北京市朝阳区2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

北京市朝阳区2024~2025学年度第二学期期末质量检测 高二物理试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 磁通量的单位是“Wb”，1Wb等于（　　） A. B. C. D. 2. 下列说法正确的是（　　） A. 光的偏振现象说明光是一种纵波 B. 雨后天空中出现的彩虹属于光的衍射 C. 光导纤维内芯的折射率比外套的折射率大 D. 水面上的油膜呈现彩色花纹属于光的衍射现象 3. 下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大 B. 物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大 C. 质量一定的气体吸收热量，其内能一定增加 D. 质量一定的气体对外做功，其内能一定减少 4. 如图所示，ABC是一个用折射率的透明介质做成的棱镜，其截面为等腰直角三角形。现有一束光从图示位置垂直入射到棱镜的AB面上，则该光束（　　） A. 能从AC面射出 B. 能从BC面射出 C. 进入棱镜后速度不变 D. 进入棱镜后波长变长 5. 分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 从到分子间引力、斥力都在减小 B. 从到分子力的大小先减小后增大 C. 从到分子势能先减小后增大 D. 从到分子动能先增大后减小 6. 高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(  ) A. ＋mg B. －mg C. ＋mg D. －mg 7. ―列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为波上的三个质点，质点a此时向上运动。由此可知（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 质点b振动的周期比质点c振动的周期小 C. 该时刻质点b振动的速度比质点c振动的速度小 D. 从该时刻起质点b比质点c先到达平衡位置 8. 我国的三相共箱气体绝缘输电技术达到国际领先水平，该技术将三根线缆集成于同一管道内，充分压缩了输电线路的空间尺寸。如图甲所示，管道内三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，三根输电线缆A、B、C圆心连线构成正三角形，其中A、B圆心连线水平。不考虑地磁场影响。某时刻A、B中电流方向垂直于纸面向外，大小为I；C中电流方向垂直于纸面向里，大小为2I。则该时刻（　　） A. A、B相互排斥 B. 该正三角形中心O处的磁感应强度方向水平向左 C. A、B圆心连线中点处的磁感应强度方向水平向左 D. C所受安培力方向垂直A、B圆心连线向下 9. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻不计，L为自感系数较大的线圈（电阻可忽略），R为灯泡，开关S闭合和断开过程中，灯泡灯丝不会烧断。下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合瞬间，线圈右端电势比左端高 B. 开关S闭合后，灯泡会突然闪亮后熄灭 C. 电路接通稳定后断开开关S瞬间，灯泡会突然闪亮后熄灭 D. 电路接通稳定后断开开关S瞬间，线圈两端瞬时电压不为零 10. 如图甲所示，电磁继电器和热敏电阻等元件组成了恒温箱控制电路，处于恒温箱内，图中的“电源”是恒温箱加热器（图中未画）的加热电源。乙图为热敏电阻阻值随温度变化的图像。当继电器线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。已知继电器电路中的电源电动势，内阻不计，继电器线圈的电阻，为可变电阻。下列说法正确的是（　　） A. 的阻值随温度的升高而增大 B. 应该把恒温箱的加热器接在甲图的CD端 C. 为使恒温箱温度保持在50℃，的阻值应调为110Ω D. 欲将恒温箱的温度调高一些，应将的阻值调小 二、本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。 11. 如图所示，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，此过程中线圈中电流为I1，，线圈发热功率为P1，产生的热量为Q1，流过线圈导线横截面的电荷量为q1。若使该线圈以速度2v向右匀速进入该匀强磁场，此过程对应的上述物理量分别为I2、P2、Q2和q2。下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示为远距离输电示意图，各变压器均视为理想变压器，若发电机的输出电压不变。在用电高峰时（可等效为用户的总电阻减小），电路中所标物理量变化正确的是（　　） A. 降压变压器的输出电压增大 B. 输电线上的电流，增大 C. 输电线上损失的电压减少 D. 升压变压器的输出电压不变 13. 