浙江省江山市滨江高级中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷

试卷更新日期：2024-12-21 类型：期末考试

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一、选择题（本题共10小题，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题5分。第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全的得3分，错选、不选不得分）

1. 如图所示，带正电荷的橡胶环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（　　）

A、N极竖直向上 B、N极竖直向下 C、N极沿轴线向左 D、N极沿轴线向右

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2. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（　　）

A、此单摆的固有周期约为0.5s B、此单摆的摆长约为1m C、若摆长增大，单摆的固有频率增大 D、若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动

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3. 如图所示的电路中，R为滑动变阻器，电容器的电容（C= $30 μF$ ，定值电阻R₀=1Ω，电源电动势E=4V，内阻r=1Ω。闭合开关S，将R的阻值调至2Ω时，下列说法中正确的是（　　）

A、电容器两端电压为1.5V B、电容器的电荷量为3×10^-5C C、滑动变阻器消耗的功率达到最大 D、电源的输出功率为最大值

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4. 如图，一质量为M、半径为R的光滑半圆槽滑块放置于光滑水平桌面上，设质量为m的小球（可视为质点）从A端由静止开始释放，则小球从A到B的过程中（　　）

A、小球运动的位移为2R B、滑块运动的位移是 $\frac{M}{M + m} R$ C、滑块先向右运动再向左运动，最终回到原处 D、小球运动到半圆槽最低点时，其速度为 $\sqrt{\frac{2 M g R}{M + m}}$

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5. 高速水流冲击煤层可以用来采煤。假设煤层受到压强大小为 $p$ 的水流冲击即可被破碎，若水流沿水平方向冲击煤层的竖直表面，随即顺煤壁竖直流下，重力加速度为g，水的密度为 $ρ$ ，则冲击煤层的水流速度至少应为（）

A、 $\sqrt{\frac{p}{ρ g}}$ B、 $\sqrt{\frac{p g}{ρ}}$ C、 $\sqrt{\frac{p}{ρ}}$ D、 $\sqrt{\frac{ρ}{p}}$

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6. 如图所示为沿x轴方向的电场中电势φ随位置x变化的图像，一个带电粒子仅受电场力作用，在x＝0处由静止释放，沿x轴正方向运动，且以一定的速度通过x＝x₂处，则下列说法正确的是（　　）

A、x₁和x₂处的电场强度均为零 B、x₁和x₂之间的电场强度方向相同 C、粒子从x＝0到x＝x₂过程中，加速度先减小后增大 D、粒子从x＝0到x＝x₂过程中，电势能先增大后减小

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7. 某一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播， $P$ 、 $Q$ 是传播方向上相距 $10 m$ 的两质点，波先传到 $P$ ，当波传到 $Q$ 开始计时， $P$ 、 $Q$ 两质点的振动图像如图所示。则（　　）

A、质点 $P$ 开始振动的方向沿 $y$ 轴负方向 B、该波从 $P$ 传到 $Q$ 的时间可能为 $7 s$ C、该波的传播速度可能为 $2 m/s$ D、该波的波长可能为 $6 m$

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8. 三个点电荷形成的电场如图所示，A，B，C是电场中的三个点，设三点电场强度的大小分别为 $E_{A}$ 、 $E_{B}$ 、 $E_{C}$ ，三点的电势分别为 $φ_{A}$ 、 $φ_{B}$ 、 $φ_{C}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、三个点电荷中有两个带负电荷 B、A、B、C三点电场强度大小 $E_{C} > E_{B} > E_{A}$ C、A、B两点电势 $φ_{A} < φ_{B}$ D、若将一带正电的试探电荷从B移动到A，电场力做正功

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9. 具有巨磁阻效应（GMR）的电阻R₂在外加特定方向的磁场时，阻值随磁场的增强而减小。现将R₂接在图示电路中，并置于该磁场，已知R₁为定值电阻，此时R₂<R₁ ，电表均为理想电表。保持磁场方向不变，调整磁场强弱，发现电压表V₁的示数增加了 $Δ U_{1}$ ， V₂示数变化量的绝对值为 $Δ U_{2}$ ，则（　　）

