山东省滨州市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含解析）

山东省滨州市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

第I卷（选择题）

一、单选题：本大题共8小题，共24分。

1.“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高

效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列

说法正确的是（）

A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波

B.稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场

C.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息

D.电磁波的速度等于光速

2.图甲是水波的衍射现象，图乙是两列水波的干涉现象。下列说法正确的是（）

A.增大图甲缝隙的宽度，衍射现象更加明显B.减小图甲波源的频率，衍射现象更加明显

C.图乙中两列水波的振幅必须相同D.图乙中两列水波的频率可以不同

3.如图，甲为磁流体发电机原理示意图，乙为速度选择器原理示意图，丙为质谱仪原理示意图，丁为回旋

A.图甲中将等离子体喷入磁场，4、B之间产生电势差，力板是发电机的正极

B,图乙中粒子沿着图示虚线路径通过速度选择器时，粒子速度大小为微

C.图丙中质量为小电荷量为q的粒子在磁场中轨道半径为

D.图丁中仅增大加速电压U,粒子的最大速率增大

4.如图，用轻杆控制小球在竖直平面内围绕。点做顺时针匀速圆周运动，小球质量m=1kg,线速度u=

/s,周期T=ls,重力加速度g取10m/s2。4B为水平直径，小球从4点转动半圈至B点的过程中，轻杆对

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小球作用力冲量的大小是（）

C.3N•sD.7N•s

5.如图，电源的电动势E为12%小灯泡L规格为“21/4勿”，电阻R为80。电动机的额定电压U为8V,线圈

的电阻R”为0.5。。闭合开关S,小灯泡L和电动机M都正常工作。下列说法正确的是（）

A.电源的内电阻为0.50B,电动机线圈电阻的热功率为2W

C.电动机的机械功率为7.5WD.电源的效率约为67%

6.如图，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与质量为机的滑块B相连。B在水平面M、N两点间做

振幅为4周期为7的简谐运动，。点为平衡位置，B通过。点时速度大小为九当B运动到N点时，在B上轻放

一个质量也为小的滑块C,B、C一起做简谐运动，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

^WWWWNAAAA/MB

）〃〃〃〃/〃〃〃〃〃〃，/〃，/〃，/〃/）〃/，

MON

A.BC之间的动摩擦因数至少为籍

B.BC一起做简谐运动时，振动周期为T

C.BC一起做简谐运动时，经过。点的速度大小为u

D.若B运动到。点时，在B上轻放C,B、C立即粘合一起做简谐运动，其振幅会大于力

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7.如图，光滑水平面上放着截面为半圆形的光滑凹槽M与物体N,且两者不粘连，小球从图示位置由静止释

放，凹槽半径为R,小球、凹槽M和物体N三者质量相同。下列说法正确的是（）

B,当小球运动到最低点时M向右运动的位移为（R

C.当小球运动到最低点时M、N分离

D.小球沿圆弧向左运动到最高点时对地的速度大小为零

8.如图甲，。点为单摆的固定悬点，在其正下方的P点有一个钉子，在竖直平面内将质量为根的小球拉到a点,

由静止释放小球（摆角很小），。4为不可伸长的细绳长为1.6小。从某时刻开始计时，绳中的拉力大小F随时

间t变化的关系如图乙。已知。很小时用弧度表示的8与它的正弦sine近似相等，重力加速度g取10zn/s2,小

球可视为质点，忽略一切阻力。下列说法正确的是（）

A.F2+2F3=3mgB.4B的弧长与BC的弧长相等

C.%=0.3?rsD.OP之间的距离为0.8m

二、多选题：本大题共4小题，共16分。

9.如图，把上表面为平面、下表面为球面的凸透镜a放在水平玻璃板B上。用红光垂直于透镜的上表面向下

照射，从上向下观察，可以看到明暗相间的同心圆环状条纹，这些条纹叫牛顿环。下列说法正确的是（）

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A.干涉条纹是由A上表面的反射光线和B上表面的反射光线叠加形成

