高二物理期末模拟卷02（人教版2019，选必一2～4章，选必二、选必三全册）-学易金卷：2024-2025学年高中下学期期末模拟考试

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷 （考试时间：75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：人教版2019选择性必修一（2-4章）、选择性必修第二册、选择性必修三全册。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。 1．如图左所示是一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点；图右为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．这列波沿x轴负方向传播 B．在时，质点Q的位置坐标为 C．从到的过程中，质点P的路程为 D．从时刻开始计时，质点P再过时（）到达波谷 2．交通标志表面的反光膜是用具有回归反射结构的材料制成的，图甲是一种反光膜的结构图，反光膜上表面平整，下表面凹凸不平呈锯齿状，与密封层相连形成多个完全相同的空气腔。如图乙所示光线从点垂直射入薄膜，恰好在反光膜下表面点发生全反射，，，真空中光速，已知，，则下列说法正确的是（   ） A．光从光疏介质射向光密介质可能发生全反射现象 B．介质的折射率越大，发生全反射的临界角越大 C．反光膜的折射率为 D．光线在直角微棱镜型反光膜中传播的时间为 3．如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A．干簧管是否导通与的电动势大小有关 B．减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C．增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D．烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 4．氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中最多能发出3种不同频率的光 B．图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C．图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75eV D．处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离 5．图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t＝0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流I随时间t的变化关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPM的磁通量、金属棒ab的加速度a、金属棒受到的外力F、通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，可能正确的是（    ） A． B． C． D． 6．钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A．X粒子为正电子 B．Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C．钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D．核内有62个质子，147个中子 7．把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．炭粒越大，运动越明显 B．温度越低，运动越明显 C．显微镜下能同时看到炭粒和水分子 D．炭粒在水中的运动不属于分子热运动 8．在光滑绝缘水平面上有一边长为l、电阻为R的正方形导线框，线框右侧是宽度为、方向竖直向下的匀强磁场区域，磁场的边界与线框的左右两边平行。线框以初速度向右进入磁场，左边出磁场时速度恰为零。建立如图所示的坐标轴，以逆时针方向电流为正。关于线框的加速度a、速度v、所受安培力F三者大小以及线框中电流i随x变化关系的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 9．某自行车的车灯发电机如图甲所示，结构如图乙所示。绕有400匝线圈的“匚”形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动，摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中的磁通量按正弦规律变化，如图丙所示，其中为摩擦小轮转动的角速度。线圈总电阻为，、端与标有“，”的灯泡L相连。当自行车以速度匀速行驶时，灯泡L恰好正常发光。假设灯泡L阻值不变，摩擦小轮与车轮不打滑，则（　　） A．自行车的速度 B．灯泡L正常发光时 C．若自行车的速度减半，则灯泡L的功率也减半 D．磁铁处于图乙位置时，交流电压表的示数为10V 10．如题图甲所示，一个上端开口内壁光滑的导热汽缸静止在地面上，一定质量的理想气体被厚度不计的轻质活塞封闭在汽缸内，气体的初始压强为p0，温度为T0，汽缸顶端两侧各有一个卡口，活塞到达顶端不会离开汽缸。现用电热丝缓慢对气体加热，气体的压强随温度的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．当气体温度达到2T0时，活塞到达汽缸顶端 B．当气体温度达到3T0时，气体压强p1=1.5p0 C．T0~2T0过程中，外界对气体做功，气体内能增大 D．2T0~3T0过程中，由于温度升高所有分子动能都增大 11．如图1所示为模拟远距离输电的电路图，发电机输出电压如图2所示，电压经升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻，其余导线电阻不计，在用户端用降压变压器把电压降为。若在某一段时间内，输电线损失的功率恒为，输电线损失的功率为发电机的输出功率的，假设两个变压器均是理想变压器，发电机内阻不计，下列说法正确的是（　　） A．发电机的转速为 B．升压变压器原、副线圈的匝数比为 C．该段时间内，用户得到的电流 D．在用电高峰期，用户负载增多，发电机的输出功率变大，为确保用户端的电压不变，可增加降压变压器原线圈的匝数 12．如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率顺时针转动，一质量为0.1kg，带电量为0.1C的物块从传送带的底端静止释放，其运动的图像如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.8，重力加速度取，则（　　） A．物块可能带负电 B．传送带的速率可能大于 C．磁场的磁感应强度大小为0.25T D．前6s内物块的位移大小为4.5m 第Ⅱ卷（非选择题） 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 13．