某同步加速器的简化模型如图所示。M、N为两块中心开有小孔的平行金属板，质量为m、电荷量为的带电粒子（不计重力）从M板小孔飘入两板间，初速度可视为零。当粒子进入两板间时，两板间的电势差变为U，该粒子得到加速；当粒子离开N板时，两板间电场立即变为零。两板外部存在垂直于纸面向里的匀强磁场，该粒子在磁场中做半径为R的圆周运动（R远大于板间距离），经电场多次加速，其动能不断增大，为使半径R保持不变，磁场随之相应改变。不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应。则（　　） A. M、N间有电场时，N板电势小于M板电势 B. 粒子第n次与第次绕行时的磁感应强度大小之比为 C. 粒子第n次与第次绕行一圈电场力做功的平均功率之比为 D. 若电荷量为、质量为m的粒子与粒子同时从小孔飘入，其运动半径不断增大 14. 音爆是当飞行体速度超过音速时，其产生的声波压缩堆积在一个锥形区域、形成强烈的冲击波所致。如图甲所示，飞行体飞行至位置时，扰动空气产生的声波向空间各个方向传播，波的前端围成球面，又称球面波。假定飞行体沿直线匀速飞行，同样，飞行体依次飞行至…位置时，也均能引发球面波，如图乙所示。如果飞行体的飞行速度v超过介质中的声速u（空气中约340m/s）时，随着飞行体的前进，这些持续产生的球面波将无法传播到飞行体前方区域，被限制在其后方一个特定的圆锥形区域内，飞行体为圆锥顶点，飞行体航线为圆锥轴线，这个圆锥形区域被称为马赫锥。马赫锥的半顶角称为马赫角，记作α，其大小由飞行体速度v与声速u的比值决定，，图乙中ut、vt分别表示其引发的声波和飞行体在同一时间内传播的距离。声波的能量主要集中在马赫锥面附近，马赫锥随着飞行体前移，当锥面扫过观测者时就会听到音爆。根据上述信息结合所学的相关知识，推断下列说法正确的是（　　） A. 飞行体在太空中超音速飞行时，不会产生音爆 B. 飞行体超音速匀速飞行的速度越大，其引发的声波传播速度也越大 C. 飞行体超音速水平飞行时，其航线正下方的地面观测者均可能听到音爆 D. 飞行体在4km上空以2倍音速水平飞行，其正下方地面观测者约经过10s可听到音爆 三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。 15. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。 （1）利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。除图中所示器材外，不需要的器材有________。 A. 干电池 B. 低压交流电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （2）在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验时，以下操作能使干涉条纹间距变窄的是________。 A. 将光屏移近双缝 B. 将滤光片由蓝色换成红色 C. 将单缝向双缝移动一小段距离 D. 换一个两缝之间距离较小的双缝 （3）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，稳定后测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小格的边长为1cm。由此可估测油酸分子的直径的数量级是________m。 （4）在“测定玻璃折射率”的实验中，某同学画出的玻璃砖的两界面ab、cd与实际界面虽平行但小于实际间距，如图所示。假定后续实验均规范操作，则折射率的测量值将________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 16. 某同学为减小实验误差用双线摆装置测量重力加速度。如图甲所示，用长度相同的细线AO、BO悬挂小球，并使小球在垂直于纸面的平面内摆动。 （1）相比于双线摆装置，用单摆装置进行实验的劣势是________（填字母代号）。 A. 摆线的质量不易忽略不计 B. 摆动的幅度较小 C. 不易保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）该同学用游标卡尺测量小球的直径d，示数如图乙所示，则小球的直径________。 （3）使小球垂直纸面做简谐运动，当小球经过最低点时开始计时并计数为1之后每隔一次小球经过最低点时计数加1，当计数到n时停止计时，历时t。则双线摆的振动周期________（用n、t表示）。 （4）用刻度尺测得细线AO、BO的长度均为L，细线AO、BO与竖直方向的夹角均为α，则当地的重力加速度________（用L、α、d和T表示）。 （5）该同学查阅资料得知，单摆做简谐运动的理论周期与实际周期T存在一定的偏差，且实验中初始摆角对实际周期T也有一定影响，与初始摆角θ的图像如图丙所示。由此可知，为使重力加速度的测量值尽可能精确，在实验操作中应当_________。 四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。把解答过程填在答题纸相应的空白处。 17. 如图所示，某小型交流发电机内矩形金属线圈ABCD的面积，匝数，线圈的总电阻，线圈所处磁场的磁感应强度大小均为。线圈通过滑环和电刷与阻值的定值电阻连接。在外力驱动下使线圈绕轴匀速转动，角速度。求： （1）电阻R上电流的最大值； （2）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过周期内通过电阻R上的电荷量q； （3）在线圈转动2周的过程中，整个电路产生的焦耳热Q。 18. 如图所示，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一电荷量为的粒子从静止开始经电压为U的电场加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场。一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d。不计重力。求： （1）带电粒子的质量m； （2）带电粒子运动至x轴的位置到坐标原点的距离x； （3）带电粒子在磁场中运动的时间t。 19. 如图所示，水平桌面上固定一光滑U型金属导轨，电阻忽略不计，其平行部分的间距为l，导轨的最右端与桌子右边缘对齐。导轨所在区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为R、长度恰好为l的金属棒P静止在导轨上。质量为2m的绝缘棒Q以大小为的速度沿导轨向右运动与P发生弹性碰撞，碰撞时间极短。仅发生一次碰撞后，P和Q先后从最右端滑出导轨，并落在地面上同一位置。P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与Q始终平行、不计空气阻力。求： （1）P和Q碰后瞬间二者速度的大小和； （2）金属棒P在导轨上运动过程克服安培力所做的功W； （3）绝缘棒Q与P碰撞后在导轨上运动的距x。 20. 现代磁流体推进器利用海水所受安培力的反作用力推动船舶运动，具有结构简单、高静音、高能量转换效率等诸多优点。如图甲所示，某实验船舶底部有左、右两组推进器，每组由6个相同的、用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，通道中图示的空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场，方向垂直通道侧面向外，磁感应强度大小为B。磁场区域上下各有的金属板M、N，当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间的海水中就会产生电流并受到安培力。设电流只存在于磁场区域。海水的电阻率为ρ，上述a、b、c均为已知量。 （1）a.开始供电瞬间，一个推进器中海水所受的安培力大小为，求此时该推进器中海水所产生的电流大小； b.接通电源一段时间后，通道内海水的流速稳定。假设海水中正、负离子只参与产生电流和随水流动，不考虑离子的无规则热运动、相互碰撞以及相互作用力。图丙为图乙的正视图，请在图丙中分别画出正、负离子所受洛伦兹力的大致方向。 （2）若推进器中金属板M、N间的电压恒为U，某时刻一个推进器对船舶的推力大小为F，求此时该推进器中海水相对通道运动的速度大小v。 （3）磁流体推进器驱动船舶在“倒车”和转弯方面也存在优势，请在不改变该船舶推进器结构的条件下，简述如何实现“倒车”和转弯。 北京市朝阳区2024~2025学年度第二学期期末质量检测 高二物理试卷 （考试时间90分钟 满分100分） 一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 【1题答案】 【答案】C 【2题答案】 【答案】C 【3题答案】 【答案】B 【4题答案】 【答案】B 【5题答案】 【答案】D 【6题答案】 【答案】A 【7题答案】 【答案】D 【8题答案】 【答案】D 【9题答案】 【答案】D 【10题答案】 【答案】C 二、本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。 【11题答案】 【答案】AD 【12题答案】 【答案】BD 【13题答案】 【答案】AC 【14题答案】 【答案】ACD 三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。 【15题答案】 【答案】（1）AC （2）A （3） （4）大于 【16题答案】 【答案】（1）C （2）1.080 （3） （4） （5）使单摆的初始摆角控制在以内 四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。把解答过程填在答题纸相应的空白处。 【17题答案】 【答案】（1）5A （2）5C （3）314J 【18题答案】 【答案】（1） （2） （3） 【19题答案】 【答案】（1）， （2） （3） 【20题答案】 【答案】（1）a.；b. （2） （3）使电流或磁场方向改变，可以改变海水所受磁场力的方向，实现“倒车”。开启或关闭不同个数的左、右两侧的推进器、实现转弯。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $