精品解析：浙江省宁波市镇海中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷（选考）

2024-2025学年浙江省宁波市镇海中学高二（上）期末物理试卷（选考） 一、单选题：本大题共13小题，共39分。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 伽利略通过理想斜面实验，说明了物体的运动不需要力的维持 B. 卡文迪许通过扭秤实验测得了静电力常数 C. 牛顿力学适用于宏观、低速，也适用于微观、高速 D. 奥斯特首先发现电流周围存在磁场，并提出了变化的电场可以产生磁场的观点 【答案】A 【解析】 【详解】A．伽利略通过理想斜面实验，说明了物体的运动不需要力的维持，否定了亚里士多德的观点，故A正确； B．库仑通过扭秤实验测得了静电力常数，故B错误； C．牛顿力学适用于宏观、低速，不适用于微观、高速，故C错误； D．奥斯特首先发现电流周围存在磁场，麦克斯韦提出了变化的电场可以产生磁场的观点，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，一跳伞运动员从高空竖直下落的图像，10s时打开降落伞，28s开始图线可视为平行于时间轴的直线，则下列说法正确的是（ ） A. 5s时，运动员的加速度大小为 B. 时间内，运动员先失重后超重 C. 时间内，运动员的平均速度小于 D. 时间内，空气对运动员的作用力的大小等于运动员的重力 【答案】C 【解析】 【详解】A． 时，由图像的切线斜率代表加速度，但不能确定具体数值，故A错误； B．内，运动员向下做加速度逐渐减小的加速运动，则加速度向下，处于失重状态，故B错误； C． 内，运动员如果做匀减速直线运动，位移为 对应的平均速度为 而实际上根据图像可知，运动员在这段时间内的位移小于x，则平均速度也小于，故C正确； D． 内，运动员向下做匀速直线运动，处于平衡状态，则空气对运动员的作用力大小等于运动员和装备的总重力大小，大于运动员的重力，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，某网球运动员在发球时，将网球斜向下击出，若忽略空气阻力对网球的影响，下列说法正确的是（ ） A. 若仅增大击球的初速度，网球在空中飞行的时间一定变小 B. 若仅增大击球的初速度，网球在落地时水平位移一定增大 C. 若仅改变击球的初速度方向，网球落地时水平位移一定增大 D. 若仅改变击球的初速度方向，网球落地时速度大小与方向一定都不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．若仅增大击球的初速度，则网球竖直向下分初速度增大，根据 可知，由于高度不变，竖直方向的初速度增大，则飞行时间变短，网球在空中飞行的时间一定变小，故A正确； B．设初速度方向与水平面的夹角为，则在水平方向上，网球做匀速直线运动，水平方向的速度为，水平位移为 仅增大击球的初速度增大，同时由选项A分析可知运动时间减小，所以水平位移不一定增大，故B错误； C．仅改变击球的初速度方向，即改变，和运动时间t都会发生变化，当增大时，减小，虽然运动时间t可能增大，但水平位移不一定增大，故C错误； D．根据机械能守恒定律可得 可得落地速度大小为 仅改变击球的初速度方向，初速度大小不变，高度不变，所以落地速度大小不变；落地时速度方向与水平方向夹角的正切值为 仅改变击球的初速度方向，则，和 都会改变，所以落地时速度方向会改变，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，甲在高处，乙在地面，两人通过系在重物上的轻绳P、Q将重物吊起，当重物处于静止状态时，与竖直方向夹角分别为、，先将重物沿竖直方向缓慢吊起，且保持不变，下列说法中正确的是（ ） A. 轻绳P的拉力大小不变 B. 轻绳Q的拉力大小不变 C. 轻绳Q的拉力增大 D. 轻绳Q的拉力减小 【答案】C 【解析】 【详解】由题意，对重物受力分析，如图 由共点力平衡条件可得，水平方向，有 竖直方向，有 联立可得， 将重物沿竖直方向缓慢吊起，则变大，且保持不变，则变大，变大。 故选C。 5. A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，并以该方向为正方向，，，两球在时发生碰撞，碰撞前、后两球的位移-时间图像如图所示，则可知碰撞属于（ ） A. 非弹性碰撞 B. 弹性碰撞 C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足，无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】由图示图像可知，碰撞前小球A的速度 碰撞前小球B的速度 碰撞后小球A的速度 碰撞后小球B的速度大小 碰撞前系统总动能 碰撞后系统的总动能 碰撞过程系统机械能减少，碰撞是非弹性碰撞，完全非弹性碰撞后两球的速度相等，由题意可知，碰撞后两球速度不相等，因此碰撞不是完全非弹性碰撞。 故选A。 6. 真空中有两个带电金属导体M、N，其中导体N内部存在空腔，两者间的电场线分布如图中带箭头实线所示，曲线PQ为某带电粒子仅在该电场力作用下的运动轨迹，a、b、c、d为电场中的四个点，O为空腔内部的一点，P、Q为轨迹上两点，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度 B. 电势 C. 带电粒子的动能 D. 该粒子可能带正电，从Q点运动到P点 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为同一电场中，电场线越密集的地方，电场强度越大，则由图可知，c、a、b、d、O几点中，a点的电场线最密集，则这几点中a点的电场强度最大，故A错误； B．因为处于静电平衡的导体为等势体，且沿电场方向，电势降低，则由图可知，，故B错误； CD．若粒子从Q点运动到P点，因为粒子所受电场力指向运动轨迹凹侧，则由图可知，该粒子所受电场力方向大致向左，与电场强度方向相反，则该粒子带负电； 因为沿电场方向，电势降低，则Q点电势高于P点电势，且该粒子带负电，则其在Q点电势能小于在P点电势能，由能量守恒可知，该粒子在电势能大的地方动能小，则，故C正确，D错误； 故选C。 7. 如图所示，a、b混合光束从介质射向真空，发现只有b光从界面射出，反射光束用c表示，则下列说法正确的是（ ） A. c为单色光 B. 真空中，b光的光速比a光的大 C. 介质中，b光的频率比a光的小 D. 通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距比b光的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．两种色光在界面处都要发生反射，所以c为a、b的复合光，故A错误； B．所有光在真空中的光速都相同，故B错误； C．a、b混合光束从介质射向真空，发现只有b光从界面射出，可知b光的临界角较大，根据 可知，b光的折射率较小，则b光在介质中的频率较小，故C正确； D．根据 可知，b光的波长较长，根据 可知，通过同一双缝干涉装置，b光的条纹间距较大，故D错误。 故选C。 8. 某住户的供电电路示意图如图所示，图中为输电线的总电阻，若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器增加时，图中各电表的示数变化情况是（ ） A. 不变，不变，增大 B. 增大，不变，增大 C. 减小，不变，减小 D. 增大，不变，减小 【答案】D 【解析】 【详解】不考虑变压器的输入电压随负载变化，即变压器原线圈的输入电压不变，电压表的示数不变，又因为 则变压器副线圈的输出电压不变，电压表的示数不变；当住户使用的用电器增加时，并联的负载增多，并联电路的总电阻变小；副线圈的电流满足 可知增大，电压表的示数满足 可知的示数减小。因原线圈的输入功率与副线圈的输出功率相等，即 故电流表的示数满足 可知 故电流表的示数增大，综上，图中各电表的示数变化情况是：增大，增大，不变，不变，减小 故选D。 9. 电阻、与交流电源按照图1方式连接，，。合上开关S后，通过电阻的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则（ ） A. 两端的电压有效值是 B. 通过的电流有效值是 C. 经过5s，的发热量为54J D. 经过5s，通过的电量为3C 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图2可知，电流的有效值为 根据串联电路知识，则的电流有效值也为，所以两端电压有效值为 ，故AB错误； CD．经过，的发热量 根据图像的面积的物理意义，在交流电的一个周期内通过的电荷量为0，由于 则5s内通过的电荷量，故C正确，D错误。 故选C。 10. 如图所示，A为置于地球赤道上待发射的卫星，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球匀速圆周运动的卫星。下列说法正确的是（ ） A. C的速度一定小于A的速度 B. B在椭圆轨道上存在某一位置的速度大小等于C的速度 C. B经过轨道上Q点时的加速度大于C经过轨道上Q点时的加速度 D. 欲使A进入绕月轨道，其发射速度至少为 【答案】B 【解析】 【详解】A．若C的轨道半径小于同步卫星轨道半径，根据 可得 则C的速度大于同步卫星的速度，根据 则同步卫星的速度大于A的速度，即C的速度一定大于A的速度，故A错误； B．B在椭圆轨道上近地点的速度大小大于C的速度，在远地点的速度小于C的速度，所以B在椭圆轨道上存在某一位置的速度大小等于C的速度，故B正确； C．根据牛顿第二定律可得 解得 所以B经过轨道上Q点时的加速度等于C经过轨道上Q点时的加速度，故C错误； D．由于绕月卫星仍受地球引力束缚，所以欲使A进入绕月轨道，其发射速度大于，小于11.，故D错误。 故选B。 11. 玻尔氢原子模型中的电子轨道示意图如图所示，大量处于能级的原子向低能级跃迁时，会产生三种频率分别为、、的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c，下列说法正确的是（　　） A. 若原子从跃迁至能级，入射光的频率 B. 频率为和的两种光分别射入同一金属表面，均产生光电子，其最大初动能之差为 C. 大量处于能级的原子向低能级跃迁，最多产生4种频率的光 D. 频率为和的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置中，产生的干涉条纹间距之差为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据能级公式可知，若原子从能级跃迁至能级，需要吸收的能量为 所以入射光的频率为，故A错误； B．根据能级公式可知 即 根据光电效应方程可知，由于金属的逸出功相同，因此两种光射入时逸出光电子的最大初动能之差为，故B正确； C．大量处于能级的原子向低能级跃迁时，最多产生的光子种类数为，故C错误； D．双缝干涉条纹间距公式为 则两种光发生干涉时的条纹间距之差为 又因为 联立解得，故D错误。 故选B。 12. 如图所示，一个大小可忽略的物体沿与水平传送带等高的光滑水平面以大小为的初速度从传送带左端滑上传送带。当物体刚滑上传送带时，传送带从静止开始以大小为的加速度顺时针转动。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，传送带的长度为20m，那么物块离开传送带时的速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】物体在传送带上滑动过程，对物体分析，由牛顿第二定律得 解得 开始时物体的速度大于传送带的速度，物体在传送带上做匀减速直线运动，当物体减速到与传送带速度相等后做匀加速直线运动，传送带速度加速度大小，设经过时间物体减速到与传送带速度相等，则 解得， 该过程物体的位移 由于 ，物体速度与传送带速度相等后物体做匀加速直线运动，由速度-位移公式得 解得 故选A。 13. 射电望远镜是主要接收天体射电波段辐射的望远镜，若国家天文台有两台构造相同的射电望远镜A、B。假设天体在宇宙空间中均匀分布，每个天体的辐射功率相同，并且向各个方向均匀辐射电磁波，射电望远镜A、B要能观测到天体所接收到电磁波的最小功率相同。已知射电望远镜A、B所能观测的天体数量之比为1：8，那么射电望远镜A、B的直径之比（ ） A. 1：8 B. C. 1：4 D. 1：2 【答案】D 【解析】 【详解】天体均匀分布，可观测天体数量与观测空间体积成正比，即 由 解得 天体辐射的电磁波球面均匀扩散，望远镜接收功率 其中镜面面积，整理得 题目中两台望远镜最小接收功率相同、单个天体辐射功率相同，因此，即，故。 故选D。 二、多选题：本大题共2小题，共6分。 14. 电磁波的发现使得我们进入了无线电科学与技术的时代，从对电磁波的利用中诞生了收音机和电视机，再到后来的卫星通信、互联网和移动电话。关于电磁波，下列说法符合事实的是（ ） A. 检查血流情况的“彩超”机是电磁波在医疗中的应用 B. 黑体的热辐射实际上是电磁辐射 C. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 D. 普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 【答案】BD 【解析】 【详解】A．检查血流情况的“彩超”机是利用超声波的多普勒效应工作，故A错误； B．根据黑体辐射理论可知，黑体的热辐射实际上是电磁辐射，故B正确； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．根据物理学史，可知普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故D正确。 故选BD。 15. 在同一均匀介质中，分别位于和 处的两个波源，沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波甲和乙。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（ ） A. 甲和乙的频率之比为1：2 B. 两波源同时起振 C. 波峰在处相遇 D. 两列波会发生干涉 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．同一均匀介质，两列波的传播速度相同，根据图像可得甲波波长为 乙波波长 故 解得，故A正确； B．两列波均传播了半个周期，故两波源同时起振，故B正确； C．两波峰之间的距离为 故相遇时波峰处于 ，故C正确； D．两列波的频率不同，故两列波不会发生干涉现象，故D错误。 故选ABC。 三、实验题：本大题共3小题，共14分。 16. 镇中实验小组利用如图甲所示装置研究平抛运动，白纸和复写纸固定在装置的背板上，小球从斜槽末端滑出后，被水平的倾斜挡板挡住，通过调节倾斜挡板的位置，记录小球经过的多个位置，描出平抛运动的轨迹。 （1）关于平抛实验，下列做法可以减小实验误差的是______。 A. 斜槽尽可能光滑 B. 小球释放高度越高越好 C. 每次从斜槽上的同一位置静止释放小球 D. 挡板高度等间距调节 （2）如图乙为镇同学在实验中获得的一些钢球印迹，他发现印迹并不是一个圆点，而是一段曲线，则画轨迹时应选图中的（曲线左边最高点）、（曲线最低点）、（曲线右边最高点）三点中的______点。 【答案】（1）C （2）A 【解析】 【小问1详解】 A．根据实验原理，斜槽末端必须水平，斜槽不需要光滑，只要每次从斜槽上的同一高度静止释放小球即可，故A错误； B．小球释放高度要适当，要使小球的运动轨迹能从白纸的右上角到左下角为好，故B错误； C．每次从斜槽上的同一位置静止释放小球，这样可以使每次小球运动的轨迹相同，故C正确； D．挡板的作用是显示小球落点的位置，因此挡板高度不需要等间距调节，故D错误。 故C。 【小问2详解】 根据乙图可知，曲线左边最高点是小钢球刚好接触白纸的点，画轨迹时应选图中的A点。 17. 镇中实验小组在实验室中发现一根长度，材质和粗细均匀的导体棒，想测量该导体的电阻率。实验员老师为组员们提供了以下实验器材： 电源（电动势，内阻不计） 电流表（量程，内阻） 电压表（量程，内阻约） 滑动变阻器（最大阻值为） 开关，带有夹子的导线若干 游标卡尺，刻度尺等 由于实验室中导线长度有限，所以同学们选取导体棒的一半进行实验。 （1）他们首先使用游标卡尺测量导体棒的直径，如图甲所示，则直径______cm。 （2）用欧姆表测量该部分导体棒的阻值约为，为了得到更准确的阻值，同学们想通过伏安法进行测量，为了使测量时电压调节范围尽可能大，且最终能得到该段导体棒的正确阻值，请在下面方框中画出电路图。 （3）某次测量时，电流表示数如图乙所示，则______A。 （4）若已算出接入电路的导体棒阻值为R，则电阻率______（用题中出现的字母R、L、D表示）。 【答案】（1）1.255 （2） （3）0.34 （4） 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的主尺部分读数为,游标卡尺的精确度为，游标尺的第11格与主尺对齐，读数为 导体棒直径 【小问2详解】 由于电流表的内阻已知，因此电流表采用内接法，为了使测量时电压调节范围尽可能大，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示 【小问3详解】 电流表的量程为，分度值为，电流表的示数 【小问4详解】 根据电阻定律 电阻率。 18. 蛟同学在分析平抛轨迹时需要用到当地的重力加速度，因此他准备利用单摆进行测量，实验装置如图所示。 （1）关于单摆实验，下列说法正确的是______。 A. 摆线应选用质量轻且弹性好的细线 B. 测量周期时，应在摆球运动到最低点时计数 C. 由于空气阻力的影响，摆线与竖直方向的夹角应尽量大一些来增加摆动时间 D. 由于空气阻力的存在，单摆摆动过程中周期会逐渐变大 （2）蛟同学通过实验获取一系列数据后，打算利用图像求当地重力加速度，但该同学误将悬点到小球下端的距离记为摆长l，由此得到的图像可能是______；在其它操作正确的情况下，根据该同学得到的图像，你认为他实验的结果______（选填“=、>、<”）。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2） ①. C ②. = 【解析】 【小问1详解】 A．摆线应选择轻质且不可伸长的细绳，故A错误； B．测量周期时应在摆球摆动到最低点时进行计时，故B正确； C．为了使得摆球做简谐运动，角度不应该太大，故C错误； D．单摆的周期与角度无关，故D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]实验中的单摆周期公式应为 变形得到 说明图像是一条直线，且当时，解得 只有C选项的图像满足要求。 故选C。 [2]根据公式 可知斜率 通过斜率计算出的重力加速度g是没有系统误差的。 四、计算题：本大题共4小题，共41分。 19. 民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面高为4m，气囊所构成的斜面长度为8m，一个质量为50kg的人沿气囊滑下时所受的阻力恒定，忽略气囊形变的影响及乘客的初速度，人到达气囊底端时，由于惯性，在水平地面上滑行了2m才停止，又已知人在气囊上的运动时间为4s，不考虑气囊与地面连接处的速度大小变化（g取）。 （1）人到达底端时的速度v是多大； （2）人沿气囊滑下时所受的阻力多大； （3）人在水平地面上受到的摩擦力冲量为多大。 【答案】（1）4m/s （2）200N （3） 【解析】 【小问1详解】 根据运动学公式有 将，代入，解得 【小问2详解】 设气囊构成的斜面与地面之间的夹角为，根据几何关系有 人沿气囊滑下时所受阻力为f，规定沿气囊向下为正方向，对人根据动量定理有 代入数据解得 【小问3详解】 人在水平地面上滑行时，规定人的速度方向为正方向，设人在水平地面上受到的摩擦力的冲量大小为I 根据动量定理有 即人在水平地面上受到的摩擦力冲量为 20. 某固定装置的竖直截面如图甲所示，高度h可调的斜轨道AB，其水平投影，水平直轨道AD的长度，半径的圆轨道（进出口D、微错开，一侧进入，另一侧离开），长度，倾角的倾斜直轨道FG，在G处有一固定弹性挡板，各轨道间均平滑连接。质量为的滑块a从B点由静止释放，已知a与AB、AD的动摩擦因数均为，FG轨道由特殊材料制成，滑块a与其动摩擦因数从F到G随距离变化如图乙所示。滑块a视为质点，其它轨道均光滑，不计空气阻力，，求： （1）若，求滑块a过圆轨道最高点E时，对轨道的压力大小； （2）滑块a从F点运动到G点的过程，摩擦力对a做的功； （3）要使滑块a只经过E点一次且不脱离轨道，最终能停在倾斜直轨道FG上，求斜轨道AB高度h的调节范围。 【答案】（1）10N （2）-8J （3）①若到H点速度恰好为0，斜轨道AB高度h为。②若滑块与木板的右端发生弹性碰撞后回到H点时恰好和木板共速时，h的范围为。 【解析】 【小问1详解】 设AB斜道倾角为，从释放到E点的过程中，设在最高点时的速度为v，由动能定理可得 其中 在最高点E，由牛顿第二定律可得 联立代入数据解得 由牛顿第三定律可知，滑块a过圆轨道最高点E时，对轨道的压力大小为10N。 【小问2详解】 滑块从F到G的过程中，受到的摩擦力为 摩擦力所做的功 则可得图乙图像围成的面积与的乘积等于滑块从F点运动到G点的过程摩擦力所做的功，即 【小问3详解】 若要保证滑块a能到达竖直圆轨道且通过最高点不脱离轨道另一临界条件是恰好到达圆心等高处减速为零，即 ①到H点速度恰好为0，在FG段时，摩擦力做负功，大小为 H点的高度为 对B到H过程，由动能定理有 解得 ②滑块与木板的右端发生弹性碰撞后回到H点时恰好和木板共速，对整个过程分析，以沿斜面向上为正方向，由动量守恒定律 由能量守恒定律 解得 滑块由B点到H点过程，由动能定理有 解得 即高度h的范围为。 21. 如图所示的直角坐标系中，在x轴上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度的匀强磁场，在x轴下方存在相对y轴对称的平行于x轴、电场强度的匀强电场，一质量为，电荷量的带正电的粒子从P点（）以初速度沿与y轴正方向角度斜向左上方射出，粒子运动轨迹与y轴负半轴第一次交于Q点。在Q处水平放置一块挡板，当粒子打到挡板上时竖直分速度反向，水平分速度减小至二分之一，不计粒子重力，求： （1）该粒子在磁场中的轨道半径r； （2）点的位置坐标； （3）粒子从P点出发至第三次打到x轴的位置坐标及总时间t。（取） 【答案】（1）0.5m （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 该粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 解得 【小问2详解】 已知 ，因 故轨迹圆的圆心在x轴上，粒子的轨迹如下图所示 粒子垂直于x轴进入第三象限的电场，在电场中到达Q点的过程做类平抛运动，设OQ的距离为，则有， 解得 ， 则Q点的位置坐标为（） 【小问3详解】 粒子到达Q点时水平分速度大小为 解得 由题意可得粒子打到挡板反弹后瞬间水平分速度大小为 解得 反弹后粒子沿方向以速度做匀速直线运动，沿x轴方向做对称的匀加速与匀减速直线运动，可知粒子经过原点O进入第三象限的磁场，到达原点O的速度大小为 解得 速度的方向与方向的夹角满足 解得 设粒子再次在磁场中的运动半径为R，由洛伦兹力提供向心力得 解得 粒子再次在磁场中的运动轨迹如下图所示 由几何关系可得 解得 可知粒子第三次打到x轴的位置坐标为（ ）。粒子第一次在磁场中的运动时间为 解得 粒子第二次在磁场中的运动时间为 解得 粒子在第四象限运动时间与在第三象限运动时间相等，均为，粒子从P点出发至第三次打到x轴的总时间为 解得 22. 如图，间距的平行金属导轨左侧连接一恒流源（能输出电流大小恒定不变的电源），导轨间连接定值电阻，在AB边界左侧和CD边界右侧各有一大小的匀强磁场，方向垂直纸面向里。有一长，，的导体棒ab置于AB边界左侧，AB和CD中间放置一质量也为的U形导体框cdef，cd的长度为，de的长度为，其中de段电阻为，先闭合开关S，导体棒ab到达AB前已匀速，且速度为；经过AB后断开开关S，之后导体棒与导体框发生碰撞且粘连在一起。已知导体棒ab通过AB左侧之前、碰后粘连在一起的导体框通过CD之后（通过CD立即产生）还受到阻力，均为，。其他电阻、其他阻力不计，导体棒和导体框均接触良好。求： （1）导体棒ab经过AB边界前瞬间的电流； （2）恒流源电流的大小； （3）导体框de边最终离CD边界的距离x； （4）断开开关S后，整个电路产生的焦耳热Q。 【答案】（1）2A （2）8A （3）0.6m （4）0.1J 【解析】 【小问1详解】 由导体棒ab到达AB前已经匀速，对导体棒受力分析得 解得导体棒内的电流 【小问2详解】 由并联电路电压电流关系 可得恒流源的电流大小为 【小问3详解】 以水平向右为正方向，由动量守恒可知导体棒碰撞后的速度满足 解得 开关断开后，对导体框和导体棒整体，以水平向右为正方向，根据动量定理有 由闭合电路欧姆定律 由法拉第电磁感应定律 由运动学关系可知 可得导体棒de边最终离CD边界的距离 【小问4详解】 由功能关系可知 对导体框受力分析可知 安培力为 由闭合电路欧姆定律可知 由法拉第电磁感应定律可知 联立可得 由力的特点可知 由能量守恒可知电路产生的焦耳热满足 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年浙江省宁波市镇海中学高二（上）期末物理试卷（选考） 一、单选题：本大题共13小题，共39分。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 伽利略通过理想斜面实验，说明了物体的运动不需要力的维持 B. 卡文迪许通过扭秤实验测得了静电力常数 C. 牛顿力学适用于宏观、低速，也适用于微观、高速 D. 奥斯特首先发现电流周围存在磁场，并提出了变化的电场可以产生磁场的观点 2. 如图所示，一跳伞运动员从高空竖直下落的图像，10s时打开降落伞，28s开始图线可视为平行于时间轴的直线，则下列说法正确的是（ ） A. 5s时，运动员的加速度大小为 B. 时间内，运动员先失重后超重 C. 时间内，运动员的平均速度小于 D. 时间内，空气对运动员的作用力的大小等于运动员的重力 3. 如图所示，某网球运动员在发球时，将网球斜向下击出，若忽略空气阻力对网球的影响，下列说法正确的是（ ） A. 若仅增大击球的初速度，网球在空中飞行的时间一定变小 B. 若仅增大击球的初速度，网球在落地时水平位移一定增大 C. 若仅改变击球的初速度方向，网球落地时水平位移一定增大 D. 若仅改变击球的初速度方向，网球落地时速度大小与方向一定都不变 4. 如图所示，甲在高处，乙在地面，两人通过系在重物上的轻绳P、Q将重物吊起，当重物处于静止状态时，与竖直方向夹角分别为、，先将重物沿竖直方向缓慢吊起，且保持不变，下列说法中正确的是（ ） A. 轻绳P的拉力大小不变 B. 轻绳Q的拉力大小不变 C. 轻绳Q的拉力增大 D. 轻绳Q的拉力减小 5. A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，并以该方向为正方向，，，两球在时发生碰撞，碰撞前、后两球的位移-时间图像如图所示，则可知碰撞属于（ ） A. 非弹性碰撞 B. 弹性碰撞 C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足，无法判断 6. 真空中有两个带电金属导体M、N，其中导体N内部存在空腔，两者间的电场线分布如图中带箭头实线所示，曲线PQ为某带电粒子仅在该电场力作用下的运动轨迹，a、b、c、d为电场中的四个点，O为空腔内部的一点，P、Q为轨迹上两点，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度 B. 电势 C. 带电粒子的动能 D. 该粒子可能带正电，从Q点运动到P点 7. 如图所示，a、b混合光束从介质射向真空，发现只有b光从界面射出，反射光束用c表示，则下列说法正确的是（ ） A. c为单色光 B. 真空中，b光的光速比a光的大 C. 介质中，b光的频率比a光的小 D. 通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距比b光的大 8. 某住户的供电电路示意图如图所示，图中为输电线的总电阻，若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器增加时，图中各电表的示数变化情况是（ ） A. 不变，不变，增大 B. 增大，不变，增大 C. 减小，不变，减小 D. 增大，不变，减小 9. 电阻、与交流电源按照图1方式连接，，。合上开关S后，通过电阻的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则（ ） A. 两端的电压有效值是 B. 通过的电流有效值是 C. 经过5s，的发热量为54J D. 经过5s，通过的电量为3C 10. 如图所示，A为置于地球赤道上待发射的卫星，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球匀速圆周运动的卫星。下列说法正确的是（ ） A. C的速度一定小于A的速度 B. B在椭圆轨道上存在某一位置的速度大小等于C的速度 C. B经过轨道上Q点时的加速度大于C经过轨道上Q点时的加速度 D. 欲使A进入绕月轨道，其发射速度至少为 11. 玻尔氢原子模型中的电子轨道示意图如图所示，大量处于能级的原子向低能级跃迁时，会产生三种频率分别为、、的光，下标数字表示相应的能级。已知普朗克常量为h，光速为c，下列说法正确的是（　　） A. 若原子从跃迁至能级，入射光的频率 B. 频率为和的两种光分别射入同一金属表面，均产生光电子，其最大初动能之差为 C. 大量处于能级的原子向低能级跃迁，最多产生4种频率的光 D. 频率为和的两种光分别射入双缝间距为d，双缝到屏的距离为L的干涉装置中，产生的干涉条纹间距之差为 12. 如图所示，一个大小可忽略的物体沿与水平传送带等高的光滑水平面以大小为的初速度从传送带左端滑上传送带。当物体刚滑上传送带时，传送带从静止开始以大小为的加速度顺时针转动。已知物块与传送带之间的动摩擦因数为，传送带的长度为20m，那么物块离开传送带时的速度为（ ） A. B. C. D. 13. 射电望远镜是主要接收天体射电波段辐射的望远镜，若国家天文台有两台构造相同的射电望远镜A、B。假设天体在宇宙空间中均匀分布，每个天体的辐射功率相同，并且向各个方向均匀辐射电磁波，射电望远镜A、B要能观测到天体所接收到电磁波的最小功率相同。已知射电望远镜A、B所能观测的天体数量之比为1：8，那么射电望远镜A、B的直径之比（ ） A. 1：8 B. C. 1：4 D. 1：2 二、多选题：本大题共2小题，共6分。 14. 电磁波的发现使得我们进入了无线电科学与技术的时代，从对电磁波的利用中诞生了收音机和电视机，再到后来的卫星通信、互联网和移动电话。关于电磁波，下列说法符合事实的是（ ） A. 检查血流情况的“彩超”机是电磁波在医疗中的应用 B. 黑体的热辐射实际上是电磁辐射 C. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 D. 普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 15. 在同一均匀介质中，分别位于和 处的两个波源，沿y轴振动，形成了两列相向传播的简谐横波甲和乙。某时刻的波形图如图所示，则这两列横波（ ） A. 甲和乙的频率之比为1：2 B. 两波源同时起振 C. 波峰在处相遇 D. 两列波会发生干涉 三、实验题：本大题共3小题，共14分。 16. 镇中实验小组利用如图甲所示装置研究平抛运动，白纸和复写纸固定在装置的背板上，小球从斜槽末端滑出后，被水平的倾斜挡板挡住，通过调节倾斜挡板的位置，记录小球经过的多个位置，描出平抛运动的轨迹。 （1）关于平抛实验，下列做法可以减小实验误差的是______。 A. 斜槽尽可能光滑 B. 小球释放高度越高越好 C. 每次从斜槽上的同一位置静止释放小球 D. 挡板高度等间距调节 （2）如图乙为镇同学在实验中获得的一些钢球印迹，他发现印迹并不是一个圆点，而是一段曲线，则画轨迹时应选图中的（曲线左边最高点）、（曲线最低点）、（曲线右边最高点）三点中的______点。 17. 镇中实验小组在实验室中发现一根长度，材质和粗细均匀的导体棒，想测量该导体的电阻率。实验员老师为组员们提供了以下实验器材： 电源（电动势，内阻不计） 电流表（量程，内阻） 电压表（量程，内阻约） 滑动变阻器（最大阻值为） 开关，带有夹子的导线若干 游标卡尺，刻度尺等 由于实验室中导线长度有限，所以同学们选取导体棒的一半进行实验。 （1）他们首先使用游标卡尺测量导体棒的直径，如图甲所示，则直径______cm。 （2）用欧姆表测量该部分导体棒的阻值约为，为了得到更准确的阻值，同学们想通过伏安法进行测量，为了使测量时电压调节范围尽可能大，且最终能得到该段导体棒的正确阻值，请在下面方框中画出电路图。 （3）某次测量时，电流表示数如图乙所示，则______A。 （4）若已算出接入电路的导体棒阻值为R，则电阻率______（用题中出现的字母R、L、D表示）。 18. 蛟同学在分析平抛轨迹时需要用到当地的重力加速度，因此他准备利用单摆进行测量，实验装置如图所示。 （1）关于单摆实验，下列说法正确的是______。 A. 摆线应选用质量轻且弹性好的细线 B. 测量周期时，应在摆球运动到最低点时计数 C. 由于空气阻力的影响，摆线与竖直方向的夹角应尽量大一些来增加摆动时间 D. 由于空气阻力的存在，单摆摆动过程中周期会逐渐变大 （2）蛟同学通过实验获取一系列数据后，打算利用图像求当地重力加速度，但该同学误将悬点到小球下端的距离记为摆长l，由此得到的图像可能是______；在其它操作正确的情况下，根据该同学得到的图像，你认为他实验的结果______（选填“=、>、<”）。 A. B. C. D. 四、计算题：本大题共4小题，共41分。 19. 民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面。若机舱口下沿距地面高为4m，气囊所构成的斜面长度为8m，一个质量为50kg的人沿气囊滑下时所受的阻力恒定，忽略气囊形变的影响及乘客的初速度，人到达气囊底端时，由于惯性，在水平地面上滑行了2m才停止，又已知人在气囊上的运动时间为4s，不考虑气囊与地面连接处的速度大小变化（g取）。 （1）人到达底端时的速度v是多大； （2）人沿气囊滑下时所受的阻力多大； （3）人在水平地面上受到的摩擦力冲量为多大。 20. 某固定装置的竖直截面如图甲所示，高度h可调的斜轨道AB，其水平投影，水平直轨道AD的长度，半径的圆轨道（进出口D、微错开，一侧进入，另一侧离开），长度，倾角的倾斜直轨道FG，在G处有一固定弹性挡板，各轨道间均平滑连接。质量为的滑块a从B点由静止释放，已知a与AB、AD的动摩擦因数均为，FG轨道由特殊材料制成，滑块a与其动摩擦因数从F到G随距离变化如图乙所示。滑块a视为质点，其它轨道均光滑，不计空气阻力，，求： （1）若，求滑块a过圆轨道最高点E时，对轨道的压力大小； （2）滑块a从F点运动到G点的过程，摩擦力对a做的功； （3）要使滑块a只经过E点一次且不脱离轨道，最终能停在倾斜直轨道FG上，求斜轨道AB高度h的调节范围。 21. 如图所示的直角坐标系中，在x轴上方存在着垂直纸面向里、磁感应强度的匀强磁场，在x轴下方存在相对y轴对称的平行于x轴、电场强度的匀强电场，一质量为，电荷量的带正电的粒子从P点（）以初速度沿与y轴正方向角度斜向左上方射出，粒子运动轨迹与y轴负半轴第一次交于Q点。在Q处水平放置一块挡板，当粒子打到挡板上时竖直分速度反向，水平分速度减小至二分之一，不计粒子重力，求： （1）该粒子在磁场中的轨道半径r； （2）点的位置坐标； （3）粒子从P点出发至第三次打到x轴的位置坐标及总时间t。（取） 22. 如图，间距的平行金属导轨左侧连接一恒流源（能输出电流大小恒定不变的电源），导轨间连接定值电阻，在AB边界左侧和CD边界右侧各有一大小的匀强磁场，方向垂直纸面向里。有一长，，的导体棒ab置于AB边界左侧，AB和CD中间放置一质量也为的U形导体框cdef，cd的长度为，de的长度为，其中de段电阻为，先闭合开关S，导体棒ab到达AB前已匀速，且速度为；经过AB后断开开关S，之后导体棒与导体框发生碰撞且粘连在一起。已知导体棒ab通过AB左侧之前、碰后粘连在一起的导体框通过CD之后（通过CD立即产生）还受到阻力，均为，。其他电阻、其他阻力不计，导体棒和导体框均接触良好。求： （1）导体棒ab经过AB边界前瞬间的电流； （2）恒流源电流的大小； （3）导体框de边最终离CD边界的距离x； （4）断开开关S后，整个电路产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $