天津市四校联考2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

2024~2025学年度第二学期期末四校联考 高二物理 一、单项选择题(本题共8小题，每题4分，共32分，每小题只有一个选项符合题意.) 1.下列说法正确的是 ( ) A.雨后天空中出现彩虹，这是光的衍射现象 B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 C.电磁波在介质中的传播速度不仅取决于介质，还与电磁波的频率有关 D.根据量子理论，在光电效应现象中增大入射光的照射强度光电子的最大初动能增加 2.东方超环是我国自主研发的世界首个全超导核聚变装置，俗称“人造小太阳”， 是“人造小太阳”中的核聚变方程。下列说法正确的是 ( ) A.该核聚变过程放出能量，因此反应在常温下就能发生 B. X是电子，来自原子核内 C.核聚变反应比核裂变反应产能效率更高 D.该反应有质量亏损，所以质量数不守恒 3.如图所示，真空中一束复色光a沿AO方向射入半圆形玻璃柱体横截面的顶端0，经玻璃折射成b、c两束光。下列说法正确的是 ( ) A.玻璃对b光的折射率比c大 B.在玻璃中，b光的传播速度比c大 C. b光的光子能量比c小 D.逐渐增大a光的入射角，b光先发生全反射 4.如图所示，光滑绝缘水平面上，有两根固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，两导线中通以大小相同、方向如图中所示的电流。在角平分线上，对称放置四个相同的圆线圈。若流过两根导线的电流同时增大△I，则会产生逆时针方向感应电流的线圈是 ( ) A.线圈1 B.线圈2 C.线圈3 D.线圈4 高二物理试卷 第 1 页共 8 页 5.如图，L是自感系数很大、直流电阻不计的线圈，a、b是两个相同的小灯泡.开关S由断开到闭合 ( ) A. a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭 B. a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭 C. a先亮b后亮，然后b 逐渐变亮 D. b先亮a后亮，然后a逐渐变亮 6.关于下列图片中所涉及的物理知识，描述正确的是( ) A.图甲为关于麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围空间一定产生变化的电场 B.图乙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属 C.由图丙可知当驱动力的频率与物体的固有频率相差越大，受迫振动的振幅越大 D.图丁为电压互感器，此装置可以用来测导线L₁L₂间的高电压 7.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图(a)所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，线圈匝数为10，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图(b)所示，则 ( ) A.电压表的示数为220V B.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J C.电路中的电流方向每秒钟改变50次 D. t=0时，感应电流为零，磁通量最小 高二物理试卷 第 2 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 8.轻质细线吊着一质量为m=1kg、边长为L=0.2m、总电阻 匝数 的正方形闭合线圈 abcd，bd下方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑线圈的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且线圈始终处于静止状态，g取 ，则下列判断正确的是 ( ) A.线圈中感应电流的方向为 adcba B.线圈中的感应电流大小为0.2A C.6s时线圈受安培力的大小为 D.0~2s时间内线圈中产生的热量为0.08 J 二、多项选择题(本题共4小题，每题4分，共16分.全部选对得4分，选对不全得2分，有错误选项得0分) 9.如图(a)所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动图像如图(b)所示，若T₂时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有 ( ) A.0时刻弹簧弹力大小为2mg B.弹簧劲度系数为 时间段，回复力冲量为0 时间段，小球动能与重力势能之和不变 高二物理试卷 第 3 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 10.如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比 接线柱a、b接一正弦交变电源，电压如图乙所示.变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中 为用半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度升高而减小 为一定值电阻.下列说法中正确的是() A.副线圈中的交流电频率为50Hz 时电压表 示数为0V C. 当 所在处出现火警时，变压器原线圈的输入功率变小 D. 当 所在处出现火警时，电压表 的示数变小，电流表A的示数变大 11.氢原子的能级示意图如图所示，开始时有大量均处于基态的氢原子，用一束光子能量为 的单色光照射这些氢原子，并用发出的光线照射逸出功为2.29eV的钠，则下列分析正确的是 ( ) A.激发后的氢原子能发出3种不同频率的光 B.发出的光线中有6种光子能使钠发生光电效应 C.发出的光线中，能量为0.66eV的光子波长最长 D.钠发出的光电子的最大初动能为10.46eV 高二物理试卷 第 4 页共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 12.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于： 和 处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm .图示为 时刻两列波的图象，此刻平衡位置在的P、Q两质点刚开始振动.质点M的平衡位置处于 m处.则 ( ) A. P点开始振动的方向为+y方向 B.当t=0.75 s时两列波在M点相遇 C.平衡位置在 x=0.4m处的质点比平衡位置在： 处的质点先振动 D.0~1 s内,M点运动的路程为4 cm 三、实验题(每空2分，共12分) 13.(1)某实验小组的同学们利用单摆来测量某地的重力加速度，按如图甲安装好实验仪器。 ①该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是 ( ). A.尽量选择质量大、体积小的摆球 B.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为 C.用悬线长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小 D.