湖北省隨州市部分高中2025年元月期末聯(lián)考高二物理試題本試卷共6頁，全卷滿分100分，考試用時75分鐘。★祝考試順利★注意事項：1、答題前，請將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的制定位置。2、選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3、非選擇題作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4、考試結(jié)束后，請將答題卡上交。一、選擇題：（本題共10小題，每小題4分，共40分,。在小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合要求，每小題全部選對得4分，選對但不全的得2分，有錯選或者不選的得0分）1、一物體沿水平面做初速度為0的勻加速直線運動，以動量大小p為縱軸建立直角坐標(biāo)系，橫軸分別為速度大小v、運動時間t、位移大小x，則下列圖像可能正確的是()ABCD2、A、B兩球沿同一直線運動并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時間變化的圖像，a、b分別為A、B兩球碰前的位移隨時間變化的圖線，c為碰撞后兩球共同運動的位移隨時間變化的圖線，若A球質(zhì)量是m＝2kg，則由圖像判斷下列結(jié)論正確的是()A．碰撞前、后A球的動量變化量為6kgm/sB．碰撞時A球?qū)球的沖量為－6NsC．A、B兩球碰撞前的總動量為3kgm/sD．碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10J3、在平靜的介質(zhì)中，從波源O發(fā)出的一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t1秒時刻的波形用實線表示，t2秒(t2>t1)時刻的波形用虛線表示。介質(zhì)中的質(zhì)點Q位于x＝18m處，則下列說法正確的是()A．該簡諧橫波的波長可能為6mB．根據(jù)圖像無法判斷質(zhì)點Q的起振方向C．在t1秒時刻至t2秒時刻這段時間內(nèi)，介質(zhì)中的質(zhì)點M的運動過程是由先加速、后減速兩段過程組成D．該波的波速大小一定為m/s4、如圖所示，兩根相互絕緣的通電長直導(dǎo)線分別沿x軸和y軸放置，沿x軸方向的電流為I0。已知通電長直導(dǎo)線在其周圍激發(fā)磁場的磁感應(yīng)強度B＝k，其中k為常量，I為導(dǎo)線中的電流，r為場中某點到導(dǎo)線的垂直距離。圖中A點的坐標(biāo)為(a，b)，若A點的磁感應(yīng)強度為0，則沿y軸放置的導(dǎo)線中電流的大小和方向分別為()A．I0，沿y軸正向 B．I0，沿y軸負(fù)向C．I0，沿y軸正向 D．I0，沿y軸負(fù)向5、工業(yè)上常用電磁流量計來測量高黏度及強腐蝕性流體的流量Q(單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積)，原理如圖甲所示，在非磁性材料做成的圓管處加一磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，當(dāng)導(dǎo)電流體流過此磁場區(qū)域時，測出管壁上下M、N兩點間的電勢差U，就可計算出管中液體的流量。為了測量某工廠的污水排放量，技術(shù)人員在充滿污水的排污管末端安裝了一個電磁流量計，如圖乙所示，已知排污管和電磁流量計處的管道直徑分別為20cm和10cm。若某段時間內(nèi)通過電磁流量計的流量為70m3/h，則在這段時間為()A．M點的電勢一定低于N點的電勢B．通過排污管的污水流量約為140m3/hC．排污管內(nèi)污水的速度約為2.5m/sD．電勢差U與磁感應(yīng)強度B的比值約為0.25m2/s6、如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，某時刻使水平面上正對磁鐵的鋁球獲得一個指向磁鐵軸線的初速度，則()A．鋁球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動B．鋁球?qū)⒆鰷p速直線運動C．鋁球?qū)⒆黾铀僦本€運動D．鋁球?qū)⒆銮€運動7、某一質(zhì)檢部門為檢測一批礦泉水的質(zhì)量，利用干涉原理測定礦泉水的折射率。