安徽省合肥市六校联盟2024-2025学年高二下学期期末联考物理试卷

高二年级物理试卷 第 1页 共 6 页 合肥市普通高中六校联盟 2024-2025 学年第二学期期末联考 高二年级物理试卷 （考试时间：75 分钟 满分：100 分） 命题学校：合肥五中 命题教师：张 亮 审题教师：汪礼杰 一、单选题（本大题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。每小题只有一个正确答案，请把正确答案涂在答 题卡上） 1.图 1 是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏�上观察到的图样如图 2 所示。为了增大条纹间的距离， 下列做法正确的是( ) A.增大单色光的频率 B.增大双缝屏上的双缝间距 C.增大双缝屏到光屏的距离 D.增大单缝屏到双缝屏的距离 2.一质子在平行于纸面的平面内绕�点沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨迹如虚线所示，一正方形线框放置 在如图所示的位置，则下列说法中正确的是( ) A. �点磁感应强度方向垂直于纸面向里 B.增加质子速度，通过线圈的磁通量不变化 C.增加线圈匝数，通过线圈的磁通量不变化 D.将正方形线框放置在虚线外，磁通量不变化 3.如图所示，由三段相同的电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置， 将��两点接入电源两端，若��段电阻丝受到的安培力大小为�，则此时三段电阻 丝受到的安培力的合力大小为( ) A. 3� B. 2� C. 1.5� D. � 4.某弹簧振子沿�轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是( ) A. � = 1�时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B. � = 2�时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C. � = 3�时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 D. � = 4�时，振子的速度为正，加速度为正的最大值 高二年级物理试卷 第 2页 共 6 页 5.如图所示为一定质量理想气体经历的循环，该循环由两个等温过程、一个等压过程 和一个等容过程组成。则下列说法正确的是( ) A.在� → �过程中，气体分子的数密度变小 B.在� → �过程中，气体吸收热量 C.在� → �过程中，气体分子平均动能增大 D.在� → �过程中，气体的内能增加 6.“祛疤”神器一锶 90 敷贴，主要利用放射性同位素锶 90 在衰变过程中释放的�射线，对病灶部位产生 电离辐射生物效应，导致瘢痕细胞分裂速度降低，微血管发生萎缩、闭塞，使瘢痕组织生长抑制、萎缩， 从而达到治疗的目的。下列说法正确的是( ) A.锶 90 发生�衰变时原子核外的电子会减少一个 B.锶 90 发生�衰变时原子核内的中子会减少一个 C.衰变产生的�射线是一种电磁波，具有很强的穿透能力 D.锶 90 衰变的快慢可能受温度影响，治疗应选择在衰变较快的季节 7.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能发出 6 种不同频率的 光，其中只有频率为��、��两种光可 让图乙所示的光电管阴极�发生光电 效应。分别用频率为��、��的两个光 源照射光电管阴极�，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.处于第 4 能级的氢原子可以吸收一个能量为 0.75��的光子并电离 B.图丙中的图线�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�所表示的光的光子能量为 12.75�� D.用图丙中的图线�所表示的光照射阴极�时，光电子的最大初动能比用图线�所表示的光照射时更大 8.如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为 该波源在某介质中产生的横波�0时刻的波形图 像，�点是波源，则下列说法正确的是( ) A.该波的传播速度为 2�/� B.再经过 0.3�，乙图中质点�刚好开始振动，且�的起振方向沿�轴正方向 高二年级物理试卷 第 3页 共 6 页 C.从该时刻到质点�开始振动，质点�运动的路程为 0.12� D.当乙图中质点�第一次到达波峰时，质点�正处于平衡位置向下振动 二、多选题（本题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求， 全选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有选错的得 0 分。） 9.如图所示为固定放置的、边长为 �的正三角形线圈���，��与��垂直，线圈的 一半区域���处在方向垂直纸面向外、大小随时间均匀变化的磁场中，磁感应强 度大小� = ��(� > 0)。线圈匝数为�，总电阻为�，则下列说法正确的是( ) A.感应电流的方向为逆时针 B.感应电流的大小一直为 3��� 2 8� C.线圈所受安培力方向由 �指向 � D. �0时刻线圈受到的安培力大小为 3�2�0�2�3 16� 10.如图，质量� = 2��的圆环套在光滑水平轨道上，质量� = 1��的小 球通过长� = 0.6�的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直，且与��平行，小 球以竖直向下的�0 = 6�/�初速度开始运动，重力加速度� = 10�/�2，则( ) A.运动过程中，小球和圆环构成系统的动量和机械能均守恒 B.从小球开始运动到小球运动到最低点这段时间内，圆环向右运动的位移大小为 0.2� C.小球通过最低点时，小球的速度大小为 4 3�/� D.小球运动到最高点时，细绳对小球的拉力大小为 50� 三、实验题（第 11 题 8 分，第 12 题 8 分，共 16 分，每空均 2 分。） 11.某同学用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）(多选)下列操作合理的是 (填选项前字母代号)； A.