利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆导致测量的重力加速度偏大 高二物理试卷 第 5 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 ②实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为 mm；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出 图像如图丙所示，可测得重力加速度 结果保留三位有效数字)； ③在实验中，有三位同学作出的 图线分别如图丁中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线a和c，下列分析正确的是 ( ) A.图线c对应的g值小于图线b对应的g值 B.图线a对应的g值大于图线b对应的g值 C.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 D.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L (2)如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针 确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P₃，使P₃挡住 的像，连接 ，图中M为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD 均垂直于法线并分别交法线于A、D点。 ①为较方便地表示出玻璃砖的折射率，可以选择用刻度尺测量下列长度中的一部分：AB的长度为 CD 的长度为 AO 的长度为 DO的长度为 则玻璃砖的折射率可表示为 ②该同学在播大头针 前不小心将玻璃砖以0为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将 (填“偏大”、 “偏小”或“不变”)。 高二物理试卷 第 6 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 四、解答题(本题共3小题。第14题10分, 第15题14分, 第16题16分, 共40分。) 14.如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压 升压变压器原、副线圈的匝数比 降压变压器原、副线圈的匝数比比 5：1。充电桩充电时的额定功率 额定电压 变压器均视为理想变压器。求： (1)升压变压器副线圈两端电压 (2)通过输电线上的电流I₃； (3)输电线的总电阻r。 15. 如图甲所示,匝数N=100, 电阻r=1Ω, 面积: 的圆形金属线圈与粗糙倾斜金属导轨连接成一个回路，导轨宽度L=1m，倾角θ=37⁰，轨道上连有阻值 的电阻，在线圈中存在垂直线圈平面向上的均匀变化的磁场B₁，B₁变化规律如图乙所示，在倾斜导轨上存在垂直导轨平面向下大小恒定的磁场B₂，且 在导轨上放置一根质量 阻值 ，与导轨等宽的金属棒 ab，并锁定。现将开关S闭合，解除锁定后，发现金属棒恰好能在导轨上保持静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余电阻不计。 已知 求： (1)流经金属棒的电流大小和方向； (2)金属棒和导轨间的动摩擦因数； (3)现将开关S断开，当金属棒向下滑0.4m时速度达到 ，求该过程中电阻R上产生的热量。 高二物理试卷 第 7 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 16.2022年6月17日，我国第三艘航母“福建舰”正式下水， “福建舰”配备了目前世界上最先进的“电磁弹射”系统。 “电磁弹射”系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图所示，电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势E=13.5V，内阻不计。两条足够长的导轨相距L=0.1m且水平放置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下，电容器的电容C=10F。现将一质量为m=0.2Kg，电阻为r=0.1Ω的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好接触。将开关K置于a端让电容器充电，充电结束后，再将开关K置于b端，金属滑块会在电磁力的驱动下运动。在电容器放电过程中，金属滑块两端电压与电容器两极板间电压始终相等。不计导轨和电路其他部分的电阻，不计电容器充、放电过程中电磁辐射和导轨产生的磁场对滑块的作用，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。求： (1)充电完毕后电容器的电荷量； (2)在开关K置于b端的瞬间，金属滑块加速度的大小； (3)金属滑块的最大速度。 高二物理试卷 第 8 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$2024~2025学年度第二学期期末考试 高二物理参考答案 1-12题 题号 1 2 3 6 7 8 9 10 11 12 答案C C A D D B C AC AD CD BD 13.(每空2分，共12分) (1)①AD (选对不全得1分，有错误选项得0分) ②22.6：9.87 ③C (2)@晓 ②偏大 14.(10分) (1)根据理想变压器两端电压与匝数的关系得 4=4(2分) U2 m 解得 U2=2250V(1分) (2)根据理想变压器两端电压与匝数的关系得 U=(1分) U.n 通过输电线上的电流为 2分) 1,20 解得 I3=10A(1分) (3)输电线电势差为 △U=U2-U,(1分) 输电线的总电阻 △U r= (1分) 解得 r=350(1分) 高二物理参考答案第1页共3页 15.(14分) (1)线圈中产生的感应电动势的大小 E=NS=10V (1分) 回路的总电流 Rx4=19 (1分) E Id-5A (1分) 流经金属棒的电流大小 1=2g2.5A (1分) 方向从a到b (1分) (2) B2IL mg sin 0-umg cos0 (3) μ日1分) (3)由动能定理可知 mgxsino-umg cos0+w=muz (2分) -w一Q (1分) 电阻R产生的热量为 Qn=iQ (1分) 解得 0-0.75J (1分) 16.(1)由电容定义 Q=CE(2分) 解得 Q=135C(1分) 高二物理参考答案第2页共3页 (2)开关K置于b的瞬间，流过金属滑块的电流为 1=6 (1分) 以金属滑块为研究对象，根据牛顿第二定律得 F=BIL(1分) F=ma(1分) 联立解得 a=33.75m/s2(2分) (2)设金属滑块加速运动到最大速度时两端电压为U,电容器放电过程中的电荷量变化 为△q,放电时间为△1，流过金属滑块的平均电流为1。在金属块滑动过程中，由动量定 理得 BL△1=mv-0(2分) 因为 Aq=1AM(1分) 由电容的定义 c=9 (1分) U 电容器放电过程的电荷量变化为 △q=CAU 且 △U=E-U(2分) 金属滑块运动后速度最大时，其两端电压为 U=BLm(1分) 联立解得 v=30m/s(1分) 高二物理参考答案第3页共3页