某实验小组用如图甲所示装置来测量光的波长，为单色光源，发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上，在光屏上可以观察到明暗相间的条纹。已知光源到平面镜和到光屏的距离分别为和，，镜面与光屏垂直。 (1)上述实验中相当于光的“双缝干涉实验”中的一个“缝”，则______相当于另外一个“缝”，“双缝”的间距为______； (2)以下哪项操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离______。 A．将平面镜稍向下平移一小段距离 B．将光源水平向左平移一小段距离 C．将平面镜水平向右平移一小段距离 D．将光源由红光改为绿光 (3)测得第条和第条亮条纹中心线的的间距为，则入射光的波长 ______用，，表示。 (4)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图乙所示，在这种情况测量相邻条纹间距，则波长的测量值______填“大于”“小于”或“等于”实际值。 14．半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而变化。某实验小组设计了如图甲的电路，用于测量某一半导体薄膜压力传感器在不同压力下的阻值。 (1)某次实验时电压表和电流表读数分别为和，已知电压表内阻为，则压力传感器的阻值___________（用表示）。 (2)通过多次实验绘制压力传感器的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。该传感器通常用于测量小于的压力区间，主要原因是在该区间内，阻值___________（选填“大”、“变化快”），传感器灵敏度高。 (3)该小组利用此压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣苹果装置。将压力传感器与可调电阻串联接入电路中，托盘秤（重力不计）置于上。分拣开关在弹簧向上压力作用下处于水平状态。当分拣标准为时，调节，使的苹果在托盘秤上时，两端的电压为。此时，放大电路中的电磁铁恰好吸住分拣开关的衔铁。放大电路有保持电路功能，能够确保苹果在通过分拣开关时电磁铁始终保持吸住状态。已知电源电动势为，内阻不计，重力加速度。 ①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值应调为___________。 ②为了增大苹果的分拣标准，应将可调电阻___________（填“调大”、“调小”）。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（9分）气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台的升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量，圆柱形汽缸内的活塞底面积为，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为，活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通，大气压强，重力加速度大小取，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。 (1)求此时平台上重物的质量； (2)若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少？ 16．（8分）2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，开幕式上的“冰灯启梦”表演蔚为壮观。现设计了一款用某种材料制作的正方体“冰灯”，俯视如图甲所示，是一个边长为L=20cm的正方形，中心O处有一点光源。对该正方形所在平面内的光线进行研究，发现每条边上只有长度d=15cm范围内有光线射出。sin37°=0.6，sin8°=，不计二次反射、折射。求： (1)该材料的折射率是多少？ (2)如图乙所示，将点光源换成圆形线光源，置于正方形几何中心，线光源上每一点都可以看作点光源。要让四条边上各处均有光线射出，线光源的最小半径r是多少？ 17．（19分）如图所示，一质量为、电阻，边长为的正方形单匝线框abcd放在平板小车上，线框abcd的ab边刚好与小车左端对齐，小车上表面与水平台AC等高，小车长度，小车和线框一起以速度向右匀速运动。当小车与水平台左侧碰撞后立即停止运动，线框abcd继续向右运动进入水平台。AB间距离为。在离台面高度为空间上方（以虚线NQ为边界），有一匀强磁场区域MNQP，区域内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为。当线框abcd的cd边刚到达虚线MA时，给线框施加一个水平外力F，使线框匀速进入匀强磁场区域MNQP，当线框abcd的ab边刚到达虚线MA时，撤去外力F。已知线框与小车和水平面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为。求： (1)线框abcd进入磁场区域MNQP的过程中，线框abcd中的电流大小； (2)外力F做功的大小； (3)已知水平台BC区光滑，在虚线PB右侧存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小随距离均匀增强的磁场。紧靠虚线PB竖直放置一个边长，质量、匝数匝、电阻的正方形线框efhj。在线框左边界ef处的磁感应强度大小为，线框右边界hj处的磁感应强度。线框abcd的cd边运动到虚线PB时，与静止的线框efhj发生弹性碰撞，线框abcd与线框efhj碰撞后，直到两线框都静止时，求线框abcd的cd边与线框efhj的ef边间的距离大小。 试题 第7页（共10页） 试题 第8页（共10页） 试题 第1页（共10页） 试题 第2页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷 （考试时间：75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：人教版2019选必修一（2-4章）选择性必修第二册、选择性必修三全册。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。 1．如图左所示是一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点；图右为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．这列波沿x轴负方向传播 B．在时，质点Q的位置坐标为 C．从到的过程中，质点P的路程为 D．从时刻开始计时，质点P再过时（）到达波谷 【答案】D 【详解】A．根据质点Q的振动图像，可知在t=0.1s时，质点Q的振动方向是沿y轴负方向，由波形图可知这列波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由振动图像可知，质点Q的周期T=0.2s 由于 可知此时Q点恰好位于波谷，Q点位置坐标为(12m，-10cm)，故B错误； C．