甘肃省张掖市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

2024一2025学年第二学期高二年级期末考试 物理试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改 动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在 本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有 一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分， 全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1.野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无 人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方 向成日角。忽略零件所受空气阻力，重力加速度为g,则在该段时间内 左 零件立 A.零件所受合外力为零 B.零件的惯性逐渐变大 C.零件的加速度大小为gsin0 D,零件的速度逐渐变大 2.某运动员训练为直线运动，其v一t图像如图所示，各阶段图像均为直线。则 4/(ms-) 2.8 2.2 2.0 44.246.2s 第1页（共8页） A.0~2s内，运动员的加速度方向与速度方向相同 B.0~2s内，运动员的平均速度为2.4m/s C.运动员在1s末的加速度大小小于在45s末的加速度大小 D.44.2~46.2s内，运动员的位移为8.4m 3.我国计划于2028年前后发射“天问三号”火星探测系统，实现火星取样返回。若轨道器环 绕火星做匀速圆周运动，轨道半径为，轨道周期为T,引力常量为G,则火星的质量为 4π2x3 A GT2 B.4xr GT2 C.GTa 4π2r3 D.GTa 4πr3 4.如图所示，半径为R的刚性圆形线框悬挂在弹簧测力计下端，通有adcba方向的电流，开 始时与匀强磁场边界AB相切，弹簧测力计的示数为F1。现将线圈沿竖直方向缓慢上 提，提起高度为R时弹簧测力计的读数为F2,提升过程中电流大小恒为I。则磁感应强 度大小为 a A1 -B 6 F2-F1 F2-F1 F2十F1 F1-F2 A B. IR 2IR C.2IR D.2IR 5.第六代移动通信技术目前仍处于研究和探索阶段，将与人工智能、机器学习深度融合。产 生无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图（螺线管竖直放置），则该时刻 A.电容器的电荷量正在增大 B.线圈中磁场方向竖直向下 C,振荡电路的电流正在减小 D,线圈内的磁场能正在增加 第2页（共8页） 6,如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变 化的规律为e=10sin(100πt)V,已知发电机线圈的内阻为22，外接定值电阻的阻值为 182,其它电阻不计。下列说法正确的是 A.该交流电的频率为100Hz B线圈转到图示位置时，产生的电动势最大 C.电流表的示数为0.5A D.仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为10√2V 7.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为 十q、一q和十2q(q>0)的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时，电势能均为 E,(E。>0)。下列说法正确的是 y d.d) A(d,0) A.OA中点的电势不为零 B.OA两点的电势差为-2E 2√2E。 C.电场的方向与x轴正方向成60°角 D.电场强度的大小为 gd 8.下列说法正确的是 单色光S, 8 S,M A 挡板 B 分 屏 丙 第3页（共8页） A图甲是双缝干涉原理图，若只增大挡扳上两个狭缝S1、S?间的距离d,两相邻亮条纹 间距离将减小 B.图乙中，C摆开始振动后，A、B、D三个摆中B摆的振幅最大 C.图丙救护车向右运动的过程中，A听到该救护车警笛声的频率比B听到的小 D.图丁光在圆盘后的影的中央存在一个亮斑，是光的衍射现象 9.一列简谐横波在介质中沿直线传播，其波长大于1m,a、b为介质中平衡位置相距2m的 两质点，其振动图像如图所示。