重庆市主城区七校2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

2023-2024学年（下）期末考试 高2025届物理试题 考试说明： 1.考试时间 90分钟 2.试题总分 100分 3.试卷页数 10页 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．如图所示，在重庆市江北区观音桥某医院内，一幢楼房的外墙上挂满了空调外机，场景非常壮观，吸引了不少网友前去“打卡”。以下说法中正确的是（　　） A．空调既能制热也能制冷，说明热传递不存在方向性 B．制热时室内温度升高，则室内所有分子的运动速率都会增大 C．制冷时室内温度降低，则室内空气分子平均动能减小 D．如果室内温度减小到0℃，则室内空气分子热运动停止 2．电吉他的工作原理简化示意图如图所示，琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬声器。则当图中琴弦向左远离线圈时（　　） A．线圈中不产生感应电流 B．穿过线圈的磁通量减小 C．琴弦受向左的安培力 D．线圈有收缩趋势 3．图甲为风力发电装置，风吹动叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动，产生交流电，图乙为其发电简化模型。已知线圈匝数为N，产生的感应电动势的最大值为Em，则下列说法正确的是（ ） A．当线圈转到图示位置时感应电流方向发生改变 B．当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最大 C．当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零 D．线圈转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 4．智能手机集成了很多传感器，结合相应APP可应用于物理实验。如图甲所示，轻质弹簧上端固定，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁。钩码在竖直方向做简谐运动时，某段时间内，小磁铁正下方的智能手机中的磁传感器采集到磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，下列判断正确的是（  ） 甲 乙 A．钩码做简谐运动的周期为（t3－t1） B．在t1和t5时刻，钩码的重力势能最大 C．在t2和t4时刻，钩码的动能最大 D．在t2到t4时间内，钩码所受合外力的冲量为零 5．如图所示为高铁的供电流程图，牵引变电所（视为理想变压器，原、副线圈匝数比为n1:n2）将高压220KV或110KV降至27.5KV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电器使机车获得25KV工作电压，则（　　） A. 电网输送的是恒定高压直流电 B. 若电网的电压为220KV，则n1:n2=1:8 C. 若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于25KV D. 高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 6．物理学家约翰·巴耳末在研究氢原子光谱过程中于1885年发现并总结出著名的巴耳末公式：（），R为里德伯常数。则巴尔末系中最小频率与最大频率的比值为（　　） A．20：27 B．21：25 C．5：9 D．3：4 7．如图为带灯的自行车后轮的示意图，金属轮框与轮轴之间均匀地连接四根金属条，每根金属条中间都串接一个阻值为6Ω的小灯泡，车轮半径为0.3m，轮轴半径可以忽略。车架上固定一个强磁铁，可形成圆心角为60°的扇形匀强磁场区域，磁感应强度大小为0.8T，方向垂直纸面（车轮平面）向外。若自行车后轮顺时针转动的角速度恒为20rad/s，不计其它电阻，则（　　） A．通过每个小灯泡的电流始终相等 B．当金属条ab在磁场中运动时，金属条ab中b端电势高 C．当金属条ab在磁场中运动时，电路的总电阻为1.5Ω D．当金属条ab在磁场中运动时，金属条ab受到的安培力为 8．如图所示，竖直向上的匀强磁场中水平放置两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有电容器，不计电阻的金属棒ab静止在导轨上，棒与导轨垂直。