青海省西宁市第二中学优质教育集团2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

西宁市第二中学优质教育集团2024-2025学年第二学期 高二年级物理学科期末考试卷 考试时间：75分钟： 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（每题4分，共28分） 1.如图所示是某水平弹簧振子做简谐运动的x-1图像，M、P、N是图像上的3个点，分别对应马、、 马时刻。下列说法正确的是（) ◆x/cm A.该振子的周期是0.2s,振幅是8cm B.在马，时刻振子的速度方向就是图像上P点的切线方向 0.15 C.在马到马过程振子的速度先增大后减小 D.在马2到马过程振子的加速度逐渐减小 2.如图所示，先后以恒定的速度，和，把一个正方形金属线框水平拉出有界匀强磁场区域，且片=2%， 则在先后两种情况() A.线框中的电功率之比：P=2:1 B.线框中的感应电流之比I:L2=1:2 C.线框中产生的热量之比2：Q=2:1 D.通过线框某截面的电荷量之比9：9，=2：l 3,布雷顿循环是一种热力循环，常用于核反应堆燃气轮机和航空发动机等领域。该循环由两个等压过 程、两个绝热过程构成，其压强和体积V的关系如图所示。如果将工作物质看作理想气体，下列说 法中正确的是（) A,状态B的温度低于状态C的温度 B.A到B过程，气体的内能在减小 C.C到D过程，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D,经过一个布雷顿循环，气体吸收的热量小于放出的热量 第1页共8页 扫描全能王创建 4.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AC边的中点D,入射方向与 AC边的夹角为日=30°，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a折射到BC边的中点E,单 色光b折射到F点，则下列说法中正确的是() A.若a光是黄光，则b光可能是蓝光 B.若两束光分别通过相同的双缝装置，a光的条纹间距大于b光的条 纹间距 B E C.入射光线从DC之间且垂直AC边射入，则a光不能从BC边射出 D.用a、b光分别照射同一种金属，若a光能发生光电效应，则b光也一定能发生光电效应 5.如图所示为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，在A、B间接交变电源，副线圈接有 定值电阻R。、小灯泡及光敏元件R(光照越强，电阻值越小)，光敏元件离小灯泡较远，可利用光敏 元件特性根据日照的强度实现自动控制小灯泡的亮度，电流表为理想交流电表，不计导线的电阻。则 A.U保持不变，保持滑动触头P位置不变，天色变亮，定值电阻R消耗的功率变大 B.U保持不变，日照强度不变，当滑动触头P顺时针转动一小角度，小灯泡变暗，电流表读数变大 C.U,保持不变，保持滑动触头P位置不变，天色变暗，小灯泡的亮度变亮，变压器输入功率R增大 D。天色亮度不变，当滑动触头P逆时针转动，可使电压U,减小 6.如图所示，甲为演示光电效应的实验装置：乙图为4、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压 表读数之间的关系曲线：丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以 下说法正确的是() 第2页共8页 扫描全能王创建 光束、 窗口 EleV 15 34 -13.6 图甲 图乙 图丙 几种金属逸出功和极限频率 金属 WoeV v/10z 钠 2.29 533 钾 2.25 54 如 2.13 5.15 A,若b光为绿光，a光可能是紫光 B.若a光为绿光，c光可能是紫光 C.若c光光子能量为2.81V,用它照射由金属物构成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电 子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光 D.若c光光子能量为2.81eV,用它直接照射大量处于n=2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率 的光 7.一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期 为T,且0.25s<T<0.5s,则() y/cm 21 0 2 A,不论波向x轴哪一方向传播，在这0.5s内，=lm处的质点M通过的路程都相等 B.当波向+x方向传播时，波速等于10ms 第3页共8页 扫描全能王创建 C.当波沿+x方向传播时，x=1m处的质点M和x=2.5m处的质点N在这0.59内通过的路程相等 D.当波沿·x方向传播时，经过0.1s时，质点M的位移一定为零 二、多选题（每题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 8。一列简诺横波沿x轴传播，图甲是1=0时刻的波形图，质点P的纵坐标为，= 2cm,质点2的 平衡位置在x=2m处，图乙是质点Q的振动图像，下列说法正确的是（) 个ylcm 个Wcm 5 0 6 x/m s 甲 乙 A.该波沿x轴正方向传播 B.波的传播速度为2m/s C.质点Q在0-5s内通过的路程为10加D.质点P的振动方程为y=5如(u+骨}m 9.在某种均匀介质中，位于x=-4m和x=10m处的两波源S,和S,沿y轴方向振动，在x轴上形成两 振幅分别为2cm、3cm,波速均为4ms的简谐横波，t=0时刻的波形如图，则下列说法正确的是( Awcm x/m 432-1d12345678910 -3 A,两列波都传至x=3.5m处的质点，其振幅为5cm B.x=3.5m处的质点在0~10s内运动的路程为170cm C.两列简谐横波的起振方向相反 D.形成稳定干涉图样后x轴上两波源之间（不含波源）振动加强的点有7个 10。如图甲所示理想变压器原线圈与两根平行金属导轨相连，副线圈与定值电阻和交流电动机相连， 交流电流表A1、A2、A都是理想电表，定值电阻的阻值？=12Q,电动机线圈的电阻5=0.8Q,在 第4页共8页 扫描全能王创建 原线圈所接导轨的虚线间有垂直导轨面的匀强磁场，磁感应强度大小B=2T,导轨间距为=1m,电阻 不计，在磁场中两导轨间有一根金属棒垂直横跨在导轨间，棒的电阻片=2Ω，棒在磁场内沿导轨运动 的v-t图像如图乙所示， 在金属棒运动过程中，电流表A,示数为2A,A,示数为5A,则下列说法正 确的是() 4(n/s) 202 2 s -20/2 图甲 图乙 A.变压器副线圈输出的电流频率为2HzB.电动机的输出机械功率为100W C.电流表A,的示数只能为14A D.变压器原副线圈匝数比可能为7：6 三、非选择题：本题共5小题，共54分 11.(6分)某课外兴趣小组在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测的摆球经过N次全振动的总时间 为△：。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为1，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。 回答下列问题： ③ ② ()为了减小测量周期的误差，实验时需要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标计时开始计时， 标记应该放置在摆球的最点（选填“高或者“低"）；（1分) (2)重力加速度的表达式为g= (用题目中给出的字母表示)(2分) (3)如果测得的8值偏小，可能的原因是 (2分) A,测摆长时，摆线拉的过紧 B,摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C.开始计时时，停表过迟按下 第5页共8页 扫描全能王创建 D.实验时误将51次全振动记为50次 (④)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L,并测出相应的周期T,从而得出几组对应的L 和T的数值，以L为横坐标，T2为纵坐标做T2-L图线。若某同学忘记加小球半径，直接用摆线长度 代替摆长，由此拟合出的T2-L图像可能是图乙中的 (选填①、②、③)，(1分) 12.(9分)在“用双干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图 所示 光源 透镜MN 拨杆 遮光筒 毛玻璃 放大镜 (1)M、N、P三个光学元件依次为(1分) A.滤光片、单缝片、双缝片 B.滤光片、双缝片、单缝片 C.偏振片、单缝片、双缝片 D.双缝片、偏振片、单缝片 (2)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下列说法中正确的是（)(1分) A.将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄 B.将滤光片由蓝色的换成红色的，其他条件不变，干涉条纹间距变宽 C.将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变宽 D.换一个两缝之间距离更大的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄 E。去掉滤光片，其他条件不变，干涉现象消失 (3)如图所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使 得分划板中心刻线与干涉条纹平行。 (1分) A仅旋转单缝 B。仅前后移动凸透镜 C.仅旋转毛玻璃处的测量头 D.调节拨杆 (4)已知双缝间的距离为d=0.20mm,双缝到毛玻璃屏的距离为1=75.0cm,当分划板中心刻线对齐 如图3所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为0.3mm,当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹 中心时，手轮上的示数如图4所示，则读数为mm;由以上已知数据和测量数据可知，该红光 第6页共8页 扫描全能王创建 的波长为 m(结果保留两位有效数字)。(4分) 2 单位：cm 12345 10 图3 图4 (5)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，从而在两玻璃表面之间形成一 个劈形空气薄膜.当光垂直入射后，可看到的干涉条纹如图所示，若在装置中抽去一张纸片，则当光 垂直入射到新的劈形空气薄膜后，相比原来观察到的干涉条纹(A.变密，B.变疏C.不变)， 若将空气膜抽成真空，相比原来观察到的干涉条纹(A.变密B.变疏C.不变)(2分) ↓ 两 纸 四、解答题 13.(9分)如图所示为一超重报警装置示意图，长度为L、 预警 横截面积为S、导热性能良好的薄壁容器水平放置，开口向右。 传感器 活塞 一厚度不计的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在容器内， 轻绳 活塞通过水平轻绳跨过滑轮与重物相连。不挂重物时封闭气体 的长度为，挂上某一质量的重物时活塞右移至位于离容器 底部L位置的预警传感器处恰好平衡，此时系统将发出超重预警，己知环境温度为石，大气压强为， 重力加速度为8，不计摩擦阻力： (1)在挂上重物达到平衡后，气体分子的数密度（选填“变大”、“变小"或“不变”），器壁单位面积 所受气体分子的平均作用力（选填“变大”、“变小”或“不变"）； (②)求刚好触发超重预警时所挂重物的质量m: (3)从刚发出预警开始，若环境温度从T。缓慢降至099T。,该过程中气体内能减少了△U,求气体向外 界放出的热量？。 14.(14分)如图甲所示，真空中的半圆形透明介质，半径为R,圆心为O,其对称轴为OA,一束 第7页共8页 扫描全能王创建 单色光沿平行于对称轴的方向射到圆孤面上。光线到对称轴的距离为 R,经两次折射后由右侧直径 2 面离开介质。已知该光线的入射角和出射角相婷，真空中的光速为©，求： (1)透明介质的折射率 (2)单色光在介质中传播的时间 (3)如图乙所示，将透明介质截取下半部分O4B,用黑纸覆盖OB,用该单色光平行于横截面，与界 面O4成30°角入射，若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，求圆弧AB上有光射出的弧长L,(取 5m35°=5) 甲 乙 15.(16分)，如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨水平固定，导轨的电阻忽略不计，两导轨之 间的距离为L=1m,整个空间存在与水平方向成a=30°的匀强磁场，磁感应强度大小为B=1.0T。导 体棒P的质量为M=1kg、导体棒Q的质量为m=0.5kg,两导体捧的阻值均为R=0.50,长度均为 L=lm,均垂直导轨放置且与磁场垂直。 B a b a d (1)若导体棒P锁定，在导体棒Q上施加水平向右的恒力F=2N。 ①求导体棒Q的最大速度"m: ②若导体棒Q的速度由0增大到的过程，导体棒Q上产生的热量为25，求此过程通过导体棒Q 的电荷量； (2)若导体棒P不锁定，初始时两导体棒间距为0，给导体棒Q一水平向右的初速度%=6ms,求两导 体棒稳定时的间距。 第8页共8页 扫描全能王创建