根据B选项分析可知从到的过程中，质点P振动了，其中在一个周期的时间内，其路程为，在时间内，质点P先向着平衡位置振动，再远离平衡位置振动，平均速率大于一个周期内的平均速率，所以其路程稍大于，可知从到的过程中的路程大于，故C错误； D．由波形图可知，该波的波长 故波速 波沿x轴正方向传播，由波形图可知P点左侧的第一波谷向右传播 质点P第一次到达波谷，则质点P第一次到达波谷所用时间 结合波传播的周期性可知质点P在 时到达波谷，故D正确。 故选D。 2．交通标志表面的反光膜是用具有回归反射结构的材料制成的，图甲是一种反光膜的结构图，反光膜上表面平整，下表面凹凸不平呈锯齿状，与密封层相连形成多个完全相同的空气腔。如图乙所示光线从点垂直射入薄膜，恰好在反光膜下表面点发生全反射，，，真空中光速，已知，，则下列说法正确的是（   ） A．光从光疏介质射向光密介质可能发生全反射现象 B．介质的折射率越大，发生全反射的临界角越大 C．反光膜的折射率为 D．光线在直角微棱镜型反光膜中传播的时间为 【答案】D 【详解】A．光从光密介质射向光疏介质才可能发生全反射现象，故A错误； B．由 可知介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小，故B错误； C．因为光线恰好在反光膜下表面点发生全反射，则入射角等于临界角，此时入射角为 则反光膜的折射率为 故C错误； D．光路图如图所示， 由图可知，光在反光膜走过的路径长度 由几何关系可知， 解得 光在反光膜中的速度为 光线在直角微棱镜型反光膜中运动的时间为 故D正确。 故选D。 3．如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A．干簧管是否导通与的电动势大小有关 B．减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C．增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D．烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 【答案】B 【详解】A．干簧管是否导通主要取决于其外绕线圈中电流产生的磁场，而该线圈又受光电管电路控制，与报警电路电源的电动势无直接关系，故A错误。 B．是光源所在回路的限流电阻，减小会增大光源发光强度，从而使散射到光电管的光更强、光电流更大，更易触发报警，灵敏度提高，故B正确。 C．增加干簧管外线圈匝数通常会增强线圈在给定电流下产生的磁场，有利于干簧管导通，提高灵敏度，故C错误； D．要使干簧管吸合、蜂鸣器报警，线圈中必须有足够的电流产生磁场，故D错误。 故选 B。 4．氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中最多能发出3种不同频率的光 B．图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C．图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75eV D．处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离 【答案】C 【来源】宁夏银川市第二十四中学2023-2024学年高二下学期期末物理试题 【详解】A．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中最多能发出 种不同频率的光，故A错误； BC．图丙中的图线b所表示的光的遏止电压较大，则光电子最大初动能较大，所对应的光子能量较大，原子跃迁对应的能级差较大，即对应于由第4能级向基态跃迁，则光子能量为 故B错误，C正确； D．处于第4能级的氢原子至少要吸收0.85eV的能量才能电离，故D错误。 故选C。 5．图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t＝0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流I随时间t的变化关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPM的磁通量、金属棒ab的加速度a、金属棒受到的外力F、通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，可能正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【来源】安徽省合肥市第一中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题 【详解】A．由图看出，通过R的感应电流随时间t增大，根据法拉第电磁感应定律得知，穿过回路的磁通量是非均匀变化的，应是曲线，故A错误； B．由 知v与时间t成正比，知加速度不变，故B错误； C．根据牛顿第二定律 其中 可知 v随时间t均匀增大，其他量保持不变，故F随时间均匀增大，故C正确； D．通过导体棒的电量为 故图象为开口向上的抛物线，故D错误。 故选C。 6．钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A．X粒子为正电子 B．Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C．钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D．核内有62个质子，147个中子 【答案】C 【详解】A．设X粒子质量数为a，电荷数为b，根据质量数守恒、电荷数守恒分别有 解得 X粒子为负电子，故A错误； B．同理，可知Y粒子质量数为0，电荷数为-1，可知Y粒子为电子，它是原子核内的中子转化为质子时产生的，不是核外电子逃逸的结果 ，故B错误； C．半衰期是放射性元素的固有属性，由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件（如温度、压强等）无关，所以钷元素的半衰期不随温度变化而变化，故C正确； D．对于核，可知质子数为62 ，根据质量数=质子数+中子数，可得中子数为147−62=85，故D错误。 故选C。 7．把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．炭粒越大，运动越明显 B．温度越低，运动越明显 C．显微镜下能同时看到炭粒和水分子 D．炭粒在水中的运动不属于分子热运动 【答案】D 【详解】A．炭粒越大，运动越不明显，选项A错误； B．温度越高，运动越明显，选项B错误； C．显微镜下只能看到炭粒，不能看到水分子，选项C错误； D．炭粒在水中的运动属于布朗运动，不属于分子热运动，选项D正确。 故选D。 8．在光滑绝缘水平面上有一边长为l、电阻为R的正方形导线框，线框右侧是宽度为、方向竖直向下的匀强磁场区域，磁场的边界与线框的左右两边平行。线框以初速度向右进入磁场，左边出磁场时速度恰为零。建立如图所示的坐标轴，以逆时针方向电流为正。