北京市朝阳区2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

北京市朝阳区2024~2025学年度第二学期期末质量检测 高二物理试卷 2025.7 (考试时间90分钟满分100分) 一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符 合题目要求的。 1.磁通量的单位是“Wb”,1W乃等于 A.1T·s2 a1 C.1T.m2 D.1V·s m 2下列说法正确的是 A.光的偏振现象说明光是一种纵波 B.雨后天空中出现的彩虹属于光的衍射 C.光导纤维内芯的折射率比外套的折射率大 D.水面上的油膜呈现彩色花纹属于光的往射现象 3.下列说法正确的是 A.物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大 B.物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大 C.质量一定的气体吸收热量，其内能一定增加 D.质量一定的气体对外做功，其内能一定减少 ④如图所示，ABC是一个用折射率n>2的透明介质做成的棱镜，其截面为等腰直角三角 形。现有一束光从图示位置垂直入射到棱镜的AB面上，则该光束 A.能从AC面射出 B.能从BC面射出 C.进入棱镜后速度不变 D.进人棱镜后波长变长 高二物理试卷第1页（共10页） 5.分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分千从相距r=,处释放，仅考虑这两个 分子间的作用，下列说法正确的是 A.从r=,到r=r。分子间引力、斥力都在减小 B.从r=,到r=r,分子力的大小先减小后增大 C.从r=r,到r=r。分子势能先减小后增大 D.从r=,到r=r,分子动能先增大后减小 6.高空作业须系安全带。如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对 人刚产生作用力前人下落的距离为（可视为自由落体运动）。此后经历时间，安全带达 到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力 大小为（不计空气阻力）》 A.m2亚+mg t B.m2巫-mg t c.my巫+mg D.mgh 一mg 7一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为波上的三个质反，质点a此 时向上运动。由此可知 A.该波沿x轴负方向传播 B.质点b振动的周期比质点c振动的周期小 C.该时刻质点b振动的速度比质点c振动的速度小 D.从该时刻起质点b比质点c先到达平衡位置 高二物理试卷第2页（共10页） 8.我国的三相共箱气体绝缘输电技术达到国际领先水平，该技术将三根线缆集成于同一管 道内，充分压缩了输电线路的空间尺寸。如图甲所示，管道内三根绝缘超高压输电线缆平 行且间距相等，截面图如图乙所示，三根输电线缆A、B、C圆心连线构成正三角形，其中A、 B圆心连线水平。不考虑地磁场影响。某时刻A、B中电流方向垂直于纸面向外，大小为 :C中电流方向垂直于纸面向里，大小为21。则该时刻 A.A、B相互排斥 B B.该正三角形中心O处的磁感应强度方向水平向左 C.A、B圆心连线中点处的磁感应强度方向水平向左 C☒21 D.C所受安培力方向垂直A、B圆心连线向下 甲 乙 9.如图所示电路中，电源电动势为E,内阻不计，L为自感系数较大的线圈（电阻可忽略）， R为灯泡，开关S闭合和断开过程中，灯泡灯丝不会烧断。下列说法正确的是 A.开关S闭合瞬间，线圈右端电势比左端高 B.开关S闭合后，灯泡会突然闪亮后熄灭 ☒R C.电路接通稳定后断开开关S瞬间，灯泡会突然闪亮后熄灭 D.电路接通稳定后断开开关S瞬间，线圈两端瞬时电压不为零 10.如图甲所示，电磁继电器和热敏电阻R等元件组成了恒温箱控制电路，R,处于恒温箱内， 图中的“电源”是恒温箱加热器（图中未画）的加热电源。乙图为热敏电阻R阻值随温度 变化的图像。当继电器线圈中的电流大于或等于20A时，继电器的衔铁被吸合。已知 继电器电路中的电源电动势E=6V,内阻不计，继电器线圈的电阻R。=100,R2为可变 电阻。下列说法正确的是 R/2 90 30 电源■ 050100150/℃ 甲 乙 A.R,的阻值随温度的升高而丽增 B.应该把恒温箱的加热器接在甲图的CD端 C.为使恒温箱温度保持在50℃，R的阻值应调为110Ω B.欲将恒温箱的温度调高一些，应将R的阻值调小 高二物理试卷第3页（共10页） 二、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 题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。 11.如图所示，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度：向右匀速进入匀强磁场，此过程中线圈 中电流为1，线圈发热功率为P,产生的热量为Q,流过线圈导线横截面的电荷量为91。 