福建省南平市2024-2025学年高二下学期期末质量检测物理试卷

南平市2024—2025学年第二学期高二期末质量检测 物理试题 本试题共6页，考试时间75分钟，满分100 分 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，再选涂其他答案标号。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 1 6 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. 下列四幅图中，有两幅为红、蓝两种色光经过同一套双缝干涉演示仪得到的图样，有两 幅为红、蓝两种色光经过同一套单缝衍射仪所得到的图样，其中由红光形成的单缝衍射 图样是 A B C D 2. 如图是小明在美术课上画的小鱼，他画出了小鱼在水中吐气泡的神韵。若气泡内气体可 视为理想气体，忽略温度变化。则气泡在水中上升时 A. 泡内单位体积分子数增加 B. 泡内气体压强减小 C. 泡内气体内能减小 D. 水对气泡做正功 3. 如图，磁体从竖直放置的铝管口静止释放，下落过程中磁体不与管壁接触且无翻转，不 计空气阻力。则 A. 磁体在穿过铝管过程中，始终匀加速下降 B. 磁体在穿过铝管过程中，所受安培力的方向先向上后向下 C. 磁体在穿过铝管过程中，磁体减少的重力势能全部转化为动能 D. 若更换为等质量磁性更强的磁体，穿过铝管的时间将变长 高二物理试题第1页(共6页) 4. 武夷新区旅游观光电车，为游客提供全新出行体验。山区雾气重，某次起雾时，设单位 体积的空气内均匀分布n 颗小水珠，每颗小水珠的平均质量为m, 水珠速度可忽略。横 截面积为S 的电车在某段水平长直轨道上运行，小水珠与电车碰撞后完全黏附在电车上。 为保持电车以速度v 匀速运行，电车因起雾多消耗的功率为 A. nmSv² B. C.nmSv³ 二 、双 项 选 择 题： 本 题 共 4 小 题 ， 每 小 题 6 分 ， 共 2 4 分 。 每 小 题 有 2 项 符 合 题 目 要求 ，全 部 选对 的 得 6 分 ， 选对但 不 全 的得 3 分 ， 不 选 或 选错 的得 0 分。 5. 关于下列四幅图，说法正确的是 丙 A. 图甲中用棉线实现自动浇水，利用了毛细现象 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙为氧气分子的速率分布图像，状态①的温度比状态②的温度低 D. 图丁为观察者不动、波源向右运动的示意图，波源左侧观察者接收到的频率比波源频率小 6. 如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，它融合了戏曲和舞蹈的元素，别具美感。某次 演出中水袖的运动可简化为沿x 轴方向传播的简谐横波， t=0 时的波动图像如图乙所示， 质点Q 的振动图像如图丙所示。则 y/m 04 Q 0 0.9 -0.4- 甲 乙 丙 A. 该简谐横波沿x 轴负方向传播 B. 该简谐横波传播速度大小为1.2m/s C. 再经过0.75s,P 到达平衡位置 D. 再经过0.75s,Q 高二物理试题第2页(共6页) 7. 如图甲，匀强磁场垂直于正方形线圈abcd。 已知线圈匝数 n=10, 边长 ab=1m, 总电 阻 r=1Q, 磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。规定磁场垂直纸面向外为正方向， 感应电流逆时针方向为正方向。则下列有关线圈的感应电动势 e、感应电流 i、焦耳热 Q 以及ab 边所受安培力 F (取向左为正方向)随时间 t 变化的图像正确的是 甲 乙 t/s A B C D 8. 如图，水池底部有一个点光源，在水面上可看到该光源形成的光斑。现让光源在水池底 部 a、b 两点间沿水平方向做简谐运动。光源从 a 点运动动至 b 点的过程中，光斑 最右侧从 a′点运动到 b′点的最短时间为2s, 水的折射率 A. 光源振动的周期为4s B. 当光斑运动到最右侧时，其加速度最小 C. 光源运动过程中的任意时刻，光斑面积都 D. 光源运动过程中，光斑扫过的面积 三 、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、 1 5、 1 6题为计算题。考生根据要求作答。 9 . ( 3 分 )N匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转 动，产生的瞬时电动势与时间的关系图像如图所示(Em和 T为已知 量),则线圈转动一个周期电流方向改变 次，磁通量变化率 的最大值 ,穿过线圈的磁通量最大值Φmax= 0 高二物理试题第3页(共6页) 2.1 丁甲 乙 /m 10. (3分)如图在支架上拴一条水平细绳，绳上间隔悬挂一些单摆，摆 球A 的质量远大于其他摆球的质量，各摆摆长关系为Lc>LE>LA= LD>LF>LB,其中摆A的摆长LA=L, 重力加速度为g, 则摆A 的固 有周期为 。将摆 A 拉离平衡位置，由静止释放，一段时间后 摆 振幅最大(选填 “B”“C”“D”“E” 或 “F”), 摆C 的 摆动周期 摆A的摆动周期(选填“大于”“小于”或“等于”)。 11. (3分)如图是一束复色光从空气射入小水滴时的光路图。已知 入射角i=53°,a 光进入水滴后的折射角 r=37°,则 a 光在水中 的折射率n= (已知 sin53°=0.8,cos53°=0.6)。a 光 、b 光在真空中的传播速度分别为va、7b, 则 va Ub; 在水中 的传播速度分别为va'、vb',则 va' vb'(以上两空选填“大 于”“小于”或“等于”)。 12. (5分)如图甲为一功率放大器中的环形变压器，该变压器效率极高，可视为理想变压 器。某同学测量该环形变压器原、副线圈的匝数。 甲 乙 (1)该环形变压器的磁芯可能是 A. 整块硅钢 B. 整块不锈钢 C. 彼此绝缘的硅钢片卷制而成 (2)如图乙所示，先在闭合磁芯上紧密缠绕n=60 匝漆包细铜线，并将理想交流电压表 接 在细铜线两端；然后在原线圈上输入有效值 U=24.0V 的低压交流电，再将理想交流电 在副线圈上， )的示数为3.0V, 的示数为15.0V, 则副线圈的匝 数n₂= 匝。 (3)关于该实验操作，下列说法正确的是 A. 在改变输入电压时，要先断开电源开关，再进行操作 B. 通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱 C. 为了提高实验精度，电压表量程越大越好 高二物理试题第4页(共6页) 13. (7分)某项目式学习小组利用如图甲所示实验装置验证动量守恒定律，装置由导轨、 滑块、小球、光电门等组成。开始时，小球静止在导轨末端的支球柱上，水平地面铺有 白纸和复写纸。实验步骤如下： 圆b— 圆a 甲 乙 丙 (1)用天平测出滑块(含挡光片)的质量 m1和小球的质量 m2; (2)用刻度尺测出支球柱上端到水平地面的高度 h, 用游标卡尺测出挡光片的宽度如 图乙所示，则挡光片的宽度 d= cm; (3)初始时刻，弹簧处于压缩状态，调节装置水平，启动气垫导轨，松开弹簧，使滑 块向右运动通过光电门，滑块通过光电门前已脱离弹簧，测出挡光时间 t₁; 要使滑块与 小球发生碰撞后反弹，则必须满足 m1 m₂(选填“大于”“小于”或“等于”), 滑块反弹后再次经过光电门，测出挡光时间 t2。 (4)保证每次弹簧的压缩量相同，多次重复实验，小球落地透过复写纸在白纸上留下 许多个印迹。如果用画圆法确定小球的落点，图丙中画的三个圆最合理的是圆 (选填 “a”“b” 或 “c”)。 (5)测出小球抛出点到到落点的水平距离 x。在误差允许范围内，若满足表达式 ,则滑块与小球碰撞过程中动量守恒。