够测出g。关于该实验中的下列四个说法中正确的是( )
A. 在摆球放手的同时要启动停表进行计时
B. 为便于观测，单摆摆动时的最大摆角越大越好
C. 测量摆长时未计入小球半径，会导致测量值偏小
D. 单摆摆动时应保持摆线在同一竖直平面内
7.如图所示的四种明暗相间的条纹分别是绿光、紫光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及红光、黄光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )
A. 紫红绿黄B. 绿黄紫红C. 紫黄绿红D. 绿红紫黄
8.图甲为由物块和轻弹簧制作的一个竖直放置的振动装置。图乙记录了物体振动过程中其位移x与时间t的关系图像如图所示，以向下为正方向。关于该振动过程，下列说法正确的是( )
A. t=3s时，弹簧处于原长B. t=1s时，物块的速度最大，方向向上
C. t=2s时，物块加速度最大，方向向上D. t=3s时，物块速度最大，方向向上
9.如图所示的电路中，当变阻器R3的滑动头P向a端移动时( )
A. 电压表示数变大，电流表示数变小
B. 电压表示数变小，电流表示数变小
C. R1消耗的功率变大
D. R2消耗的功率变大
10.如图所示，轻弹簧的一端固定在垂直于光滑的倾角为θ的斜面底端挡板上，另一端自然伸长于斜面O点，将质量为m的物体拴接于弹簧上端后静止于距斜面O点x0处；现用平行于斜面向上的力F缓慢拉动物体，使在弹性限度内斜向上运动了4x0，物体再次静止。撤去F后，物体开始沿斜向下运动，重力加速度为g，不计空气阻力。则撤去F后( )
A. 物体先做匀加速运动至O点，过O点后加速度一直减小
B. 物体运动至最低点时弹力大小等于5mgsinθ
C. 物体刚运动时的加速度大小为3gsinθ
D. 物体向下运动至O点速度最大
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
11.某同学想要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材和参考电路：电流表A(0.6A量程的内阻约1Ω、3A量程的内阻约0.2Ω)，电压表V(3V量程的内阻约3kΩ、15V量程的内阻约15kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值200Ω)，开关，导线若干。

(1)选用合适器材后，为了减小误差，应选择图______(选填“甲”或“乙”)。
(2)电压表选3V量程，电流表选______量程(选填“0.6A”或“3A”)，滑动变阻器选______(选填“R1”或“R2”)；
(3)另外一位同学为了减小计算误差，将测得的数据在坐标纸上描点作出U-I图像如图丙，根据图像可求出干电池的电动势E= ______V，内阻r= ______Ω。(结果均保留两位有效数字)
三、计算题：本大题共4小题，共45分。
12.高空坠物极易对行人造成伤害。《中华人民共和国民法典》第一千二百五十四条规定：禁止从建筑物中抛掷物品。从建筑物中抛掷物品或者从建筑物上坠落的物品造成他人损害的，由侵权人依法承担侵权责任。若一个50g的生鸡蛋从居民楼的7楼阳台坠下，距离地面的高度大约20m，与地面的撞击时间约为0.01s。(g取10m/s2)求：
(1)鸡蛋着地前瞬间的速度大小；
(2)该鸡蛋着地过程中对地面产生的平均冲击力。
13.如图所示，质量为0.5kg的木块以2m/s的速度水平地滑上静止的平板小车，小车的质量为1.5kg，地面光滑，木块与小车之间的动摩擦因数为0.2(g取10m/s2)。设小车足够长，求：
(1)木块与小车相对静止时的速度；
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止的过程中，系统损失的机械能。
14.如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，水面P点有一片小树叶，若水波为简谐横波，从某个时刻开始计时，如图乙实线所示为t1=T2时刻的波动图像，图丙为小树叶的振动图像。
(1)请判断水波的传播方向；
(2)已知T=0.2s，求质点Q在振动2s内经过的总路程；
(3)若虚线为t2时刻的波形图，且Δt=t1-t2=0.1s，求水波可能的波速。
15.在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转，如图所示，ABCD是棱镜的横截面，是底角为45°的等腰梯形，底边BC的长度为3 3cm，棱镜的折射率为 2。现有与BC平行的一束单色光从AB射入，经BC面反射后直接从CD面射出。已知光在真空中传播的速度为c=3×108m/s，求：
(1)单色光在棱镜中的传播速度；
(2)从CD面射出的折射角；
(3)单色光在棱镜中的传播时间。
答案和解析
1.A
【解析】氢能、生物能和地热能是可再生能源，太阳能是清洁能源，石油能源是不可再生能源，是化石能源；石油能源在燃烧时，会排出大量的二氧化碳、二氧化硫，会对环境造成很大的影响，因此未来四十年我国应减少使用的能源是石油能源，故A正确，BCD错误。
故选：A。
2.C
【解析】A、两根导体棒都向外运动，导体棒与导轨围成的面积内的磁通量增大，会产生感应电流，故A错误；
B、条形磁铁向下进入闭合线圈的过程中，穿过闭合线圈的磁通量增大，会产生感应电流，故B错误；
C、磁感线是垂直于纸面向下，闭合导体线框在磁场中整体做切割磁感线运动，穿过线框的磁通量没有变化，所以不会产生感应电流，故C正确；
D、闭合导体框绕垂直于磁场方向的轴做匀速圆周运动的过程中穿过导体框的磁通量不断变化，会产生感应电流，故D错误。
故选：C。
3.D
【解析】由题意可知，正常工作时洗衣机驱动力的频率比洗衣机的固有频率大，洗衣机脱水筒转动的越来越慢时，做受迫振动的频率在减小，当减小到跟洗衣机的固有频率相等时，发生共振，振动最强烈，可知t时刻机身做受迫振动的频率与脱水筒的转动频率相等，然后受迫振动的频率继续减小，远离固有频率，振动又减弱，这不是偶然现象，故ABC错误，D正确。
故选：D。
4.C
【解析】只有A内有磁场，由A与B构成的环内没有磁场，所以环A和B的磁通量是相等的，即ΦA=ΦB=πr2B，故ABD错误，C正确。
故选：C。
5.C
【解析】A、小磁针处的磁场方向为U形磁铁N极指向S极，即方向向右，则小磁针N极向右，故A错误；
B、小磁针处的磁场方向为条形磁铁N极指向S极，即方向向右，则小磁针N极向右，故B错误；
C、由右手螺旋定则可知，小磁针指向正确，故C正确；
D、由地磁场从地球的南极指向北极，结合小磁针静止时N极指向为磁场的方向，因此赤道处小磁针N极指向地球的北极，故D错误；
故选：C。
6.D
【解析】A.为了减小实验误差，因为摆球在最低点速率最大，所以从摆球到达最低点时启动停表进行计时，这样时间误差最小，故A错误；
B.为便于观测，单摆摆动时的最大摆角适当大点好，若摆角超过5°，小球不再做单摆运动，故B错误；
C.设小球的摆长为L，小球半径为r，根据单摆周期公式有T=2π Lg
整理得T2=4π2gL
图象斜率为k=4π2g
测量摆长时未计入小球半径有T=2π L-rg
整理得T2=4π2gL-4π2gr
图象斜率为k'=4π2g=k
可知测量摆长时未计入小球半径，T2-L图象斜率不变，测量值不变，故C错误；
D.根据单摆运动的特点可知，单摆摆动时应保持摆线在同一竖直平面内，故D正确。
故选：D。
7.B
【解析】绿光、紫光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及红光、黄光各自通过同一个单缝形成的衍射图样，由于双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故从左边第一个与第三个是双缝干涉现象，根据双缝干涉条纹间距Δx=Ldλ可知波长λ越大，Δx越大，故a是绿光，c是紫光。单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故b是黄光的单缝衍射图样，而d是红光的单缝衍射图样。故从左往右排列亮条纹的颜色依次是绿光(双缝干涉)、黄光(单缝衍射)、紫光(双缝干涉)和红光(单缝衍射)，故B正确，ACD错误。
故选：B。
8.B
【解析】A、由图可知在t=3s时，弹簧振子的位移为零，此时弹簧振子经过平衡位置，弹簧处于伸长状态，故A错误；
B、从由图可知在t=1s时，弹簧振子经过平衡位置向负方向运动，由于向下为正方向，则振子运动的方向向上，故B正确；
C、在t=2s时，弹簧振子的位移为负向最大值，物块加速度最大，方向向下，故C错误；
D、由图可知在t=3s时，弹簧振子经过平衡位置向正方向运动，由于向下为正方向，则振子运动的方向向下，故D错误。
故选：B。
9.C
【解析】AB、当变阻器R3的滑动头P向a端移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，根据串反并同可知电流表示数变大，电压表示数变小，故AB错误；
C、根据串反并同可知，通过电阻R1的电流增大，根据P=I2R可知，电阻R1消耗的功率变大，故C正确；
