福建省福州市福清市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

2024一2025学年第二学期高二年级期末质量检测 物理学科试卷 (全卷共8页，16小题，完卷时间75分钟，满分100分) 友情提醒：所有答案都必须填写在答题卡相应的位置上 第I卷（选择题共40分） 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，只有一项符合题目要求。) 1.如图1，是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD 是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源 所在区域，波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲 线)之间距离表示一个波长，相邻波纹间距离与AB间距 相等。下列说法正确的是() A.水面波经过孔后波纹间距离可能变大 (图1) B.水面波经过孔后波速减小 C.若波源频率增大，衍射现象更明显 D.此时可以观察到明显的衍射现象 2.如图2四幅图所涉及的光学现象和相应的陈述中，正确的是( 物量 ↓↓↓ 图① 图② 图③ 图④ (图2) A.图①是内窥镜，光导纤维利用了光的全反射把光传送到人体内部进行照明 B.图②中的亮斑，是一种光的干涉现象 C.图③中的明暗相间的条纹，是由衍射形成的 D.图④是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种纵波 试卷第1页，共8页 3.某科技小组设计了一款温控报警装置。 如图3所示，将理想自耦变压器T的原线圈与交 流电源相连，副线圈与滑动变阻器R、灯泡L L 和热敏电阻R相连。已知热敏电阻的阻值随温 度升高而减小，灯泡始终未烧坏，则能使灯泡 变亮的是(（) A.环境温度降低 (图3) B.将滑动变阻器滑片向左移动 C.减小输入电压的有效值 D.将自耦变压器滑片向下移动 4.一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度vo从一光滑平行 金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻 R相连，如图4所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行 到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为ⅴ，则金属杆从轨道底端向上 滑行，到向下滑行返回底端的整个过程中，说法正确的是() B 0 b <130 (图4) A.向上滑行的时间等于向下滑行的时间 B.向上滑行过程与向下滑行过程通过电阻R的电荷量相等 C.金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R上产生的热量为m(v子-v) D.向上滑行过程电阻R上产生的热量小于向下滑行过程电阻R上产生的热量 二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分，全部选对得 6分，选不全得3分，有选错或不答得0分。) 5.如图5甲所示，螺线管匝数n=100匝，横截面积S=100cm2,螺线 管导线电阻不计，定值电阻R=52,磁感应强度B随时间t变化的B-t图像如 图5乙所示（以向右为磁感应强度B的正方向），则() 试卷第2页，共8页 R 0.6 t/s (图5) A.0~0.1s内，通过R的电流方向为从A到C B. 0~0.1s内回路中产生的感应电流大小大于0.1~0.3s内回路中产生的感 应电流大小 C.0~0.1s和0.1~0.3s内的感应电流方向相同 D.0~0.1s内，通过R的电流大小为0.4A 6.学生李华研发了一款名字叫做“AD-case”的手机壳，如图6从外观 上：可以看到这个手机壳长有8个触角，当手机坠落时，接触地面瞬间8个 触角会瞬间弹出来，起到很好的缓冲作用。研究缓冲效果的实验中，总质量 为200g的手机从距离地面1.8m的高度跌落， 平摔在地面上，保护器撞击地面的时间为 0.2s,然后手机保持静止，不计空气阻力， g=10m/s2,则以下说法正确的是( A.保护器的缓冲作用是减小了手机落地过 程的动量变化量 B.保护器使得手机撞击地面的时间延长 (图6) C.手机从开始掉落到恰好静止的过程地面对手机的平均作用力大小为8N D.手机从开始掉落到恰好静止的过程中重力冲量的大小为1.2N·S 7.如图7所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再 通过降压变压器降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压 器，图中电表均为理想交流电表)。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总 电阻用表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相 当于R变小。则在用电高峰（用电器增加）时，下列说法正确的是() (图7) 试卷第3页，共8页 A.输电导线的损耗功率变大 B.发电厂输出功率变大 C.电压表V、的示数之比变大 D.因发电厂输出电压一定，所以用户端电压不发生变化 8.共享电动单车大大方便了市民出行，骑行者通过拧动手把来改变车 速，手把内部结构如图8（甲）所示，其截面如图8（乙）所示。稍微拧动手 把，霍尔元件保持不动，磁铁随手把转动，与霍尔元件间的相对位置发生改 变，穿过霍尔元件的磁场强弱和霍尔电压大小随之变化。已知霍尔电压越 大，电动车能达到的最大速度vm越大，霍尔元件工作时通有如图8（乙）所 示的电流工，载流子为电子，则( 上表面 磁铁 UH 霍尔元件 下表面 霍尔元件 甲 乙 (图8) A.霍尔元件下表面电势高于上表面 B.霍尔元件下表面电势低于上表面 C.提速过程，洛伦兹力对运动电子做正功 D.从图8（乙）所示位置沿a方向稍微拧动手把，可以增大vm 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 三、非选择题（本大题8小题，共60分） 9.(4分)一列简谐横波沿x轴传播，图9甲是t=1s时刻的波形图，图9 乙是x=3.0m处质点的振动图像.该波向x轴 (填：正方向或负 方向)传播，波速为 m/s y/cm 2/34 5 a/m 甲 (图9) 试卷第4页，共8页 10.(4分)为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱 形，横截面如图10()所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向射入，与过0 点的法线成日角。CD为光传感器，用以探测光的强度。从AB面反射回来的 光的强度随0角变化的情况如图10(b)所示。（已知sin53°=0.8，）则这 束激光在AB面发生全反射的临界角为 该材料的折射率为 反射光强度 53° (a) 6 (a) (b) (图10) (图11) 11.(4分)二极管是常用的电子元件，具有单向导电的性质，其电路符 号为“以”。如图11(a)所示为一个R=12的定值电阻和一个理想二极 管串联后连接到一正弦交流电源两端，经测量发现，通过定值电阻R的电流 随时间的变化如图11(b)所示。则电源的频率为 Hz,电阻R两端 的电压有效值为 12.(6分)如图12(a)所示，甲同学在“测量玻璃的折射率”的实验 中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白 纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb.0为直线A0与aa'的交点.在直线OA 上竖直地插上B、P两枚大头针. (c) d (b) (图12) (1)甲同学接下来要完成的必要步骤有 A:插上大头针B,使B仅挡住B的像 B.插上大头针P,使P挡住B的像和B的像 C.插上大头针P,使P仅挡住P D.插上大头针P,使P挡住B和R、B的像 (2)过P、P作直线交b于0，过0作垂直于bb的直线W,连 接O0,测量图中角a和B的大小，则玻璃砖的折射率n= 试卷第5页，共8页 (3)如图12(b)所示，甲同学在实验中将玻璃砖界面aa'和bb'的间距画 得过宽但仍平行.若其他操作正确，则折射率的测量值 (选填“大 于”“小于”或“等于”)准确值. (4)甲同学准确画好玻璃砖界面aa'和bb'后，实验过程中不慎将玻璃 砖向下平移了一些.如图12(c)所示，若其他操作正确，则折射率的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)准确值 (⑤)乙同学采用的是梯形玻璃砖，在纸上画出的界面aa',bb'与玻璃 砖的位置如图12()所示，实验过程和操作均正确，则折射率的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)准确值 13.(6分)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13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 (图13) ;(填字母) A.干电池B.学生电源 C.直流电压表D.多用电表 (3)某次实验中得到实验数据如下表所示，表中n1、n2分别为原、副线 圈的匝数，U1、U2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 n/匝 n/匝 UNV U/V 1 1200 400 12.1 3.98 9 800 400 12.0 5.96 3 200 100 11.9 5.95 (4)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、副线圈的电压频率不相同 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 试卷第6页，共8页 14.