B,由内向外条纹越来越密集

C.若玻璃板B的上表面有一个小凸起，该处条纹向外弯曲

D.若用蓝光照射，条纹变稀疏

10.一列沿久轴正方向传播的简谐横波，t=0时波形如图中实线所示，t=0.5s时波形如图中虚线所示，质点

振动周期为T。已知0.3s<T<0.5s。下列说法正确的是（）

A.t=0.5s时质点P沿y轴正方向运动

B.波的周期为2.0s

C.质点P在。〜0.5s内沿x轴正方向迁移30nl

D.波的传播速度大小为60M/S

11.甲图电路中电源和灯泡的U—/图线分别为乙图中的a、b,图线交点坐标为（U2J2），图线b在交点的切线

与横轴交点坐标为。3,。），图线a与横、纵轴交点的坐标分别为（A,。）、下列说法正确的是（）

A.电源的电动势大小石=力B.电源的内电阻大小r=£

C.该电路中灯泡的电阻大小&=的D.该电路中灯泡的电阻大小&=当;

12.2022年，我国阶段性建成并成功运行了“电磁撬”，创造了大质量电磁推进技术的世界最高速度纪录。

一种两级导轨式电磁推进的原理如图。两平行长直金属导轨固定在水平面上，导轨间垂直安放金属棒。金

属棒可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨接触良好，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回,

图中电源未画出。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B与回路电流i的关系式为B

=ki（k为常量）。金属棒被该磁场力推动，当金属棒由第一级区域进入第二级区域时，回路中的电流由/变为

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2/o已知两导轨内侧间距为3每一级区域中金属棒被推进的距离均为s,金属棒的质量为机。下列说法正确

的是()

第一级区域:第二级区域

A.金属棒在第一级区域内的加速度大小的=臂

B.金属棒在第二级区域内受到的安培力大小F=2kRL

C.金属棒经过第一、二级区域的时间之比匕汇2=(1+A/5):1

D.金属棒离开第二级区域时速度大小u=转运

第n卷(非选择题)

三、实验题：本大题共2小题，共16分。

13.某实验小组“验证动量守恒定律”实验装置如图L入射小球的质量为=20.0g,被碰小球的质量为爪2

(1)对该实验的注意事项，下列说法正确的是()

4两球半径的大小可以不同

A斜槽末端必须保持水平

C.实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸位置要始终不变

D斜槽必须光滑且小球每次释放的位置不变

(2)测量小球落点位置时，刻度尺水平放置，。刻度对准。点，完成下列问题：

a不放被碰小球，入射小球单独释放时，落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次试验，白纸上留下了10个

印迹如图2所示，正确读出。P=cmo

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b.实验中测得。M、ON的数据，在误差允许的范围内，若表达式成立（用。P、OM、ON表示

）,则小球碰撞前后动量守恒。

14.实验方案对实验测量的精度有直接影响。某学习小组对“测量电源电动势和内电阻”实验方案进行探究。

实验室提供的器材有：

4干电池一节（电动势约1.5乙内阻小于1。）；

2.电压表（量程3匕内阻约为10k。）；

C电压表（量程15匕内阻约为20k。）；

D电流表（量程0.64内阻约为0.50）；

£.电流表（量程34内阻约为0.20）；

E滑动变阻器（最大电阻10。，额定电流1.04）;

