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甘肃省张掖市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷
一、单选题
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（　　）
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 D．零件的速度逐渐变大
2．某运动员训练为直线运动，其图像如图所示，各阶段图像均为直线。则（　　）
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r，轨道周期为T，引力常量为G，则火星的质量为（　　）
A． B． C． D．
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。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，提升过程中电流大小恒为I。则磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
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
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，已知发电机线圈的内阻为，外接定值电阻的阻值为，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
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＋q、－q和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。下列说法正确的是（　　）
A．OA中点的电势不为零 B．OA两点的电势差为
C．电场的方向与x轴正方向成60°角 D．电场强度的大小为
二、多选题
8．下列说法正确的是（　　）
A．图甲是双缝干涉原理图，若只增大挡板上两个狭缝、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，a、b为介质中平衡位置相距的两质点，其振动图像如图所示。则时的波形图可能为（ ）
A． B．
C． D．
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，导体棒两端点a、b的电势分别为、。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。下列说法正确的是（　　）
A． B． C． D．
三、实验题
11．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”。
(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．
C． 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。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．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。
(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= Ω（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-I图像。则待测干电池电动势E= V（保留三位有效数字）、内阻r= Ω（保留两位有效数字）。
四、解答题
13．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，求：
(1)油的折射率。
(2)光在油中传播的速度。
14．如图所示，质量的长木板放在光滑水平面上，木板的上表面和水平平台齐平。滑块、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、的质量均为，弹簧的弹性势能为。现将、间细线绕断，滑块离开弹簧后滑上长木板，最终恰好未从长木板上滑下，滑块与长木板上表面之间的动摩擦因数。滑块可视为质点，经过平台和长木板的衔接点时不损失能量。求：
(1)滑块滑上长木板前的速度大小；
(2)整个运动过程中，长木板所受摩擦力的冲量大小；
(3)长木板的长度及长木板加速过程运动的位移大小。
15．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、带电荷量为的粒子从磁场中的a点以速度向右水平发射，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。a、b距水平虚线的距离均为h，两点之间的距离。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。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A B D B D AD AD BC
11．(1)D
(2)A
(3) 1.85 1.68/1.67
12．(1) 0.58 1.0
(2)
(3) 1.40 1.0
13．(1)
(2)
14．(1)
(2)
(3)，
【详解】（1）滑块a、b弹开的过程中，整个系统动量守恒，则有
由于两物块的质量相等，则有
根据能量守恒律则有
解得
（2）滑块滑上长木板后，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，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
解得
对于长木板而言，根据动量定理则有
（3）根据能量守恒定理可知
代入数据解得，木板的长度为
对于长木板，根据动能定理则有
解得
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（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
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，由几何关系有
解得
由牛顿第二定律有
解得
（2）根据题意，由对称性可知，粒子射出电场时，速度大小仍为，方向与水平虚线的夹角为60°，由几何关系可得
则粒子在电场中的运动时间
解得
沿电场方向上，由牛顿第二定律有
由运动学公式有
联立解得
（3）粒子在磁场中的运动周期
粒子在磁场中的运动时间
解得
又
解得

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