内容正文:
11
2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02
答题卡
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
Ⅰ、选择题
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 ]
13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
Ⅱ、非选择题
14、Ⅰ、(1) (2)
Ⅱ、(1) (2)
Ⅲ、
15、
1 16、
17、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:测试范围:必修一~选择性必修三。
4.难度系数:0.7。
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.磁通量的单位用基本单位符号表示正确的是( )
A.Wb B. C. D.J/A
2.下列关于光现象表述不正确的是( )
A.如图甲,水中的气泡看上去特别明亮,是因为光从水射向气泡时,一部分光在气泡界面上发生全反射
B.如图乙,用肥皂膜做薄膜干涉实验,竖直放置的肥皂膜上看到的条纹间距相等
C.如图丙,要减弱玻璃表面反射光的干扰,拍出清晰的车内景象,可在相机镜头前装一片偏振片
D.如图丁,泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生衍射产生的
3.2024年4月21日在开化举行首届钱江源公路自行车赛,起点终点均设在根宫佛国北大门,途径池淮镇、华埠镇、林山乡、村头镇、音坑乡,全程118公里,男子精英组选手彭源堂以2小时49分07秒的成绩率先冲过终点。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.研究彭源堂的骑行轨迹时可以把他视为质点
B.题中“118公里”指位移
C.题中“2小时49分07秒”指时刻
D.彭源堂的平均速度约为11.6m/s
4.2023年11月23日,空军“双20”编队接运在韩志愿军烈士遗骸回家,机场安排最高礼仪“过水门”为英雄接风洗尘。如图,相距约为100m的两辆消防车以与水平方向成角斜向上喷出水柱,两水柱在最高点相接形成水门,最高点和出水口的高度差约为20m,不考虑风力及其他阻力,水柱的初速度大小约为( )
A.25m/s B.32m/s C.50m/s D.54m/s
5.常山胡柚是衢州特产,近似球形,为了筛选大小大致相同的胡柚,某农户采用如图所示的简易筛选装置,两根共面但不平行的直杆倾斜放置(与水平面夹角相等),胡柚沿两杆向下加速运动,大小不同的胡柚会落入不同筐中,则( )
A.杆对胡柚的弹力是因为胡柚发生形变产生的
B.杆对胡柚的作用力大于胡柚对杆的作用力
C.胡柚在运动过程中一直处于超重状态
D.同一个胡柚在不同位置对单根杆的压力大小不同
6.噪音会影响我们的日常生活,大家习惯用降噪耳机来减小噪音对我们的干扰。主动降噪耳机可以通过主动发出抵消声波来减小噪音。某一噪音信号的振动方程为,声波在空气中传播的速度为340m/s,下列说法正确的是( )
A.抵消声波的波长为
B.抵消声波的振幅为2A
C.主动降噪技术应用的是声波的多普勒效应
D.抵消声波和环境噪音在空气中传播的速度可以不同
7.用火箭发射人造卫星,发射过程中最后一节火箭的燃料用完后,火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为,最后一节火箭壳体的质量为。某时刻火箭壳体与卫星分离,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为。下列说法正确的是( )
A.分离后火箭壳体的速度大小为
B.分离后火箭壳体的速度大小为
C.分离过程中火箭壳体对卫星的冲量大小为
D.分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为
8.在研究恒星时,恒星发出的光基本可以覆盖整个可见光谱。当光经过恒星的大气层时,大气中的每一种元素都会吸收特定波长的光,这样在地球上观测到的可见光谱中会出现黑色的条纹,这样的光谱被称为吸收光谱。根据吸收光谱可以分析恒星大气层的大致成分构成。但是我们观测到某些恒星的吸收光谱中的黑色条纹会朝着红光方向偏移,该现象称为红移。根据图中信息,下列说法正确的是( )
A.观测到的波长变长,因此该恒星在远离地球
B.观测到的波长变长,因此该恒星在靠近地球
C.观测到的波长变短,因此该恒星在远离地球
D.观测到的波长变短,因此该恒星在靠近地球
9.含义丰富的太极图体现了中国古代哲学的智慧。如图所示,O为大圆的圆心,为上侧阳半圆的圆心,为下侧阴半圆的圆心,O、、在同一直线上,AB为大圆的直径且与连线垂直,C、D为关于O点对称的两点,在、两点分别固定等量异种点电荷,下列说法正确的是( )
A.C、D两点电场强度相同
B.C、D两点电势相等
C.若电子由A沿直线移到B的过程中,电子的电势能先增加后减小
D.若电子由A沿直线移到B的过程中,电子所受电场力先减小后增加
10.如图所示的三角形为某透明三棱镜的横截面,其中,,一束单色光从边的点射入三棱镜,入射角为、折射角为,折射光线经过边的点,反射光线正好与边平行,已知,,光在真空中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A.光线在点的反射角为 B.光线在点的折射角
C.三棱镜对此种单色光的折射率为 D.光从到的传播时间为
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.一列沿x轴传播的简谐横波,如图1所示是时刻的波形图,P和Q是这列简谐横波上的两个质点,如图2所示是质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该列波沿x轴正方向传播,波速大小为1m/s
B.该列波与频率为0.5Hz的简谐横波相遇时一定能发生稳定干涉
C.时,质点P的加速度最大,方向沿y轴正方向
D.从到,质点Q通过的路程为1.2m
12.空间中有如图所示的匀强电场,刚放入点可视为静止的原子核立刻发生衰变。之后衰变产物A、B两粒子的初速度与电场强度垂直,A、B两粒子的运动轨迹如图虚线所示,不计粒子重力和两粒子间的库仑力作用,下列说法正确的是( )
A.原子核发生的是衰变
B.粒子为粒子
C.A、B两粒子运动的加速度大小之比为
D.A、B两粒子运动的初速度大小相等
13.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于衰变放射出某种粒子,结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示,已知两个相切圆半径分别为r1、r2,则下列说法正确的是( )
