山东省临沂市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含解析）

山东省临沂市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.利用如图所示的装置研究感应电流的产生条件，磁场方向竖直向下，导体棒力B水平，棒2B作下列哪种运

动时，电流表指针不会偏转（）

A.沿竖直方向上下移动B.在水平面内转动

C.在水平面内沿垂直棒向里的方向运动D.沿垂直棒且斜向上的方向运动

2.下列关于光学现象的描述正确的是（）

A.图甲是自然光照射肥皂膜观测到的图样，观察者和光源应该位于薄膜的异侧

B.图乙右侧垫块是两张纸片，当抽去一张纸片后条纹间距变大

C.图丙是牛顿环，出现不等距的明暗相间的条纹，是光的衍射现象

D.图丁是泊松亮斑图像，是光的干涉现象

3.在光滑的水平面上有4、B、C三个完全相同的小钢球，三个球处在同一条直线上，其中C球左侧带有双面

胶贴，开始时B、C两球静止，现2以6m/s的速度与B发生弹性碰撞，然后B与C球发生正碰后粘在一起，贝加

与C球碰撞后的速度大小为（）

OOO

ABC

第1页，共16页

A.3m/sB.4m/sC.5m/sD.6m/s

4.已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆6完成6次全振动，两摆长之差为1.6小，则两单摆摆长〃与〃

分别为（）

A.la=4.0m/b=2.4mB.la=2Am,lb=4.0m

C.la=0.9m,//,=2.5mD.la=2.5m,=0.9m

5.如图所示，水面下有两个单色点光源Si、S2F1比S2离水面近，两个点光源发出的光照亮水面形成的光斑

面积相等，则两种光相比（）

空气

i水;

Ei

A.S2发出的光在水中传播速度更大

B.S2发出的光更不容易产生明显衍射现象

c.S2发出的光在真空中的波长更长

D.经同一干涉装置S2发出的光形成的干涉条纹间距大

6.如图所示为清洗汽车用的高压水枪。设水柱以速度"垂直喷射到车身上，水柱的直径为。。所有喷到车身

的水流约有■!向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为（其余J的水流撞击车身后无反弹顺车流下。由

于水流与车身的作用时间较短，在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。己知水的密度为p,

水流对车身的平均冲击力为（）

2222

A.-^pitDvB.-pnDvC.—pnD2v2D.—pnD2v2

1616

7.如图所示，竖直放置的半圆形玻璃砖可绕过圆心的水平轴转动，圆心。与竖直放置的足够大光屏的距离d

-20cm,初始时半圆形玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心、垂直于光屏射向玻璃砖，在光屏上。1

点留下一光点，保持入射光的方向不变，让玻璃砖绕。点顺时针方向转动a（a<90°）角，光屏上光点也会移

第2页，共16页

动，当a=37°时，光屏上光点位置距离。1点15cm,（sin37°=0.6）o下列说法正确的是（）

A.玻璃砖转动后，光屏上的光点相对于。1点向下移动

B.该玻璃砖的折射率为"

