浙江省宁波市慈溪市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题

1 第3题图 第 2 题图 B A C D 第 1 题图 2024 学年第一学期高二期末测试卷 物理学科试卷 一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一 个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1．下列图像中不属于交变电流的是 2．磁贴纱窗的水平软磁条的外部正面磁感线如图所示，以下说法正确的是 A．磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，它与磁场一样真实存在 B．软磁条内部 ab 之间的磁感线方向应由 a 指向 b C．磁条下方 A 点的磁感应强度大小小于 B 点的磁感应强度大小 D．磁条下方 B 点的磁感应强度方向与上方 C 点的磁感应强度方向相同 3．在如图所示的物理情境中，能产生感应电流的是 A．如图甲所示，线圈与通电导线在同一平面，线圈竖直向上移动 B．如图乙所示，线圈在竖直向下的匀强磁场中，水平向右匀速运动 C．如图丙所示，开关闭合后，向右移动滑动变阻器的滑片 D．如图丁所示，线圈在条形磁铁所在的平面内远离磁体 4．如图所示，在码头和船边悬挂有旧轮胎，船以某一速度靠近并停靠在码头上。关于轮胎 的作用说法正确的是 A．减少船靠岸时的动量 B．减少船受到的冲量 C．减少船受到的冲力 D．减少船靠岸的时间 2 第5题图 第4题图 第 8 题图 5．如图甲所示，鱼漂是垂钓的工具。当鱼漂静止时，P 点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下 压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图乙，取竖直向上为位移的正方 向，则 A．鱼漂振动周期为 0.8s，振幅为 4cm B．t=0.3s 时，鱼漂的速度和加速度方向相反 C．t=0.3s 时，鱼漂的位移为 1.73cm D．0.6s~0.8s 时间内，速度和加速度都减小 6．钳形电流表是一种用于测量高压输电线上电流大小的仪表。如图所示为钳形电流表的结 构图和外形图，据图判断下列说法正确的是 A．读数时应该让钳口保持张开 B．通过钳型表的导线圈数加倍，所测得的电流将会减半 C．钳型电流表的变压器是一个升压变压器 D．可以用钳形电流表测量稳恒强电流 7．一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示，圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一 个 T 形支架在竖直方向振动，T 形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统。圆盘 静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是 A．小球振动时的周期始终是 4s B．t=2s 到 t=3s 小球运动方向向上，且动能增大 C．若圆盘以 60r/min 匀速转动，小球振动达到稳定时其振动的周期为 2s D．若圆盘以 10r/min 匀速转动，欲使小球振幅增加则可使圆盘转速适当增大 8．图甲为一列简谐横波在 t=0.1s 时的波形图，P 是平衡位置在 x=0.5m 处的质点，Q 是平衡 位置在 x=2.0m 处的质点，图乙为质点 Q 的振动图象。下列说法正确的是 A．这列波沿 x 轴正方向传播 B．这列波的传播速度为 40m/s C．t=0.125s 时，质点 P 的位移为-10cm D．再过 Δt=0.25s，Q 通过的路程为 50cm 第 6 题 第7题图 3 第9题图 第 10 题图 9．如图所示的等腰直角三角形 abc，顶点 a，b、c 分别水平固定长度均为 L、电流均为 I0 的直导线，b、c 两导线中电流方向均垂直纸面向里，a 导线中电流方向垂直纸面向外，已知 通电直导线在其周围空间产生的磁感应强度大小为 kI B r  ，I 为直导线中的电流，r 为某点 到直导线的距离。已知导线 b 在 a 点产生的磁感应强度大小为 B0，则下列说法正确的是 A．导线 a、b 连线中点处的磁感应强度大小为 2B0 B．导线 b、c 连线中点处的磁感应强度大小为 0 C．导线 a 所受的安培力大小为 2 B0I0L，方向水平向右 D．导线 c 所受的安培力大小为 2 2 B0I0L，方向水平向右 10．如图所示，竖直通电长直导线中的电流 I 方向向上，绝缘的光滑水平面上 P 处有一带正 电小球从图示位置以初速度 v0水平向右运动，小球始终在水平面内运动，运动轨迹用实线 表示，若从上向下看，则小球的运动轨迹可能是图中的 11．如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为 m1和 m2 的两物块相连接，并且静止在光滑 的水平面上。现使 m1瞬间获得水平向右的速度 3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随 时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得 A．t1、t3时刻，弹簧都处于压缩状态，弹性势能最大 B．t4时刻，弹簧恢复到原长，两物块回到出发位置 C．两物块的质量之比为 m1:m2 =2:1 D．t3时刻，系统的动能与弹性势能大小之比为 Ek:Ep =1:2 第 11 题图 第 12 题图 A B C D 4 12．如图所示，光滑的长直金属杆通过两个金属环与一个形状为一个周期内完整正弦函数图 象的金属导线 ab 连接，导线其余部分未与杆接触。金属杆电阻不计，导线电阻为 R，a、b 间距离为 2L，导线构成的正弦图形顶部和底部到杆的距离都是 d，在导线和金属杆所在平 面内有两个方向相反的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度均为 L，磁感应强度大小均为B， 现在外力 F 作用下导线以恒定的速度 v 水平向右匀速运动，t=0 时刻导线从 O 点进入磁场， 直到导线全部离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是 A．t1= v L 2 时，电流的大小为 R Bdv I 2 1  B．t2= v L 时，外力 F 的大小为 R vdB F 22 2  C．全过程中，电流的有效值为 R Bdv I 2 10  D．外力 F 的最大值为 R vdB Fm 222  13．如图为用于电真空器件的一种磁聚焦装置示意图。螺线管内存在磁感应强度为 B 的匀 强磁场。电子枪可以射出速度大小均为 v，方向不同的电子，且电子速度 v 与磁场方向的夹 角非常小。电子电荷量为 e、质量为 m。电子间的相互作用和电子的重力不计。这些电子通 过磁场汇聚在荧光屏上 P 点。下列说法正确的是 A．螺线管内的磁场方向垂直于管轴 B．电子在磁场中运动的时间可能为 eB m3 C．若磁感应强度变为 2B，则电子仍汇聚在 P 点 D．若速度变为 2v（不碰壁），则电子仍汇聚在 P 点 二、选择题Ⅱ（本题共 2 小题，每小题 3 分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一 个是符合题目要求的。全部选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，有错选的得 0 分） 14．振动和波存在于我们生活的方方面面，下列几幅图片描绘的情境分析正确的是 A．图甲救护车向右运动的过程中，A、B 两人听到警笛声的频率不同 B．图乙在大山背面的人收听广播，波长越短的信号收听效果越好 C．图丙某些动物会发出次声波，与人体内脏和身躯的固有频率接近，可能引起头痛、 恶心、呕吐、胸痛、心悸等身体不适。 D．图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为 λ 的同一声波通过上下两通道后相遇的 路程差应该为 λ 的整数倍 15．下列说法正确的是 A．图甲为手机与基站及蓝牙耳机的通信示意图。若基站与手机、手机与耳机之间通信 的电磁波分别为甲波、乙波，则甲波的频率大于乙波的频率 第 13 题图 第 14 题图 甲 乙 丙 丁 5 B．图乙中 A、B 是两个完全相同的白炽灯，L 是自感系数很大、电阻可忽略不计的自 感线圈。闭合开关 S 瞬间，B 灯比 A 灯先亮，最后一样亮 C．图丙为一款高空风车及其发电模块原理图。发电期间，线圈 ab 在某一时刻转至图 示位置时，线圈磁通量为零，感应电动势最大 D．图丁为麦克斯韦预言的电磁波的传播示意图。根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化 的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 三、非选择题（本题共 6 小题，共 55 分） 16（ⅰ）．(5 分)某学习小组用如图甲所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。 先使入射小球从斜槽上固定位置 S 点由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重 复 10 次，得到 10 个落点。再把被撞小球放在水平槽上的末端，让入射小球仍从位置 S 由静 止释放，与被撞小球碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复 10 次。 （1）假设实验室中有三个小球：A 球（直径 d1=2cm，质量 m1=33g，铁质）、B 球（直径 d2=2cm，质量 m2=11g，铝质）、C 球（直径 d3=3cm，质量 m3=38g，铝质），则入射小球 应该选取 ▲ 球，被碰小球应该选取 ▲ 球；（填“A”“B”或“C”）。 （2）多次实验，小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下多个印迹。如果用画圆法确定小 球的落点，有如图乙所示的三个圆最合理的是圆 ▲ （填“A”“B”或“C”）。 （3）上述实验时，将米尺的零刻线与 O 点对齐，测量出 O 点到三处平均落地点的距离分别 为 OM、OP、ON。要验证的关系式为 ▲ ；（用 m1、m2、m3、OM、OP、ON 表示）。 （4）根据图丙所示的数据，通过计算分析，在误差允许范围内，本实验中两小球在碰撞前 后动量 ▲ （填“守恒”或“不守恒”）。 第 15 题图 甲 乙 丙 丁 第 16（i）题图 甲 乙 丙 6 16（ⅱ）．(6 分)某学习小组利用单摆来测当地的重力加速度，装置如图所示。 （1）先用游标卡尺测量摆球的直径。如图甲所示，操作正确的是 ▲ ，正确操作后测 得小球直径如图乙所示，小球直径为 ▲ cm； （2）再用刻度尺测量摆线的长度。摆线应该选用下列器材中 ▲ ； A．长约 1m 的细线 B．长约 1m 的橡皮绳 C．长约 5cm 的细线 如图丙所示，安装摆线时应选择 ▲ 。 （3）实验过程中，下列说法正确的是 ▲ A．把单摆从平衡位置拉开 30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时 B．测量摆球连续通过最低点 60 次的时间 t，则单摆周期为 60 t C．选择质量较大、体积较大的摆球，有利于减小重力加速度的测量误差 D．摆线上端未牢固地系于悬点，摆动过程中出现松动，测量出的重力加速度 g 值偏小 （4）若实验中改变摆长 L，测出周期 T 的相关数据，作出 L-T2图像，如图丁所示，请利用 图像求得当地重力加速度 g= ▲ 。（取 π= 3.1，结果保留两位有效数字） 16（ⅲ）．(3 分)某学习小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，装置如图 甲所示。 （1）本实验的物理思想方法是 ▲ A．等效替代法 B．控制变量法 C．极限思维法 （2）某次实验中，用如图乙所示的匝数 na=100 匝和 nb=200 匝的线圈实验，测量的数据如 下表所示，下列说法中正确的是 ▲ A．原线圈的匝数为 na，用较粗导线绕制 B．副线圈的匝数为 na，用较细导线绕制 C．原线圈的匝数为 nb，用较细导线绕制 D．副线圈的匝数为 nb，用较粗导线绕制 Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.80 Ub/V 3.99 6.01 8.02 10.03 第 16（ⅱ）题 A A B B 甲 乙 丙 丁 7 （3）为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横档的 铁芯硅钢片应按照如图丙所示中的哪种方法设计 ▲ 。 17．(8 分)2024 年 10 月 13 日，SpaceX 太空探索技术公司的“星舰”火箭第一、二级成功分 离，第一级“超级重型”火箭助推器成功着陆回火箭发射塔，第二级“星舰”飞船也按计划 在发射约一小时后成功落入印度洋。如图所示，起飞后 6 分 46 秒，在 3 台中心发动机反推 控制下，第一级火箭助推器以 72 千米/小时的速度进入发射塔架的之间，高度 170 米； 起 飞后 6 分 56 秒，第一级火箭助推器悬停于“筷子”机械臂之间并将其接住。若将此过程看 成匀变速直线运动，不计空气阻力，取 g=10m/s 2 。求： （1）第一级火箭助推器悬停的高度 h； （2）该过程中，第一级火箭助推器的加速度大小 a； （3）若第一级火箭助推器减速时质量为 4×10 5 kg，则每台发动机对火箭的作用力大小 F； （4）若第一级火箭助推器悬停时质量为 3×10 5 kg，喷出的气体速度为 1.5 km/s，短时间内忽 略喷出气体的质量对第一级火箭助推器质量的影响，则单位时间内喷出气体的质量 Δm。 第 17 题图 第 16（ⅲ）题图 甲 乙 丙 D A C B 8 18．(11 分)滑板运动越来越受年轻人追捧，如图所示的滑板轨道 ABCDEF。水平轨道 DE 左 端与一段半径为 R1=16m 的、圆心角为 θ=37°的竖直圆弧轨道 CD 在 D 点相切，右端与一段 半径为 R2=5m 的四分之一圆弧在 E 点相切。一个质量为 M=48kg 的运动员以水平初速度 v0=5m/s 冲上静止在 A 点的、质量为 m=2kg 的滑板甲，一起沿着轨道运动，此后沿轨道切线 从 C 点进入圆弧轨道。另有一块质量为 m=2kg 的滑板乙静止放在右侧圆弧轨道下端 E 点。 当两滑板接近时，运动员从滑板甲上起跳，落到滑板乙上。设运动员冲上滑板时立即与滑板 相对静止，运动员和滑板均视为质点，不计所有阻力，重力加速度 g=10m/s 2 。求： （1）运动员冲上滑板甲后的速度大小 v1； （2）运动员滑过 D 点时的速度大小 vD； （3）若滑板甲返回过程中恰好能爬升到 C 点，则运动员从滑板甲上起跳的速度大小 v2； （4）通过计算说明（3）问中的运动员和滑板乙能否滑上右侧平台？ 第 18 题图 9 19．(11 分)如图所示，在以 O 点为圆心、半径为 R 的半圆形边界区域内有垂直于纸面向里 的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。半圆形边界区域外有大小相等、方向相反、范围足够大 的匀强磁场。现有两个带正电的同种粒子 a 和 b，先后沿直径 PQ 方向从 P 点射入半圆形边 界的区域内，粒子 a 由 P 经过 S 到达 Q，S 是半圆形边界的最高点。粒子质量为 m、电荷量 为 q，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求： （1）粒子 a运动的速度va及到达 Q 的时间 ta； （2）若两个粒子能在 Q 点发生“正碰”，则粒子 b的速度vb； （3）若两个粒子能在 Q 点发生“正碰”，则两个粒子从P点出发的时间差Δt。 第 19 题图 10 20．(11 分)如图所示，两条光滑的足够长的平行金属直导轨 P1P2P3、Q1Q2Q3 的间距为 d=1m， 轨道 I 与轨道 II 的结点处 P2、Q2 为绝缘材料。P1P2、Q1Q2段的轨道 I 倾斜放置，与水平方 向夹角 θ =37°，轨道上端固定一个阻值为 R=1Ω的电阻，存在磁感应强度 B1=1T，方向垂直 轨道 I 向下的匀强磁场。P2P3、Q2Q3段的轨道 II 水平放置，存在磁感应强度 B2=2T、方向 竖直向上的匀强磁场。质量为 M=2.5kg、边长为 L=3m 的匀质三角形金属框 cde 水平放置在 轨道 II 上，cd 边的中线与轨道 II 的中轴线重合，每条边的电阻均为 R0=3Ω。现有一根质量 为 m=0.5kg、长度为 L=3m、电阻为 R1=3Ω的金属棒 ab 从轨道 I 某处静止释放，在到达底 端前已经达到最大速度。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属框可能的形变，金属棒、金属 框均与导轨始终接触良好，重力加速度取 g=10m/s 2 。求： （1）ab 棒在轨道 I 上达到稳定后的速度 v0及此时 ab 棒两端的电势差 Uab； （2）cde 框在轨道 II 上到达稳定后的速度 v1及 ab 棒在轨道 II 上产生的焦耳热 Q（棒与金 属框不接触）； （3）为使 ab 棒不与金属框碰撞，框的 cd 边初始位置与 P2Q2 的最小距离 x0。 第 20 题图 2024学年第一学期高二期末测试卷 物理学科参考答案 一、选择题I(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一 个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)】 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 D B c B 0 D 题号 8 9 10 11 12 13 答案 D D A D C 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少 有一 个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分) 题号 14 15 答案 AC BC 三、非选择题（本题共6小题，共55分） 16(i)(5分) (1)A(1分)：B(1分)：(2)C(1分)：(3)m0P=mOM+m2ON(1分)：(4) 守恒(1分) 16(i)(6分) (1)B(1分)0.97(1分)：(2)A(1分)B(1分)：(3)D(1分)：(4)9.6(1 分) 16()(3分) (1)B(1分)：(2)C(1分)：(3)D(1分) 17(8分) (1)w=72km/h=20m/s,=0,t=10s,.4h=10m/s×10s=100m,(1分) .h=170m-100m=70m(1分)： (2)a=/h=20m/s÷10s=2m/s2(1分）： (3)3F-mg=ma(1分)∴F=mg+a/3=1.6×10N(1分)： (4)Ff=mv(1分)，F=mg(1分) .4m/4f=mgw=3x10°N÷1500ms=2×10kg/s(1分) 18(11分) (1)Mo=(M+m)1(1分)∴.1=4.8ms(1分) (2)=cos37°=6ms(1分)，1c2+mgR1(1-cos37)=1m2(1分) 3 六.vo=10m/s(1分) (3)滑板甲返回时：mgR1(1-cos37)=123=8m/s(1分)： 运动员从滑板甲起跳时：(M+m)p=M2-v3·.2=10.75mS(2分)： (4)若恰好能到F点，则1mE2=mgR2E=10ms(1分； 2 运动员跳上滑板乙时：M=(M+m)p4.4=10.32m/s>vE=10m/s(1分) ·能滑上(1分)。 19(11分) (1)ra=tvalqB=Ra=qBRm(2分)；t=(1+3)T=2mngB(2分)： 4.4 (2)r6=v%lgB=Rtam(a/2),a=πm∴v%=qBR-tan(元2n)lm,(n=3、4、5…)(3分）： (3)当n为奇数时：a=πn,B=πa=元πn,总角度日=(n-1)/22π+B, .tb=[(m-1)z+(1-1x]mlgB=(n-1)m/qB(n=3、5、7…） 0 ÷4t=(n-1-2)anIgB(n=3、4、5…)(2分)： 当n为偶数时：a=元m,B=π-d=π-1，总角度=(n/2)2π， 六i6=cmIqB(n=4、6、8…) dt=(n-2)mon lgB(2分)。 20(11分) (1)ngsin37°=B,2do/2Ro=6m/s(2分)；U=1B1dtB1(L-d0o=15V(2分)： (2)m%=(M+m)y11=1ms(2分）；Q=1mvo2-1(M+m)w,2=7.5J 2 ·Q=3Q=4.5J(2分)： (3)momw=2Bdw/R+2R1a=3B,2ddWR,R=12,÷==克m(3分)。 24