t = 0时，棒在恒定的水平拉力F作用下开始向右运动，t = t0时，撤去拉力。则棒的速度大小v、电容器所带的电荷量q、棒中安培力的冲量大小I、棒克服安培力做的功W与时间t的关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．轧钢厂热轧机上的射线测厚仪的示意图如图所示，该仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关。已知车间采用放射性同位素作为放射源，通过衰变获得射线，半衰期为天，适合透照厚度为的钢板，下列说法正确的是（　　） A．射线是一种能量很高、波长很短的电磁波 B．若钢板厚度标准为，则探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度小于 C．若有120个放射性同位素原子，则经过148天后一定还剩30个没有衰变 D．若衰变产生的新核用表示，则的衰变方程为 10．一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到状态A。其中C→D→A为等温过程，该循环过程如图所示，下列说法正确的是（　　）    A．A→B过程中，单位时间撞击器壁单位面积的分子数变多 B．B→C过程中，气体向外界放热 C．C→A过程中，气体分子的平均动能不变 D．气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到状态A的整个过程中，气体对外界做功之和为零 11．如图甲，“战绳”训练是近年一种流行的健身项目。“战绳”可简化为图乙所示的弹性轻绳，绳上有很多标记数字且处于平衡位置的质点，相邻两个标记质点间距离为，健身者沿竖直方向向上抖动质点1，并开始计时，时刻第5个质点开始振动，此时质点2第一次到达波峰，各质点偏离平衡位置的最大距离为A，形成的绳波可看作简谐波，下列说法正确的是（　　） A．传播速度为 B．波源的振动频率 C．2t时刻，质点3处于平衡位置且向上运动 D．2t时刻，质点6偏离平衡位置的位移为A 12．如图所示，MN、PQ两条平行光滑固定金属导轨与水平面的夹角为，两导轨的间距为L，M和P之间接阻值为R的定值电阻。导轨所在的空间有两条宽度均为d的匀强磁场I和Ⅱ，磁场方向垂直于导轨平面向下，大小分别为、，磁场I的下边界与磁场Ⅱ的上边界间距为8d。现将一质量为m，阻值为2R的导体棒从距磁场I上边界距离为d处由静止释放，导体棒恰好分别以速度、匀速穿过磁场I和Ⅱ。导体棒穿过磁场I和Ⅱ的过程中通过导体棒横截面的电荷量分别为、，定值电阻R上产生的热量分别为、。导轨电阻不计，重力加速度为g，在运动过程中导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，则（　　） A． B． C． D． 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共12分。 13．北京和重庆的两位同学用如图甲所示的装置进行“用单摆测量重力加速度的大小”的实验。 甲 乙 丙 （1）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，在实验过程中以下操作正确的是 A．测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度作为摆长 B．摆长一定的情况下，摆角应略大于10°，以便于观察 C．单摆摆动稳定后，在摆球经过最低点时开始计时 D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期 （2）两位同学各自完成了单摆的周期T与摆长的数据测量，并将两地的实验数据在同一张坐标纸上绘制成图像，如图乙所示。其中，用重庆的同学所测实验数据绘制的图像是图线 （选填“A”或“B”） （3）重庆的同学还绘制了不同摆长的单摆的振动图像，如图丙所示。由图可知两单摆摆长之比为 14．如图甲所示为某同学进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）M、N、P三个光学元件依次为 A．滤光片、单缝片、双缝片 B．滤光片、双缝片、单缝片 C．偏振片、单缝片、双缝片 D．双缝片、偏振片、单缝片 （2）图甲中L1=10.0cm，L2=60.0cm，说明书显示双缝间距有两种规格，分别是d1=0.080mm和d2=0.100mm，该同学并不知道使用的是哪种规格的双缝片，请帮忙完成以下测量和计算：调整装置使叉丝竖线与条纹平行后，叉丝中心线对准某条亮纹中心（记为第0条）时读数如图乙所示，其读数为 mm；旋转测量头旋钮，第4条亮纹中心与叉丝中心线对准时读数如图丙所示，则被测光的波长约为 nm（结果保留3位有效数字） 四、计算题：本题共4小题，共40分。在答题卡上作答，要有必要的文字说明和步骤。 15．（8分）如图所示，两条相距L=1m的足够长平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值R =9Ω的电阻。一质量m =0.1kg、阻值r =1Ω的金属杆AB固定在水平导轨上，与导轨垂直并保持良好接触。其左侧轨道正上方有一磁悬浮小车，在其正下方两轨道之间产生一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B =1T，磁场区域的宽度为d =0.2m，其他区域磁场不计。磁悬浮小车以速度v =5m/s沿轨道水平向右匀速运动,不计一切摩擦和导轨电阻。求： （1）磁悬浮小车右边界刚越过AB杆正上方时，AB杆两端点间的电压； （2）磁悬浮小车越过AB杆过程中，电阻R产生的热量。 16．（8分）如图所示，某透明柱体的横截面是半径为R的半圆，圆心为O，AB为水平直径。现有一单色细光束从C点垂直AB界面射入，光束恰好在圆弧界面发生全反射，O、C间的距离为，光在真空中传播的速度为c。求： （1）该透明柱体的折射率； （2）光在透明柱体中的传播时间。 17.（10分）已知某汽车轮胎气压的正常范围为230～250 kPa，最大限压为300 kPa。汽车轮胎内气体可视为理想气体，正常状态下容积为V0。 （1）司机在某次启动汽车后发现，仪表盘上显示左前方轮胎气压只有180 kPa。现用车载充气泵对其充气，每分钟充入压强为100 kPa的气体体积ΔV＝0.3V0，若将其胎压恢复至240 kPa，则需充气多长时间？(忽略充气过程轮胎体积和温度变化) （2）若地下停车场的温度为23 ℃，此时车胎胎压为240 kPa，现将车移至地面停车场(地表温度为63 ℃)，经较长时间停放后，是否有爆胎危险？(忽略此过程胎内气体体积变化) 18.（14分）如图所示，水平面内足够长的两平行光滑金属直导轨，左侧与R0＝1Ω的定值电阻相连接，右端与两半径r＝0.45m的竖直面内光滑圆弧轨道在PQ处平滑连接，PQ与直导轨垂直，轨道仅在PQ左侧空间存在竖直向上，大小为B＝1T的匀强磁场。将质量为m1=0.2kg、电阻为R1＝2Ω的金属棒M静置在水平直导轨上，图中棒长和导轨间距均为L＝1m，M距R足够远，金属导轨电阻不计。开始时，用一恒为2N的拉力F作用于M，使M向右加速运动直至运动稳定，当M运动到GH处时撤去外力，随后择机释放另一静置于圆弧轨道最高点、质量为m2=0.1kg的绝缘棒N，当M速度变为3m/s时恰好与N在PQ处发生第1次弹性碰撞。随后N反向冲上圆弧轨道。已知之后N与M每次碰撞前M均已静止，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，M、N始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s2。求： （1） 金属棒M稳定运动时的速度； （2） GH与PQ之间的距离d； （3） 自金属棒M发生第1次碰撞后到最终静止，金属棒M的总位移。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年（下）期末考试 高2025届物理试题参考答案及评分标准 1、 选择题：(共计12小题，每小题4分，共48分。1-8题为单选，9-12题为多选。多选题每小题有多个正确选项，全部选对的得4分，未选全的得2分，有选错的得0分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C B B C D C D A AD BC AD BCD 二、非选择题（共计6小题，共52分。13-14题为实验题，每空2分。15-18题为计算题，酌情给分） 13.（1） C （2） A （3） 4：9 14.（1） A （2） 7.40 730 15.（1）4.5V（4分）；（2）0.09J（4分） 解：（1）感应电动势 （1分） 电路中的电流 （1分） AB杆两端的电压 （2分） （2）小车越过AB杆的时间 （2分） 电阻R上产生的热量 （2分） 16.（1）（4分）；（2）（4分） 解：（1）根据题意画出光路图如图所示，根据几何关系可得全反射临界角满足 可得 （1分） 又 （2分） 可得该透明柱体的折射率为 （1分） （2） （1分） 光在透明柱体中传播距离s=2R+2RcosC=3R （1分） 传播时间 （2分） 17.（1）2min（5分）;（2）没有爆胎危险（5分） 解：（1）以充气后胎内气体为研究对象，设充气t分钟由玻意耳定律得p1V0＋p2V2＝p3V0 （2分） 其中p1＝180 kPa，p2＝100 kPa，p3＝240 kPa，V2＝ΔV×t （1分） 解得t＝2 min （2分） （2）以充气后车胎内所有气体为研究对象， 则p3＝240kPa，T3＝300 K （1分） 设充分热交换后轮胎内气体压强为p4，温度T4＝340 K （1分） 初态和末态体积相同，由查理定律得＝ （2分） 解得p4＝272 kPa 该胎压没超过最大限压300 kPa，所以没有爆胎危险。 （1分） 18.（1）6m/s（3分）；（2）1.8m（3分）；（3）3.6m（8分） 解：（1）金属棒M稳定运动时的速度为v0，则有 F=BIL （1分） （1分） 解得v0=6m/s （1分） （2）M运动到PQ处速度v1=3m/s，则M从GH到PQ的过程中有 即 （1分） 又由 （1分） 联立求得d=1.8m （1分） （3）绝缘棒N滑到圆周最低点时，由动能定理可得 求得 （1分） 金属棒M，绝缘棒N弹性碰撞，取水平向左为正方向，则有 求得 （1分） 发生第一次碰撞后，金属棒M向左位移为，根据动量定理可得 即 又由 联立求得 （1分） 由题可知，绝缘棒N第二次与金属棒M碰前速度为，方向水平向左，碰后速度为，金属棒的速度为，由弹性碰撞可得 求得 （1分） 金属棒M向左的位移x2 求得 （1分） 同理可知，金属棒M与绝缘棒N第三次碰撞后的瞬时速度 金属棒M向左的位移 求得 （1分） 金属棒M与绝缘棒N第次碰撞后，金属棒M向左的位移 （1分） 发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒M的总位移 当趋于无穷大时 （1分） 2 学科网（北京）股份有限公司 $$2023-2024学年（下）期末考试 高2025届物理答题卡 考场/座位号： 姓名： 班级： 注意事项 1．答题前，考生先将自己的姓名、班 级、考场填写清楚。 2．选择题部分请按题号用2B铅笔填涂 方框。 3．非选择题部分请按题号用0.5毫米 黑色墨水签字笔书写。 4．请勿折叠，保持卡面清洁。 贴条形码区 （正面朝上，切勿贴出虚线方框） 正确填涂 缺考标记 选择题(1~8为单选题;9~12为多选题。每题4分，共48分) 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 实验题（每空2分，共12分） 13. (1) (2) (3) 14. (1) (2) 解答题（共40分） 15. （8分） 16. （8分） 17. （10分） 18. （14分） 1 2023-2024 学年（下）期末考试 高 2025 届物理试题 考试说明： 1.考试时间 90 分钟 2.试题总分 100 分 3.试卷页数 10 页 一、单选题：本题共 8小题，每小题 4分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 1．如图所示，在重庆市江北区观音桥某医院内，一幢楼房的外墙上挂满了空调外机，场 景非常壮观，吸引了不少网友前去“打卡”。以下说法中正确的是（ ） A．空调既能制热也能制冷，说明热传递不存在方向性 B．制热时室内温度升高，则室内所有分子的运动速率都会增大 C．制冷时室内温度降低，则室内空气分子平均动能减小 D．如果室内温度减小到 0℃，则室内空气分子热运动停止 2．电吉他的工作原理简化示意图如图所示，琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振 动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬 声器。则当图中琴弦向左远离线圈时（ ） A．线圈中不产生感应电流 B．穿过线圈的磁通量减小 C．琴弦受向左的安培力 D．线圈有收缩趋势 3．图甲为风力发电装置，风吹动叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部矩形铜质线圈在 水平匀强磁场中，以角速度 ω 绕垂直于磁场的水平转轴OO顺时针匀速转动，产生交流 电，图乙为其发电简化模型。已知线圈匝数为 N，产生的感应电动势的最大值为 Em，则 下列说法正确的是（ ） 2 A．当线圈转到图示位置时感应电流方向发生改变 B．当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最大 C．当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零 D．线圈转动过程中穿过线圈的最大磁通量为 m E  4．智能手机集成了很多传感器，结合相应 APP 可应用于物理实验。如图甲所示，轻质弹 簧上端固定，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁。钩码在竖直方向做简谐运动 时，某段时间内，小磁铁正下方的智能手机中的磁传感器采集到磁感应强度随时间变化 的图像如图乙所示。不计空气阻力，下列判断正确的是（ ） A．钩码做简谐运动的周期为（t3－t1） B．在 t1和 t5 时刻，钩码的重力势能最大 C．在 t2和 t4 时刻，钩码的动能最大 D．在 t2到 t4 时间内，钩码所受合外力的冲量为零 5．如图所示为高铁的供电流程图，牵引变电所（视为理想变压器，原、副线圈匝数比为 n1:n2）将高压 220KV 或 110KV 降至 27.5KV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电器使 机车获得 25KV工作电压，则（ ） 甲 乙 3 A. 电网输送的是恒定高压直流电 B. 若电网的电压为 220KV，则 n1:n2=1:8 C. 若高铁机车运行功率增大，机车工作电压将会高于 25KV D. 高铁机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 6．物理学家约翰·巴耳末在研究氢原子光谱过程中于 1885 年发现并总结出著名的巴耳末 公式： 2 2 1 1 1 2 R n   = −    （ 3,4,5,n = ），R 为里德伯常数。则巴尔末系中最小频率与最大 频率的比值为（ ） A．20：27 B．21：25 C．5：9 D．3：4 7．如图为带灯的自行车后轮的示意图，金属轮框与轮轴之间均匀地连接四根金属条，每 根金属条中间都串接一个阻值为 6Ω 的小灯泡，车轮半径为 0.3m，轮轴半径可以忽略。 车架上固定一个强磁铁，可形成圆心角为 60°的扇形匀强磁场区域，磁感应强度大小为 0.8T，方向垂直纸面（车轮平面）向外。若自行车后轮顺时针转动的角速度恒为 20rad/s， 不计其它电阻，则（ ） A．通过每个小灯泡的电流始终相等 B．当金属条 ab 在磁场中运动时，金属条 ab 中 b 端电势高 C．当金属条 ab 在磁场中运动时，电路的总电阻为 1.5Ω D．当金属条 ab 在磁场中运动时，金属条 ab 受到的安培力为 22.16 10 N− 4 8．如图所示，竖直向上的匀强磁场中水平放置两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨的 左侧接有电容器，不计电阻的金属棒 ab 静止在导轨上，棒与导轨垂直。t = 0 时，棒在恒 定的水平拉力 F 作用下开始向右运动，t = t0 时，撤去拉力。则棒的速度大小 v、电容器所 带的电荷量 q、棒中安培力的冲量大小 I、棒克服安培力做的功 W 与时间 t 的关系图像正 确的是（ ） A． B． C． D． 二、多选题：本题共 4小题，每小题 4分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0分。 9．轧钢厂热轧机上的射线测厚仪的示意图如图所示，该仪器探测到的射线强度与钢板的 厚度有关。已知车间采用放射性同位素 192 77 Ir 作为放射源，通过𝛽衰变获得𝛾射线，半衰期 为74 天，适合透照厚度为20mm 100mm～ 的钢板，下列说法正确的是（ ） A．𝛾射线是一种能量很高、波长很短的电磁波 B．若钢板厚度标准为50mm，则探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度小于50mm C．若有 120个放射性同位素原子 192 77 Ir ，则经过 148天后一定还剩 30 个没有衰变 5 D．若衰变产生的新核用X 表示，则 192 77 Ir 的衰变方程为 192 192 0 77 78 1Ir X+ e−→ 10．一定质量的理想气体从状态 A依次经过状态 B、C和 D后又回到状态 A。其中 C→D→A 为等温过程，该循环过程如图所示，下列说法正确的是（ ） A．A→B过程中，单位时间撞击器壁单位面积的分子数变多 B．B→C过程中，气体向外界放热 C．C→A过程中，气体分子的平均动能不变 D．气体从状态 A 依次经过状态 B、C 和 D 后又回到状态 A 的整个过程中，气体对外 界做功之和为零 11．如图甲，“战绳”训练是近年一种流行的健身项目。“战绳”可简化为图乙所示的弹 性轻绳，绳上有很多标记数字且处于平衡位置的质点，相邻两个标记质点间距离为 l，健 身者沿竖直方向向上抖动质点 1，并开始计时， t时刻第 5 个质点开始振动，此时质点 2 第一次到达波峰，各质点偏离平衡位置的最大距离为 A，形成的绳波可看作简谐波，下列 说法正确的是（ ） A．传播速度为 4l t B．波源的振动频率 1 4t C．2t时刻，质点 3处于平衡位置且向上运动 6 D．2t时刻，质点 6偏离平衡位置的位移为 A 12．如图所示，MN、PQ 两条平行光滑固定金属导轨与水平面的夹角为，两导轨的间距 为 L，M 和 P 之间接阻值为 R 的定值电阻。导轨所在的空间有两条宽度均为 d 的匀强磁 场 I 和Ⅱ，磁场方向垂直于导轨平面向下，大小分别为 1B 、 2B ，磁场 I 的下边界与磁场Ⅱ 的上边界间距为 8d。现将一质量为 m，阻值为 2R 的导体棒从距磁场 I 上边界距离为 d 处 由静止释放，导体棒恰好分别以速度 1v 、 2v 匀速穿过磁场 I 和Ⅱ。导体棒穿过磁场 I 和Ⅱ的 过程中通过导体棒横截面的电荷量分别为 1q 、 2q ，定值电阻 R 上产生的热量分别为𝑄1、 𝑄2。导轨电阻不计，重力加速度为 g，在运动过程中导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触 良好，则（ ） A． 12 10v v= B． 1 23B B= C． 1 23q q= D． 1 2 1 sin 3 Q Q mgd = = 二、实验题：本题共 2 小题，每空 2分，共 12 分。 13．北京和重庆的两位同学用如图甲所示的装置进行“用单摆测量重力加速度的大小”的 实验。 7 （1）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，在实验过程中以下操作正确 的是 A．测量摆长时，用刻度尺量出悬点到摆球间的细线长度作为摆长 B．摆长一定的情况下，摆角应略大于 10°，以便于观察 C．单摆摆动稳定后，在摆球经过最低点时开始计时 D．用秒表测量单摆完成 1次全振动所用时间并作为单摆的周期 （2）两位同学各自完成了单摆的周期 T与摆长𝑙的数据测量，并将两地的实验数据在同一 张坐标纸上绘制成 2T l− 图像，如图乙所示。其中，用重庆的同学所测实验数据绘制的图 像是图线 （选填“A”或“B”） （3）重庆的同学还绘制了不同摆长的单摆的振动图像，如图丙所示。由图可知两单摆摆 长之比 a b l l 为 14．如图甲所示为某同学进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）M、N、P 三个光学元件依次为 A．滤光片、单缝片、双缝片 B．滤光片、双缝片、单缝片 C．偏振片、单缝片、双缝片 D．双缝片、偏振片、单缝片 甲 乙 丙 8 （2）图甲中 L1=10.0cm，L2=60.0cm，说明书显示双缝间距有两种规格，分别是 d1=0.080mm 和 d2=0.100mm，该同学并不知道使用的是哪种规格的双缝片，请帮忙完成以下测量和计 算：调整装置使叉丝竖线与条纹平行后，叉丝中心线对准某条亮纹中心（记为第 0条）时 读数如图乙所示，其读数为 mm；旋转测量头旋钮，第 4条亮纹中心与叉丝中心 线对准时读数如图丙所示，则被测光的波长约为 nm（结果保留 3位有效数字） 四、计算题：本题共 4 小题，共 40 分。在答题卡上作答，要有必要的文字说明和步骤。 15．（8分）如图所示，两条相距 L=1m 的足够长平行金属导轨位于同一水平面内，其右 端接一阻值 R =9Ω 的电阻。一质量 m =0.1kg、阻值 r =1Ω 的金属杆 AB 固定在水平导轨 上，与导轨垂直并保持良好接触。其左侧轨道正上方有一磁悬浮小车，在其正下方两轨道 之间产生一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B =1T，磁场区域的宽度为 d =0.2m，其他 区域磁场不计。磁悬浮小车以速度 v =5m/s 沿轨道水平向右匀速运动,不计一切摩擦和导 轨电阻。求： （1）磁悬浮小车右边界刚越过 AB 杆正上方时，AB 杆两端点间的电压； （2）磁悬浮小车越过 AB 杆过程中，电阻 R 产生的热量。 9 16．（8分）如图所示，某透明柱体的横截面是半径为 R 的半圆，圆心为 O，AB 为水平 直径。现有一单色细光束从 C 点垂直 AB 界面射入，光束恰好在圆弧界面发生全反射， O、C 间的距离为 3 2 R，光在真空中传播的速度为 c。求： （1）该透明柱体的折射率； （2）光在透明柱体中的传播时间。 17.（10分）已知某汽车轮胎气压的正常范围为 230～250 kPa，最大限压为 300 kPa。汽 车轮胎内气体可视为理想气体，正常状态下容积为 V0。 （1）司机在某次启动汽车后发现，仪表盘上显示左前方轮胎气压只有 180 kPa。现用车 载充气泵对其充气，每分钟充入压强为 100 kPa 的气体体积 ΔV＝0.3V0，若将其胎压恢 复至 240 kPa，则需充气多长时间？(忽略充气过程轮胎体积和温度变化) （2）若地下停车场的温度为 23 ℃，此时车胎胎压为 240 kPa，现将车移至地面停车场 (地表温度为 63 ℃)，经较长时间停放后，是否有爆胎危险？(忽略此过程胎内气体体积 变化) 10 18.（14分）如图所示，水平面内足够长的两平行光滑金属直导轨，左侧与 R0＝1Ω 的定 值电阻相连接，右端与两半径 r＝0.45m 的竖直面内 1 4 光滑圆弧轨道在 PQ 处平滑连接， PQ 与直导轨垂直，轨道仅在 PQ 左侧空间存在竖直向上，大小为 B＝1T 的匀强磁场。将 质量为 m1=0.2kg、电阻为 R1＝2Ω 的金属棒 M 静置在水平直导轨上，图中棒长和导轨间 距均为 L＝1m，M 距 R 足够远，金属导轨电阻不计。开始时，用一恒为 2N 的拉力 F 作 用于 M，使 M 向右加速运动直至运动稳定，当 M 运动到 GH 处时撤去外力，随后择机释 放另一静置于圆弧轨道最高点、质量为 m2=0.1kg 的绝缘棒 N，当 M 速度变为 3m/s 时恰 好与 N 在 PQ 处发生第 1 次弹性碰撞。随后 N 反向冲上圆弧轨道。已知之后 N 与 M 每次 碰撞前 M 均已静止，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，M、N 始终与导轨垂直 且接触良好，重力加速度 g=10m/s2。求： （1）金属棒 M 稳定运动时的速度； （2）GH 与 PQ 之间的距离 d； （3）自金属棒 M 发生第 1 次碰撞后到最终静止，金属棒 M 的总位移。 1 2023-2024 学年（下）期末考试 高 2025 届物理试题参考答案及评分标准 一、选择题：(共计 12小题，每小题 4分，共 48分。1-8 题为单选，9-12题为多选。多选题每小题有多个 正确选项，全部选对的得 4 分，未选全的得 2分，有选错的得 0分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C B B C D C D A AD BC AD BCD 二、非选择题（共计 6小题，共 52分。13-14题为实验题，每空 2分。15-18题为计算题，酌情给分） 13.（1） C （2） A （3） 4：9 14.（1） A （2） 7.40 730 15.（1）4.5V（4分）；（2）0.09J（4分） 解：（1）感应电动势 5VE Blv= = （1 分） 电路中的电流 0.5A E I R r = = + （1 分） AB 杆两端的电压 4.5VU IR= = （2 分） （2）小车越过 AB 杆的时间 0.04s d t v = = （2 分） 电阻 R 上产生的热量 2 0.09JQ I Rt= = （2 分） 16.（1） 2 3 3 （4分）；（2） 2 3R c （4分） 解：（1）根据题意画出光路图如图所示，根据几何关系可得全反射临界角满足 3 32sin 2 = = R C R 可得 60C =  （1 分） 又 1 sinC n = （2 分） 可得该透明柱体的折射率为 1 2 3 sin 3 n C = = （1 分） （2） 3 2 c c v n = = （1 分） 光在透明柱体中传播距离 s=2R+2RcosC=3R （1 分） 传播时间 2 3s R t v c = = （2 分） 17.