福建省泉州市第六中学2024-2025学年高二下学期期末测试物理试卷

泉州六中2024-2025学年下学期高二年级物理科期末模块测试 学校:___________姓名：___________ 班级：_______考号：________ 命题：杨育玲 审题：张盛铕 一、单选题（每题4分，共16分） 1．日晕是一种大气光学现象。该现象是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的。当光线射入卷层云中的冰晶后，经过两次折射，分散成不同方向的各色光。如图为一束太阳光射到六角形冰晶上的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，比较、两种单色光，下列说法正确的是（    ） A．光比光更容易发生明显衍射现象 B．在冰晶中，光的传播速度小于光的传播速度 C．用同一双缝干涉实验装置做实验，光的干涉条纹间距大于光的条纹间距 D．、两种光分别从水射入空气发生全反射时，光的临界角比光的小 2．如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，经过速度选择器，垂直平板从狭缝进入下方的匀强磁场。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为和E，平板上有记录粒子位置的胶片。若粒子在磁场中做圆周运动的周期为，则下列表述错误的是（　　） A．速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外 B．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 C．粒子在磁场中运动时间为 D．能通过狭缝的带电粒子的速率等于 3．一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．时物体的加速度是 B．时物体的速度大小是1m/s C．时物体的动量大小是5kg·m/s D．时物体的开始反向运动 4．如图所示，光滑水平面上放有质量为的足够长的木板B，通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的物块A叠放在B上，A的质量为，弹簧的劲度系数。初始时刻系统静止，弹簧处于原长。现用一水平向右的拉力作用在B上，已知A、B间动摩擦因数。弹簧振子的周期为，取。。则（　　） A．A的摩擦力先增大后不变 B．拉力F作用瞬间，A的加速度大小为 C．当A的总位移为时，B的位移可能为 D．当A的总位移为时，弹簧对A的冲量大小不可能为 二、双选题（每题6分，共24分） 5．艺术体操作为体育项目同时又具有观赏性。艺术体操运动员以5Hz的频率上下抖动长绸带的一端，“抖”出了一列以O点为波源、水平向右传播的正弦波。时刻的波形如图所示，质点P恰处于波谷位置，下列说法正确的是（　） A．该波的波速大小为 B．从至质点P通过的路程为150cm C．质点P的振动方程为 D．若运动员保持抖动幅度不变，增大抖动频率，则波长变长 6．如图所示为某小型发电站高压输电示意图，发电站输出的电压不变；升压变压器输出电压为，输电线电流为，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，为了测高压电路的电压和电流，在输电线路的起始端接入电压互感器和电流互感器，若不考虑变压器和互感器自身的能量损耗，所有的电表均为理想电表，则（　　） A．①为电流表，②为电压表 B．电厂输送电功率为 C．提高输送电压，则输电线电流减小 D．采用高压输电可以增大输电线中的电能损耗 7．如图所示，在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，导体PQ在力F作用下在U型导轨上以速度v=10m／s向右匀速滑动，两导轨间距离L=1m，电阻R=1Ω，导体和导轨电阻忽略不计，则以下说法正确的是 A．导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5V B．导体PQ受到的安培力方向水平向右 C．作用力F大小是0.50N D．作用力F的功率是25W 8．如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，置于光滑水平面上，在水平力F的作用下，弹簧处于压缩状态，A紧压在竖直墙壁上。现撤去力F，在以后的运动过程中B的最大的速度为v，对撤去力F以后的过程，以下说法正确的是（　　） A．物块A离开竖直墙壁之前，竖直墙壁对A做功的大小为mv2 B．物块A离开竖直墙壁之前，竖直墙壁对A的冲量大小为mv C．物块A、B和弹簧组成的系统总动量守恒，机械能守恒 D．物块A的最大速度为v 三、填空题（每题3分，共9分） 9．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两片玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示，干涉条纹有如下特点：   （1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度 A．