A.原子核发生了β衰变,径迹2是衰变后β的径迹
B.径迹1是衰变后新核的径迹,径迹1、2旋转方向相同
C.若衰变方程是,则r1:r2 = 2:117
D.若衰变方程是,则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为2∶117
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.实验题(每空2分,共14分)Ⅰ.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图所示。
(1)实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架,乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小,应选择 组的实验装置(填“甲”或“乙”)。
(2)用天平测得滑块A、B的质量(均包括遮光条)分别为调整好气垫导轨后,将滑块A向左弹出,与静止的滑块B发生碰撞,此过程可视为弹性碰撞,与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为,与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足 (填“>”“<”或“=”);滑块A、B碰撞过程中满足表达式 (用所测物理量的符号表示,遮光条宽度相同),则说明碰撞过程中动量守恒。
Ⅱ.某物理实验小组利用单摆测重力加速度的实验装置如图1所示。不可伸长的细线与拉力传感器连接。
(1)用游标卡尺测小球直径如图2所示,则小球直径d为 mm;
(2)实验小组设计了另一种测量重力加速度的方法,在小球平衡位置安装一个光电门,如图4所示。测量小球通过光电门的挡光时间,计算出小球通过最低点的速度,并记录下细线拉力的最大值。改变小球静止释放的高度,进行多次测量,得到多组v和数据,以为纵坐标,以为横坐标绘制图像,得到的图像如图5所示。若已知小球质量为m,该图像斜率为k,截距为b,则当地重力加速度大小 (用题中所给字母表示)
Ⅲ.某同学设计了“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图甲所示。其中为定值电阻,为滑动变阻器。
闭合开关改变滑动变阻器滑片,进行测量,读出电压传感器和电流传感器的读数,画出对应的图线如图乙所示,由图线可得该电池的电动势 ,内阻 (结果保留两位有效数字)
15.如图所示,上端封闭的玻璃管道竖直放置,其是下部横截面面积的两倍,活塞C位于管道下部,气密性良好。管道中间有一段水银柱,其高为l,下端面刚好位于管道上、下部分的分界面处。此时封闭气体A、B的长度分别为l、2l,其中气体A的压强相当于高为的水银柱产生的压强。现把活塞C缓慢向下拉动一段距离,直至水银柱的上端面下降,系统重新达到平衡,此过程气体温度始终为。已知水银密度为,重力加速度为g,不计水银柱与管道间的摩擦,A、B均视为理想气体,求:
(1)水银柱的上端面下降时,气体A的压强;
(2)活塞C移动的距离d。
16.如图所示,在竖直平面内有一足够长的绝缘轨道ABCD,AB水平放置,CD竖直放置轨道AB、CD粗糙,BC是绝缘光滑的四分之一圆弧形轨道,圆弧的圆心为O,半径R=0.5m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小。现有质量m=0.2kg,电荷量的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知AB距离1m,带电体与轨道AB,CD间的动摩擦因数均为0.5,假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。(取)求:
(1)求带电体首次运动到圆弧轨道C点时对轨道的压力;
(2)带电体最终停在何处;
(3)如果电场强度的大小为,求带电体全程摩擦产生的热量。
17.如图所示,和是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道,其中和为轨道的水平部分,和是倾角的倾斜部分。在右侧空间中存在磁感应强度大小,方向竖直向上的匀强磁场,不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量,单位长度电阻值的导体棒于倾斜导轨上,距离斜面轨道底端高度,另一完全相同的导体棒静止于水平导轨上,导轨间距均为,导体棒长度均为。时,导体棒从静止释放,到两棒最终稳定运动过程中,棒未发生碰撞,且两导体棒始终与导轨保持垂直,g取。求:
(1)棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流;
(2)两导体棒的最终速度大小;
(3)从开始计时到两棒最终稳定运动过程中,通过回路的电荷量。
18.2023年4月12日21时,在中国合肥运行的“东方超环”成功实现403秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,创造了新的世界纪录。如图1所示是磁约束核聚变实验装置。图2为其模拟的磁场分布图,半径为R的足够长圆柱形区域内分布水平向右的匀强磁场I,磁感应强度大小为B,圆柱形磁场区域外侧分布有方向与磁场Ⅰ垂直的环形磁场Ⅱ,其磁感应强度大小也为B,且处处相等;图3和图4分别为其模拟的横截面与纵截面磁场分布图。从图3看,某时刻速度的氘原子核(已知氘原子核质量为m,电荷量为q)从水平磁场Ⅰ最低点竖直向下射入磁场Ⅱ。不计粒子的重力和空气阻力,不考虑相对论效应。
(1)要使氘核不射出磁场Ⅱ边界,求磁场Ⅱ的最小厚度L;
(2)求氘核从出发时到第三次从磁场Ⅱ返回磁场Ⅰ边界的过程中,该氘核运动的平均速度大小;
(3)磁场Ⅱ实际上是不均匀的,设磁场沿径向可看成间距为d(d很小且未知)的许多条形匀强磁场紧密排布,且自内向外的磁感应强度大小为、、、…、(k为已知常数),仍要保证氘核不射出磁场Ⅱ边界,求磁场Ⅱ的最小厚度。
试题 第7页(共10页) 试题 第8页(共10页)
试题 第5页(共10页) 试题 第6页(共10页)
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2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:测试范围:必修一~选择性必修三。
4.难度系数:0.7。
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.磁通量的单位用基本单位符号表示正确的是( )
A.Wb B. C. D.J/A
【答案】C
【详解】“磁通量”用国际单位制中的基本单位表示为
故选C。
2.下列关于光现象表述不正确的是( )
A.如图甲,水中的气泡看上去特别明亮,是因为光从水射向气泡时,一部分光在气泡界面上发生全反射
B.如图乙,用肥皂膜做薄膜干涉实验,竖直放置的肥皂膜上看到的条纹间距相等
C.如图丙,要减弱玻璃表面反射光的干扰,拍出清晰的车内景象,可在相机镜头前装一片偏振片
D.如图丁,泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生衍射产生的
【答案】B
【详解】A.图甲中,水里的气泡看上去特别明亮,是因为光的全反射,故A正确;
B.图乙中,用肥皂膜做薄膜干涉实验,若肥皂膜的厚度从上到下均匀增加,条纹是等间距的,若肥皂膜从上往下变厚是越来越快的,条纹是上疏下密的,故B错误;
C.图丙中,要想减弱玻璃表面反射光的干扰,拍出清晰的车窗内景象,可以在相机镜头前装一片偏振滤光片,故C正确;
D.图丁中,中心的亮斑被称为“泊松亮斑”,属于圆盘衍射,圆盘的尺寸与入射光波长相差不多时衍射越明显,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
3.2024年4月21日在开化举行首届钱江源公路自行车赛,起点终点均设在根宫佛国北大门,途径池淮镇、华埠镇、林山乡、村头镇、音坑乡,全程118公里,男子精英组选手彭源堂以2小时49分07秒的成绩率先冲过终点。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.研究彭源堂的骑行轨迹时可以把他视为质点
B.题中“118公里”指位移
C.题中“2小时49分07秒”指时刻
D.彭源堂的平均速度约为11.6m/s
【答案】A
【详解】A.研究运动员的骑行轨迹时,运动员本身的大小和形状可以忽略,对研究问题没有影响,可以看成质点,A正确;
B.题中的“118公里”指路程,B错误;
C.题中“2小时49分07秒”指时间间隔,C错误;
D.平均速度是位移与时间的比值,由于无法确定其位移的大小,故平均速度没法求得,D错误。
故选A。
4.2023年11月23日,空军“双20”编队接运在韩志愿军烈士遗骸回家,机场安排最高礼仪“过水门”为英雄接风洗尘。如图,相距约为100m的两辆消防车以与水平方向成角斜向上喷出水柱,两水柱在最高点相接形成水门,最高点和出水口的高度差约为20m,不考虑风力及其他阻力,水柱的初速度大小约为( )
A.25m/s B.32m/s C.50m/s D.54m/s
【答案】B
【详解】水柱做斜抛运动,则逆向思维可看做从最高点的平抛运动,则有
,
即
,
则喷出时水的速度
故选B。
5.常山胡柚是衢州特产,近似球形,为了筛选大小大致相同的胡柚,某农户采用如图所示的简易筛选装置,两根共面但不平行的直杆倾斜放置(与水平面夹角相等),胡柚沿两杆向下加速运动,大小不同的胡柚会落入不同筐中,则( )
A.杆对胡柚的弹力是因为胡柚发生形变产生的
B.杆对胡柚的作用力大于胡柚对杆的作用力
C.胡柚在运动过程中一直处于超重状态
D.同一个胡柚在不同位置对单根杆的压力大小不同
【答案】D
【详解】A.杆对胡柚的弹力是因为杆发生形变产生的,故A错误;
B.根据牛顿第三定律可知,杆对胡柚的作用力等于胡柚对杆的作用力,故B错误;
C.胡柚沿两杆向下加速运动,加速度有竖直向下的分量,所以胡柚在运动过程中一直处于失重状态,故C错误;
D.胡柚受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直,但由于两杆不平行,两杆对胡柚的弹力方向不断变化,但由于两杆对胡柚的弹力的合力始终与胡柚所受重力垂直于杆方向的分量相等,所以同一个胡柚在不同位置对单根杆的压力大小不同,故D正确。
故选D。
6.噪音会影响我们的日常生活,大家习惯用降噪耳机来减小噪音对我们的干扰。主动降噪耳机可以通过主动发出抵消声波来减小噪音。某一噪音信号的振动方程为,声波在空气中传播的速度为340m/s,下列说法正确的是( )
A.抵消声波的波长为
B.抵消声波的振幅为2A
C.主动降噪技术应用的是声波的多普勒效应
D.抵消声波和环境噪音在空气中传播的速度可以不同
【答案】A
【详解】A.根据题意可知,抵消声波的频率为
则抵消声波的波长为
故A正确;
B.由振动方程可知,抵消声波的振幅为,故B错误;
C.主动降噪技术应用的是声波的叠加原理,故C错误;
D.波速由介质决定,抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度相等,故D错误。
故选A。
7.用火箭发射人造卫星,发射过程中最后一节火箭的燃料用完后,火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为,最后一节火箭壳体的质量为。某时刻火箭壳体与卫星分离,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为。下列说法正确的是( )
A.分离后火箭壳体的速度大小为
B.分离后火箭壳体的速度大小为
C.分离过程中火箭壳体对卫星的冲量大小为
D.分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为
【答案】C
【详解】ABD.设火箭壳体和卫星分离前一起绕地球做匀速圆周运动的速度为,卫星的质量为,火箭壳体的质量为,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为,分离后火箭壳体的速度大小为,根据题意可知,分离前后卫星与火箭壳体组成的系统动量守恒,则分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为0,取分离前火箭壳体和卫星的速度方向为正方向,根据动量守恒定律得
解得
则分离后卫星的速度为
故ABD错误。
C.分离过程中,设火箭壳体对卫星的冲量大小为,对卫星由动量定理有
故C正确。
故选C。
8.在研究恒星时,恒星发出的光基本可以覆盖整个可见光谱。当光经过恒星的大气层时,大气中的每一种元素都会吸收特定波长的光,这样在地球上观测到的可见光谱中会出现黑色的条纹,这样的光谱被称为吸收光谱。根据吸收光谱可以分析恒星大气层的大致成分构成。但是我们观测到某些恒星的吸收光谱中的黑色条纹会朝着红光方向偏移,该现象称为红移。根据图中信息,下列说法正确的是( )
A.观测到的波长变长,因此该恒星在远离地球
B.观测到的波长变长,因此该恒星在靠近地球
C.观测到的波长变短,因此该恒星在远离地球
D.观测到的波长变短,因此该恒星在靠近地球
【答案】A
【详解】根据多普勒效应可知,当波源与观察者相对靠近时,观察者接收的频率变高,当波源与观察者相对远离时,观察者接收的频率变低,根据
可知,当波源与观察者相对靠近时,观察者观察到的波长变短,当波源与观察者相对远离时,观察者观察到的波长变长,结合题意,观测到恒星的吸收光谱中的黑色条纹朝着红光方向偏移,即观察到的波长变长,则接收的频率变低,即该恒星在远离地球。
故选A。