G.定值电阻&=1.012；

a.开关，电线若干。

（1）要使实验误差较小且操作方便，本实验可选择的电压表是,电流表是。（填器材前字

母代号）

（2）下列实验方案最合理的是（）

（3）该小组选择好实验电路后，通过调节滑动变阻器，记录下电压表读数U及电流表读数/,并作出U-/图像。

根据图像可得干电池的电动势石=内阻r=。。（结果均保留两位有效数字）

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4UN

15.如图，容器中盛有某种液体，PM为液面，从容器底部4点发出单色光，射到液面上的。点，折射后照到

器壁上的B点。已知/\4=避3OP=L,0M=3L,液体的折射率为避，光在空气中的传播速度为以求：

(1*点到液面的距离由

(2)光从4到B的传播时间t。

16.滨州市政府为给市民提供多样化、个性化的出行服务，打造滨州公共交通绿色出行新模式，滨州公共汽

车有限公司推出定制化巴士服务，即“网约巴士”。网约巴士采购厦门金旅XML6606系列城市客车，是一

种零排放纯电动汽车，该电动汽车配备的电池参数为：总电压为620八电池容量1104%,采用220U普通电

压充电，一次完全充电需该电动汽车的电能转化为机械能的效率为80%,充满电最高航可达110km。

(1)充电电流的大小；

(2)行驶过程中平均阻力的大小(结果保留整数)。

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17.扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆，其简化模型如图。/、II两区域为边

界平行宽度为L的匀强磁场，磁感应强度分别为名、B2,磁场方向相反且垂直纸面，两磁场区域相距为小

一质量为电量为一q的粒子，从/区左侧边界4点平行于纸面射入磁场，入射速度为火且与水平方向夹角。

=30°,从/区右边界出射速度与水平方向夹角也为30。。粒子的重力不计，求：

:与I'B2"if

XXX•••

*x•••

XXX•••

；XXX•••

XXX•••

!XXX

—心一*1<-L—>K-z—

(1)当的大小及粒子在/区运动的时间ti；

(2)若粒子能返回/区域，外大小应满足的条件；

(3)粒子从4点射入磁场到返回/区域左边界所用最长时间切。

18.如图，在水平地面上放着物块P、Q,用轻质细绳连接在一起，且P、Q间有一根压缩的轻质弹簧(未拴接

),物块N放置在木板M的最右端。现将细绳剪断，弹簧恢复原长后物块P向右滑行一段距离，与木板M发生

弹性碰撞。在以后的运动过程中，物块N恰好未从木板M上掉落。已知物块P、Q的质量分别为nip=5kg、mQ

=10kg,压缩弹簧的弹性势能7=1351,木板M的质量为THM=1kg,物块N的质量为gy=跳9,N与M间

的动摩擦因数%=0.1,地面上。点左侧光滑，。点右侧木板M与地面间的动摩擦因数为“2=015,。点右侧

物块P与地面间的动摩擦因数为“3=。4。物块P、Q、N均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重

力加速度g取10M/S2。求：

g工jM」

IkAWWw1||J

o

(1)弹簧恢复原长时，物块p的速度大小；

(2)物块P与木板M碰撞后瞬间各自速度大小；

(3)木板M的长度；

(4)最终物块P与木板M右端的间距。

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】4麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故/错误；

区稳定的电场周围不能产生磁场，稳定的磁场周围也不能产生电场，故2错误；

C电磁波和声波都可以传递信息，故C错误；

D电磁波的速度等于光速，故。正确。

故选。。

2.【答案】B

【解析】AB.根据产生明显衍射现象的条件可知，增大图甲缝隙的宽度，衍射现象更加不明显；减小图甲波

源的频率可增加波长，可使衍射现象更加明显，选项/错误，2正确；

CD.频率相同的波才能发生干涉，则图乙中两列水波的频率必须相同，但是振幅不一定必须相同，选项CD

错误。

故选瓦

3.【答案】C

【解析】4图甲中将等离子体喷入磁场，根据左手定则可知，正离子受到的洛伦兹力向下，负离子受到的洛

伦兹力向上，则力板是发电机的负极，B板是发电机的正极，故/错误；

8.图乙中粒子沿着图示虚线路径通过速度选择器时，则有qvB=qE

解得粒子速度大小为u4

故8错误；

C.图丙中，粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得9。=扣廿

在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得=

联立解得粒子在磁场中轨道半径为r=

故C正确；

D图丁中，当粒子在磁场中的轨道半径等于。形盒半径R时，粒子速度最大，则有=叱掾

解得小,=管

可知仅增大加速电压U,粒子的最大速率不变，故。错误。

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故选Co

4.【答案】D

【解析】根据动量定理可得/斤一小91=爪。一爪(一")，t=21,

代入数据解得1F=7N-S

故选Do

5.【答案】C

【解析】4由题可知，电源内阻的电压%=£1—/—U=2IZ

电路中的电流/=#=24

uL

故电源的内阻「=牛=1。

/错误；

8.由于定值电阻R和电动机并联，故UR=U=8U

通过定值电阻的电流及=等=14

通过电动机线圈的电流IM-I-1R=\A

电动机线圈内阻的热功率P热=I^RM=0.5皿

B错误;