相等    B．不相等 （2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差 A．不恒定    B．恒定 （3）现若将图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气膜后，从上往下观察到的干涉条纹 A．变疏    B．变密    C． 不变    D．消失 10．如图所示，条形磁铁位于固定的半圆光滑轨道的圆心位置。一半径为R、质量为m的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑。重力加速度大小为。下滑过程中，金属球 （填“会”或“不会”）产生感应电流；金属球受到的安培力做 （填“正功”或“负功”或“不做功”）；系统产生的总热量为 。 11．清洗汽车时经常使用高压水枪，设水枪喷出水柱的直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后水的速度为零，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。则高压水枪单位时间内喷出的水的质量为 ，水柱对汽车的平均冲力为 。 四、实验题（12题5分，17题7分，共12分） 12．如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率： (1)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 （填“大”或“小”）的玻璃砖来测量； (2)该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率 （用图中线段的字母表示）； (3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）． 13．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 (1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母） A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成 (2)以下给出的器材中，本实验需要用到的是 ；（填字母） A．干电池 B．学生电源 C．直流电压表 D．多用电表 (3)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。 A．演绎法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法 (4)某次实验中得到实验数据如下表所示，表中分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是 。 实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V 1 1200 400 12.1 3.98 2 800 400 12.0 5.96 3 200 100 11.9 5.95 (5)原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 。（填字母） A．变压器线圈中有电流通过时会发热 B．原、副线圈的电压不同步 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 五、解答题（14题10分，15题13分，16题16分，共39分） 14．如图，矩形线圈可绕过边中点且垂直于匀强磁场方向的水平轴匀速转动。线圈在转动过程中与电阻保持连接。已知矩形线圈长长，匝数匝，线圈的总电阻，转动的角速度，，磁感应强度。从图示位置开始计时，求： (1)流过线圈内的电流大小； (2)电压表的示数大小； 15．如图为真空中平面直角坐标系xOy，y轴右侧存在沿y轴正向的匀强电场和垂直平面向外的匀强磁场，y轴左侧存在沿x轴正向的匀强电场，第二象限内还存在垂直平面向里的匀强磁场B1。一比荷为k的带电微粒从x轴上的A点飞入第二象限，恰好做直线运动，到达y轴的C点后做匀速圆周运动，到达y轴上的D点（图中未画出），最终从D点恰能回到A点，已知OA=OC=L，重力加速度为g。求： (1)求微粒的电性及微粒从A点飞入时的速度； (2)求y轴右侧匀强磁场的大小B2； (3)求从A点出发回到A点所用的总时间t。 16．如图，两根间距为的固定平行光滑金属导轨和，水平部分与倾斜部分、分别在、平滑连接，倾斜轨道与水平面夹角为。水平导轨和倾斜导轨间分别存在宽度均为，磁感应强度大小均为的磁场区域和，区域I磁场方向竖直向上，区域磁场方向垂直平面向下。两根质量均为，电阻分别为和的金属棒、与导轨垂直放置，棒置于水平导轨、处。棒以速度进入磁场区域，从磁场穿出时的速度大小，与棒发生弹性碰撞。棒从、处沿倾斜轨道穿过磁场区域并返回、处时，速度大小，所用时间为（未知）。两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。求： (1)棒第一次穿过磁场区域I的过程中，金属棒上产生的焦耳热 (2)a棒、b棒第一次弹性碰撞后，金属棒a、b的速度大小、分别为多少 (3)b棒从开始运动到返回、处所用时间 (4)最终a棒停在磁场区域I中距区域I右边界的距离。 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 泉州六中2024-2025学年下学期高二年级物理科期末模块测试参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B B D AC BC AD BD 4．D【详解】AB．拉力作用瞬间，整体加速度为 A的最大加速度为则开始运动时，二者就会发生相对滑动，A所受摩擦力大小不变，AB错误；C．A的位移为2cm时，经过时间为（n=0，1，2，3…） 或（n=0，1，2，3…）,由题意，周期为。B的加速度为 则此时B的位移为或 说明当A的总位移为2cm时，B的位移不可能为10cm，C错误； D．当A的总位移为4cm时，速度为零，即动量的变化量为零。说明弹簧与摩擦力对A的冲量最大，即 此时A的运动时间为（n=0，1，2，3…）,代入得 （n=0，1，2，3…） 即当A的总位移为4cm时，弹簧对A的冲量大小不可能为，D正确；故选D。 8．BD【详解】A．物块A离开竖直墙壁之前，由于物块A没有发生位移，则竖直墙壁对A不做功，故A错误； B．撤去力F，B物块在弹力作用下加速，弹簧恢复原长时，B物块的速度达到最大，此过程中，A、B受到弹簧的弹力大小相等，方向相反，作用时间相同，则A、B的冲量大小相等，由动量定理可知 所以物块A离开竖直墙壁之前，竖直墙壁对A的冲量大小为mv，故B正确； C．此过程中只有系统内的弹力做功，则机械能守恒，但竖直墙壁对A有力的作用，即系统的外力不为0，则系统动量不为0，故C错误； D．弹簧恢复原长时，B物块的速度达到最大，此时系统的总动量为mv，接着B减速，A加速弹簧被拉长，当B物块速度减为0时，A物块速度达最大，由动量守恒定律可知，A的最大速度也为v，故D正确。 故选AD。 9． A B A ; 10． 会 负功 【详解】[1]由条形磁铁的磁场分布可知，金属球下滑过程中，穿过小球的磁通量会变化，所以金属球中会产生感应电流；[2]根据产生的焦耳热等克服安培力所做的功可知，金属球受到的安培力做负功； [3]由于小球下滑过程机械能转化为内能，所以小球的高度越来越低，最后停止在半圆的最低点，由能量守恒可得，产生的总热量为减小的重力势能即为mgR。 11． πρvD2 πρv2D2 【详解】[1]高压水枪单位时间内喷出水的质量m0=ρV=ρπ·v=πρvD2 [2]设水柱对汽车的平均冲力为F，由动量定理得Ft=mv,即Ft=πρvD2tv解得F=πρv2D2 12．(1)大(2)(3) 偏小 不变 【详解】（1）为了减小折射角的测量误差，应使折射光线适当长些，即应选用宽度大的玻璃砖来测量。 （2）根据折射定理 （3）[1]甲同学所作折射光线与实际折射光线如图所示，此时所测折射角比实际折射角偏大，所以甲同学测得的折射率与真实值相比偏小。 [2]虽然乙同学所用的是梯形玻璃砖，但在操作正确的情况下不影响入射角和折射角的测量，所以乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 13．(1)D(2)BD(3)C(4)在误差允许的范围内，变压器原副线圈的电压比与匝数比相等，即(5)ACD 14．(1)2A(2)90V【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的瞬时值为 电动势的有效值为,流过线圈内的电流大小,解得 （2）电压表的示数大小为解得 15．(1)(2)(3) 【详解】（1）带电微粒从x轴上的A点飞入第二象限，恰好做直线运动，则粒子应受竖直向下的重力，水平向右的电场力与运动方向垂直指向右上方的洛伦兹力，三力合力为零，根据左手定则可知，粒子带正电，且,所以 （2）根据题意可知，粒子的运动轨迹如图所示 在第三象限只受重力和电场力，做直线运动，因此D点、C点关于O点对称，则粒子做圆周运动的半径 在一、四象限内运动时，对微粒受力分析，有 洛伦兹力提供向心力有,联立解得 （3）粒子从A运动到C点的时间为则,粒子做匀速圆周运动的时间为 由解得所以 16．(1)(2)，(3)(4) 【详解】（1）棒第一次穿过磁场区域I的过程中，整个回路产生的焦耳热 金属棒上产生的焦耳热为 （2）棒与棒第一次弹性碰撞时，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 得：， （3）b棒从开始运动到返回到时的速度为，取沿斜面向下为正方向，则由动量定理 解得 （4）当导体棒经过水平磁场时 其中 当回到底端时，再次与交换速度，此时以速度进入水平磁场，设进入后停止，则由动量定理 其中 解得 即最终棒停在磁场区域I中距区域I右边界处 答案第2页，共3页 答案第3页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$