(8分) 如图14所示，质量m,=0.02kg的子弹以速度v0=200m/s射向静止 在光滑水平桌面上的木块，木块质量m。=1.98kg,子弹进入木块后达到共 同速度且子弹并未穿出，忽略木块质量的损失。求： (①)子弹和木块达到相同速度，运动的速度大小？ (2)整个过程中子弹和木块组成的系统损失的机械能。 me- % 77777777777777 (图14) 15.(12分) 质谱仪可利用电场和磁场将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析 和原子核技术等领域有重要的应用.如图15所示，虚线上方有两条半径分别 为2R和R的半圆形边界，分别与虚线相交于A、B、C、D点，圆心均为虚线 上的0点，C、D间有一荧光屏.虚线上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场 中，磁感应强度为B.虚线下方有一电压可调的加速电场，离子源发出的某一 正离子比荷为，该离子由静止开始经电场加速后，从AB的中点垂直进入磁 场，离子打在边界上时会被吸收.当加速电压为U时，离子恰能打在荧光屏 的中点.不计离子的重力及电、磁场的边缘效应.求： (1)离子射出电场时的速度大小v; (2)匀强磁场的磁感应强度B: (3)离子在磁场中运动的时间t: 荧光屏 离子源 (图15) 试卷第7页，共8页 16.(16分) 近日，福建舰完成了隐身舰载战斗机的电磁弹射起飞测试，震撼了世 界。电磁弹射技术的原理可以简化为如图16乙所示。假设航空母舰静止在海 面上，战斗机的质量为，恒压电源的电压为E,电容器的电容为C,水平导 轨NPQ的间距为L,电阻忽略不计。在导轨NPQ间施加垂直于导轨平 面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），然后使开关S接1给电容 器充电，待电路稳定后将开关S接至2，战斗机将实现弹射起飞。假设战斗机 在跑道间可等效看成导体棒，其等效电阻大小为R,在离开跑道前已经达到最 大速度)m,已知战斗机在起飞过程中受到跑道的阻力和空气阻力都忽略不 计，重力加速度为g。求： N 甲 食河志乙 (图16) (1)S由1接到2的瞬间，战斗机受到的安培力大小； (2)电磁弹射起飞的过程中战斗机的最大加速度大小am: (3)战斗机离开导轨时的速度大小vm: 图佛吗S 0940 甲房必天院养限会米得来年原中遇①坚 账物武陕衣来中@整 你机自奥中②图 地联一景来夜新，家立猫甲伦烟 试卷第8页，共8页2024一2025学年第二学期高二年级期末质量检测 物理参考答案 第1卷（选择题共40分) 一、选择题（本题共8小题，第1一4题单选，每题4分，共16分。第5一8题 双项，每小题6分，共24分，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答得0分。) 题号 3 答案 D A A B 题号 5 6 7 8 答案 BD BC AB AD 第川卷 (非选择题共60分) 9.(4分) 负方向， 2 (每空2分) 10.(4分) 53°， 1.25 (每空2分) 11.(4分) 0.5, 2.5V (每空2分) 12.(6分) (1)B、D (1分) (2)sinB/sina (2分) (3)小于 (1分) (4)等于 (1分) (5)等于 (1分) 13.(6分)(1)D(1分) (2)B、D(1分) (3)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 U=% U,n2 (2分) (4)ACD (2分) 高二年期末物理参考答案第1页共4页 14.(8分) (1)根据动量守恒定律有 mAvo =(mA mB)v (3分) 代入数据求得 v=2n/s (1分) (2)碰撞中A、B组成的系统损失的机械能 △E=2mavf-2(ma+m)v2 (3分) 代入数据求得 △E=396/ (1分) 15、(12分) (1)在电场中加速，有qU=m2 (2分) 求得 (1分) m (2)1 离子的半径 r=R+2R =1.5R (2分) 2 由匀速圆周运动得 qvB=mv2 (2分) 解得：B= 2mU 3R (1分) 9 (3)离子在磁场中运动的周期为T=2πm (2分) qB 在磁场中运动的时间t一 (1分) 解得：t=3Rm m 2 (1分) 2qU 15、(16分) (1)当战斗机采用电磁弹射技术时，在开关S由1接到2的瞬间，电路中 的最大电流为=青 (2分) 最大安培力为F安。=BIL= BEL (2分) R 高二年期末物理参考答案第2页共4页 (2)此时根据牛顿第二定律可得F安m=mam (2分) 联立解得a= (2分) mR (3)战斗机在导轨上做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为0时速度 达到最大。此时电流为0，电容器两极板的电压为E和战斗机切割磁场产生的 电动势大小相等， 则BLvm=E (2分) 由动量定理可得BiLt=mvm (2分) 通过战斗机的电荷量q=C(E一E) (1分) q=It (2分) 联立解得v。= BLEC m+B2L2C (1分) 高二年期末物理参考答案第3页共4页