则t=0时的波形图可能为 y/cm 10 t/s -10 y/cm y/cm y/cm y/cm 10 10-- 10--- 10 2 x/m 2 x/m 0 2 x/m 2 x/m b -10 -10 B 0 10.在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道 MN、PQ固定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨 道上，与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。若轨道左端MP间接一阻值为R 的电阻，如图甲所示，导体棒在水平向右的恒力F的作用下由静止开始运动，最终稳定 时，通过导体棒的电流为I,导体棒的速度大小为1，导体棒两端点α、b的电势分别为 P。P。。若将电阻换成电容为C、开始不带电的电容器如图乙所示，某时刻给导体棒一个 向右的初速度。，导体棒最终的稳定速度大小为2。下列说法正确的是 ××a××××× M -N Mr F ××××××× T××××××× ×xbx xxx xO ××b××××× 甲 乙 F FR A.9a<96 B.I= BL C.01=BL2 muo D.02=B2L2C 第4页（共8页） 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11.(6分)如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落， 利用此装置“验证机械能守恒定律”。 铁架台 纸带 铁夹 限位孔 接电源中0-胞 打点计时器 重物 甲 (1)供实验选择的重物有以下四个，最优选择为 A.质量为10g的砝码 B.质量为200g的木球 C.质量为50g的塑料球 D.质量为200g的铁球 (2)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是 A B D (3)实验所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数 点到O点的距离，如图乙所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C分别是 每打两个点取出的计数点。重力加速度g取9.8m/s2。若重锤的质量为1.00kg,当打 点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J;此时重锤的动能 比开始下落时增加了 J。(结果均保留三位有效数字) 12.41cm 18.90cm 27.06cm 第5页（共8页） 12.(9分)某同学要用实验室提供的器材测量干电池电动势和内阻。可用器材有：电压表 (量程1.5V,内阻约为1.5kΩ)、电流表（量程0.6A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线 若干。该同学开展了以下实验。 05s 1.0 0.2 .04 电池 甲 (1)用图甲所示电路测量电流表的内阻。图乙为某次测量时电压表和电流表的指针偏转情 况，电流表的读数为 A;可得电流表内阻RA= 2(保留两位有效数字)。 (2)用图丙所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和 电流表内阻分别用U、I、r和RA表示。则干电池电动势E=U+ (用I、r和RA 表示)。 (3)调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图丁所示的U一I图像。则待测干电池电 动势E= V(保留三位有效数字)、内阻x= Ω（保留两位有效数字）。 U/V 1.50- 1.40 1.30 1.20 1.10 1.0 00.040.080.120.160.200.24/A 电池 丙 了 13.(10分)如图，一个储油桶的底面直径与高均为d。当桶内没有油时，从某点A恰能看到 桶底边缘的某点B。当桶内油的深度等于桶高时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上 的点C,C,B两点相距号，已知光在真空中的传播速度为c,求： (1)油的折射率； (2)光在油中传播的速度。 第6页（共8页） 14.(15分)如图所示，质量M=3kg的长木板c放在光滑水平面上，木板的上表面和水平平 台齐平。滑块α、b放置在平台上，中间用细线相连且压缩一个轻弹簧（弹簧与滑块不栓 接)。已知a、b的质量均为m=1kg,弹簧的弹性势能为4J。现将a、b间细线绕断，滑 块b离开弹簧后滑上长木板，最终恰好未从长木板上滑下，滑块b与长木板上表面之间 的动摩擦因数4=0.2。