A、电流表A的示数减小 B、外加磁场逐渐减弱 C、 $Δ U_{1}$ 一定小于 $Δ U_{2}$ D、R₂消耗的电功率逐渐减小

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10. 如图所示，小球A质量为1kg，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h=0.8m。物块B和C的质量分别是5kg和3kg，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升到最高点时到水平面的距离为0.05m。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ，则（）

A、碰撞后小球A反弹的速度大小为1m/s B、碰撞过程B物块受到的冲量大小4N·s C、碰后轻弹簧获得的最大弹性势能0.9375J D、小球C的最大速度大小为1.25m/s

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二、实验题（本题共2小题，11题8分，12题14分，共22分。）

11. 某智能手机中有“手机物理工坊app”软件，其中的“磁传感器”功能能实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，“磁传感器”记录下的磁感应强度越大。现用手机、磁化的小球、铁架台、塑料夹子等实验器材组装成如图甲所示的装置，来测量重力加速度，实验步骤如下：
①把智能手机正面朝上放在悬点的正下方，接着往侧边拉开小球，并用夹子夹住。
②打开夹子释放小球，小球运动，取下夹子。
③运行“手机物理工坊app”软件，点开“磁传感器”功能，手机记录下磁感应强度的变化。
④改变摆线长和夹子的位置，测量出各次实验的摆线长L及相应的周期T。

根据以上实验过程，回答下列问题：
（1）图乙中的a、b分别记录了两次实验中磁感应强度的变化情况，a图测得连续N个磁感应强度最大值之间的总时间为t，则单摆周期T的测量值为。b图中手机记录下的磁感应强度几乎不变，可能的操作原因是。

（2）实验中得到多组摆线长L及相应的周期T后，作出了 $T^{2} - L$ 图线，图线的斜率为k，在纵轴上的截距为c，由此得到当地重力加速度 $g =$ ，小球的半径 $R =$ 。

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12. 兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材：
A．两节干电池组成的电池组
B．电流表A₁：量程 $I_{g 1}$ =100mA，内阻 $R_{g 1}$ =4Ω
C．电流表A₂：量程 $I_{g 2}$ =200mA，内阻 $R_{g 2}$ =2Ω
D．定值电阻R₁=1Ω
E．定值电阻R₂=2Ω
F．定值电阻R₃=13Ω
G．滑动变阻器R（0~10Ω）
H．导线与开关
（1）实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表A₂改装成量程为3V的电压表，将电流表。 $A_{1}$ 量程扩大为0.5A，另定值电阻作为保护电阻，则三个定值电阻选择为：a；b；c（均填器材前面的字母）。
（2）在图示乙器材中按照电路图连接成测量电路。

（3）电路连接准确无误后，闭合开关K，移动滑动变阻器，得到多组电流表A₁ ， A₂的示数，作出了I₂-I₁图像如图丙所示，则电池组电动势E₀=V；内阻 $r_{0}$ =Ω（小数点后均保留两位）
（4）用本实验电路进行测量，仅从系统误差方面分析，电动势及内阻的测量值均（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

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三、计算题（本题共2小题，共25分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13. 如图所示，以原点O为界在x轴上有两段不同材料的绳子，波源S₁和S₂分别置于x= $- 3$ m和x=6m处，同时产生两列简谐横波甲和乙，分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，t=0时刻，x= $- 1$ m和x=2m处的质点刚好开始振动，某时刻两列波恰好同时到达原点处的质点O，若从t=0开始到 $t = \frac{5}{6} s$ 时间内P点经过的路程为3cm，求：
（1）甲、乙两波的频率之比；
（2）乙波在右侧绳子中的传播速度大小；
（3）从t=0到t=7s，原点处的质点O经过的路程。

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14. 如图所示，光滑水平面上有一质量，M=4kg的平板车，车的上表面右侧是一段长L=2m的水平轨道，水平轨道左侧是一半径R=0.25m的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在O^'点相切。车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m=1.0kg的小物块（可视为质点）紧靠弹簧，弹簧储存的弹性势能为7.5J，整个装置处于静止状态。现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A。不考虑小物块与弹簧碰撞时的能量损失，不计空气阻力，取g=10m/s^2.求：
（1）小物块与水平轨道间的动摩擦因数；
（2）小物块第二次经过 $O^{'}$ 点的速度大小；
（3）从弹簧解除锁定至小物块到达圆弧轨道最高点过程中，平板车的位移大小。

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