方法是將待測礦泉水填充到特制容器中，放置在雙縫與熒光屏之間(之前為真空)，如圖所示，特制容器未畫出，通過對比填充后的干涉條紋間距x2和填充前的干涉條紋間距x1就可以計算出該礦泉水的折射率。單縫S0、雙縫中點O、屏上的P0點均位于雙縫S1和S2的中垂線上，填充后，屏上P點處是P0上方的第3條亮條紋(不包括P0點處的亮條紋)的中心。已知入射光在真空中的波長為λ，真空中的光速為c，雙縫S1與S2之間距離為d，雙縫到屏的距離為L，則下列說法正確的是()A．來自雙縫S1和S2的光傳播到P點處的時間差為B．x2>x1C．該礦泉水的折射率為D．僅將單縫S0向左(保持S0在雙縫的中垂線上)移動的過程中，P點處能觀察到暗條紋8、(多選)如圖所示，A球振動后，通過水平細(xì)繩迫使B、C振動，振動達(dá)到穩(wěn)定時，下列說法中正確的是()A．只有A、C的振動周期相等B．C的振幅比B的振幅小C．C的振幅比B的振幅大D．A、B、C的振動周期相等9、(多選)如圖所示，邊長為0.64m的正方形內(nèi)有磁感應(yīng)強度B＝0.3T的勻強磁場，方向垂直于紙面向外。在正方形中央處有一個點狀的放射源P，它在紙面內(nèi)同時向各個方向均勻連續(xù)發(fā)射大量同種粒子，該種粒子速度大小為v＝3.0×106m/s，比荷＝5.0×107C/kg。不考慮重力及粒子間相互作用，下列說法正確的是()A．粒子在磁場中運動的最短時間為×10-7sB．粒子在磁場中運動的最長時間為×10-7sC．正方形邊界上有粒子射出的區(qū)域總長為1.6mD．穩(wěn)定后單位時間內(nèi)射出磁場的粒子數(shù)與單位時間內(nèi)粒子源發(fā)射的總粒子數(shù)之比為1∶210、(多選)如圖甲是工業(yè)上探測物件表面層內(nèi)部是否存在缺陷的渦流探傷技術(shù)的原理圖。其原理是用通電線圈使物件內(nèi)產(chǎn)生渦電流，借助探測線圈測定渦電流的改變，從而獲得物件內(nèi)部是否斷裂及位置的信息。圖乙是一個由帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源連接起來的跳環(huán)實驗裝置，將一個套環(huán)置于線圈L上且使鐵芯穿過其中，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)將立刻跳起。對以上兩個實例的理解正確的是()A．渦流探傷技術(shù)運用了電流的熱效應(yīng)，跳環(huán)實驗演示了自感現(xiàn)象B．能被探測的物件和實驗所用的套環(huán)必須是導(dǎo)電材料C．金屬探傷時接的是交流電，跳環(huán)實驗裝置中接的是直流電D．以上兩個實例中的線圈所連接的電源也可以都是恒壓直流電源二、非選擇題：（本大題共5小題，共60分）11、(12分）如圖所示，水平軌道AB、CD分別與高為h、傾角θ＝30°的斜面軌道BC兩端平滑連接，質(zhì)量為m的小物塊P靜止在水平軌道AB上，質(zhì)量大于m的小物塊Q位于P的左側(cè)，Q的初動能為Ek0＝mgh(g為重力加速度大小)，初速度方向向右；Q與P發(fā)生碰撞后，P沿斜面上滑高度h后返回，在水平軌道上與Q再次發(fā)生碰撞，所有軌道均是光滑的，每次碰撞均為彈性碰撞。(1)求Q的質(zhì)量；(2)求第2次碰撞后P沿斜面上滑到C點時的速度大小；(3)為保證第2次碰撞能在水平軌道AB上發(fā)生，求初始時P離斜面底端B的最小距離。12、(12分）某小組在做“用單擺測定重力加速度”實驗后，為進一步探究，將單擺的輕質(zhì)細(xì)線改為剛性重桿。通過查資料得知，這樣做成的“復(fù)擺”做簡諧運動的周期T＝2π，式中Ic為由該擺決定的常量，m為擺的質(zhì)量，g為重力加速度，r為轉(zhuǎn)軸到重心C的距離。如圖甲所示，實驗時在桿上不同位置打上多個小孔，將其中一個小孔穿在光滑水平軸O上，使桿做簡諧運動，測量并記錄r和相應(yīng)的運動周期T；然后將不同位置的孔穿在軸上重復(fù)實驗，實驗數(shù)據(jù)見表，并測得擺的質(zhì)量m＝0.50kg。r/m0.450.400.350.300.250.20T/s2.112.142.202.302.432.64(1)由實驗數(shù)據(jù)得出圖乙所示的擬合直線，圖中縱軸表示________。(2)Ic的國際單位為________，由擬合直線得到Ic的值為________(結(jié)果保留到小數(shù)點后2位)。(3)若擺的質(zhì)量測量值偏大，重力加速度g的測量值________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。13、(12分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)的AB、CD之間的區(qū)域有水平向右的勻強電場，AB、CD之間的電勢差U＝1×105V，在CD的右側(cè)有一與CD和x軸相切的圓形有界勻強磁場區(qū)域，切點分別為P點和M點，磁感應(yīng)強度B0＝0.1T，方向垂直xOy平面向外(圖中未畫出)；在x軸下方足夠大的空間內(nèi)存在垂直xOy平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B1；在x軸下方距離為a處平行x軸放置一長為L的探測板，O′為板的中點，且在M點的正下方，在y軸上過原點放置一能均勻發(fā)射粒子的直線粒子發(fā)射源，其長度恰好等于圓形磁場的直徑，發(fā)射源產(chǎn)生的粒子質(zhì)量和電荷量均相同，初速度可視為0，經(jīng)過電場加速后進入圓形磁場區(qū)域，偏轉(zhuǎn)后全部從M點進入下方磁場區(qū)域，已知粒子質(zhì)量m＝8.0×10-25kg、電荷量q＝1.6×10-15C，不計重力和粒子間的相互作用。(1)求圓形磁場區(qū)域的半徑r；(2)若a＝0.1m，B1＝0.1T，L＝0.4m，求粒子打到探測板區(qū)域的長度；(3)若a＝0.1m，L＝0.4m，B1大小可以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)B1的大小，可以使粒子恰好打滿整塊探測板，求此時B1的大小及打中探測板的粒子數(shù)占發(fā)射總粒子數(shù)的比例。14、(12分）如圖所示，光滑的足夠長的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M、P和N、Q間各連接一個額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡L1、L2，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d0的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B0，且磁場區(qū)域可以移動，一電阻也為R、長度大小也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場左邊的導(dǎo)軌上，離燈泡L1足夠遠(yuǎn)。現(xiàn)讓勻強磁場在導(dǎo)軌間以某一恒定速度向左移動，當(dāng)棒ab剛處于磁場時兩燈泡恰好正常工作。棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計。(1)求磁場移動的速度大小；(2)若保持磁場不移動(仍在cdfe矩形區(qū)域)，而使磁感應(yīng)強度B隨時間t均勻變化，兩燈泡中有一燈泡正常工作且都有電流通過，設(shè)t＝0時，磁感應(yīng)強度為B0。試求出經(jīng)過時間t時磁感應(yīng)強度的可能值Bt。15、(12分）如圖所示，在用插針法測量玻璃折射率的實驗中，兩位同學(xué)先把方格紙固定在木板上，在方格紙上畫出一條直線aa′作為界面(線)，過aa′上的一點O畫出界面的法線NN′，并畫一條線段AO作為入射光線。再把玻璃磚放到方格紙上，畫出玻璃磚的下界面bb′的位置。在直線AO上插兩枚大頭針P1和P2，再在玻璃磚的另一側(cè)插上大頭針P3和P4。確定光路后利用折射定律計算折射率。(1)關(guān)于本實驗，下列說法正確的是________(填選項前的字母)。A．實驗時入射角應(yīng)適當(dāng)大些B．為了減小誤差，插大頭針時應(yīng)使P1和P2、P3和P4的間距小一些C．插大頭針P4時，應(yīng)使P4同時擋住P3和P1、P2的像D．該實驗原理只能測量兩面平行的玻璃磚的折射率(2)利用上述方格紙上的實驗記錄，計算此玻璃磚的折射率為________(答案可以用分?jǐn)?shù)或根號表示)。(3)若某同學(xué)在插大頭針時將P1插到了入射光線的左側(cè)一點的位置(偏差很小)，其他操作均沒有錯誤，則該同學(xué)測出的折射率________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。