关于线框的加速度a、速度v、所受安培力F三者大小以及线框中电流i随x变化关系的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．线框进磁场过程，线框受到的 规定向右为正方向，由动量定理得 因为 联立可得 可知进入磁场过程v与x成线性关系，当时，线框磁通量不变，线框匀速运动；当x>l时，规律和进磁场过程一致，v与x成线性关系；根据 可知a与v成正比，故线框进磁场和出磁场的a-x图像和v-x图像规律一致，由于当时，线框磁通量不变，线框匀速运动，加速度为0，故A正确，B错误； C．结合以上分析可知，由牛顿第二定律得安培力 可知F与a成正比，故线框进磁场和出磁场的F-x图像和a-x图像规律一致，由于当时，线框磁通量不变，线框匀速运动，安培力为0，故C错误； D．电流 可知故线框进磁场和出磁场的i-x图像和F-x图像规律一致，由于当时，线框磁通量不变，线框匀速运动，电流为0，故D错误。 故选A。 9．某自行车的车灯发电机如图甲所示，结构如图乙所示。绕有400匝线圈的“匚”形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动，摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中的磁通量按正弦规律变化，如图丙所示，其中为摩擦小轮转动的角速度。线圈总电阻为，、端与标有“，”的灯泡L相连。当自行车以速度匀速行驶时，灯泡L恰好正常发光。假设灯泡L阻值不变，摩擦小轮与车轮不打滑，则（　　） A．自行车的速度 B．灯泡L正常发光时 C．若自行车的速度减半，则灯泡L的功率也减半 D．磁铁处于图乙位置时，交流电压表的示数为10V 【答案】AD 【详解】AB．灯泡电阻 线圈中电动势有效值 最大值 根据最大感应电动势的表达式 可得 则自行车的速度等于摩擦小轮边缘的线速度，即 选项A正确，B错误； C．若自行车的速度减半，则小轮的角速度ω减半，感应电动势最大值和有效值均减半，灯泡L两端电压减半，根据功率表达式 可知功率变为原来的四分之一，选项C错误； D．交流电压表的示数为灯泡两端电压的有效值，由电动势的最大值决定，与磁铁的位置无关，即磁铁处于图乙位置时，交流电压表的示数仍为10V，选项D正确。 故选AD。 10．如题图甲所示，一个上端开口内壁光滑的导热汽缸静止在地面上，一定质量的理想气体被厚度不计的轻质活塞封闭在汽缸内，气体的初始压强为p0，温度为T0，汽缸顶端两侧各有一个卡口，活塞到达顶端不会离开汽缸。现用电热丝缓慢对气体加热，气体的压强随温度的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．当气体温度达到2T0时，活塞到达汽缸顶端 B．当气体温度达到3T0时，气体压强p1=1.5p0 C．T0~2T0过程中，外界对气体做功，气体内能增大 D．2T0~3T0过程中，由于温度升高所有分子动能都增大 【答案】AB 【详解】A．T0~2T0，气体发生等压变化，当温度达到2T0以后压强变大，可知则当温度达到2T0时，活塞到达汽缸顶部，故A正确； B．2T0~3T0，气体发生等容变化，由查理定律可知 解得 故B正确； C．T0~2T0，发生等压变化，气体体积变大，则气体对外界做功，故C错误； D．2T0~3T0，温度升高，分子平均动能增大，而不是所有分子动能都增大，故D错误。 故选AB。 11．如图1所示为模拟远距离输电的电路图，发电机输出电压如图2所示，电压经升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻，其余导线电阻不计，在用户端用降压变压器把电压降为。若在某一段时间内，输电线损失的功率恒为，输电线损失的功率为发电机的输出功率的，假设两个变压器均是理想变压器，发电机内阻不计，下列说法正确的是（　　） A．发电机的转速为 B．升压变压器原、副线圈的匝数比为 C．该段时间内，用户得到的电流 D．在用电高峰期，用户负载增多，发电机的输出功率变大，为确保用户端的电压不变，可增加降压变压器原线圈的匝数 【答案】AC 【详解】A．由题图2可知，发电机输出交流电的频率为 发电机的转速 故A正确； B．由题意可知，在某一段时间内，发电机输出的总功率为 由 得升压变压器原线圈中的电流为 由 可得输电线上的电流 因为 联立得 故B错误； C．由于两个变压器均是理想变压器，则用户端的总功率 解得 故C正确； D．在用电高峰期，用户负载增多，可知输电线路中电流变大，输电线路损失的热功率增大，由 可知减少，为确保用户端的电压不变，可减少降压变压器原线圈的匝数，故D错误。 故选AC。 12．如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率顺时针转动，一质量为0.1kg，带电量为0.1C的物块从传送带的底端静止释放，其运动的图像如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.8，重力加速度取，则（　　） A．物块可能带负电 B．传送带的速率可能大于 C．磁场的磁感应强度大小为0.25T D．前6s内物块的位移大小为4.5m 【答案】BC 【详解】A．设物块带负电，根据左手定则可知，物块受到垂直斜面向右下方的洛伦兹力，还有重力、支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有 由乙图可知，物块是做加速度不断减小的加速运动，即加速度不断减小，所以滑动摩擦力也不断减小；又根据 随着速度不断增大，支持力不断增大，根据 可知滑动摩擦力不断增大，故前后判断不一致，故物块不可能带负电，应是带正电，物块受的洛伦兹力应垂直斜面向左上方，其他力的方向不变，根据牛顿第二定律有 可知随加速度不断减小，所以滑动摩擦力也不断减小； 根据 随着速度不断增大，支持力不断减小，根据 可知滑动摩擦力不断减小，故前后判断一致，所以物块带正电，故A错误； C．根据牛顿第二定律有 在垂直斜面方向上有 又 联立解得 由乙图可知，当加速度时速度，则有 代入数据解得 故C正确； B．由C项分析，可知只要传送带的速度大于等于2m/s，则物块达到最大速度的条件与传送带的速度无关，所以传送带的速度可能是2m/s，也有可能是大于2m/s，故B正确； D．对物块运动的前6s，由动量定理 带入数据可得 x=5m 故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷（非选择题） 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 13．某实验小组用如图甲所示装置来测量光的波长，为单色光源，发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上，在光屏上可以观察到明暗相间的条纹。已知光源到平面镜和到光屏的距离分别为和，，镜面与光屏垂直。 (1)上述实验中相当于光的“双缝干涉实验”中的一个“缝”，则______相当于另外一个“缝”，“双缝”的间距为______； (2)以下哪项操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离______。 A．将平面镜稍向下平移一小段距离 B．