贵州省铜仁市2024-2025学年高二上学期期末检测物理试题
一、单选题
1．在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有（ ）
A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
B．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低
C．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同
D．平静的水面上，下落的雨滴形成的水波可以组成复杂而美丽的图案
2．如图所示，三个相同的灯泡、、，电阻可忽略的电感线圈L，D为理想二极管，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S的瞬间，立即变亮，、逐渐变亮
B．闭合开关S的瞬间，立即变亮，、逐渐变亮
C．断开开关S的瞬间，立即熄灭，、逐渐熄灭
D．断开开关S的瞬间，立即熄灭，、先闪亮一下然后逐渐熄灭
3．如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，分析这个实验，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
B．断开开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
C．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向左移动，电流表G中有的感应电流
D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G中有的感应电流
4．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图所示正弦规律变化，设线圈总电阻为2Ω，则（ ）
A．t=0时，线圈平面平行于磁感线
B．t=1s时，线圈中的电流改变方向
C．t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大
D．一个周期内，线圈产生的热量为16π2J
5．从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了运动方向，对地球起到了保护作用。地磁场的示意图（虚线，方向未标出）如图所示，赤道上方的磁场可看成与地面平行，若有来自宇宙的一束粒子流，其中含有α、β、γ射线以及质子，治与地球表面垂直的方向射向赤道上空，则在地磁场的作用下（ ）
A．质子向北偏转
B．γ射线向东偏转
C．α射线向东偏转
D．β射线沿直线射向赤道
6．如图所示，边长为L的正方形区域充满随时间变化的匀强磁场，该磁场的方向与正方形区域垂直，其磁感应强度随时间变化关系为，半径为r的n匝圆形线圈置于正方形区域之外，线圈中产生的感应电动势大小为（ ）
A．0 B．
C． D．
7．质谱仪的原理如图所示，虚线AD上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中，C，D间有一荧光屏。离子源产生a、b两种电荷量相同的离子，无初速度进入加速电场，经同一电压加速后，垂直进入磁场，a离子恰好打在荧光屏C点，b离子恰好打在D点，离子重力不计，则（ ）
A．a、b离子均带负电
B．a离子质量比b离子的大
C．a、b离子在磁场中的运动时间相等
D．a离子在磁场中的运动速度比b的大
二、多选题
8．周期为2s的简谐横波沿x轴传播，该波在t=0时刻的波形如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该波的波速为5m/s
B．该波的波长为15m
C．在0~3s内，质点b通过的路程为0.6m
D．若质点a在t=1.5s时到达波峰位置，则该波沿x轴负方向传播
9．如图所示，理想变压器原副线圈匝数相同，原线圈一端有a、b两接线柱，a是原线圈的一端点，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，在原线圈c、d两端加上交变电压，从某时刻开始计时，其瞬时值表达式为，则（ ）
A．当时，电压表读数为0
B．当单刀双掷开关分别与a、b连接时，电压表的示数比为1：2
C．当单刀双掷开关分别与a、b连接时，电流表的示数比为1：2
D．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电流表示数减小
10．如图所示，由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的3倍，现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的边界水平，且磁场的宽度大于线圈的边长，不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终在同一竖直面内，上、下边保持水平，甲的下边开始进入磁场时做匀速运动，下列判断正确的是（ ）
A．乙进入磁场的过程中做匀速运动
B．甲和乙进入磁场的过程中，安培力的冲量之比为1：3
C．甲和乙进入磁场的过程中，通过导线的电荷量之比为1：9
D．甲、乙穿出磁场的过程中，产生的焦耳热相同
三、实验题
11．如图甲所示，某学习小组在实验室做“探究周期与摆长的关系”的实验，
(1)若利用拉力传感器记录拉力随时间变化的关系，由图乙可知，该单摆的周期T= s。
(2)在多次改变摆长后测量，根据实验数据，利用计算机作出周期与摆长的关系（T2-l）图线，并根据图线拟合得到方程T2=kl，由此可知当地的重力加速度g= （用k、π表示）。
12．某学习小组设计了如下的碰撞实验，探究其中的能量损耗问题，实验装置如图甲所示，该小组准备了质量分别为0.20kg、0.20kg、0.40kg的滑块A、B、C，滑块A右侧带有自动锁扣，左侧与穿过打点计时器（图中未画出）的纸带相连，滑块B、C左侧均带有自动锁扣，打点计时器所接电源的频率f=50Hz。调整好实验装置后，在水平气垫导轨上放置A、B两个滑块，启动打点计时器，使滑块A以某一速度与静止的滑块B相碰并粘合在一起运动，取下纸带；用滑块C替代滑块B，保持其余条件不变，重复上述实验过程，纸带数据如图所示。
(1)由题意可知， 纸带为A与B实验时打下的纸带。（填“乙”或“丙”）
(2)根据纸带记录的数据，滑块A与B碰撞过程中系统损失的动能为0.45J，滑块A与C碰撞过程中系统损失的动能为 J。（计算结果保留2位有效数字）
(3)根据实验结果可知，被碰物体质量增大，系统损失的动能 （填“增大”“减小”或“不变”）。
四、解答题
13．如图甲所示，一个质量m=2kg的物块静止在水平面上，现用水平力F向右拉物块，F的大小随时间变化的关系如图乙所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1)0~5s内，水平力F的冲量大小；
(2)0~5s内，物块的最大速度。
14．如图所示，两竖直平行金属板A、B间存在水平向右的加速电场，AB板间电势差为U0，质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子均由静止进入加速电场，然后沿水平金属板CD的中心轴线方向进入偏转电场，已知CD两板间距为d，板长为，带电粒子刚好从金属板C的右边缘射出电场，进入CD右侧的足够大范围的磁场，以CD的中心轴线右端为坐标原点，以CD的中心轴线方向为x轴建立坐标系，沿x轴放置足够长的粒子收集板P，粒子刚好能垂直打在收集板P上，不计粒子的重力。求：
(1)粒子进入偏转电场的速度大小；
(2)粒子出偏转电场时的速度与y轴正方向的夹角；
(3)磁场的磁感应强度大小。
15．如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨宽度为L，导轨电阻不计。质量分别为m和的金属棒b和c静止放在水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直且电阻均为R。图中虚线往右有范围足够大、磁感强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场。质量为m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h，已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞。重力加速度为g。求：
(1)绝缘棒a与金属棒b发生弹性正碰后分离时两棒速度大小；
(2)金属棒b进入磁场后，c棒的速度为b棒速度的一半时，金属棒b中电流大小；
(3)金属棒b上产生的总热量。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C A C B D AC BCD AD
11．(1)2或2.0
(2)
【详解】（1）摆球每次经过最低点时拉力最大，每次经过最高点时拉力最小，拉力变化的周期为1.0s，故单摆的周期为；
（2）根据单摆的周期公式
所以
所以
则
12．(1)乙
(2)0.60
(3)增大
【详解】（1）滑块A与滑块B或C碰撞过程中，系统动量守恒，初动量不变，但由于C的质量较大，B的质量较小，所以A与B碰后二者运动的速度较大，即纸带上点迹较疏，故选乙。
（2）根据动量守恒定律可得，
代入数据可得，
滑块A与B碰撞过程中系统损失的动能为
所以滑块A与C碰撞过程中系统损失的动能为
（3）由于
由此可知，被碰物体质量增大，系统损失的动能增大。
13．(1)25N s
(2)2m/s
【详解】（1）F-t图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示冲量，则水平力F的冲量大小为
（2）当摩擦力与外力F相等时，物块的速度达到最大，摩擦力的大小为
由图可知，此时外力已经施加了2s，设其冲量为I1，外力的冲量等于F-t图像中0~2s内图像与纵横坐标轴围成的面积，由图可知
根据动量定理可得
解得
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）粒子从A到B的运动过程中，根据动能定理有
解得
（2）在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有
垂直极板方向有
设带电粒子进入磁场时速度方向与竖直方向的夹角为，根据几何关系有
联立解得
即
（3）粒子进入磁场时的速度大小
粒子运动轨迹如图所示
粒子刚好能垂直打在收集板P上，由几何关系得
在磁场中运动时根据牛顿第二定律有
联立解得
15．(1)，
(2)
(3)
【详解】（1）对绝缘棒a碰前过程，根据动能定理可得
解得
绝缘棒a与金属棒b发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得，
联立得弹性正碰后分离时两棒速度大小分别为，
（2）金属棒b进入磁场到c棒的速度为b棒速度的一半时，对b、c棒组成的系统满足动量守恒，则有
其中
又，
联立解得
（3）最终两金属棒以相同速度向右做匀速运动，此过程中系统动量守恒，可得
根据能量守恒可得
又
联立解得金属棒b上产生的总热量为