9.含义丰富的太极图体现了中国古代哲学的智慧。如图所示,O为大圆的圆心,为上侧阳半圆的圆心,为下侧阴半圆的圆心,O、、在同一直线上,AB为大圆的直径且与连线垂直,C、D为关于O点对称的两点,在、两点分别固定等量异种点电荷,下列说法正确的是( )
A.C、D两点电场强度相同
B.C、D两点电势相等
C.若电子由A沿直线移到B的过程中,电子的电势能先增加后减小
D.若电子由A沿直线移到B的过程中,电子所受电场力先减小后增加
【答案】A
【详解】A.由等量异种电荷的场强分布可知,C、D两点电场强度大小和方向都相同,即场强相同,选项A正确;
B.由等量异种电荷的等势面分布可知,C、D两点不在同一等势面上,则电势不相等,选项B错误;
C.因AB连线是电势为零的等势面,可知若电子由A沿直线移到B的过程中,电子的电势能不变,选项C错误;
D.因从A到B的直线上场强先增加后减小,则若电子由A沿直线移到B的过程中,电子所受电场力先增加后减小,选项D错误。
故选A。
10.如图所示的三角形为某透明三棱镜的横截面,其中,,一束单色光从边的点射入三棱镜,入射角为、折射角为,折射光线经过边的点,反射光线正好与边平行,已知,,光在真空中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A.光线在点的反射角为 B.光线在点的折射角
C.三棱镜对此种单色光的折射率为 D.光从到的传播时间为
【答案】B
【详解】A.设光线在点的反射角为,反射光线正好与边平行,由几何关系可得
,
故A错误;
B.由几何关系可得
,
则三角形是正三角形
,
故B正确;
C.结合,可得
三棱镜对此单色光的折射率为
故C错误;
D.由,由折射率的定义可得
光线从到的传播时间
综合可得
故D错误。
故选B。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.一列沿x轴传播的简谐横波,如图1所示是时刻的波形图,P和Q是这列简谐横波上的两个质点,如图2所示是质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该列波沿x轴正方向传播,波速大小为1m/s
B.该列波与频率为0.5Hz的简谐横波相遇时一定能发生稳定干涉
C.时,质点P的加速度最大,方向沿y轴正方向
D.从到,质点Q通过的路程为1.2m
【答案】CD
【详解】A.由图2可知时刻质点Q振动方向沿y轴正方向,根据“同侧法”可知波的传播方向沿x轴负方向传播,由图1、2可知波长为2m,周期为2s,波速为
故A错误;
B.该列波的频率为
与频率为0.5Hz的简谐横波相位差恒定时相遇才能发生稳定干涉,故B错误;
C.时,质点P到达波谷位置,所以加速度最大,方向沿y轴正方向,故C正确;
D.从到,质点Q通过的路程为
故D正确。
故选CD。
12.空间中有如图所示的匀强电场,刚放入点可视为静止的原子核立刻发生衰变。之后衰变产物A、B两粒子的初速度与电场强度垂直,A、B两粒子的运动轨迹如图虚线所示,不计粒子重力和两粒子间的库仑力作用,下列说法正确的是( )
A.原子核发生的是衰变
B.粒子为粒子
C.A、B两粒子运动的加速度大小之比为
D.A、B两粒子运动的初速度大小相等
【答案】AC
【详解】A.根据A、B两粒子的运动轨迹,可知其所受电场力均与电场方向相同,即两粒子均带正电,可知原子核发生的是衰变,故A正确;
D.根据上述,该衰变的核反应方程为
衰变过程动量守恒,则有
可知,质量越大,速度越小,即的初速度小于的初速度,故D错误;
B.粒子在电场中做类平抛运动,则有
,
解得
根据图像可知,当竖直分位移大小相等时,的初速度小,电荷量大,则水平分位移小一些,可知A粒子为粒子,故B错误;
C.A、B两粒子运动的加速度大小
则
C正确。
故选AC。
13.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于衰变放射出某种粒子,结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示,已知两个相切圆半径分别为r1、r2,则下列说法正确的是( )
A.原子核发生了β衰变,径迹2是衰变后β的径迹
B.径迹1是衰变后新核的径迹,径迹1、2旋转方向相同
C.若衰变方程是,则r1:r2 = 2:117
D.若衰变方程是,则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为2∶117
【答案】BD
【详解】A.原子核衰变过程中系统动量守恒,衰变生成的两粒子的动量方向相反,由左手定则可知,若生成的两粒子电性相反,则在磁场中的轨迹为内切圆,若电性相同,则在磁场中的轨迹为外切圆,由题图知原子核发生α衰变,A错误;
B.原子核原来静止,初动量为零,由动量守恒定律可知,原子核衰变生成的两粒子动量p大小相等,方向相反,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
由于p、B相同,则粒子的电荷量q越大,轨道半径越小,由于新核的电荷量大,所以新核的轨道半径小于α粒子的轨道半径,所以径迹1为新核的运动轨迹,旋转方向相同,B正确;
CD.由动能与动量的关系
所以动能之比等于质量的反比,即为2∶117,由B项分析知
C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.实验题(每空2分,共14分)Ⅰ.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图所示。
(1)实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架,乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小,应选择 组的实验装置(填“甲”或“乙”)。
(2)用天平测得滑块A、B的质量(均包括遮光条)分别为调整好气垫导轨后,将滑块A向左弹出,与静止的滑块B发生碰撞,此过程可视为弹性碰撞,与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为,与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足 (填“>”“<”或“=”);滑块A、B碰撞过程中满足表达式 (用所测物理量的符号表示,遮光条宽度相同),则说明碰撞过程中动量守恒。
【答案】 (1) 甲 (2) >
【详解】(1)[1]甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架,发生的是弹性碰撞;乙组两个滑块碰撞后连在一起,为完全非弹性碰撞,动能损失最大,要求碰撞过程动能损失最小,应选择甲。
(2)由题意可知碰撞后滑块A没有反弹,所以。
[4]碰撞前A的速度大小为
碰撞后A、B的速度大小分别为
,
碰撞中若满足动量守恒则
得