C.该玻璃砖的折射率为1.6

D.当a=45°时，光屏上的光点刚好消失

8.如图为学校实验室常用的双量程电压表的内部结构，其中表头内阻勺=1000。，满偏电流/。=1爪2。当

连接ab时，电压表的量程为3匕连接ac时电压表的量程为15IZ,现在调整防、夫2与勺的连接方式，则电压

表最大量程可达到（）

6aob6c

A.187B.19/C.207D.21V

二、多选题：本大题共4小题，共16分。

9.如图所示，将一根粗细均匀的电阻丝弯成一个闭合的圆环，接入电路中，电路与圆环的接触点。点固定,

P为电路与圆环良好接触的滑动触头，电源的电动势为£内阻为r,闭合开关S,在滑动触头P缓慢地从a点

开始经n点移到q点的过程中，下列说法正确的是（）

B.灯灯先变暗后变亮，电流表的示数一直变小

第3页，共16页

C.灯“先变亮后变暗，电压表的示数先变大后变小

D.电容器C所带电荷量先增多后减少

10.如图（a）为一列简谐横波在t=0.5s时刻的波形图，介质中的两个质点P、Q此刻离开平衡位置的位移分别

为0.54、-0.5X；图（6）是质点Q的振动图像。下列说法正确的是（）

B.波沿工轴负方向传播

C.波的传播速度为4cm/s

D.在0.5s时刻质点P在加速、质点Q在减速

11.在如图甲所示的电路中，已知电源电动势E=6V,内阻r=2O,定值电阻R=40,滑动变阻器最大值为

20。，图乙是滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值心的关系图像，通过以上条件，求出下列各物理

量正确的是（）

A,图乙中滑动变阻器的最大功率P2=1.5W

B.图乙中电阻夫2=12。

C.电源内阻的最大发热功率Pr=1W

D.电源的最大效率?7=77%

12.某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有

一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从力处以10/n/s的初速度向上滑动时，受到滑杆的摩擦力为1

N,滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知

滑块的质量m=0.2kg,滑杆的质量M=0.6kg,4、B间的距离E=1.2m,重力加速度g取lOm/s2,不计空

第4页，共16页

气阻力。下列说法中正确的是（）

A.碰撞后滑块和滑杆的速度为3m/s

B.碰撞过程中滑杆所受合力的冲量大小为1.2N-s

C.碰撞过程中损失的机械能为4.8/

D.碰撞后整体上升的最大高度为0.4爪

第n卷（非选择题）

三、实验题：本大题共2小题，共12分。

13.如图甲所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具

座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_______放置（选填“垂直”或“平行”）o

（2）在某次测量某种单色光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，手轮上的示

数如图乙所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙

所示，此时的示数为mmo

⑶已知双缝间距为0.3EI,屏离双缝距离为1.26。，则这种光的波长是爪（保留2位有效数字）。

14.某同学通过测量小灯泡的/—U图线来研究小灯泡的电阻随电压的变化规律。所用器材如下：

4干电池两节；

A待测小灯泡一只：额定电压为2.5匕电阻约为几欧；

C电压表一只：量程为3U,内阻约为3k0；

D电流表一只：量程为0.64内阻约为0.80；

E.滑动变阻器0〜1000（允许通过的最大电流为0.54）；

第5页，共16页

F.滑动变阻器0〜100(允许通过的最大电流为24)；

G.开关一个，导线若干。

(1)请在图甲中补全实验电路O

(2)滑动变阻器应选用(填器材前的字母标号)。

(3)该同学通过实验作出小灯泡的/—U图像如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电阻约为保留1位

有效数字)。

(4)如果将该小灯泡直接与电动势为内阻为5。的电池连接，此时小灯泡的功率约为W(保留2位有效

数字)。

四、计算题：本大题共4小题，共48分。

15.篮球气压过高或过低都会影响篮球的弹性和手感，从而影响球员的技术发挥。简易的测试方法是在平坦

的硬质水平地面上，让篮球从1.80根的高度自由落下，反弹高度在1.25a至1.45/n之间即表示篮球气压正常。

某次体育课上，老师将一质量机=0.50kg的篮球从H=1.80m的高度处由静止释放，球与水平地板撞击后反

弹上升的最大高度为h=1.35m,于是老师确定该篮球充气较好。已知篮球与地面接触的时间为t=0.10s,

忽略空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。求：

(1)篮球反弹后弹起瞬间的速度大小；

(2)篮球与地板碰撞过程中，地板对篮球的平均冲力的大小(结果保留2位有效数字)。

16.简谐运动是常见且重要的运动形式。把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球

套在光滑的杆上，能够自由滑动。弹簧的质量与小球相比可忽略，小球运动时空气阻力也可以忽略。小球

的运动就是简谐运动。如图所示，小球以点为平衡位置在仄。两点之间做简谐运动，B、C相距30cm。小

球经B点时开始计时，经过0.45s小球第一次到达C点，设向右为正方向，求：

jwWWWVQ-^^------------

BOPC

(1)小球经3.6s通过的路程，及此时相对平衡位置的位移；

(2)小球经B点时开始计时的振动方程；

第6页，共16页

⑶小球自8点第五次运动到P点的时间(如图，P点在。点右侧7.5cm处)o

17.某透明介质的横截面如图所示，截面由半径为R的半圆弧力ED和一个长方形力BCD组成，。点为圆弧圆心,

4。为直径，一单色光线从圆弧上G点沿垂直于BC边的方向入射，已知该透明介质的折射率为n=|,折射光

线恰好在F点发生全反射，尸点为BC中点，光在真空中的传播速度为c,sin37°=3求：

(1)入射光线HG在G点的入射角的正弦值；

(2)光线在F点发生全反射后从4E弧上的M点射出，请在图中画出出射光线；

(3)该光在介质中从G点传到M点的时间t。

18.如图所示，一滑板的上表面由长度为S的水平部分和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止

于光滑的水平面上。物体P(可视质点)置于滑板上面的4点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为〃=0.1。

一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于。'点，另一端系一质量为爪o的小球Q，小球Q位于最低点时与

物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与。'同一高度(细线处于水平拉直状态)，然后由静止释放,

小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知细线长L=1.8m,小球的质量为mo=0.1kg,

物体P的质量为m=0.2kg,滑板的质量为M=0.6kg,水平轨道长S=1m,圆弧轨道半径R=0.2m,重力加

速度g=10m/s2,不计空气阻力。求：

(1)小球Q与物体P碰撞后瞬间细线对小球拉力的大小；

(2)物体P在滑板上飞出后相对C点的最大高度；

(3)物体P再次运动到圆弧最低点B时对滑板压力的大小。

第7页，共16页

答案和解析

1.【答案】A

【解析】4当导体棒力B沿竖直方向上下移动，不切割磁感线，不产生感应电流，则电流表不会偏转，故/

正确；

BCD.当导体棒48在水平面内转动，或在水平面内沿垂直棒向里的方向运动，或沿垂直棒且斜向上的方向运

动，都要切割磁感线，将产生感应电流，则电流表指针会偏转，故8CD错误。

故选N。

2.【答案】B

【解析】4图甲中薄膜干涉是薄膜的前后两个表面反射的光发生干涉形成的，故观察者和光源应该位于薄膜

的同侧，故/错误；

8.图乙中当抽去一张纸片后，楔形空气层的顶角变小，空气层厚度发生相同变化的横向跨度变大，条纹间距

变大，故8正确；

C图丙是牛顿环，出现不等距的明暗相间的条纹，是光的干涉现象，故C错误；

D图丁是泊松亮斑图像，是光的衍射现象，故。错误。

故选瓦

3.【答案】A

【解析】设三个球的质量均为小，由于4B发生弹性碰撞，故4B碰后，4的速度为零，B的速度为%=6

m/s,根据动量守恒定律可得mv0=2mv

代入数据解得v=3m/s

故选/。

4.【答案】C

【解析】设单摆a完成10次全振动的时间为t,则单摆a的周期Ta=^

单摆b的周期为兀=：

根据单摆周期7=2兀%

可知ab单摆的周期分别为几=2兀J^=^,Tb=2n=j

又因为lb-la=l.6m

联立以上解得la=0.9m,lb-2.5m

第8页，共16页

故选Co

5.【答案】B

【解析】4由题意，Si比S2离水面近，两个点光源发出的光照亮水面形成的光斑面积相等，由几何知识可

知Si在水面处发生全反射的临界角较大，根据sinC=(，可知Si发出的光在水中的折射率较小，根据u=

(可知Si发出的光在水中传播速度更大，故/错误；

BC.Si发出的光在水中的折射率较小，则频率较小，由％=，，可知Si发出的光在真空中的波长更长；根

据发生明显衍射现象的条件可知，Si发出的光更容易产生明显衍射现象，S2发出的光更不容易产生明显

衍射现象，故3正确，C错误；

。根据dx=3，%>42,可知经同一干涉装置Si发出的光形成的干涉条纹间距大，故。错误。

故选瓦

6.【答案】D

【解析】取水流的速度方向为正方向，假设在一段很短的时间戊内，喷到车身上水的质量为/小，则4巾=

pSvAt=p7l(^)2vAt

设车身对水流的平均冲击力大小为F,则对质量为/租的水，根据动量定理有一R/t=1/lm(

(0—v)