高二物理試題答案一、選擇題：（本題共10小題，每小題4分，共40分,。在小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合要求，每小題全部選對得4分，選對但不全的得2分，有錯選或者不選的得0分）1、C[物體做初速度為零的勻加速直線運動，則速度v＝at，根據(jù)動量的計算公式有p＝mv＝mat，可知動量與速度和時間都成正比關(guān)系，故A、B錯誤；根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有v2＝2ax，根據(jù)動量的計算公式有p＝mv＝m，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知C圖正確，故C正確，D錯誤。]2、D[x-t圖像的斜率表示速度，所以碰撞前、后，A球的速度分別為vA＝＝m/s＝－3m/s，v＝＝m/s＝－1m/s，所以碰撞前、后A球的動量變化量為ΔpA＝mv－mvA＝4kgm/s，故A錯誤；碰撞前B球的速度為vB＝＝m/s＝2m/s，設(shè)B球質(zhì)量為m′，根據(jù)動量守恒定律有mvA＋m′vB＝(m＋m′)v，解得m′＝kg，根據(jù)動量定理可知，碰撞時A球?qū)球的沖量為I＝ΔpB＝m′v－m′vB＝－4kgm/s＝－4Ns，故B錯誤；A、B兩球碰撞前的總動量為p＝mvA＋m′vB＝－kgm/s，故C錯誤；碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為|ΔEk|＝＝10J，故D正確。]3、B[由題中波形圖可知，波長λ＝8m，故A錯誤；波沿x軸正方向傳播，t1～t2時間內(nèi)波的位移為x＝nλ＋＝(8n＋4)m(n＝0，1，2，…)，則波速為v＝＝m/s(n＝0，1，2，…)，當(dāng)n＝0時，波速為m/s，不是一定為m/s，故D錯誤；在t1～t2時間內(nèi)，若是在一個周期內(nèi)，則質(zhì)點M是先加速、后減速，若是包含多個周期則由多個運動階段組成，不僅是兩段過程組成，故C錯誤；t1秒、t2秒時刻不是0時刻的圖像，故無法判斷O點的起振方向，也就無法判斷質(zhì)點Q的起振方向，故B正確。]4、A[沿x軸方向的電流在A點磁感應(yīng)強度大小為Bx＝k，由安培定則可知方向垂直紙面向外；若A點磁感應(yīng)強度為零，則沿y軸放置的導(dǎo)線中電流在A點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里，由安培定則可知y軸放置的導(dǎo)線中電流方向沿y軸正向，其大小滿足By＝k＝k，所以沿y軸放置的導(dǎo)線中電流的大小I＝I0，故A正確，B、C、D錯誤。]5、D[根據(jù)左手定則可知，M、N兩點間電勢差為0時，正電荷進入磁場區(qū)域會向上偏轉(zhuǎn)，負(fù)電荷向下偏轉(zhuǎn)，所以M點的電勢一定高于N點的電勢，故A錯誤；某段時間內(nèi)通過電磁流量計的流量為70m3/h，則通過排污管的污水流量也是70m3/h，電磁流量計半徑為r＝5cm＝0.05m，排污管的半徑R＝10cm＝0.1m，由Q＝πr2v1結(jié)合題意可知，流經(jīng)電磁流量計的液體速度約為v1＝2.5m/s，又πr2v1＝πR2v2，可得排污管內(nèi)污水的速度約為v2＝0.625m/s,故B、C錯誤；電磁流量計內(nèi)污水的速度約為v1＝2.5m/s，當(dāng)帶電粒子受力平衡時，有q＝qv1B，可知＝v1d1＝0.25m2/s，故D正確。]6、B[鋁球可看成是由許多“金屬線圈”構(gòu)成的，在鋁球向磁鐵方向運動過程中，由于條形磁鐵周圍的磁場是非勻強磁場，越靠近磁鐵磁場越強，那么穿過“金屬線圈”的磁通量會增大，它們會產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”可知，鋁球的速度會逐漸減小，但速度方向不會改變，故B正確，A、C、D錯誤。]7、C[第三條亮條紋對應(yīng)路程差s＝3λ，但光在介質(zhì)中的傳播速度小于c，故A錯誤；由Δx＝λ，n＝＝可知(λ0為光在礦泉水中的波長)，光在礦泉水中的波長小于真空中的波長，所以x2<x1，故B錯誤；由n＝＝，x1＝λ，x2＝λ0，得n＝，故C正確；由Δx＝λ可知，向左移動S0對觀察結(jié)果沒有影響，故D錯誤。]8、CD[A振動后，水平細(xì)繩上驅(qū)動力的周期TA＝2π，迫使B、C做受迫振動，受迫振動的頻率等于A施加的驅(qū)動力的頻率，所以TA＝TB＝TC，而TC固＝2π＝TA，TB固＝2π＞TA，故C共振，B不共振，C的振幅比B的振幅大，所以C、D正確。]