将光源水平向左平移一小段距离 C．将平面镜水平向右平移一小段距离 D．将光源由红光改为绿光 (3)测得第条和第条亮条纹中心线的的间距为，则入射光的波长 ______用，，表示。 (4)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图乙所示，在这种情况测量相邻条纹间距，则波长的测量值______填“大于”“小于”或“等于”实际值。 【答案】(1) 的像（1分） 2a（1分） (2)B （2分） (3) （2分） (4)大于（2分） 【详解】（1）[1][2] 述实验中相当于光的“双缝干涉实验”中的一个“缝”，则的像相当于另外一个“缝”，可知“双缝”的间距为2a。 （2）A．根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式 可知将平面镜稍向下平移一小段距离，则S与S的像之间的距离增大，即增大了双缝之间的距离d，则光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离减小，故A错误； B．根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式 可知将光源水平向左平移一小段距离，则增大了双缝到屏之间的距离l，则光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离增大，故B正确； C．根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式 可知将平面镜水平向右平移一小段距离，S与S的像之间的距离d不变，双缝到屏之间的距离l不变，则光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离不变，故C错误； D．根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式 可知将光源由红光改为绿光，则波长变短，则光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离减小，故D错误。 故选B。 （3）由题知，测得第条和第条亮条纹中心线的的间距为，则相邻亮条纹之间的距离 双缝之间的距离为 根据 可得 （4）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，在这种情况测量相邻条纹间距时，将导致测量值大于实际值，根据 可得 可知的测量值也将大于实际值。 14．半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而变化。某实验小组设计了如图甲的电路，用于测量某一半导体薄膜压力传感器在不同压力下的阻值。 (1)某次实验时电压表和电流表读数分别为和，已知电压表内阻为，则压力传感器的阻值___________（用表示）。 (2)通过多次实验绘制压力传感器的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。该传感器通常用于测量小于的压力区间，主要原因是在该区间内，阻值___________（选填“大”、“变化快”），传感器灵敏度高。 (3)该小组利用此压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣苹果装置。将压力传感器与可调电阻串联接入电路中，托盘秤（重力不计）置于上。分拣开关在弹簧向上压力作用下处于水平状态。当分拣标准为时，调节，使的苹果在托盘秤上时，两端的电压为。此时，放大电路中的电磁铁恰好吸住分拣开关的衔铁。放大电路有保持电路功能，能够确保苹果在通过分拣开关时电磁铁始终保持吸住状态。已知电源电动势为，内阻不计，重力加速度。 ①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值应调为___________。 ②为了增大苹果的分拣标准，应将可调电阻___________（填“调大”、“调小”）。 【答案】(1) (2)变化快 (3) 15 调小（每空2分） 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，通过的电流为 解得压力传感器的阻值为 （2）由图乙可以看出，在小于2N的压力区间内，随着压力的变化，阻值的变化量较大，即阻值变化快，所以传感器灵敏度高。 （3）①已知苹果质量为，重加加速度，则苹果对压力传感器的压力为 由图乙可知，当时，有 电源电动势，两端电压 由 则与串联，根据串联电路电流相等，由 解得 ②为了增大苹果的分栋标准，即增大苹果对压力传感器的压力，从图乙可知压力增大时减小。电源电动势E不变，要使电磁仍能吸住分栋开关的衔铁，即两端电压仍需达到使电磁铁工作的电压值。根据串联电路分压原理 减小，要保持不变，则应将可调电阻调小。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（9分）气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台的升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量，圆柱形汽缸内的活塞底面积为，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为，活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通，大气压强，重力加速度大小取，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。 (1)求此时平台上重物的质量； (2)若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对支撑杆（含活塞）和平台以及重物受力分析可得（2分） 解得（1分） （2）若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，设此时汽缸内压强为，对整体由平衡条件可得（2分） 解得（1分） 假设应向汽缸内充入气体体积为，则（2分） 解得（1分） 16．（8分）2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，开幕式上的“冰灯启梦”表演蔚为壮观。现设计了一款用某种材料制作的正方体“冰灯”，俯视如图甲所示，是一个边长为L=20cm的正方形，中心O处有一点光源。对该正方形所在平面内的光线进行研究，发现每条边上只有长度d=15cm范围内有光线射出。sin37°=0.6，sin8°=，不计二次反射、折射。求： (1)该材料的折射率是多少？ (2)如图乙所示，将点光源换成圆形线光源，置于正方形几何中心，线光源上每一点都可以看作点光源。要让四条边上各处均有光线射出，线光源的最小半径r是多少？ 【答案】(1)1.67 (2)2cm 【详解】（1）沿OA方向传播的光线在A点恰好发生全反射，如图所示 根据几何关系可得（2分） 根据临界角与折射率的关系可得（2分） （2）光线恰好沿DE方向发生全反射，正方形各边所有地方将均有光射出，如图所示 由于，（1分） 所以（1分） 在直角三角形ODE中，有（1分） 解得（1分） 17．（19分）如图所示，一质量为、电阻，边长为的正方形单匝线框abcd放在平板小车上，线框abcd的ab边刚好与小车左端对齐，小车上表面与水平台AC等高，小车长度，小车和线框一起以速度向右匀速运动。当小车与水平台左侧碰撞后立即停止运动，线框abcd继续向右运动进入水平台。AB间距离为。在离台面高度为空间上方（以虚线NQ为边界），有一匀强磁场区域MNQP，区域内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为。当线框abcd的cd边刚到达虚线MA时，给线框施加一个水平外力F，使线框匀速进入匀强磁场区域MNQP，当线框abcd的ab边刚到达虚线MA时，撤去外力F。已知线框与小车和水平面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为。求： (1)线框abcd进入磁场区域MNQP的过程中，线框abcd中的电流大小； (2)外力F做功的大小； (3)已知水平台BC区光滑，在虚线PB右侧存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小随距离均匀增强的磁场。紧靠虚线PB竖直放置一个边长，质量、匝数匝、电阻的正方形线框efhj。在线框左边界ef处的磁感应强度大小为，线框右边界hj处的磁感应强度。线框abcd的cd边运动到虚线PB时，与静止的线框efhj发生弹性碰撞，线框abcd与线框efhj碰撞后，直到两线框都静止时，求线框abcd的cd边与线框efhj的ef边间的距离大小。 【答案】(1)1A(2)2.12 (3)2.8m 【详解】（1）线框和小车一起向右以匀速运动 当小车与水平台相撞后小车立即停止运动，此后滑块将向右减速运动 设滑块运动到磁场时的速度为v，根据牛顿第二定律（1分） （1分） 则线框进入磁场后cd边部分切割磁感线，则（1分） 回路电流（1分） 解得（1分） （2）线框cd边刚进入磁场时，在外力F作用下做匀速运动，则（1分） （1分） （1分） 因为线框匀速运动，则（1分） 其中Wf = ∑μFN·Δx 解得（1分） （3）线框abcd的cd边恰好运动到PB边界时的速度为 则（1分） 解得 线框abcd与线框efhi发生弹性碰撞。则 （1分） （1分） 解得， ①对线框abcd分析 解得（1分） ②对线框efhi分析 磁场 当时， 故（1分） 则线框切割磁感线产生的电动势为 电流 联立得（1分） 由动量定理得（1分） 解得（1分） 所以最终停下来cd与ef的间距为（1分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷 （考试时间：75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：人教版2019选择性必修一（2-4章）、选择性必修第二册、选择性必修三全册。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。 1．如图左所示是一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点；图右为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A．这列波沿x轴负方向传播 B．在时，质点Q的位置坐标为 C．从到的过程中，质点P的路程为 D．从时刻开始计时，质点P再过时（）到达波谷 2．交通标志表面的反光膜是用具有回归反射结构的材料制成的，图甲是一种反光膜的结构图，反光膜上表面平整，下表面凹凸不平呈锯齿状，与密封层相连形成多个完全相同的空气腔。如图乙所示光线从点垂直射入薄膜，恰好在反光膜下表面点发生全反射，，，真空中光速，已知，，则下列说法正确的是（   ） A．光从光疏介质射向光密介质可能发生全反射现象 B．介质的折射率越大，发生全反射的临界角越大 C．反光膜的折射率为 D．光线在直角微棱镜型反光膜中传播的时间为 3．如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A．干簧管是否导通与的电动势大小有关 B．减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C．增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D．烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 4．氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（　　） A．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中最多能发出3种不同频率的光 B．图丙中的图线a所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C．图丙中的图线b所表示的光的光子能量为12.75eV D．处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为0.75eV的光子并电离 5．图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t＝0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流I随时间t的变化关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPM的磁通量、金属棒ab的加速度a、金属棒受到的外力F、通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，可能正确的是（    ） A． B． C． D． 6．钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A．X粒子为正电子 B．Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C．钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D．核内有62个质子，147个中子 7．把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．炭粒越大，运动越明显 B．温度越低，运动越明显 C．显微镜下能同时看到炭粒和水分子 D．炭粒在水中的运动不属于分子热运动 8．在光滑绝缘水平面上有一边长为l、电阻为R的正方形导线框，线框右侧是宽度为、方向竖直向下的匀强磁场区域，磁场的边界与线框的左右两边平行。线框以初速度向右进入磁场，左边出磁场时速度恰为零。建立如图所示的坐标轴，以逆时针方向电流为正。关于线框的加速度a、速度v、所受安培力F三者大小以及线框中电流i随x变化关系的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 9．某自行车的车灯发电机如图甲所示，结构如图乙所示。