(用上述实验步骤中直接测量 的物理量符号表示，已知重力加速度为 g) 14. (10分)福建南平茶文化久负盛名，喷水茶宠是茶桌上常见的小型摆件。如图甲所示为 鲸鱼茶宠，内部设计为中空结构，头部开有小孔，其简化原理图如图乙所示。使用时茶 宠需先浸泡于凉水中，使水通过小孔缓慢渗入内部空腔。浇淋热水时，茶宠空腔内气体 受热膨胀，将储存的水从喷口挤出，形成“喷水”效果。已知某次茶宠浸入凉水中稳定 时空腔内气体压强为 Po, 温度为 To。持续浇淋热水， 空腔内气体温度为 T, 体积变为原来的1.5倍。气体 视为理想气体。 (1)求持续浇淋热水时，空腔内气体压强 P; (2)若茶宠浸入凉水中稳定时，空腔内气体的密度 为 p, 气体摩尔质量为 M, 阿伏加德罗常数为 NA, 求空腔内气体分子间的平均距离 d。 高二物理试题第5页(共6页) 15. (12分)如图，小车静止在光滑水平面上，其上表面由光滑水平轨道和粗糙的四分之一 圆弧轨道构成，两者平滑连接。物块静止于小车最左端，小球用不可伸长的轻质细线悬 挂于0点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置时静止释放小球，小球 运动到最低点时与物块发生碰撞。已知细线长 L=1.25m, 小球质量 m=0.20kg, 物块 与小车质量均为M=0.30kg。 碰撞后物块的速度 v=4.0 m/s,圆弧轨道半径 R=0.15m。 小球、物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度 g 取10m/s²。 (1)求小球与物块碰撞前的瞬间小球速度的大小 vo; (2)求小球与物块碰撞后的瞬间小球速度的大小 v₁, 并通过计算判断小球与物块的碰 撞属于何种碰撞； (3)若物块恰好能运动到圆弧轨道的最高点，求物块运动到最高点的过程中克服摩擦 力所做的功 W。 16. (17分)如图，水平面内有两根光滑平行金属导轨，左端接一定值电阻，右侧部分处于 垂直于导轨平面的匀强磁场中，磁场分布如图所示，其中I 区和Ⅲ区的磁场垂直纸面向 里，Ⅱ区磁场垂直纸面向外。一导体棒在外力作用下在I 区和Ⅱ区向右做匀速直线运动， I 区磁感应强度大小为2B,Ⅱ 区和Ⅲ区的磁感应强度大小均为 B。定值电阻大小为 R, 导体棒质量为 m,在 I 区和Ⅱ区的速度为 vo。导轨和导体棒的电阻均不计并接触良好。求： (1)导体棒穿越 I 区和Ⅱ区整个过程电流的有效值 I; (2)导体棒在磁场运动过程中电阻产生的总焦耳热 Q; (3)导体棒在磁场运动过程中流过电阻的电荷量q。 R 高二物理试题第6页(共6页) 甲 乙 小孔 白纸 圆c 南平市 2024-2025 学年第二学期高二期末测试 物理试题参考答案及评分标准 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. C 2. B 3. D 4. C 二、双项选择题：本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有 2 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. AD 6. BD 7. BD 8. AC 三、非选择题：共 60 分，其中 9、10、11 题为填空题，12、13 题为实验题，14、15、16 题 为计算题。 9. （每空 1分，共 3分） 2 N E m N TE m 2 10.（每空 1分，共 3分） g L2 D 等于 11.（每空 1分，共 3分） 3 4 （说明：答案为 1.3或 1.33均给分） 等于 大于 12. C（1分） 300（2分） AB（2分，说明：漏选得 1分，多选不得分） 13. 0.450（2分） 小于（1分） c（2分） 2 12 1 1 2 t d m h g xm t d m  （2分） 14．(10分) 答案：（1） 0 0 3 2 T TP P  （5分）（2） 3 AN M d   （5分） 解析：（1）设浸入凉水稳定时，空腔内气体体积为 V0 初态：空腔内气体体积为 V0，温度为 T0，压强为 P0 ① （1分） 末态：浇淋热水喷水后气体体积为 1.5V0，温度为 T，压强为 P ② （1分） 根据理想气态方程 T PV T V  0 00P ③ （1分） （说明：只写③式正确直接给 3分） 解得喷水后空腔内气体压强 0 0 3 2 T TP P  ④ （2分） （2）茶宠浸入凉水中时空腔气体摩尔体积  MVmol  ⑤ （1分） 空腔气体中一个气体分子所占空间的体积 A mol N VV 1 ⑥ （1分） 把空腔气体中每个分子和它所占的空间看成一个小立方体，分子间距等于立方体的边长 3 1 dV  ⑦ （1分） 由⑤⑥⑦解得中空气体分子之间的平均距离 3 AN Md   ⑧ （2分） 15.（12 分）答案：（1）v0=5m/s（3分）（2）v1=1m/s ，弹性碰撞（5分）（3）W=0.75J（4分） 解析：（1）小球由静止运动到最低点时 根据动能定理 2 0 1 2 mgL m v ① （2分） 解得小球与物块碰撞前的瞬间小球速度的大小 v0=5m/s ② （1分） （2）小球与物块碰撞过程中动量守恒，设向右为正方向 mv0=mv1+Mv ③ （2分） 解得小球与物块碰撞后的瞬间小球速度 v1= -1m/s ④ （1分） 即速度大小为 1m/s 根据能量守恒 2 2 2 0 1 1 1 1 2 2 2 E m m M   v v v ⑤ （1分） 解得△E=0 ，故小球与物块的碰撞属于弹性碰撞 ⑥ （1分） （3）设物块运动到小车最高点的速度为 v2 物块恰好在小车上运动到圆弧轨道的最高点 根据水平方向动量守恒 Mv=2Mv2 ⑦ 解得 v2=2m/s ⑧ （1分） 根据能量守恒 2 2 2 1 12 - 2 2 MgR W M M    v v ⑨ （2分） 联立解得 W=0.75J⑩ （1分） 16.(17 分)答案：（1） R BLI 03 v （6分）（2） 2 vv 20m R LB  2 9 0 32 （5分） （3） BL m R BL 0 2 2 3 v  （6分） 解析：（1）导体棒在Ⅰ区和Ⅱ区运动时间为 0 21 2 3 v Lttt  ① （1分） 导体棒在Ⅰ区切割磁感线产生的电流 R BLI 01 2 v  ② （1分） 导体棒在Ⅱ区切割磁感线产生的电流 R BLI 02 v  ③ （1分） 根据有效值的定义可知 0 2 2 0 2 1 2 2vv LRILRIRtI  ④ （2分） 由①②③④解得导体棒穿越Ⅰ区和Ⅱ区电流的有效值 R BLI 03 v ⑤ （1分） （2）根据导体棒在Ⅰ区和Ⅱ区根据 RtIQ 212  ⑥ （1分） 由①⑤⑥导体棒穿越Ⅰ区和Ⅱ区产生的焦耳热 R LBQ 2 9 0 32 12 v  ⑥ （1分） 导体棒穿越Ⅲ区只受安培力，根据能量守恒定律 3 2 02 1 Qm v ⑦ （1分） 导体棒整个运动过程中电阻 R产生的焦耳热 312 QQQ  ⑧ （1分） 故导体棒整个运动过程中电阻 R产生的焦耳热 2 vv 20m R LBQ  2 9 0 32 ⑨ （1分） （3） t ΦE    ⑩ R EI  ⑾ tIq  ⑿ （2分） （说明：正确画出 I-t图像也给 2分） 解得导体棒穿越Ⅰ区的电量 R BLq 2 1 2  ⒀ 导体棒穿越Ⅱ区的电量 R BLq 2 2 2  ⒁ R BL qqq 2 3 2 21  ⒂ （1分） （说明：得出⒀⒁或⒂均给 1分） 导体棒穿越Ⅲ区只受安培力，取时间微元 t ，根据动量定理 v mtLIB- ⒃ （1分） 求和得 0vmBLq 3 ⒄ 即导体棒穿越Ⅱ区的电量 BL mq 03 v  ⒅ （1分） 故导体棒整个运动过程中流过电阻 R的电量 BL m R BLqqqq 0 2 321 2 3 v  （19） （1分）