滑块b可视为质点，经过平台和长木板的衔接点时不损失能 量。求： (1)滑块b滑上长木板前的速度大小vo； (2)整个运动过程中，长木板所受摩擦力的冲量大小I; (3)长木板的长度L及长木板加速过程运动的位移大小x。 77777777777777777TT77T7777777T7777 第7页（共8页） 15.(17分)如图，水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，下方区域有竖直向上的 匀强电场。质量为m、带电荷量为g(g>0)的粒子从磁场中的a点以速度v。向右水平 发射，当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为60°，然后粒子又射出 电场重新进入磁场并通过右侧b点，通过b点时其速度方向水平向右。α、b距水平虚线 的距离均为h,两点之间的距离s=3√3h。不计重力。求： (1)磁感应强度的大小； (2)电场强度的大小； (3)粒子从a点到b点所用的时间。 第8页（共8页）》2024一2025学年第二学期高二年级期末考试 物理参考答案及评分意见 1.D【解析】对零件受力分析，受重力和绳子的拉力，由于零件沿水平方向做直线运动，可知合外力沿水平方向，提 供水平方向的加速度，零件水平向左做匀加速直线运动，速度逐渐变大，A错误，D正确；根据牛顿第二定律 有mng tan0=ma,解得a=gtan0,C错误；惯性的大小只与质量有关，零件的质量不变，故零件的惯性不变，B 错误。 2B【解析】0~2s内，运动员做减速运动，加速度方向与速度方向相反，A错误；0~2s内的平均速度= 2.8+2.0 ms2=一0.4m/s2,其大小为a= 2 ms=2.4m/s,B正确；运动员在1s末的加速度a=2.0-2.8 2-0 2.2-2.0 0.4ms,在45s未的加速度。'=462-42ms=0.1ms,C错误：44.2~46.2s内的位移x (2.2+2.0)×2 2 m=4.2m,D错误。 3A【解析】轨道器绕火星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，可得G=m4π， TP,解得M=4rr GTA 正确。 4.B【解析】开始时与匀强磁场边界AB相切，线框不受安培力的作用，其重力G=F1,提起高度为R时，线圈受 到安培力P安=B1X2XR,根据左手定则判断，安培方向向下，此时P:=G+P发解得B水，书正确。 5.D【解析】由题图可知，电流从电容器的正极板向外流出，则该时刻电容器正在放电，电荷量正在减小，故电路中 的电流正在增大，线圈内的磁场能也正在增大，A、C错误，D正确；由螺线管中导线的绕向，结合安培定则可知， 线圈中磁场方向竖直向上，B错误。 6.B【解析】根据题意可知，该交流电的频牵f一2-50H,A错误，线图转到图示位置时，磁场与线图平面平行. Em 磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，B正确：电流表的示数为电流的有效值，则I一尺十，= 10 2 ,C错误：根据题意，由公式E=NBSw可知，仅线圈转速加倍，电动势的最 倍，为20V,D错误。 7.D【解析】根据题意可知0点A点和B点的电势分别为- ----B(d,2d0 E 故OA中点的电势94=0)P1-0,A错误：0A两点的电势差U-90一01 2 2E,B q 错误；如图，设N点为AB的三等分点，同理易知N点电势为0，连接MN为一条等势 M A(d.0) 线，过A点做MV的垂线，可知电场线沿该垂线方向，指向右下方，由AM=AV可知∠NMA=45°，故电场的方 物理答案第1页（共4页） 向与x轴正方向成45°角，C错误；电场强度的大小为E 22E,D正确。 2d·cos450 8.AD【解析】根据△r=子，可知若只增大挡扳上两个狭缝S1,S,间的距离d,两相邻亮条纹间距离将减小，A 正确：图乙中，C提开始动后，AB,D三个摆微受迫银动，由T=2x,日可，A摆和C揆的周期相等，A摆 发生共振，振幅最大，B错误；据多普勒效应可知，救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率大于救护车发 出的警笛声的频率，B听到警笛声的频率小于救护车发出的警笛声的频率，则A听到该救护车警笛声的频率比 B听到的大，C错误；图丁光在圆盘后的影的中央存在一个亮斑，是光的衍射现象，D正确。 1 9.AD【解析】根据振动图像可知当波的传播方向为a到b时，c6=4入十入(n=0,1,2,…),入>1m,解得n=0 1 .3 3 7 xw=入或入，同时二0时Q处于平衡位置，b处于波谷位置，结合图像可知A、D符合。 10.BC【解析】根据右手定则，可判断电流方向由b到α，以α点电势大于b点电势，A错误；导体棒αb向右做 加速度减小的加遮运动，当安培力与外力F平衡时，导体幸山达到最大速度，有BL=下，1-長，E=BL, F FR 解得1一B0:一B元B,C正确：导体棒向右运动，切割磁感线，产生感应电动势，从而为电容器充电，以导体 棒为研究对象，根据动量定理有一BIL△t=m2一mv,q=It,可得一BLq=mo2一mvo,根据电容的定义可知 17nu0 g=CU,导体棒稳定运动时，电容器两端电压U=BLu:,联立解得u:一m十BLCD错误。 11.(1)D(1分)(2)A(1分)(3)1.85(2分)1.68（或1.67）(2分) 【解析】(1)为了减小空气阻力的影响，重物应选用质量大、密度大的小球，则最优选择为质量为200g的铁球，D 正确。 (2)释放纸带时，要保证纸带竖直与限位孔无摩擦，并且物体要靠近打点计时器从而充分利用纸带，A正确。 (3)重锤从开始下落到打B点时，减少的重力势能△E。=mghB=1×9.8×18.90×10-2J≈1.85J,打B点时速 度。_hc一hA,计数点间时间间隔T=一=0.04s,从重锤下落到打B点时增加的动能△Ek三)m,联立解 f 得△Ek≈1.68J。 12.(1)0.58(1分)1.0(2分)(2)I(r+R4)(2分)(3)1.40(2分)1.0(2分)》 【解析】(1)由图乙可知，电压表读数U=0.60V,电流表读数I=0.58A,根据欧姆定律可得电流表内阻RA= U0.60 I0.580≈1.0n. (2)由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为E=U+I(r十RA)。 物理答案第2页（共4页） (3)根据E=U十I(r十R)变形为U=一(r十R)I+E,根据图像可知，纵截距b=E=1.40V,斜率的绝对值 1k1=r+RA=1.10-1.00 0.20-0 2=2.02,所以待测千电池电动势E=1.40V,内阻r=1.02。 13.(1)5v2 (2) √2c 5 【解析】(1)当桶内油的深度等于桶高时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C,如图所示。根据几何关系 可得tani= d=11分) d d 43 tan r=- d 41分) B 可得i=45°，r=37° 很据折射定律可得油的折射率”(2分】 解霜a-2分 (2)光在油中传播的速度0=￡(2分) 17 解得0 32c(2分) 5 14.(1)2m/s(2)1.5N·s(3)0.75m0.1875m 【解析】(1)滑块a、b弹开的过程中，整个系统动量守恒，则有mav。=mv(2分) 由于两物块的质量相等，则有v。=⑦o 根据能量守恒定律有E,-mm+m22分y 解得v。=2ms(1分) (2)滑块b滑上长木板后，最终恰好未从长木板上滑下，说明滑块b到达长木板的最右端二者恰好共速，设它们 共同的速度为v,滑块及长木板组成的系统水平方向不受外力，动量守恒，则有mw。=(M十m)v(2分) 解得v=0.5m/s 对于长木板而言，根据动量定理有I=M一0(2分) 解得I=1.5N·s(1分) ③)根据能量守恒定律可知2m三2M十m)o2+mgL(2分 代入数据，解得长木板的长度L=0.75m(1分) 对于长木板，根据动能定理有μgx= 2M2-0(1分) 解得x=m=0.1875m1分) 物理答案第3页（共4页） 15.(1)mw 2gh (2) (3)63+4x)h 2gh 3v0 【解析】(1)根据题意可知，画出粒子的运动轨迹，如图所示 由题意可知0=60° 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,由几何关系有r=rcos0十h(1分) 解得r=2h 由牛顿第二定律有g0,B=m(2分) 解得B=m1分) 2ah (2)根据题意，由对称性可知，粒子射出电场时，速度大小仍为0，方向与水平虚线的夹角为60°，由几何关系可 得AB=s-2rsin0=33h-23h=√3h(1分) 则粒子在电场中的运动时间t1= g9分 解得1=23h 沿电场方向上，由牛顿第二定律有gE=a(2分) 由运动学公式有-Vosin0=Vosin0-at1(2分) 联立解得E=1分) 2gh (3)粒子在磁场中的运动周期T=2π“（2分) 7 120° 粒子在磁场中的运动时间，一360°·T1分) 解得t2一30 4πh 又t=t1十t2(1分) 解得：=(63+4)h1分) 300 物理答案第4页（共4页）