绕有400匝线圈的“匚”形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动，摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中的磁通量按正弦规律变化，如图丙所示，其中为摩擦小轮转动的角速度。线圈总电阻为，、端与标有“，”的灯泡L相连。当自行车以速度匀速行驶时，灯泡L恰好正常发光。假设灯泡L阻值不变，摩擦小轮与车轮不打滑，则（　　） A．自行车的速度 B．灯泡L正常发光时 C．若自行车的速度减半，则灯泡L的功率也减半 D．磁铁处于图乙位置时，交流电压表的示数为10V 10．如题图甲所示，一个上端开口内壁光滑的导热汽缸静止在地面上，一定质量的理想气体被厚度不计的轻质活塞封闭在汽缸内，气体的初始压强为p0，温度为T0，汽缸顶端两侧各有一个卡口，活塞到达顶端不会离开汽缸。现用电热丝缓慢对气体加热，气体的压强随温度的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．当气体温度达到2T0时，活塞到达汽缸顶端 B．当气体温度达到3T0时，气体压强p1=1.5p0 C．T0~2T0过程中，外界对气体做功，气体内能增大 D．2T0~3T0过程中，由于温度升高所有分子动能都增大 11．如图1所示为模拟远距离输电的电路图，发电机输出电压如图2所示，电压经升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻，其余导线电阻不计，在用户端用降压变压器把电压降为。若在某一段时间内，输电线损失的功率恒为，输电线损失的功率为发电机的输出功率的，假设两个变压器均是理想变压器，发电机内阻不计，下列说法正确的是（　　） A．发电机的转速为 B．升压变压器原、副线圈的匝数比为 C．该段时间内，用户得到的电流 D．在用电高峰期，用户负载增多，发电机的输出功率变大，为确保用户端的电压不变，可增加降压变压器原线圈的匝数 12．如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率顺时针转动，一质量为0.1kg，带电量为0.1C的物块从传送带的底端静止释放，其运动的图像如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.8，重力加速度取，则（　　） A．物块可能带负电 B．传送带的速率可能大于 C．磁场的磁感应强度大小为0.25T D．前6s内物块的位移大小为4.5m 第Ⅱ卷（非选择题） 2、 实验题：本题共2小题，共16分。 13．某实验小组用如图甲所示装置来测量光的波长，为单色光源，发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上，在光屏上可以观察到明暗相间的条纹。已知光源到平面镜和到光屏的距离分别为和，，镜面与光屏垂直。 (1)上述实验中相当于光的“双缝干涉实验”中的一个“缝”，则______相当于另外一个“缝”，“双缝”的间距为______； (2)以下哪项操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离______。 A．将平面镜稍向下平移一小段距离 B．将光源水平向左平移一小段距离 C．将平面镜水平向右平移一小段距离 D．将光源由红光改为绿光 (3)测得第条和第条亮条纹中心线的的间距为，则入射光的波长 ______用，，表示。 (4)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图乙所示，在这种情况测量相邻条纹间距，则波长的测量值______填“大于”“小于”或“等于”实际值。 14．半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而变化。某实验小组设计了如图甲的电路，用于测量某一半导体薄膜压力传感器在不同压力下的阻值。 (1)某次实验时电压表和电流表读数分别为和，已知电压表内阻为，则压力传感器的阻值___________（用表示）。 (2)通过多次实验绘制压力传感器的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。该传感器通常用于测量小于的压力区间，主要原因是在该区间内，阻值___________（选填“大”、“变化快”），传感器灵敏度高。 (3)该小组利用此压力传感器设计了如图丙所示的自动分拣苹果装置。将压力传感器与可调电阻串联接入电路中，托盘秤（重力不计）置于上。分拣开关在弹簧向上压力作用下处于水平状态。当分拣标准为时，调节，使的苹果在托盘秤上时，两端的电压为。此时，放大电路中的电磁铁恰好吸住分拣开关的衔铁。放大电路有保持电路功能，能够确保苹果在通过分拣开关时电磁铁始终保持吸住状态。已知电源电动势为，内阻不计，重力加速度。 ①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值应调为___________。 ②为了增大苹果的分拣标准，应将可调电阻___________（填“调大”、“调小”）。 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（9分）气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台的升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量，圆柱形汽缸内的活塞底面积为，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为，活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通，大气压强，重力加速度大小取，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。 (1)求此时平台上重物的质量； (2)若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少？ 16．（8分）2025年第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，开幕式上的“冰灯启梦”表演蔚为壮观。现设计了一款用某种材料制作的正方体“冰灯”，俯视如图甲所示，是一个边长为L=20cm的正方形，中心O处有一点光源。对该正方形所在平面内的光线进行研究，发现每条边上只有长度d=15cm范围内有光线射出。sin37°=0.6，sin8°=，不计二次反射、折射。求： (1)该材料的折射率是多少？ (2)如图乙所示，将点光源换成圆形线光源，置于正方形几何中心，线光源上每一点都可以看作点光源。要让四条边上各处均有光线射出，线光源的最小半径r是多少？ 17．（19分）如图所示，一质量为、电阻，边长为的正方形单匝线框abcd放在平板小车上，线框abcd的ab边刚好与小车左端对齐，小车上表面与水平台AC等高，小车长度，小车和线框一起以速度向右匀速运动。当小车与水平台左侧碰撞后立即停止运动，线框abcd继续向右运动进入水平台。AB间距离为。在离台面高度为空间上方（以虚线NQ为边界），有一匀强磁场区域MNQP，区域内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为。当线框abcd的cd边刚到达虚线MA时，给线框施加一个水平外力F，使线框匀速进入匀强磁场区域MNQP，当线框abcd的ab边刚到达虚线MA时，撤去外力F。已知线框与小车和水平面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为。求： (1)线框abcd进入磁场区域MNQP的过程中，线框abcd中的电流大小； (2)外力F做功的大小； (3)已知水平台BC区光滑，在虚线PB右侧存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小随距离均匀增强的磁场。紧靠虚线PB竖直放置一个边长，质量、匝数匝、电阻的正方形线框efhj。在线框左边界ef处的磁感应强度大小为，线框右边界hj处的磁感应强度。线框abcd的cd边运动到虚线PB时，与静止的线框efhj发生弹性碰撞，线框abcd与线框efhj碰撞后，直到两线框都静止时，求线框abcd的cd边与线框efhj的ef边间的距离大小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D D B C C C D A AD AB AC BC 二、实验题：本题共2小题，共16分。 13．(1) 的像（1分） 2a（1分） (2)B （2分） (3) （2分） (4)大于（2分） 14．(1) (2)变化快 (3) 15 调小（每空2分） 三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．【答案】(1)(2) 【详解】（1）对支撑杆（含活塞）和平台以及重物受力分析可得（2分） 解得（1分） （2）若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，设此时汽缸内压强为，对整体由平衡条件可得（2分） 解得（1分） 假设应向汽缸内充入气体体积为，则（2分） 解得（1分） 16．【答案】(1)1.67(2)2cm 【详解】（1）沿OA方向传播的光线在A点恰好发生全反射，如图所示 根据几何关系可得（2分） 根据临界角与折射率的关系可得（2分） （2）光线恰好沿DE方向发生全反射，正方形各边所有地方将均有光射出，如图所示 由于，（1分） 所以（1分） 在直角三角形ODE中，有（1分） 解得（1分） 17．【答案】(1)1A(2)2.12 (3)2.8m 【详解】（1）线框和小车一起向右以匀速运动 当小车与水平台相撞后小车立即停止运动，此后滑块将向右减速运动 设滑块运动到磁场时的速度为v，根据牛顿第二定律（1分） （1分） 则线框进入磁场后cd边部分切割磁感线，则（1分） 回路电流（1分） 解得（1分） （2）线框cd边刚进入磁场时，在外力F作用下做匀速运动，则（1分） （1分） （1分） 因为线框匀速运动，则（1分） 其中Wf = ∑μFN·Δx 解得（1分） （3）线框abcd的cd边恰好运动到PB边界时的速度为 则（1分） 解得 线框abcd与线框efhi发生弹性碰撞。则 （1分） （1分） 解得， ①对线框abcd分析 解得（1分） ②对线框efhi分析 磁场 当时， 故（1分） 则线框切割磁感线产生的电动势为 电流 联立得（1分） 由动量定理得（1分） 解得（1分） 所以最终停下来cd与ef的间距为（1分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷 ( 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： )答题卡 ( 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项符合题目要求，第 9~12 题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。 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 ] 1 0 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 1 1 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 1 2 . [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] ) ( 二 、实验题：本题 共 2 小题，共 1 6 分。 1 3 . （ 1 ） ____ _____ _____ ； ______________ ； （ 2 ） _ __ ___________ ； （ 3 ） ______________ ； （ 4 ） ___ ____________ ； 1 4 . （ 1 ） _ _____ ________ ； （ 2 ） _______________ ； （ 3 ） _______________ ； _______________ ； 三 、计算题：本题 共 3 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15. （ 9 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！ ) ( 1 6 . （ 8 分） 17. （ 1 9 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！ ) 学科网（北京）股份有限公司 $$2024-2025 学年高二物理下学期期末模拟卷 答题卡 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！ 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项符合 题目要求，第 9~12 题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。 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 ] 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 二、实验题：本题共 2 小题，共 16 分。 13.（1）______________；______________；（2）______________；（3）______________；（4）_______________； 14.（1）______________；（2）_______________；（3）_______________；_______________； 三、计算题：本题共 3 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写 出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15.（9 分） 16.（8 分） 17.（19 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！