北京市西城区2024-2025学年高二下学期期末物理试题

5. 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷 高二物理 2025.7 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作 答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题共42分） 6. 家 蜘 一、单项选择题（共10个小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项 符合题意。) 1.关于布朗运动，下列说法正确的是 酃 A.布朗运动是液体分子的无规则运动 B.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动 C.液体温度越低，布朗运动越刷烈 D.固体颗粒越大，布朗运动越刷烈 长 2.我们通常听到的声音是靠声波来传播的， 而手机接收的是电磁波。关于声波和电磁波， 下列说法正确的是 A.都是横波 B,传播都需要介质 7. 区 C.从空气到水中，传播速度都变小 D.都能发生干涉和衍射 3.分子力F随分子间距离？的变化如图所示，下列有关分子势能的说法正确的是 F 数 A.分子间距从2到ro,分子势能先减后增 B.分子间距从2到0，分子势能不断减小 警 C.分子间距从1到2，分子势能不断增大 南 D.分子间距从1到2，分子势能先增后减 2到 4,如图，白光经过玻璃三棱镜后出现色散现象，其中α、b为其折射出的光线中的红光和 糊 紫光，比较两种色光，下列说法正确的是 A.在玻璃中，红光的折射率比紫光的折射率大 B. 在玻璃中，红光的波速比紫光的波速大 笨 C.分别从玻璃射入空气发生全反射时，红光的临界角比紫光的小 D.紫光比红光更容易发生明显衍射现象 北京市西城区20242025学年度第二学期期末试卷高二物理第1页（共8页） 5.观察双缝干涉图样的实验装置如图所示，用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿光的干涉 条纹，在其他条件不变的情况下，下列操作可以使条纹的间距变大的是 光源凸透镜逃光片单缝双缝 遮光简 测量头及日镜 作 A,换成紫色滤光片 B.换成缝宽更大的单缝 C,换成间距更小的双缝 D.换成双缝到屏的距离更小的遮光筒 6.健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气 选项 体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热 交换，而缓慢变化时可与外界发生充分的热交换。则下列说法 正确的是 A.人体快速挤压健身球的过程中，球内气体压强减小 B.人体快速挤压健身球的过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大 磁波， C.人体缓慢离开健身球的过程中，球内气体对外放热 D.人体缓慢离开健身球的过程中，球内气体压强不变 7.图甲、乙为一款高空风车及其内置发电机模型图。其发电原理可简化为图丙，KLN是 一单匝矩形导线框，LM山，MN=,全部处于磁感应强度为B的水平向右的匀强磁场 中，线框绕垂直于磁场的水平固定轴OO以角速度o匀速转动。当MN边与磁场方向的 夹角为30时，沿固定轴O0从前向后看线框的侧视图如图丁所示。则 + 红光和 丙 A.此时NK边运动速度与磁感线垂直的速度分量大小为一o2 4 √3 B,此时线框中产生的感应电动势瞬时值为 Bahk C.此时线框中电流的方向为KWML D.线框能产生的感应电动势最大值为2Bl2 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高二物理第2页（共8页） 8.体操运动员在落地时总要屈腿，其目的是通过延长作用时间减少地面对人的冲击力。某 运动员所受重力为G,落地过程中，双脚与地面间的作用 时间为1，地面对他的平均神击力大小为2G:若运动员以 相同的速度落地时，双脚与地面间的作用时间变为2，则 地面对他的平均冲击力大小变为 A.0.5G B.G C.15G D.2G 9.如图某中学放飞“水火箭”的活动中，同学们将静置在地面上的质量为M(含水)的 自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地 面的速度与水平方向成日角斜向下喷出，不计空气阻力，重力加 速度为g,下列说法正确的是 A.水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 B.当0=45时，火箭飞得最高 C.火箭的初速度大小为m M-m D.火箭从射出点到最高点所用时间为 mv cos 13 g(M-m) 10.深水波指的是在水深大于半个波长的海域中传播的波浪。为了研究问题的方便，可以 将海水看作由很多个“水质点”构成。水质点不仅在平衡位置附近做水平方向的前后振 动，也同时在做竖直方向的上下振动，只有这两个振动的周期相同时，才能使海水维持 一定的波动形状，形成深水波。对深水波做出以下简化：水质点的上下振动和前后振动 皆为简谐运动，振动周期相等、振幅相等，且相位差恰好为工。深水波的波长入与重力 加速度g,周期T的关系为1=8T。关于深水波，下列说法错误的是 2π A.深水波中既有横波又有纵波 波长 传括方向 B.在波峰和波谷处，水质点的运动速度为0 C.水质点在一个振动周期内完成一次圆周运动 深水海域 D.深水波的传播速率为。= 2π 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试在高二物理 第3页（共8页） 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有 多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。) 【.如图为某水平弹簧振子中的小球做简谐运动的振动图像。下列说法正确的是 A,=1s时，弹簧振子的弹性势能最大 x/cm B.=2s时，小球的加速度最大 10 C.1-2s的过程中，小球的速度与加速度方向相同 s D.1=2.5s时和1=3.55时，小球的位移相同 成 12.如图，小球1、2用不可伸长的等长轻绳悬挂于同一高度，静止时小球恰能接触且悬线 平行，在各次碰撞中，悬线始终保持细紧状态，碰撞均为对心正碰。将！号小球拉至 高度h释放，第一次碰撞后1球反弹，两球上升最大高度均为025h。不计空气阻力， 下列判断正确的是 A.小球1在第一次碰撞前后的速度大小之比为4： B.小球1、2的质量之比为1：3 燸 C.两小球发生的是非弹性碰撞 D.两球在最低点发生第二次碰撞 & 13.图甲是某使用220V正弦交流电的手机无线充电装置，其简化工作原理如图乙所示。其 中S为探测开关，如果手机支持无线快充，则S与1接通，此时送电线圈和受电线圈 可以 的匝数比N1:N=4:1,手机两端的电压为10V,给手机的充电功率为30W:若手机 市后振 不支持快充，则S与2接通，此时送电线圈和受电线圈的匝数比N,:N=5:1,手机 两端的电压为5V,给手机的充电功率为5W。开关1所接电阻为R1,开关2所接电阻 人维持 为R2,若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是 相 后振动 与重力 受电线圈 够 220V 送电线圈 播方向 蘭 A.R1的阻值为152 B.R2的阻值为392 C.快速充电时，送电线圈中的电流为12A D.快速充电时，ab间输入功率为165W 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高二物理第4页（共8页） 4.利用磁铁和干簧管，设计一个开报警装置：门的上沿恢入一小块水磁体，门框内 水磁体相对的位置侬入常开型干簧管（磁休靠近时才闭合），并将干簧管接入报警电 路。当门披打开时，指示灯亮：当门紧闭时，指不灯灭。下图中H为千簧管，L为指 示灯，R为定值电阳。A、B图中矩形虚线框」为电磁继电器：C、D图中圆形实线相 VT为三极管，具有断路和接通的开关作用（当be间的电压较小时，三极管c©处于阳 状态：当be间的电压足够大时，三极管将被导通有沿ce方向的电流)。其中符台 园 题意的电路设计是 中 铷 的 A B o+V o+V 长 R o0V 0 都 槟 第二部分（实验、论述和计算题 共58分) 三、实验题（本题共2小题，共18分） 御 15.(12分) (1)在用双缝干涉测量光的波长的实验中，所选用的双缝间距为d, 双缝到屏的距离为L,在屏上得到如图的干涉图样，分划板刻 丝 线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x、x2,则入 射的单色光波长的计算表达式为= 北京市西城区2024—2025学年度第二学期期末试卷高二物理第5页（共8页） (2)用油膜法估测油酸分子直径时，由于多倒了一点酒精，导致油酸酒精溶液的实际浓度 比计算值小了，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径 (选填“偏大”或“偏 小”) (3)“测定玻璃的折射率”的实验中，将玻璃砖放置在白纸上，aa'和bb'分别是玻璃 砖与空气的两个界面，如图所示。在玻璃砖的一侧插 合 上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置， 然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P和 P4。下列说法正确的是 b A.在插P3时，P同时挡住P、P2的像 B.没有量角器和圆规，利用刻度尺和三角板也可以测出玻璃砖的折射率 C.光线从矩形玻璃砖上表面入射后，再从下表面射出，可能在下表面发生全反射 (4)在探究气体等温变化的规律的实验中，为了能够最直观地判断出气体的压强与其体 成反比，应做出（选填“P一V”或“p-”)图像，在远 范围内，该图像是一条过原点的直线。 (5)某同学用单摆测重力加速度。实验时改变摆长，测出几组 摆长1和对应的周期T的数据，作出T2图像如图所示， 利用A、B两点的坐标，写出重力加速度的表达式 g。这种用图像测量重力加速度的方法 (选 填“可以”或“不可以”)消除因摆球质量不均匀造成的 实验误差。 T T 16.(6分)用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验。 6小球1 实验中使用的小球1和2质量分别为m1、m2,半径分别 小球2 为1、r2。在木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸， 记下重锤线所指的位置O。 (1)实验中小球1和2的质量和半径需满足 A.m>m2 B.7m1=7m2 0 M P N C.ri>r2 D.r1=2 (2)实验时，先不放小球2，让小球1从斜槽上某一点S由静止滚下，找到其平均落地点 的位置P,测量平抛射程OP。再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从S处 由静止滚下，与小球2碰撞，并多次重复，分别找到小球1与小球2相碰后平均落地 点的位置M、N,测量平抛射程OM、ON。要验证两球碰撞前后动量守恒，需验证的 关系式为 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高二物理第6页（共8页） 四、论述、计算题（本题共4小题，共40分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。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。 17.(9分)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设 激光光束与水面的夹角为a,如图所示。他发现只有当a大于41时，岸上救援人员才 能收到他发出的激光光束，已知：cos41°=a,cos55=b,光在空气中的传播速度为c 请用a,b,c表达下列物理量： 岸上数援人员 (3) (1)水的折射率： (2)光在水中的速度： 水面 (3)当他以a=55向水面发射激光时，折射角的正弦值。 潜水爱好者√一激光器 20.(1 功 下 18.(10分)如图甲所示，运动员正在用战斗绳进行训练，他右手持绳的一端上下甩动形 开 成的绳波可简化为简谐横波，手的平衡位置在x=0处，手从平衡位置开始甩动时开始 计时，图乙是=03s时的波形图，此时波刚好传播到=6m处。 机 ◆/cm 空 20 0 x/m -20 甲 (1)求 (1)由波形图像，判断运动员手持此绳端在一0s时运动的方向是向上还是向下： (2)估 (2)求波的周期T和传播波速？的大小： (3)若 (3)当=6m处的质点第一次到达波谷时，x一3m处的质点振动了多长时间？走过的路程 密 是多少？ 度 的 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高二物理第7页（共8页） 19.(9分)如图所示，在竖直放置的导热的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分 餐的 气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S,将整个装置放在大气压恒为0的 空气中，开始时密闭气体的温度为（低于环境温度），活塞与容器底的距离为0。 设 当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后，密闭气体与外界达到热平衡： 员才 (1)活塞上升过程中，气体的压强保持不变，求气体压强的大小： (2)求外界环境的温度： 人员 (3)求在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？ 斑 些 20.(12分)2025年4月30日13时08分，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成 蠕 功着陆。返回舱在距离地表约10km的高度打开降落伞，速度减至8ms后保持匀速向 下运动。在距离地面的高度约1m时，如图，返回舱底部配备的4台着陆反推发动机 动形 开始点火竖直向下喷气，使返回舱的速度在0.2s内由8ms降到2ms。假设反推发动 云 开始 机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，此过程返回舱的质量变化和受到的 空气阻力均忽略不计。返回舱的总质量为3X10kg,g取10m/s2。 X 烟 反座发无动点队 (1)求反推发动机工作过程中返回舱的动量变化量： 喀 (2)估算反推发动机工作过程中返回舱受到的平均推力大小： (3)若己知反推发动机喷气过程中返回舱受到的对时间平均的推力大小为F,喷出气体的 路程 密度为，4台发动机喷气口的直径均为D,喷出气体的重力忽略不计，喷出气体的速 度远大于返回舱运动的速度。请推导：喷出气体的速度大小，以及每台发动机提供功率 的表达式。 北京市西城区20242025学年度第二学期期末试卷高二物理第8页（共8页）