联立两式得F=^PTJ:D2V2

根据牛顿第三定律可得，水流对车身的平均冲击力为亮pi》》。

故选。。

7.【答案】C

【解析】4作出玻璃砖旋转后的光路图如图所示

第9页，共16页

由图可知，旋转后光屏上的光点相对于01点向上移动，/错误；

BC,根据上述光路图可知，入射角i=37°

由几何知识可知tanz01002=^^|j=|

解得乙01。。2=37°

由几何知识可得，折射角r=2x37°=74°

故该玻璃砖的折射率为71=黑=呼箓=2cos37°=1.6

B错误,C正确；

D根据上述分析可知，发生全反射的临界角sinC=-=1

71o

当玻璃砖转动45。时，此时入射角r=45°

而sin45°=字＞sinC

不是刚好光点消失时的角度，。错误。

故选Co

8.【答案】B

【解析】由题意可知接好时，根据欧姆定律则有/g(Rg+%)=Uab

接ac时，则有/g(Rg+%+/?2)=

4

代入数据解得Ri=2000/2,R2=1.2x1012

当如图连接时

第10页，共16页

电压表最大量程为U=IgRg+(/g+誉)&=19U

故选瓦

9.【答案】AD

【解析】A8C.闭合的圆环，接入电路中，接触点。点与P间电阻丝并联接入到电路中，在滑动触头P缓慢地

从加点开始经几点移到q点的过程中，圆环接入到电路中的总电阻先变大后变小，故外电路中的总电阻先变

大后变小，根据闭合电路欧姆定律有/=$7

“外十V

可知干路电流/先变小后变大，故流过灯乙2的电流先小后变大，则灯乙2先变暗后变亮，根据

可知灯L2的电压先变小后变大；根据闭合电路欧姆定律有U=E-Ir

可知路端电压即电压表示数先变大后变小；环与灯Li并联电路的电压为0并=U-6

可知U并先变大后变小，灯灯先变亮后变暗，根据八=覆

可知流过灯灯的电流人先变大后变小，则流过电流表的电流心=/一A

可知〃先变小后变大，则电流表的示数先变小后变大，故N正确，8c错误；

D由电路图可知，电容器C两端的电压等于灯灯两端的电压，即U并，故电容器的电压先变大后变小，根

据Q=CU并

可知电容器C所带电荷量先增多后减少，故。正确。

故选40。

10.【答案】BCD

【解析】由图3)可知t=0.5s时质点Q沿y负方向振动，结合图(①，根据“上、下坡”法可知该波沿万

轴负方向传播，4错误，8正确；

C由图(a)可知，该波的波长4=24cm,由图(b)可知，该波的周期T=6s,故该波的波速为u=(=今TH

/s=4cm/s

C正确；

D由图(a)可知，t=0.5s时，质点P从正向位移向平衡位置振动，做加速运动，质点Q从负方向向远离平衡

位置振动，做减速运动，。正确。

故选8cO。

11.【答案】AB

pE2

【解析】4滑动变阻器的功率为P=Q+-rMK+-rRKp)y2Rp=—…而2rKp+-r-rnJ

第11页，共16页

根据数学知识可知，当滑动变阻器接入电路阻值为%=r+R=6。

滑动变阻器的功率最大，为4、=袅皿=

02=4式（7-VKR）4X6L5W

故/正确；

已由图乙可知滑动变阻器的阻值为R=时与阻值为R时消耗的功率相等，则有（

P302万~rK-rY=

解得R2=12。

故2正确；

C当滑动变阻器接入电阻阻值为0时，电路电流最大，电源内阻的发热功率最大，则有耳=（六7）2「=（备

）2X2W=2W

故C错误；

D电源的效率为4=或詈TyX100%=肃*x100%=丁七x100%

可知外电阻R外越大，电源的效率越高，则当滑动变阻器接入阻值最大时，电源的效率最高，电源的最大

效率为T]=J；｝

K十Kpm十丁x100%=4「+ZU+ZX100%«92.3%

故。错误。

故选/瓦

12.【答案】BC

【解析】4题意知滑块受到的摩擦力大小f=lN,初速度为=10m/s,设滑块碰滑杆前瞬间速度大小为v

,对滑块，由动能定理得一（mg=1w2一段机诏

解得v—8m/s

规定向上为正方向，对滑杆、滑块，由动量守恒有=（爪+M）v共

联立以上解得碰撞后滑块和滑杆的速度"共=2m/s

故/错误；

8.由动量定理可知，碰撞过程中滑杆所受合力的冲量大小I=共—0=0.6X2N♦s=1.2N-s

故8正确；

C由能量守恒可知，碰撞过程中损失的机械能/5=加"2一3机+M）vL

联立以上解得/E=4.8/

故C正确；

第12页，共16页

。.由竖直上抛规律可知，碰撞后整体上升的最大高度为％=聂==0.2m

乙gzxxu

故。错误。

故选BCo

13.【答案】⑴平行

(2)15.375(15.373,15.374,15.376,15.377)

(3)6.5x10-7

【解析】(1)该实验中单缝的作用获得线光源，而双缝的作用获得相干光源，二者应相互平行。

(2)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以第6条亮条纹中心所在刻度为

久6=15mm+37.5x0.01mm=15.375mm

(3)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以第1条亮条纹中心所在刻度为打=2mm+33.5X

0.01mm=2.335mm

所以相邻亮条纹的间距为/X=也萨1=2.608mm

根据Ax=/I

代入数据解得A=竿=650nm

(2»

(3)6

(4)0.45(0.41-0.49)

【解析】(1)待测小灯泡电阻约为几欧，则应采用电流表外接法，补全实验的电路图如图

第13页，共16页

(2)由甲图可知，滑动变阻器采用分压式接法，应选用最大值较小的滑动变阻器，在进行实验时更灵敏，实

验误差更小。

故选Fo

(3)由题知，额定电压为2.5V,故在乙图中找到对应的电流约为0.4L4,则小灯泡正常工作时的电阻约为R=

U2.5„，

7=水=6°n

(4)如果将该小灯泡直接与电动势为内阻为5。的电池连接，形成一个闭合电路，且两节干电流的电动势为E

=3匕设小灯泡两端的电压为U,流过的电流为/,根据闭合电欧姆定律有后=[7+)

变形得U=-Ir+E

代入数据可得U=—5/+3

故在图乙中作出此时电源的/—U,如图所示

可知此时两图像的交点对应的横、纵坐标，即为小灯泡两端的电压和流过和电流，即U=1.4匕7=0.3271

则此时小灯泡的功率约为P=UI=1.4义0.32W=0.448勿~0A5W

15.【答案】(1)设篮球弹起瞬间速度大小为以，篮球上升过程有诏=2gh

解得"2=3pm/s=5.20m/s

(2)篮球落地时的速度大小为次，篮球下降过程有vl=2gH

解得Vi=6.00m/s

设地面对篮球的平均作用力F,规定向上为正方向，由动量定理有(尸一血9)1=m"2—6(一巧)

解得F=61N

第14页，共16页

16.【答案】⑴由题意可知振幅A=15cm，周期T=0.9s,振子在一个周期内通过的路程为44，故t=3.6

s内，小球通过的路程s=亨x42=164=240cm

4个周期小球正好回到初始位置B点，故位移为x=-15cm

（2）小球由B点开始振动的振动方程为x=4sin（3t+"）=4sin（竿t+@）

当t=0时*=—15cm,可得小球的振动方程久