C电动机消耗的电动率为PM="M=8勿

结合上述结论可得，电动机的机械功率「机=PM—P热=7.51V

C正确；

D电源的效率坦x100%=83.3%

D错误。

故选a

6.【答案】D

【解析】48c恰好不发生相对滑动时有kA={M+m)a

对C有pmg=ma

L-A

所以〃=(M+„i)g

故N错误；

8.根据简谐运动的周期公式可得，BC一起做简谐运动时，振动周期为7=2兀古五＞2兀裳=7

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故8错误；

C根据能量守恒定律可得，在N点时弹簧的弹性势能不变，但总质量增大，所以BC组成的系统到达平衡位

置时动能不变，速度减小，故C错误；

D若B运动到。点时，在B上轻放C,系统总动能增大，BC到达最大位移处时弹簧的弹性势能增大，弹簧的形

变量变大，则振幅大于4故。正确。

故选。。

7.【答案】C

【解析】4小球与凹槽M、物体N所组成的系统在水平方向上合外力为0,水平方向动量守恒。竖直方向合

外力不为0,竖直方向动量不守恒。故N错误；

2.小球运动到最低点的过程，根据动量守恒有

m—=2m—%2

tt

且

+%2=R

解得M向右运动的位移

R

X2=3

8错误；

C当小球运动到最低点前，MN一起向右运动，到最低点之后，M受到小球斜向左的压力做减速运动，所以

在最低点时M、N分离，C正确；

D在最低点时小球与M具有水平方向的速度，与N分离之后，小球与M、N在水平方向上动量守恒，小球沿

圆弧向左运动到最高点时与M具有共同的水平速度，由于N的速度不为零，因此小球和M的速度不为零，D

错误。

故选Co

8.【答案】A

【解析】C.线圈在B点受到的拉力与重力的合力提供向心力，设小球经过B点的速度为也，则有尸一=

V2

~L

可得：F=mg+m—

BC段摆长小，所以经过B点向C运动时绳子的拉力较大，可知。〜曲内应该对应着摆球在CB之间的摆动to〜

3to内应该对应着摆球在82之间的摆动。

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当摆球在BA之间摆动时T=4t0=2兀3=27r募

解得to=0.27TS

选项C错误；

2

4当摆球在84之间摆动时，设摆角为。，贝！J2=agcosa,mgl(l—cosa)=|mv,F2=mg+

解得F2+2F3=3mg

选项4正确；

D在BC间摆动时T'=2to=27r-

7g

可得l'=h=0.4m

4

选项。错误；

1

A设右侧最大摆角为a,左侧最大摆角/?,由于mgl(l-cosa)=-mv2=-cos/?)

可得4coscr—cosy?=3

°

因cos。=1—2sinz-

带入解得si舒ny=，i

因a、0较小，则可认为sin：=£

可若另

根据弧长x=的弧长与BC的弧长之比为2:1,选项8错误。

故选4。

9.【答案】BC

【解析】4凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反

射光叠加形成的，故/错误；

8.因为圆面是曲面不是平面，所以光程差不是均匀增加的，所以从凸透镜中心向外，圆环半径不是均匀增大,

而是越来越密集，故8正确；

C若玻璃板B的上表面有一个小凸起，该处光程差减小，所以条纹向外弯曲，故C正确；

D由于蓝光的波长较红光短，若照射单色光的波长减小，则会造成相应条纹间距减小，故。错误。

故选BCo

10.【答案】AD

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【解析】4由同侧法可知，t=0.5s时刻质点P沿y轴正方向运动，故/正确；

