四川省成都市蓉城联盟2024-2025学年高二上学期12月期末物理试题

试卷更新日期：2024-12-31 类型：期末考试

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

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

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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、

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3. 一粗细均匀的金属丝长为L、电阻为R，其材料的电阻率为ρ。当在其两端加上电压U后，通过的电流为I，消耗的热功率为P。现将该金属丝均匀拉长为2L后仍在其两端加上电压U。下列说法正确的是（）

A、电阻率将变为2ρ B、电阻将变为2R C、通过的电流将变为 $\frac{I}{4}$ D、消耗的热功率将变为 $\frac{P}{2}$

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4. 如图，虚线为某静电场中的一簇等差等势面。一电荷量为q、带负电的试探电荷仅在电场力作用下，从电场中的M点沿实线运动到N点，其动能变化量的大小为 $Δ E_{k}$ 。下列说法正确的是（）

A、M点的电势低于N点的电势 B、电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 C、电荷在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D、相邻两等势面间的电势差大小为 $\frac{Δ E_{k}}{3 q}$

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5. 如图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在 $t = 0.1 s$ 时的波形图，图乙为该波传播方向上质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）

A、 $t = 0.2 s$ 时，质点P的速度方向沿y轴负方向 B、该波的波速为1m/s，方向沿x轴负方向 C、 $t = 0.2 s$ 到 $t = 0.3 s$ 内，质点Q沿x轴负方向运动了1.0cm D、该波遇到尺寸大小为1m的障碍物时会发生明显的衍射现象

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6. 如图，倾角为 $θ = 37 °$ 的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，为了使质量为 $m = 0.2 kg$ 、电荷量为 $q = 0.02 C$ 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 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。若要使所加电场的电场强度最小，则其最小值和方向为（）

A、100N/C，竖直向上 B、60N/C，沿斜面向下 C、75N/C，水平向左 D、80N/C，垂直于斜面向下

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7. 如图所示电路中，电表均为理想电表，定值电阻 $R = 4 Ω$ ，滑动变阻器 $R_{P}$ 的最大阻值为9Ω。闭合开关前，先将滑动变阻器 $R_{P}$ 的滑片移至最左端，只闭合开关 $S_{1}$ 时，电压表V的示数为3V；同时闭合开关 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 时，电流表A的示数为0.2A。下列说法正确的是（）

A、电源的电动势为 $E = 3 V$ ，内阻为 $r = 1 Ω$ B、将滑动变阻器 $R_{P}$ 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 $R_{P}$ 接入电路的阻值为5Ω时，定值电阻R消耗的电功率最大 D、将滑动变阻器 $R_{P}$ 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 $P_{m} = 1 W$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0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

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9. 长度为L、通有电流I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F。关于各磁场的磁感应强度大小B，下列说法正确的是（　　）

A、图甲中磁场的磁感应强度大小 $B_{1} = \frac{F}{I L \cos θ}$ B、图乙中磁场的磁感应强度大小 $B_{2} = \frac{F}{I L \cos θ}$ C、图丙中磁场的磁感应强度大小 $B_{3} = \frac{F}{I L}$ D、图丁中磁场的磁感应强度大小 $B_{4} = \frac{F}{I L \cos θ}$

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10. 如图，电容为C的平行板电容器两极板水平放置，极板长为L，两极板间的距离为d，距极板右端 $\frac{L}{2}$ 处有一竖直屏M，电容器充电后与电源断开。一电荷量为q、质量为m的带正电小球（可视为质点）以初速度 $v_{0}$ 沿中线水平向右射入两极板间，最后垂直打在竖直屏M上，已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A、电容器的上极板带正电，电荷量为 $\frac{C m g d}{q}$ B、小球在整个过程中竖直向上偏转的位移大小为 $\frac{3 g L^{2}}{4 v_{0}^{2}}$ C、整个过程中小球减少的电势能和增加的重力势能均为 $\frac{3 m g^{2} L^{2}}{8 v_{0}^{2}}$ D、若仅增大两极板间的距离，该小球仍垂直打在竖直屏M上

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三、实验探究题：本题共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AB水平放置，悬挂小钢球的两根轻质细线的长度均为L，且系于小钢球上同一点，两细线之间的夹角为θ。实验步骤如下：

(1)、用50分度的游标卡尺测量小钢球的直径d。游标卡尺的示数如图乙所示，则小钢球的直径 $d =$ mm。

(2)、使小钢球在垂直于横杆AB的竖直平面内做小角度（小于5°）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“1”，以后小钢球每经过最低位置，计数一次，到小钢球第n次经过最低位置时总共用时为t，则小钢球摆动的周期 $T =$ （用n、t表示）。

(3)、根据所测数据，可得成都当地的重力加速度大小 $g =$ （用n、t、d、L、θ表示）。

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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E=3V，内阻为r=2Ω）；
多用电表（可测电压、电流和电阻）；
电流表A（量程为0~0.3A，内阻极小）；
电压表V（量程为0~0.3V，内阻未知）；
电阻箱R（阻值范围为0~9999.9Ω）；
滑动变阻器 $R^{'}$ （阻值范围为0~10Ω）；
开关S，导线若干。
实验步骤如下：
（1）用多用电表的欧姆挡测定电压表V的内阻。若将选择倍率的旋钮拨至“×100Ω”挡，测量时指针如图甲所示，则电压表V的内阻为Ω。
（2）将电压表V（精确测量其内阻即为步骤（1）中所测数据）改装成量程为0~3V的电压表。具体操作为：将电阻箱R与电压表V（填“串联”或“并联”），调节电阻箱R使其阻值为Ω。
（3）利用如图乙所示电路，测得多组数据，作出 $U - I$ 图像（电压表V的表盘没有改变，示数为U；电流表A的示数为I）如图丙所示。
（4）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W（保留3位有效数字）。

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四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。

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U=3.8V，额定电流为I=0.5A，内阻为R=2Ω。如图乙，将电动机接在电动势为E=4.2V的电源两端，闭合开关S，电动机恰好能正常工作。求：

(1)、电源的内阻r；

(2)、电动机正常工作时的输出功率 $P_{出}$ 。

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14. 如图为一列沿x轴传播的简谐横波，图中实线和虚线分别表示 $t_{0} = 0$ 和 $t_{1} = 2 s$ 时的波形图。

(1)、若该波沿x轴正方向传播，求0~2s内，该波传播的距离；

(2)、若该波沿x轴负方向传播，求该波的波速；

(3)、若该波的波速为1.5m/s，求平衡位置位于 $x = - 3 m$ 处的质点P的振动方程。

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15. 如图，竖直平面内有一水平向左的匀强电场，场强大小为E。距水平地面高h处有一悬点A，长为 $L (h > L)$ 的绝缘轻质细绳悬挂着质量为m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 $θ = 37 °$ 。现将小球拉至与A点等高的B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g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)、小球带电的电性及所带电荷量；

(2)、细绳断裂前瞬间小球对细绳的拉力大小；

(3)、h为多大时，小球落地前瞬间的动能最小。

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