若使该线圈以速度2，向右匀速进入该匀强磁场，此过程对应的上述物理量分别为2、 P,、Q和92。下列关系式正确的是 111 A2 D P-1 B.p;-2 B Q1-1 c04 C D.4=1 92 12.如图所示为远距离输电示意图，各变压器均视为理想变压器，若发电机的输出电压U,不 变。在用电高峰时（可等效为用户的总电 阻减小)，电路中所标物理量变化正确的是 A.降压变压器的输出电压U,增 B.输电线上的电流I2增大 U、 U,n32 C.输电线上损失的电压△U减少 D.升压变压器的输出电压U,不变 升压变压器 降压变压器 13.某同步加速器的简化模型如图所示。M、N为两块中心开有小孔的平行金属板，质量为 m、电荷量为+g的带电粒子（不计重力）从M板小孔飘入两板间，初速度可视为零。当 +g粒子进入两板间时，两板间的电势差变为U,该粒子得到加速；当+g粒子离开N板 时，两板间电场立即变为零。两板外部存在垂直于纸面向里的匀××.××× 强磁场，该粒子在磁场中做半径为R的圆周运动(R远大于板间×父××、× 距离)，经电场多次加速，其动能不断增大，为使半径R保持不变， N 磁场随之相应改变。不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电 R M 磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应。则 A.M、N间有电场时，N板电势小于M板电势 B.粒子第n次与第(n+1)次绕行时的磁感应强度大小之比为 B。 n+1 BN n C.粒子第次与第（a+1)次绕行一圈电场力做功的平均功率之比为二 n Vn+l D.若电荷量为+2g、质量为m的粒子与+q粒子同时从小孔飘入，其运动半径不断增大 高二物理试卷第4页（共10页） 14.音爆是当飞行体速度超过音速时，其产生的声波压缩堆积在一个锥形区域、形成强烈的 冲击波所致。如图甲所示，飞行体飞行至O,位置时，扰动空气产生的声波向空间各个方 向传播，波的前端围成球面，又称球面波。假定飞行体沿直线匀速飞行，同样，飞行体依 次飞行至O,、O,…位置时，也均能引发球面波，如图乙所示。如果飞行体的飞行速度超 过介质中的声速u(空气中约340m/s)时，随着飞行体的前进，这些持续产生的球面波将 无法传播到飞行体前方区域，被限制在其后方一个特定的圆锥形区域内，飞行体为圆锥 顶点，飞行体航线为圆锥轴线，这个圆锥形区域被称为马赫锥。马赫锥的半顶角称为马 赫角，记作a,其大小由飞行体速度：与声速u的比值决定，ina=:=“,图乙中，t 分别表示其引发的声波和飞行体在同一时间内传播的距离。声波的能量主要集中在马 赫锥面附近，马赫锥随着飞行体前移，当锥面扫过观测者时就会听到音爆。 行 甲 乙 根据上述信息结合所学的相关知识，推断下列说法正确的是 A.飞行体在太空中超音速飞行时，不会产生音爆 B.飞行体超音速匀速飞行的速度越大，其引发的声波传播速度也越大 C.飞行体超音速水平飞行时，其航线正下方的地面观测者均可能听到音爆 D.飞行体在4km上空以2倍音速水平飞行，其正下方地面观测者约经过10s可听到音爆 三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。 15.(8分)》 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误 差分析等。 (1)利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。除图中所示器 材外，不需要的器材有 变压器铁芯 A.干电池 B.低压交流电源 xC.直流电压表 线圈邮 线喜 D.多用电表 变压器铁芯 甲可拆变压器零部件 乙组装后的变压器 高二物理试卷第5页（共10页） (2)在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验时，以下操作能使干涉条纹间距变窄的是 +0 光源 滤光片 单缝双缝 逃光筒 A.将光屏移近双缝 B.将滤光片由蓝色换成红色 C,将单缝向双缝移动一小段距离 D.换一个两缝之间距离较小的双缝 (3)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶镀 中有纯油酸1ml·用注射器测得1mL上述溶液有200滴把一滴该溶液滴人盛水的 表面撒有痱子粉的浅盘里，稳定后测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小格 的边长为1cm。由此可估测油酸分子的直径的数量级是 m。 (4)在“测定玻璃折射率”的实验中，某同学画出的玻璃砖的两界面ab、cd与实际界面虽 平行但小于实际间贩，如图所示。假定后续实验均规范操作，则折射率的测量值将 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 高二物理试卷第6页（共10页） 16.(10分) 某同学为减小实验误差用双线摆装置测量重力加速度。如图甲所示，用长度相同的细线 AO、BO悬挂小球，并使小球在垂直于纸面的平面内摆动。 (1)相比于双线摆装置，用单摆装置进行实验的劣势是 (填字母代号)。 A.摆线的质量不易忽略不计 B.摆动的幅度较小 C.不易保证摆球在同一竖直平面内摆动 (2)该同学用游标卡尺测量小球的直径d,示数如图乙所示，则小球的直径d= cm (3)使小球垂直纸面做简谐运动，当小球经过最低点时开始计时计数为1，之后每隔一 次小球经过最低点时计数加1，当计数到n时停止计时，历时t。则双线摆的振动周 期T= (用n、t表示)。 (4)用刻度尺测得细线A0B0的长度均为L,细线AO、B0与竖直方向的夹角均为α，则 当地的重力加速度g= (用L、、d和T表示)。 A B 1.20T 3cm 1.16 1.12 1.08 1.04 1.00 0 10 20 020406080109r 0.9 甲 d 丙 (5)该同学查阅资料得知，单摆做简谐运动的理论周期T。与实际周期T存在一定的偏 差，且实验中初始摆纸对实际周期T也有一定影响，与初始摆角日的图像如图丙所 示。由此可知，为使重力加速度的测量值尽可能精确，在实验操作中应当 高二物理试卷第7页（共10页） 四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。把解答过 程填在答题纸相应的空白处。 17.(9分) 如图所示，某小型交流发电机内矩形金属线圈ABCD的面积S=0.1m2,匝数 n=100,线圈的总电阻r=1.0Ω，线圈所处磁场的磁感应强度大小均为B=1.0T。线圈 通过滑环和电刷与阻值R=3.0D的定值电阻连接。在外力驱动下使线圈绕O0轴匀速 转动，角速度w=2.0rad/s。求： (1)电阻R上电流的最大值Im; (2)从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过号周期内通 过电阻R上的电荷量q; (3)在线圈转动2周的过程中，整个电路产生的焦耳热Q. R 高二物理试卷第8页（共10页） 18.(9分) 如图所示，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直 于纸面向外。一电荷量为+q的粒子从静止开始经电压为U钠电场加速后，沿平行于x 轴的方向射入磁场。一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已 知0点为坐标原点，N点在y轴上，0P与x轴的夹角为30°，粒子进人磁场的人射点与离 开磁场的出射点之间的距离为d。不计重力。求： (1)带电粒子的质量m: (2)带电粒子运动至x轴的位置到坐标原点的距离x; P (3)带电粒子在磁场中运动的时间. 309 19.(10分) 如图所示，水平桌面上固定一光滑U型金属导轨，电阻忽略不计，其平行部分的间距 为1，导轨的最右端与桌子右边缘对齐。导轨所在区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强 度大小为B。一质量为m、电阻为R、长度恰好为1的金属棒P静止在导轨上。质量 为2m的绝缘棒Q以大小为。的速度沿导轨向右运动与P发生弹性碰撞，碰撞时间极 短。仅发生一次碰撞后，P和Q先后从最右端滑出导轨，并落在地面上同一位置。P在 学轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与Q始终平行、不计空气阻力。求： (1)P和Q碰后瞬间二者速度的大小，和Q: (2)金属棒P在导轨上运动过程克服安培力所极的功W: (3)绝缘棒Q与P碰撞后在导轨上运动的距x, 高二物理试卷第9页（共10页） 20.(12分) 现代磁流体推进器利用海水所受安培力的反作用力推动船舶运动，具有结构简单、 高静音、高能量转换效率等诸多优点。如图甲所示，某实验船舶底部有左、右两组推进 器，每组由6个相同的、用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，通道中图示a×b×c的 空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场，方向垂直通道侧面向外，磁感应强度大小为.B. 磁场区域上下各有a×b的金属板M、N,当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间 的海水中就会产生电流并受到安培力。设电流只存在于磁场区域。海水的电阻率为ρ， 上述a、b、c均为已知量。 K出 推进器 甲 (1)a.开始供电瞬间，一个推进器中海水所受的安培力大小为F。,求此时该推进器中海 水所产生的电流大小Io: b.接通电源一段时间后，通道内海水的流速稳定。假设海水中正、负离子只参与产生 电流和随水流动，不考虑离子的无规则热运动、相互碰撞以及相互作用力。图丙为图 乙的正视图，请在图丙中分别画出正、负离子所受洛伦兹力的大致方向。 B +0 丙 (2)若推进器中金属板M、N间的电压恒为U,某时刻一个推进器对船舶的推力大小为 F,求此时该推进器中海水相对通道运动的速度大小：. (3)磁流体推进器驱动船舶在“倒车”和转弯方面也存在优势，请在不改变该船舶推进器 结构的条件下，简述如何实现“倒车”和转弯。 高二物理试卷第10贞（共10页）