9、ABC[粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)qvB＝m，解得r＝，代入數(shù)據(jù)解得r＝0.2m。假設(shè)粒子逆時針轉(zhuǎn)動，則粒子射出范圍如圖所示。當(dāng)軌跡對應(yīng)弦最短時，對應(yīng)圓心角最小，此時在磁場中運動時間最短，由題意知，即弦恰好垂直于磁場邊界時，弦最短，由幾何關(guān)系知弦長為d＝＝0.32m，由幾何關(guān)系知，此時對應(yīng)圓心角為θ＝106°，所以最短時間為tmin＝×＝×10-7s，同理可知，當(dāng)粒子從D點射出磁場時，最長弦恰好為直徑，所以最長時間為tmax＝×＝×10-7s，故A、B正確；由幾何關(guān)系知r＋rsinα＝0.32m，cosβ＝，解得α＝37°，β＝37°，則AD＝2rsinβ＋rcosα＝0.4m，所以邊界上有粒子射出的總長度為0.4×4m＝1.6m，故C正確；由上述分析和軌跡圖可知，所有粒子在磁場中均不會做完整圓周運動，即都會從邊界射出磁場，故穩(wěn)定后單位時間內(nèi)射出磁場的粒子數(shù)與單位時間內(nèi)粒子源發(fā)射的總粒子數(shù)之比為1∶1，故D錯誤。]10、BC[渦流探傷技術(shù)的原理是用通電線圈使物件內(nèi)產(chǎn)生渦電流，借助探測線圈測定渦電流的改變，跳環(huán)實驗中線圈接在直流電源上，閉合開關(guān)的瞬間，穿過套環(huán)的磁通量改變，套環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，會跳起，屬于演示楞次定律，A錯誤；無論是渦流探傷技術(shù)，還是演示楞次定律，都需要產(chǎn)生感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流的產(chǎn)生需在導(dǎo)電材料內(nèi)，B正確；金屬探傷時探測器中通過交變電流，產(chǎn)生變化的磁場，當(dāng)金屬處于該磁場中時，該金屬中會感應(yīng)出渦流，演示楞次定律的實驗中，線圈接在直流電源上，C正確，D錯誤。]二、非選擇題：（本大題共5小題，共60分）11、(12分）[解析](1)設(shè)Q的質(zhì)量為M，初速度大小為V0，第1次碰撞后瞬間P、Q的速度分別為v1、V1,以向右為正方向，由動能定義、動量守恒定律和機械能守恒定律有Ek0＝MV0＝MV1＋mv1＝＝mgh聯(lián)立可得M＝5m。(2)第2次碰撞前瞬間P的速度大小為v1，方向向左；設(shè)碰撞后瞬間P、Q的速度分別v2、V2,P沿斜面上滑到C點時的速度大小為vC，由動量守恒定律和機械能守恒定律有MV1－mv1＝MV2＋mv2＝＝聯(lián)立可得vC＝。(3)設(shè)初始時P離斜面底端B的距離為s，第1次碰撞后Q運動到斜面底端B所需時間為t，P運動到斜面底端B所需時間為t1，P沿斜面運動時加速度的大小為a，在斜面上運動所需總時間為t2，由運動學(xué)公式、牛頓第二定律有s＝V1ts＝v1t1mgsinθ＝mat2＝2由題意tt1＋t2聯(lián)立上述各式并由題給條件得sh即初始時P離斜面底端B的最小距離為h。[答案](1)5m(2)(3)h12、(12分）[解析](1)由T＝2π，可得T2r＝＋r2，所以題圖乙中縱軸表示T2r。(2)Ic的單位與mr2的單位一致，因為mr2的國際單位為kgm2，所以Ic的國際單位為kgm2；結(jié)合T2r＝＋r2和題圖乙中圖線的截距和斜率，解得Ic的值約為0.17。(3)重力加速度g的測量值是通過求斜率得到的，與質(zhì)量無關(guān)，所以若擺的質(zhì)量測量值偏大，重力加速度g的測量值不變。[答案](1)T2r(2)kgm20.17(3)不變13、(12分）[解析](1)粒子在電場中加速有qU＝mv2，由題意可知，粒子做圓周運動的軌道半徑恰好等于圓形磁場區(qū)域的半徑，又洛倫茲力提供向心力，則有qvB0＝，r＝R，聯(lián)立解得r＝0.1m。(2)若B1＝0.1T＝B0，則粒子進入x軸下方磁場后的軌跡半徑R′＝R＝a＝0.1m，如圖甲所示，沿x軸負(fù)方向射入下方磁場的粒子垂直打在探測板上，沿y軸負(fù)方向射入下方磁場的粒子恰好與探測板相切，因此粒子打到探測板區(qū)域的長度l＝2R′＝0.2m<L。(