Ⅱ.某物理实验小组利用单摆测重力加速度的实验装置如图1所示。不可伸长的细线与拉力传感器连接。
(1)用游标卡尺测小球直径如图2所示,则小球直径d为 mm;
(2)实验小组设计了另一种测量重力加速度的方法,在小球平衡位置安装一个光电门,如图4所示。测量小球通过光电门的挡光时间,计算出小球通过最低点的速度,并记录下细线拉力的最大值。改变小球静止释放的高度,进行多次测量,得到多组v和数据,以为纵坐标,以为横坐标绘制图像,得到的图像如图5所示。若已知小球质量为m,该图像斜率为k,截距为b,则当地重力加速度大小 (用题中所给字母表示)
【答案】(1) (2)
【详解】(1)由图2可知,小球的直径为
(2)根据题意可知,在最低点,由牛顿第二定律有
整理可得
结合图5可得
解得
Ⅲ.某同学设计了“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图甲所示。其中为定值电阻,为滑动变阻器。
闭合开关改变滑动变阻器滑片,进行测量,读出电压传感器和电流传感器的读数,画出对应的图线如图乙所示,由图线可得该电池的电动势 ,内阻 (结果保留两位有效数字)
【答案】 1.5 1.0
【详解】根据电路图,由闭合电路的欧姆定律有
结合图乙可得
,
15.如图所示,上端封闭的玻璃管道竖直放置,其是下部横截面面积的两倍,活塞C位于管道下部,气密性良好。管道中间有一段水银柱,其高为l,下端面刚好位于管道上、下部分的分界面处。此时封闭气体A、B的长度分别为l、2l,其中气体A的压强相当于高为的水银柱产生的压强。现把活塞C缓慢向下拉动一段距离,直至水银柱的上端面下降,系统重新达到平衡,此过程气体温度始终为。已知水银密度为,重力加速度为g,不计水银柱与管道间的摩擦,A、B均视为理想气体,求:
(1)水银柱的上端面下降时,气体A的压强;
(2)活塞C移动的距离d。
【答案】(1)(2)
【详解】(1)设下部横截面面积为,上部横截面面积为,气体的初始压强为
气体A的初始体积为
当水银柱的上端面下降时,气体A的体积变为
根据玻意耳定律可知
代入数据解得
(2)气体B的初始压强为
气体B的初始体积为
当水银柱的上端面下降时,气体B的压强变为
气体B的体积变为
根据玻意耳定律可知
代入数据解得
根据气体B体积的变化可知
解得
16.如图所示,在竖直平面内有一足够长的绝缘轨道ABCD,AB水平放置,CD竖直放置轨道AB、CD粗糙,BC是绝缘光滑的四分之一圆弧形轨道,圆弧的圆心为O,半径R=0.5m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小。现有质量m=0.2kg,电荷量的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知AB距离1m,带电体与轨道AB,CD间的动摩擦因数均为0.5,假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。(取)求:
(1)求带电体首次运动到圆弧轨道C点时对轨道的压力;
(2)带电体最终停在何处;
(3)如果电场强度的大小为,求带电体全程摩擦产生的热量。
【答案】(1)20N,方向水平向左;(2)停在离C点上方1m处;(3)2J。
【详解】(1)从A点运动到C点,根据动能定理得
解得
在C点时,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
FN=20N
根据牛顿第三定律得对轨道的压力为20N,方向水平向左。
(2)设CD向上运动到最高点时速度为0时,上移的位移为x,对全过程运用动能定理得
代入数据解得
x=1m
因为
μqE=mg
所以物块不会滑下,最终停在离C点上方1m处。
(3)当电场力等于重力时,即
qE=mg
解得
E=2×104N/C
带电体恰好在BC段做往复运动,且到C点速度为零,对全过程运用能量守恒得
代入数据解得
Q=2J
17.如图所示,和是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道,其中和为轨道的水平部分,和是倾角的倾斜部分。在右侧空间中存在磁感应强度大小,方向竖直向上的匀强磁场,不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量,单位长度电阻值的导体棒于倾斜导轨上,距离斜面轨道底端高度,另一完全相同的导体棒静止于水平导轨上,导轨间距均为,导体棒长度均为。时,导体棒从静止释放,到两棒最终稳定运动过程中,棒未发生碰撞,且两导体棒始终与导轨保持垂直,g取。求:
(1)棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流;
(2)两导体棒的最终速度大小;
(3)从开始计时到两棒最终稳定运动过程中,通过回路的电荷量。
【答案】(1)0.1A;(2)0.5m/s;(3)3.125C
【详解】(1)棒从斜面轨道滑到底端,根据动能定理,有
切割产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律,有
联立解得
(2)因为两导体棒所受的安培力始终大小相等、方向相反,所以将两棒组成的系统作为研究对象,由动量守恒得
解得
(3)从棒刚进入磁场到与棒共速,对导体棒,由动量定理得
代入数据解得
18.2023年4月12日21时,在中国合肥运行的“东方超环”成功实现403秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,创造了新的世界纪录。如图1所示是磁约束核聚变实验装置。图2为其模拟的磁场分布图,半径为R的足够长圆柱形区域内分布水平向右的匀强磁场I,磁感应强度大小为B,圆柱形磁场区域外侧分布有方向与磁场Ⅰ垂直的环形磁场Ⅱ,其磁感应强度大小也为B,且处处相等;图3和图4分别为其模拟的横截面与纵截面磁场分布图。从图3看,某时刻速度的氘原子核(已知氘原子核质量为m,电荷量为q)从水平磁场Ⅰ最低点竖直向下射入磁场Ⅱ。不计粒子的重力和空气阻力,不考虑相对论效应。
(1)要使氘核不射出磁场Ⅱ边界,求磁场Ⅱ的最小厚度L;
(2)求氘核从出发时到第三次从磁场Ⅱ返回磁场Ⅰ边界的过程中,该氘核运动的平均速度大小;
(3)磁场Ⅱ实际上是不均匀的,设磁场沿径向可看成间距为d(d很小且未知)的许多条形匀强磁场紧密排布,且自内向外的磁感应强度大小为、、、…、(k为已知常数),仍要保证氘核不射出磁场Ⅱ边界,求磁场Ⅱ的最小厚度。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)氘核不飞出磁场Ⅱ的条件是轨迹与下边界相切,即有
根据牛顿第二定律有
解得
(2)粒子在磁场Ⅰ和Ⅱ中运动的周期都是
作出粒子运动的轨迹,如图所示
则粒子在磁场Ⅱ中运动的时间是
粒子在磁场Ⅰ中运动的时间是
所以整个过程的时间是
该过程氘核在竖直平面内位移大小为2R,沿磁场Ⅰ区方向发生的位移为三个直径6R,所以整个过程的位移大小为
该过程氘核运动的平均速度大小为
(3)在图4中下方的磁场Ⅱ中建立直角坐标系,如图所示
氘核竖直向下进入第一层,由动量定理有
即有
氘核竖直向下进入第二层,同理可得
氘核竖直向下进入第三层,同理可得
…
氘核竖直向下进入第n层,同理可得
将以上n个式子相加,可得
由题意知,当时,即没有y方向的速度分量时,氘核离磁场Ⅱ内边界最远,则有
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2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02
答题卡
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考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
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]
13 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
14、Ⅰ、(1) (2)
Ⅱ、(1) (2)
Ⅲ、
15、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(11分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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18.(14分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
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非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02
(考试时间:90分钟,分值:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:测试范围:必修一~选择性必修三。
4.难度系数:0.7。
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.磁通量的单位用基本单位符号表示正确的是( )
A.Wb B. C. D.J/A
2.下列关于光现象表述不正确的是( )
A.如图甲,水中的气泡看上去特别明亮,是因为光从水射向气泡时,一部分光在气泡界面上发生全反射
B.如图乙,用肥皂膜做薄膜干涉实验,竖直放置的肥皂膜上看到的条纹间距相等
C.如图丙,要减弱玻璃表面反射光的干扰,拍出清晰的车内景象,可在相机镜头前装一片偏振片
D.如图丁,泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生衍射产生的
3.2024年4月21日在开化举行首届钱江源公路自行车赛,起点终点均设在根宫佛国北大门,途径池淮镇、华埠镇、林山乡、村头镇、音坑乡,全程118公里,男子精英组选手彭源堂以2小时49分07秒的成绩率先冲过终点。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.研究彭源堂的骑行轨迹时可以把他视为质点
B.题中“118公里”指位移
C.题中“2小时49分07秒”指时刻
D.彭源堂的平均速度约为11.6m/s
4.2023年11月23日,空军“双20”编队接运在韩志愿军烈士遗骸回家,机场安排最高礼仪“过水门”为英雄接风洗尘。如图,相距约为100m的两辆消防车以与水平方向成角斜向上喷出水柱,两水柱在最高点相接形成水门,最高点和出水口的高度差约为20m,不考虑风力及其他阻力,水柱的初速度大小约为( )
A.25m/s B.32m/s C.50m/s D.54m/s
5.常山胡柚是衢州特产,近似球形,为了筛选大小大致相同的胡柚,某农户采用如图所示的简易筛选装置,两根共面但不平行的直杆倾斜放置(与水平面夹角相等),胡柚沿两杆向下加速运动,大小不同的胡柚会落入不同筐中,则( )
A.杆对胡柚的弹力是因为胡柚发生形变产生的
B.杆对胡柚的作用力大于胡柚对杆的作用力
C.胡柚在运动过程中一直处于超重状态
D.同一个胡柚在不同位置对单根杆的压力大小不同
6.噪音会影响我们的日常生活,大家习惯用降噪耳机来减小噪音对我们的干扰。主动降噪耳机可以通过主动发出抵消声波来减小噪音。某一噪音信号的振动方程为,声波在空气中传播的速度为340m/s,下列说法正确的是( )
A.抵消声波的波长为
B.抵消声波的振幅为2A
C.主动降噪技术应用的是声波的多普勒效应
D.抵消声波和环境噪音在空气中传播的速度可以不同
7.用火箭发射人造卫星,发射过程中最后一节火箭的燃料用完后,火箭壳体和卫星一起以的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为,最后一节火箭壳体的质量为。某时刻火箭壳体与卫星分离,分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为。下列说法正确的是( )
A.分离后火箭壳体的速度大小为
B.分离后火箭壳体的速度大小为
C.分离过程中火箭壳体对卫星的冲量大小为
D.分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为
8.在研究恒星时,恒星发出的光基本可以覆盖整个可见光谱。当光经过恒星的大气层时,大气中的每一种元素都会吸收特定波长的光,这样在地球上观测到的可见光谱中会出现黑色的条纹,这样的光谱被称为吸收光谱。根据吸收光谱可以分析恒星大气层的大致成分构成。但是我们观测到某些恒星的吸收光谱中的黑色条纹会朝着红光方向偏移,该现象称为红移。根据图中信息,下列说法正确的是( )
A.观测到的波长变长,因此该恒星在远离地球
B.观测到的波长变长,因此该恒星在靠近地球
C.观测到的波长变短,因此该恒星在远离地球
D.观测到的波长变短,因此该恒星在靠近地球
9.含义丰富的太极图体现了中国古代哲学的智慧。如图所示,O为大圆的圆心,为上侧阳半圆的圆心,为下侧阴半圆的圆心,O、、在同一直线上,AB为大圆的直径且与连线垂直,C、D为关于O点对称的两点,在、两点分别固定等量异种点电荷,下列说法正确的是( )
A.C、D两点电场强度相同
B.C、D两点电势相等
C.若电子由A沿直线移到B的过程中,电子的电势能先增加后减小
D.若电子由A沿直线移到B的过程中,电子所受电场力先减小后增加
10.如图所示的三角形为某透明三棱镜的横截面,其中,,一束单色光从边的点射入三棱镜,入射角为、折射角为,折射光线经过边的点,反射光线正好与边平行,已知,,光在真空中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A.光线在点的反射角为 B.光线在点的折射角
C.三棱镜对此种单色光的折射率为 D.光从到的传播时间为
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.一列沿x轴传播的简谐横波,如图1所示是时刻的波形图,P和Q是这列简谐横波上的两个质点,如图2所示是质点Q的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该列波沿x轴正方向传播,波速大小为1m/s
B.该列波与频率为0.5Hz的简谐横波相遇时一定能发生稳定干涉
C.时,质点P的加速度最大,方向沿y轴正方向
D.从到,质点Q通过的路程为1.2m
12.空间中有如图所示的匀强电场,刚放入点可视为静止的原子核立刻发生衰变。之后衰变产物A、B两粒子的初速度与电场强度垂直,A、B两粒子的运动轨迹如图虚线所示,不计粒子重力和两粒子间的库仑力作用,下列说法正确的是( )
A.原子核发生的是衰变
B.粒子为粒子
C.A、B两粒子运动的加速度大小之比为
D.A、B两粒子运动的初速度大小相等
13.在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于衰变放射出某种粒子,结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示,已知两个相切圆半径分别为r1、r2,则下列说法正确的是( )
A.原子核发生了β衰变,径迹2是衰变后β的径迹
B.径迹1是衰变后新核的径迹,径迹1、2旋转方向相同
C.若衰变方程是,则r1:r2 = 2:117
D.若衰变方程是,则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为2∶117
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.实验题(每空2分,共14分)Ⅰ.某同学用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图所示。
(1)实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架,乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小,应选择 组的实验装置(填“甲”或“乙”)。
(2)用天平测得滑块A、B的质量(均包括遮光条)分别为调整好气垫导轨后,将滑块A向左弹出,与静止的滑块B发生碰撞,此过程可视为弹性碰撞,与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为,与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足 (填“>”“<”或“=”);滑块A、B碰撞过程中满足表达式 (用所测物理量的符号表示,遮光条宽度相同),则说明碰撞过程中动量守恒。
Ⅱ.某物理实验小组利用单摆测重力加速度的实验装置如图1所示。不可伸长的细线与拉力传感器连接。
(1)用游标卡尺测小球直径如图2所示,则小球直径d为 mm;
(2)实验小组设计了另一种测量重力加速度的方法,在小球平衡位置安装一个光电门,如图4所示。测量小球通过光电门的挡光时间,计算出小球通过最低点的速度,并记录下细线拉力的最大值。改变小球静止释放的高度,进行多次测量,得到多组v和数据,以为纵坐标,以为横坐标绘制图像,得到的图像如图5所示。若已知小球质量为m,该图像斜率为k,截距为b,则当地重力加速度大小 (用题中所给字母表示)
Ⅲ.某同学设计了“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图甲所示。其中为定值电阻,为滑动变阻器。
闭合开关改变滑动变阻器滑片,进行测量,读出电压传感器和电流传感器的读数,画出对应的图线如图乙所示,由图线可得该电池的电动势 ,内阻 (结果保留两位有效数字)
15.如图所示,上端封闭的玻璃管道竖直放置,其是下部横截面面积的两倍,活塞C位于管道下部,气密性良好。管道中间有一段水银柱,其高为l,下端面刚好位于管道上、下部分的分界面处。此时封闭气体A、B的长度分别为l、2l,其中气体A的压强相当于高为的水银柱产生的压强。现把活塞C缓慢向下拉动一段距离,直至水银柱的上端面下降,系统重新达到平衡,此过程气体温度始终为。已知水银密度为,重力加速度为g,不计水银柱与管道间的摩擦,A、B均视为理想气体,求:
(1)水银柱的上端面下降时,气体A的压强;
(2)活塞C移动的距离d。
16.如图所示,在竖直平面内有一足够长的绝缘轨道ABCD,AB水平放置,CD竖直放置轨道AB、CD粗糙,BC是绝缘光滑的四分之一圆弧形轨道,圆弧的圆心为O,半径R=0.5m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小。现有质量m=0.2kg,电荷量的带电体(可视为质点),从A点由静止开始运动,已知AB距离1m,带电体与轨道AB,CD间的动摩擦因数均为0.5,假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。(取)求:
(1)求带电体首次运动到圆弧轨道C点时对轨道的压力;
(2)带电体最终停在何处;
(3)如果电场强度的大小为,求带电体全程摩擦产生的热量。
17.如图所示,和是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道,其中和为轨道的水平部分,和是倾角的倾斜部分。在右侧空间中存在磁感应强度大小,方向竖直向上的匀强磁场,不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量,单位长度电阻值的导体棒于倾斜导轨上,距离斜面轨道底端高度,另一完全相同的导体棒静止于水平导轨上,导轨间距均为,导体棒长度均为。时,导体棒从静止释放,到两棒最终稳定运动过程中,棒未发生碰撞,且两导体棒始终与导轨保持垂直,g取。求:
(1)棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流;
(2)两导体棒的最终速度大小;
(3)从开始计时到两棒最终稳定运动过程中,通过回路的电荷量。
18.2023年4月12日21时,在中国合肥运行的“东方超环”成功实现403秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,创造了新的世界纪录。如图1所示是磁约束核聚变实验装置。图2为其模拟的磁场分布图,半径为R的足够长圆柱形区域内分布水平向右的匀强磁场I,磁感应强度大小为B,圆柱形磁场区域外侧分布有方向与磁场Ⅰ垂直的环形磁场Ⅱ,其磁感应强度大小也为B,且处处相等;图3和图4分别为其模拟的横截面与纵截面磁场分布图。从图3看,某时刻速度的氘原子核(已知氘原子核质量为m,电荷量为q)从水平磁场Ⅰ最低点竖直向下射入磁场Ⅱ。不计粒子的重力和空气阻力,不考虑相对论效应。
(1)要使氘核不射出磁场Ⅱ边界,求磁场Ⅱ的最小厚度L;
(2)求氘核从出发时到第三次从磁场Ⅱ返回磁场Ⅰ边界的过程中,该氘核运动的平均速度大小;
(3)磁场Ⅱ实际上是不均匀的,设磁场沿径向可看成间距为d(d很小且未知)的许多条形匀强磁场紧密排布,且自内向外的磁感应强度大小为、、、…、(k为已知常数),仍要保证氘核不射出磁场Ⅱ边界,求磁场Ⅱ的最小厚度。
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2024-2025 学年高二物理下学期期末模拟卷 02
答题卡
第Ⅰ卷(请用 2B 铅笔填涂)
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
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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]
13 [A] [B] [C] [D]
14、Ⅰ、(1) (2)
Ⅱ、(1) (2)
Ⅲ、
15、
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16.(11 分)
17.(12 分)
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姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用 2B 铅
笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填
写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考
证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用 2B 铅笔填涂;填空题和解答题
必须用 0.5 mm 黑色签字笔答题,不得用铅笔
或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,
超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题
卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
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18.(14 分)
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非
答
题
区
非
答
题
区
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2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
B
A
D
B
A
C
A
A
B
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11
12
13
CD
AC
BD
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.每空2分
Ⅰ、(1) 甲 (2) >
Ⅱ、(1) (2)
Ⅲ、 1.5 1.0
15、(1)设下部横截面面积为,上部横截面面积为,气体的初始压强为
气体A的初始体积为
当水银柱的上端面下降时,气体A的体积变为
根据玻意耳定律可知
代入数据解得
(2)气体B的初始压强为
气体B的初始体积为
当水银柱的上端面下降时,气体B的压强变为
气体B的体积变为
根据玻意耳定律可知
代入数据解得
根据气体B体积的变化可知
解得
16、(1)从A点运动到C点,根据动能定理得
解得
在C点时,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
FN=20N
根据牛顿第三定律得对轨道的压力为20N,方向水平向左。
(2)设CD向上运动到最高点时速度为0时,上移的位移为x,对全过程运用动能定理得
代入数据解得
x=1m
因为
μqE=mg
所以物块不会滑下,最终停在离C点上方1m处。
(3)当电场力等于重力时,即
qE=mg
解得
E=2×104N/C
带电体恰好在BC段做往复运动,且到C点速度为零,对全过程运用能量守恒得
代入数据解得
Q=2J
17、(1)棒从斜面轨道滑到底端,根据动能定理,有
切割产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律,有
联立解得
(2)因为两导体棒所受的安培力始终大小相等、方向相反,所以将两棒组成的系统作为研究对象,由动量守恒得
解得
(3)从棒刚进入磁场到与棒共速,对导体棒,由动量定理得
代入数据解得
18、(1)氘核不飞出磁场Ⅱ的条件是轨迹与下边界相切,即有
根据牛顿第二定律有
解得
(2)粒子在磁场Ⅰ和Ⅱ中运动的周期都是
作出粒子运动的轨迹,如图所示
则粒子在磁场Ⅱ中运动的时间是
粒子在磁场Ⅰ中运动的时间是
所以整个过程的时间是
该过程氘核在竖直平面内位移大小为2R,沿磁场Ⅰ区方向发生的位移为三个直径6R,所以整个过程的位移大小为
该过程氘核运动的平均速度大小为
(3)在图4中下方的磁场Ⅱ中建立直角坐标系,如图所示
氘核竖直向下进入第一层,由动量定理有
即有
氘核竖直向下进入第二层,同理可得
氘核竖直向下进入第三层,同理可得
…
氘核竖直向下进入第n层,同理可得
将以上n个式子相加,可得
由题意知,当时,即没有y方向的速度分量时,氘核离磁场Ⅱ内边界最远,则有
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2024-2025 学年高二物理下学期期末模拟卷 02
答题卡
Ⅱ、非选择题
14、Ⅰ、(1) (2)
Ⅱ、(1) (2)
Ⅲ、
15、
Ⅰ、选择题
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 ]
13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用 2B 铅笔填涂;非选择题必须用 0.5 mm 黑色签字笔
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
1 16、
17、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18、
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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