D、根据闭合电路的欧姆定律可得并联部分的电压U并=E-I(R1+r)，由上面的分析知I变大，则U并减小，即电阻R2两端电压减小，根据P=U2R可知，电阻R2消耗的功率变小，故D错误。
故选：C。
10.B
【解析】AD、物体在弹力和重力的下滑分力作用下，做简谐运动，由简谐运动的特点，可知越靠近平衡位置，回复力越小，加速度越小，速度越大；
故从最高点A到平衡位置B的过程中，加速度逐渐变小，到平衡位置B时速度最大，故AD错误；
BC、由题意可知，物体在B点时，受力平衡，即：kx0=mgsinθ，
在最高点A时：mgsinθ+k(4x0-x0)=maA，
在最低点C时：k(4x0+x0)-mgsinθ=maC，
由简谐运动特点，可知在A点和C点时的加速度大小相等：aA=aC，
解得：aA=4gsinθ，最低点时的弹力为：k(4x0+x0)=5mgsinθ，故B正确，C错误；
故选：B。
11.乙 0.6A R1 1.4 2.0
【解析】(1)干电池内阻较小，为减小实验误差，应选择图乙所示实验电路。
(2)一节干电池电动势约为1.5V的，电路最大电流约为零点几安培，电流表应选择0.6A量程；为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1。
(3)根据图乙所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得：U=E-Ir，由图丙所示图像可知，干电池的电动势E=1.4V，内阻r=ΔUΔI=1.40-Ω=2.0Ω。
故答案为：(1)乙；(2)0.6；R1；(3)1.4；2.0。
12.(1)鸡蛋下落过程有
v2=2gh
可得鸡蛋落地时速度为
v=20m/s
(2)鸡蛋与地面的撞击过程，取竖直向下为正方向，根据动量定理有
(mg-F)t=0-mν
代入数据得
F=100.5N
根据牛顿第三定律可知，该鸡蛋对地面产生的冲击力约为100.5N。
答：(1)鸡蛋着地前瞬间的速度大小为20m/s；
(2)该鸡蛋着地过程中对地面产生的平均冲击力为100.5N。
13.(1)设木块与小车相对静止时的速度大小为v，以木块和小车为研究对象，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv0=(M+m)v
其中：m=0.5kg，v0=2m/s，M=1.5kg
解得：v=0.5m/s，方向水平向右。
(2)设系统损失的机械能为ΔE，根据能量守恒定律得：
ΔE=12mv02-12(M+m)v2
解得：ΔE=0.75J。
答：(1)木块与小车相对静止时的速度大小为0.5m/s，方向水平向右。
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止的过程中，系统损失的机械能为0.75J。
14.(1)由振动图像可得t=T2时，P点的振动方向向下，结合波动图像可判断水波沿x轴正方向传播；
(2)若周期为0.2s，质点Q在2s内全振动的次数为：n=20.2=10，
质点Q在2s内振动的总路程为：s=10×4A，结合丙图，可知振幅为A=2cm，故质点Q在2s内的总路程为s=0.8m；
(3)由图乙可知波长：λ=20cm=0.2m，由Δt=t1-t2=0.1s，可知t2时刻在t1时刻之前，而波向x轴正方向传播，
那么，经过t1-t2波向右传播了n+34(nϵN)个周期，
则有：t1-t2=(n+34)T，则有波：v=λT，解得：v=3+4n2m/s，(nϵN)。
答：(1)水波沿x轴正方向传播；
(2)质点Q在2s内振动的总路程为0.8m；
(3)水波可能的波速为3+4n2m/s，(nϵN)。
15.(1)根据光速与折射率关系有v=cn
解得v=2.12×108m/s
(2)在AB面，根据折射定律有n=sin45°sinθ2
解得θ2=30°

由几何关系得在BC面的入射角为i1=90°-(180°-30°-45°-90°)=75°
发生全反射的临界角sinC=1n
得临界角C=45°
根据对称性及折射定律可知，在CD面的入射角为i2=30°，则CD面射出的折射角为45°
(3)过B做折射光线的平行线，过C点做AB边的平行线，两条辅助线相交于一点E，则∠BCE=45°，∠BEC=120°，设光在棱镜中的传播距离为s
由正弦定理：sin120°BC=sin45°s
根据t=sv
代入数据得t=2×10 -10s
答：(1)单色光在棱镜中的传播速度为2.12×108m/s；
(2)从CD面射出的折射角为45°；
(3)单色光在棱镜中的传播时间为2×10 -10s。