福建省莆田市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

莆田市2024-2025学年下学期期末质量调研试卷 高二物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上， 写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的。 1.有“中国天眼”美誉的FAST,是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。截止 2024年11月FAST发现脉冲星数量已突破1000颗，极大地推动了脉冲星相关领域的研究。 下列关于电磁波的说法正确的是 A.电磁波能在真空中传播 B.赫兹预言了电磁波的存在 C.红外线的波长比X射线短 D.电磁波能传播信息，不能传播能量 2.某单摆做简谐运动的振动图像如图所示，取g=9.8/s,则该单摆 ↑x/cm A.周期为1.0s B.摆长约为1m 0 1.5 C.t=1.0s时所受合力为零 0.5 2.53.0ts D.t=1.5s与t=2.5s时加速度相同 -3 3.如图所示，边长为L的正方形线框abcd由粗细均匀的金属导线弯折而成，将线框固定在 磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向里。现给 d 线框通电，电流从线框的a点流入、b点流出，通过ab边电流为I, B 则线框abcd受到的安培力的合力大小为 ×××￥ A.BIL B.4BIL C.2BIL D.4BIL 高二物理第1页（共6页） 4.一质量M=2kg的绝缘长木板静置于粗糙水平面上，空间存在水平向右的匀强电场，场强大小 E=1x10N/C。t=0时刻，一质量m=2kg,带电量为g=+4×103C的物块以水平向右的初速度 %=6s滑上长木板，t=h时刻两者恰好共速。已知物块与木板、木板与水平面间的动摩擦因数 分别为=0.4和2=0.1：物块可看作质点，且整个过程中不会滑离木板，取g=10/s32,则 A.t1=1s时两者共速 E B.两者共速速度为2m/s ☐- 7777777777777777777777777T C.0~t1过程中，整个系统总动量增加 D.0~1过程中，木板受到的摩擦力冲量大小6Ns 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有两 个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5.两束不同频率的平行单色光a、b垂直于PQ面射入截面为直角三角形的玻璃棱镜PQM, 从另一面PM射出时的光束为a'、b',如图所示。下列说法正确的是 A.玻璃对a光的折射率较大 B.b光在棱镜中传播速度较大 C.b光的频率大于a光的频率 D.在完全相同的条件下做双缝干涉实验，a光对应的干涉条纹间距较宽 6.一定质量的理想气体，第一次由状态A先经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C: 第二次由状态A经绝热过程到状态C。P-V图像如图所示，则 A.B→C过程，气体温度升高 B.A→C过程，气体分子平均动能减小 C.A→C与B→C过程气体对外做功相等 D.A→B过程，单位时间内撞击在单位面积上的气体分子数增加 7.某小型发电厂的电能输送示意图如图所示，发电厂通过升压变压器T,和降压变压器T2向用户 供电。图中R为输电线的总电阻，α、b间接入电压有效值不变的正弦交流电，若变压器视为 理想变压器、电表均视为理想交流电表。当用户使用的用电器增加时 高二物理第2页（共6页） A,电流表A:的示数不变 B.电流表A2的示数变大 C.电压表V的示数不变 D.输电线R的损失功率变大 8.石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，其电导率远超传统半导体， 可呈现量子霍尔效应。现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图所示， 在长为、宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B,电极1、3间 通以恒定电流I,电极2、4间将产生电压U。已知电子电荷量大小为，则 A.电极2的电势高于电极4 2 石墨烯 B.电极2的电势低于电极4 B C.此样品每平方米载流子数n=B 4 D.此样品每平方米载流子数n=B aV 三、非选择题：本题共8小题，共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题， 1416题为计算题。考生根据要求作答。 9.(3分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时的波形如图所示，该时刻A点向y轴 (填“正”或“负”)方向振动。若波速为2ms,这列波的周期为s:1=3s时，x=3m处 的质点相对平衡位置的位移为m。 ◆/m 0.2 0 x/m -0.2 10.(3分)我国物理学家葛正权定量验证了麦克斯韦的气体分子速率分布规律。如图所示，横坐标 表示分子速率，纵坐标表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数 ↑f() 的百分比，图中能正确表示某温度下气体分子速率分布规律的曲线 3 是一（填“①”“②”或“③”）。若温度升高，该曲线与横轴 所围面积（填“不变”“变大”或“变小”）。 高二物理第3页（共6页） 11.(3分)如图()所示，用电阻为R的硬质导线制作成一个边长为2L的正方形导线框。 垂直导线框所在平面的匀强磁场充满其内接圆形区域，磁感应强度B随时间1的变化关系 如图(b)所示。已知t=0时刻磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。则在0~21 时间内，导线框中的感应电流方向为（填“顺时针”或“逆时针”），感应电流大小 为 2t和 B 图(a) 图(b) 12.(5分)在“探究变压器电压和线圈匝数的关系”实验中，可拆变压器如图()所示。 (1)原线圈应连接到学生电源的 (填“直流”或“交流”)输出端。 (2)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验 中需要运用的科学方法是 A.控制变量法 B.等效替代法 C.微量放大法 D.理想实验法 (3)在实验过程中，某次多用电表选用量程10V的交流电压挡测量电压，示数如图(b) 所示，此时电压大小为V: 1秋82228 g安gxgt下y 100 30 a 8 mA.V A-V-2 图(a) 图(b) (4)某次实验中将交流电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈 的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4.8V,则原线圈的输入电压可能为 A.4.8V B.8.0V C.9.6V D.10.0V 高二物理第4页（共6页） 13.(7分)某实验小组用插针法做“测量玻璃的折射率”实验。 (1)按如图(a)所示进行实验，以下表述正确的是 (填正确答案标号)。 A.用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线aa和bb' B.实验时P、P2及P、P4之间的距离应适当大一些，以减小实验误差 C.实验时入射角：应尽量小一些，以减小实验误差 D.在观察者同一侧依次插上大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3 和P1、P2的像，这样就可以确定出射光线和出射点O P T a 1 P3 T B T P P 图() 图(b) (2)请将图(b)中光路图补充完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射时的折射角2： (3)该玻璃砖的折射率可表示为n=(用和表示)： (4)若实验中，已画好玻璃砖界面aa'和bb',不慎将玻璃砖 向上平移了一些，如图（©）所示，实验中其他操作均正确， 测得的折射率将（填正确答案标号）。 图(c) A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法确定 14.(11分)一个边长L=10cm的正方形线圈，匝数N=200匝，线圈电阻r=1.0。现让线圈在 磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动，角速度ω=50rad/s。 外电路电阻R=9.0Ω，两电表均为理想电表，如图所示。求线圈转动过程中 (1)通过线圈磁通量的最大值中m: 0 (0 (2)感应电动势的最大值Em: (3)电流表读数I和电压表读数U。 高二物理第5页（共6页） 15.(12分)在平面直角坐标系x0y中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在 垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为？的带正电 的粒子从M点以速度垂直于y轴射入磁场，经x轴上的N点与x轴负方向成B=60°角 射入电场，最后从P点垂直于y轴射出电场，如图所示。不计粒子重力，求： (1)粒子在磁场中运动的半径R: (2)粒子在磁场中的运动时间t: (3)P、N两点间的电势差UN。 ×B× 0 M丈 16.(16分)两根光滑平行金属导轨P、Q固定在水平面上，间距为L,导轨足够长且电阻可 忽略不计。如图，EFHG矩形区域内有一方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。 t=o时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH同时进入磁场，速度大小均为： 一段时间后，t=1时刻，α棒的加速度为0，此时，两棒仍位于磁场区域内。在运动过程中 两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰。己知金属棒a、b长度均为L, 质量分别为2m和m,电阻分别为R和2R。求： (1)t=to时刻通过a棒的电流大小： (2)0~t时间内a棒产生的焦耳热： (3)磁场边界EF与GH间的最小距离。 高二物理第6页（共6页）莆田市2024-2025学年下学期期末质量调研 高二物理参考答案 一、 单项选择题： 题号 1 2 3 答案 A B B D 二、双项选择题： 题号 5 6 个 8 答案 CD AB BD BC 三、非选择题： 9. 正 2 0.2 10. ② 不变 11. 逆时针 BoL toR 12. (1)交流 (2)A (3)6.9 (4)D 01 13. (1) BD (2)如图所示 30 (3) sin (4)C sin02 b 14.解： (1)当线圈平面与磁感线垂直时磁通量最大，最大值中=BS ① 代入数据得更.=2×10-3Wb ② (2)感应电动势的最大值E,m=NBS@ ③ 代入数据得Em=20V ④ (3)感应电动势的有效值E=E ⑤ 2 由闭合电路欧姆定律得1=E +r ⑧ 联立④⑤⑥解得电流表读数I=√2A≈1.41A ⑦ 由欧姆定律得U=IR ⑧ 联立⑦⑧解得电压表读数U=9√2V≈12.69V ⑨ 第1页共3页 15.解： (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 9oB=m- 哈 ① R 解得R=mo ② gB 2π (2)由几何关系可知，粒子在磁场中运动的圆心角α= ③ 3 圆周运动的周期T=2R_2m ④ vo gB 粒子在磁场中运动时间【=？T ⑤ 2π 2mn 联立③④⑤解得t= ⑥ 3gB (3)粒子从N到P的运动情况可看成从P到N类平抛运动的逆过程， 由运动分解可知粒子在P点的速度yp=vcos8 ⑦ 粒子从N到P的运动过程中，由动能定理得 mvo ⑧ 联立⑦⑧解得Uw=UNp= ⑨ 8q d B× M + 第2页共3页 16.解： (1)t=。时由电磁感应定律得 a、b棒产生的感应电动势均为E=BLv。 ① 由闭合电路欧姆定律得1=2E=2E ② R+2R 3R 联立①②解得通过a棒的电流大小I=2BL ③ 3R (2)t=t时，a棒的加速度为0，可知此时a、b棒共速。 。~4过程中，a、b棒组成的系统动量守恒；若规定水平向右为正方向，由动量守恒定律得 2my。-mv=(2m+m)v ④ 由能量守恒定律可知系统产生的焦耳热 2=2×2m+md-2（2m+mr2 .2 121 ⑤ 2 a棒产生的焦耳热 R Q.-R+2R0 ⑥ 4 联立@⑤⑥解得L。-gm6 ⑦ (3)若规定水平向右为正方向，。~4过程中，对a棒由动量定理得 -BIL△t=2mv-2myo ⑧ 通过a棒电流的平均值 12 E ⑨ R+2R 设磁场边界EF与GH间的最小距离为x,则回路中感应电动势的平均值 E=ADBLx ⑩ △t△t 联立④⑧⑨⑩解得x= 4mvoR ① B2L2 第3页共3页