先测摆线的长度�，再将单摆挂在铁架台上 B.让摆球在同一竖直平面内做小角度摆动 C.测单摆周期�时应从摆球摆到最高点开始计时 D.摆球摆到最低点开始计时并从 1 开始计数，当摆球第� 次经过该处用时记为�，则单摆的周期为 2��−1 高二年级物理试卷 第 4页 共 6 页 (2)改变摆长，重复实验，测量出多组单摆的周期�与摆长�的数值。若该同学测摆长时忘记加摆球半径�， 则用测量数据画出的�2 − �图像应为图乙中直线 (选填“�”“�”或“�”)所示； 测出图乙中直线的斜率为�，则当地的重力加速度� = (用�与常数表示)；由此得出重力加速度的测量 值将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。2024 年暑假期间，某中学物理课题研究小组的 同学为了撰写关于纯净水电导率(电导率�是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标)是否合 格的实践报告，对 市场上出售的纯 净水进行了抽测， 结果发现有不少 样品不合格。 (1) 为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器内直径 为�，装水部分长为�，容器两端用金属圆片电极密封。该同学先用多用电表粗略测量容器内水样的电阻。 当选择欧姆表“× 100”挡时，欧姆表示数如图 1 所示，对应的读数� = ��，用游标卡尺测量圆柱形 容器内径，测得的读数如图 2 所示，则内径� = ��。 (2) 为了准确测量水样的电导率，该同学选取的滑动变阻器最大电阻为 10�，电压表和电流表内阻分别约 为 5��和 1�。则下列电路连接图中，符合实验要求且连线正确的是 。 A. B. C. D. (3) 该水样电导率的表达式为� = (用测得的物理量�、�、�、�表示)。 高二年级物理试卷 第 5页 共 6 页 四、解答题（本题共 3 小题，共 42 分。） 13.(12 分）如图所示，玻璃半球半径为�，球心为�，��为水平直径，�点是半球的最高点。一束单色光从 �点射入玻璃半球，射入的光线与��成�角。当� = 30°时，光线从��间某点�平行于��射出。已知光在真 空中的传播速度为�。求： (1)玻璃半球的折射率； (2)若� = 60∘，则光线在玻璃半球中传播的时间。 14.（14 分）如图所示，开口处有卡口、内横截面积为�的圆柱体汽缸开口向上竖直放置在水平面上，汽缸 总体积为�0，大气压强为�0，重力加速度为�。一厚度不计、质量为�的光滑活塞封住一定质量的理想气体， 已知� = �0�5�，当温度为�0时汽缸内气体体积为 0.8�0，在活塞上方缓慢加入质量为 2�的砂子(汽缸内温度 保持不变)，求： (1)待活塞静止时，汽缸内气体的体积； (2)若再将汽缸内气体温度升高到 2�0，稳定后，汽缸内气体的压强。 高二年级物理试卷 第 6页 共 6 页 15.（16 分）如图，在���坐标系所在的平面内，第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限内有沿� 轴负方向的匀强电场，场强大小为�。一质量为�、电荷量为−�(� > 0)的带电粒子从�轴上的�( 3�, 0)点以 速度�沿与�轴正方向成60∘角的方向射入磁场，恰好垂直于�轴射出磁场进入电场，不计粒子重力，求： (1)粒子在磁场中的运动半径�; (2)磁感应强度�的大小： (3)粒子从�点射入到第三次到达�轴的时间�。 合肥市普通高中六校联盟 2024-2025 学年第二学期期末联考 高二年级物理参考答案 一、单选题： 1. C 2.� 3.� 4.� 5.� 6.� 7.� 8.� 二、多选题： 9. �� 10.�� 三、实验题： 11.�� � 4� 2 � 不变 12. 1.20 ( 1.2也给分) 10.04 � 4�� ��2� 四、计算题： 13. （12 分） (1) 如图所示，由几何关系可得∠� = 30°，∠� = 60°， …… 2 分 根据折射定律有� = sin∠�sin∠� = sin60° sin30° = 3 ； …… 2 分 (2) 设全反射临界角为∠�，可以解得 sin ∠� = 1� = 3 3 ， …… 2 分 如图所示若� = 60°，第一次接触玻璃半球边界时与法线夹角为 60°，而 sin60° > sin∠�， 因此入射角大于全反射临界角，发生全反射现象，同理在玻璃半球左侧会发生第二次全反射， 所以光线在玻璃半球中发生两次全反射，最终从�点射出，光路图如图所示 ……2 分 根据几何关系可知，光线在玻璃半球中经过的路程为 3�， …… 2 分 光线在玻璃半球中传播的时间 � = 3�� ， 光线在玻璃半球中传播的速度 � = � � = � 3 ， …… 2分 联立解得 � = 3 3�� 。 …… 2 分 14.（14 分） (1) 活塞上没有放砂子前 �1� = �0� +�� …… 2 分 在活塞上放上质量为 2�的砂子时 �2� = �0� +�� + 2�� …… 2 分 等温过程，由玻意耳定律有�1 × 0.8�0 = �2�2 …… 2 分 联立，并将� = �0�5� 代入解得�2 = 0.6 �0 …… 2 分 (2) 设温度升高到 �� 时活塞上升到卡口处，此时 �3 = �0 ，该过程气体为等压变化，有 �2 �0 = �3 �� 代入数据解得�� = 5 3�0 …… 2 分 由于�� = 5 3�0 < 2�0 故判断此后温度升至 2�0 的过程为等容变化过程， 有 …… 2 分 解得�4 = 48 25 �0 = 1.92 �0 …… 2 分 15.（16 分） 解：(1)粒子在磁场中的运动情况如图所示 由几何关系得 3 � = �sin60∘， …… 2分 解得� = 2�； …… 2分 (2) 洛伦兹力提供向心力��� = � � 2 �，得� = �� 2��； …… 2 分 (3)粒子在磁场做匀速圆周运动� = 2���� ， 粒子在磁场中运动时间�1 = 180∘−60∘ 360∘ � = 1 3 �， …… 2 分 粒子从�轴进入电场至速度为 0过程中，可得�� = ��，� = ��2 ， …… 2 分 解得�2 = �� ��， …… 2分 粒子从�点向上偏转，经半个周期第三次到达�轴，时间为�3 = � 2， …… 2 分 粒子从�点射入到第三次到达�轴的时间� = �1 + 2 �2 + �3， 解得 � = 10��3� + 2�� �� 。 …… 2 分