（1）2min（5 分）;（2）没有爆胎危险（5 分） 解：（1）以充气后胎内气体为研究对象，设充气 t 分钟由玻意耳定律得 p1V0＋p2V2＝p3V0 （2分） 2 其中 p1＝180 kPa，p2＝100 kPa，p3＝240 kPa，V2＝ΔV×t （1分） 解得 t＝2 min （2分） （2）以充气后车胎内所有气体为研究对象， 则 p3＝240kPa，T3＝300 K （1分） 设充分热交换后轮胎内气体压强为 p4，温度 T4＝340 K （1分） 初态和末态体积相同，由查理定律得 p3 T3 ＝ p4 T4 （2分） 解得 p4＝272 kPa 该胎压没超过最大限压 300 kPa，所以没有爆胎危险。 （1 分） 18.（1）6m/s（3分）；（2）1.8m（3分）；（3）3.6m（8分） 解：（1）金属棒 M 稳定运动时的速度为 v0，则有 F=BIL （1 分） 0 0 BLv I R R = + （1 分） 解得 v0=6m/s （1 分） （2）M 运动到 PQ 处速度 v1=3m/s，则 M 从 GH 到 PQ 的过程中有 1 1 1 0BiL t m v m v−  = − 即 1 1 1 1 0Bq L m v m v− = − （1 分） 又由 ( ) 1 0 0 BLd BLd q I t t R R t R R =  =  = +  + （1 分） 联立求得 d=1.8m （1 分） （3）绝缘棒 N 滑到圆周最低点时，由动能定理可得 2 2 1 2 m gr mv= 求得 3m/sv = （1 分） 金属棒 M，绝缘棒 N 弹性碰撞，取水平向左为正方向，则有 2 1 1 1 1 2 1M Nm v m v m v m v− = + 2 2 2 2 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 M Nm v m v m v m v+ = + 求得 1 11 / , 5 /M Nv m s v m s= = − （1 分） 发生第一次碰撞后，金属棒 M 向左位移为 1x ，根据动量定理可得 1 10 MBiL t m v−  = − 即 3 2 1 10 MBq L m v− = − 又由 ( ) 1 1 2 0 0 BLx BLx q I t t R R t R R =  =  = +  + 联立求得 1 3 5 x m= （1 分） 由题可知，绝缘棒 N 第二次与金属棒 M 碰前速度为−𝑣𝑁1，方向水平向左，碰后速度为𝑣𝑁2，金属棒的速 度为𝑣𝑀2，由弹性碰撞可得 2 1 1 2 2 2N M Nm v m v m v− = + 2 2 2 2 1 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 N M Nm v m v m v= + 求得 2 2 10 5 / , / 3 3 M Nv m s v m s= = − （1 分） 金属棒 M 向左的位移 x2 2 2 2 1 2 0 0 M B L x m v R R − = − + 求得 2 1 1 2 10 3 x m x= =  （1 分） 同理可知，金属棒 M 与绝缘棒 N 第三次碰撞后的瞬时速度 M3v ( ) ( )23 1 2 2 1 3 3 3 N M N v v v − = =   − 金属棒 M 向左的位移 3x 2 2 3 1 3 0 0 M B L x m v R R − = − + 求得 2 2 3 1 1 1 10 3 3 x x x   = =     （1 分） 金属棒 M 与绝缘棒 N 第n次碰撞后，金属棒 M 向左的位移 nx 1 1 1 10 3 n nx x −   =     （1 分） 4 发生第 1 次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒 M 的总位移 3 1 2 1 1 2 1 1 10 3 1 1 1 3 3 3 n nx x x x x x −  = + + = +           + + + +             当n趋于无穷大时 1 1 1 10 3.6m 2 x x x= +  = （1 分）