1

A根据题意可知t=^T+nT(n=0,1,2……),0.3s<T<0.5s

解得n=l,T=0,4s

故2错误；

C波在传播过程中，质点在各自平衡位置附近振动，不会随波迁移，故C错误；

D由图可知，该波的波长为24zn,则波的传播速度为u=手=60zn/s

故。正确。

故选/D。

11.【答案】AB

【解析】A8根据U=E—6，可知电源的U—/图线与纵轴的交点表示电源电动势，故电源的电动势大小E

=U]

U—/图线的斜率表示电源的内阻，故「=的

11

43正确；

CD当只有电源与小灯泡形成闭合回路且通过的电流为，2时，小灯泡的电阻为&=华

而由于有滑动变阻器电路的存在，此时通过小灯泡的电流为/2,8错误。

故选48。

12.【答案】AC

【解析】4由题意可知第一级区域中磁感应强度大小为

B1=kl

金属棒经过第一级区域时受到安培力的大小为

F=BJL=kI2L

根据牛顿第二定律可知，金属棒经过第一级区域的加速度大小为

2

F=--=kI--L---

mm

A正确；

区第二级区域中磁感应强度大小为

B2=2kl

金属棒经过第二级区域时受到安培力的大小为

F'=B2-21L=4kRL

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2错误；

C金属棒经过第二级区域的加速度大小为

F'4kL

f7Q-----R-------

mim

则金属棒经过第一、二级区域的加速度大小之比为

。1：。2=1:4

金属棒经过第一级区域的过程有

12

s=

金属棒经过第二级区域的的过程有

12

s—口1/1/2+2a2t2

联立解得金属棒经过第一、二级区域的时间之比

11：「2=(1+4)：1

C正确；

D金属棒从静止开始经过两级区域推进后，根据动能定理可得

,1

Fs+Fs=2mvz7—

解得金属棒从静止开始经过两级区域推进后的速度大小为

。错误。

故选NC。

13.【答案】(1)BC

(2)22.002OP=2OM+ON

【解析】(1)4两球的大小必须相同，保证对心碰撞，N错误；

8.斜槽末端必须保持水平，以确保小球做平抛运动，8正确；

C.实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸位置要始终不变，便于确定小球落点的位置，C正确；

D斜槽是否光滑对小球平抛运动没有影响，同一组实验中，每次释放小球的位置不变，以保证到达底端时

平抛的速度相同，。错误。

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故选2C。

(2)[1]由于刻度尺的分度值为Irmn,估读到分度值的下一位，故其读数为22.00cm；

[2]根据动量守恒定律可得小1%=爪1%+m2v2

变形为+m2~

整理可得20P=2OM+ON

14.【答案】(1)BO

(2)4

(3)1.50.72

【解析】由于电源的电动势为1.5U,电压表选择0〜3U的即可，故电压表选3；

F

[2]电路中的最大电流/max=而工两=14

综合其它因素，电流表选择。〜0.64，即电流表选择D。

(2)因干电池的内电阻相当小，电压表的读数变化很小，将定值电阻与电源串联以增大等效内阻；由于电流

表的内阻未知，为减小误差，故应采用相对电源的外接法。

故选/。

(3)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得U=E-/(Ro+r)

故在U—/图像中，其纵截距为电源的电动势，即E=1.5U

其斜率的绝对值为Ro+「=卜="

代入数据可得R0+r=噜署据=172。

U.DO

解得r=0.7212

15.【答案】(1)如图所示

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OPOM

设光线从4射向。点入射角为国,折射角为92,则根据几何关系有sing=加群标，sin3=凝与也

又「普

得d=3L

(2)光在液体中传播的时间以=?，又

光在空气中传播的时间均=W

得'=打+勿=学

16.【答案】(1)电功为W=qUi

充电功率为p=?

充电电流为/迷

方程联立，解得充电电流的大小/=3104

(2)行驶过程中平均阻力大小等于平均牵引力大小，则由W有用=勿x80%=尸阻s

解得行驶过程中平均阻力的大小尸阻=1786N

17.【答