浙江省湖州市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

高二物理试卷 共 8页 第 页1 2024学年第二学期期末调研测试卷 高二物理试题卷 考生须知： 1．本卷共三大题，18小题，满分100分，考试时间90分钟； 2．所有解答均答在答题纸上，选择题部分需用2B铅笔填涂，其他试题用黑色字迹的笔在 相应区域答题； 3．本卷无特殊说明，重力加速度 g取 10m/s2。 一、选择题 I(本题共 10小题，每小题 3分，共 30分。每小题列出的四个备选项中只有一 个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分。) 1.下列物理量中无单位的是 A.介质的折射率 n B.热力学温度 T C.普朗克常量 h D.频率 f 2.下列有关物理学史的说法正确的是 A.爱因斯坦发现了电子 B.汤姆逊提出物质波的假说 C.赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论 D.卢瑟福提出微观粒子的能量是量子化的 3.下列说法正确的是 A.水蒸气凝华而成的雪花是一种晶体 B.热量可以自发地从低温物体传到高温物体 C.随着科技的发展和进步，永动机有可能被造出来 D.在玻璃蒸发皿中，由于表面张力，越大的水银滴越接近球形 4.以下是教材中的四幅图，则相关说法正确的是 A.图甲表明：酱油中的色素分子和蛋清发生了化学反应 B.图乙表明：微粒分子在做无规则运动 C.图丙表明：分子间距越大分子势能越小 D.图丁表明：温度越高分子平均速率越大 高二物理试卷 共 8页 第 页2 5.如图是某款主动降噪耳机的工作原理示意图。 下列说法正确的是 A.环境噪声是横波 B.降噪耳机应用了波的干涉 C.降噪耳机应用了波的衍射 D.降噪耳机应用了波的多普勒效应 6.如图所示是某国产品牌的全自动洗衣机，全自动洗衣机设有多段式水位 自动感应装置，该装置采用的可能是哪种类型的传感器 A.温度传感器 B.压力传感器 C.光传感器 D.红外线传感器 7.2024 年中国某科技公司宣布其开发出了如图所示的新型微型原子能电池，名叫 BV100 核能电池。该电池利用 Ni6328 衰变成 Cu 63 29 时释放的能量，再通过一定的装置将其转化为电 能，具有超长的寿命，50年稳定供电，安全无辐射，且能耐受-60℃~120℃的工作环境。 下列说法正确的是 A. Cu6329 原子核的中子数为 29个 B.该电池的核反应方程为 eCuNi 01 63 29 63 28  C. Ni6328 的半衰期可能为 1年 D. Cu6329 比 Ni 63 28 的平均核子质量更小，更稳定 8.如图所示，线圈的自感系数 L=0.1H，其直流电阻忽略不计，电容器的电容 C=40μF(不带 电)，电阻 R=3Ω，电源电动势 E=1.5V，内阻不计。下列说法正确的是 A.闭合 S瞬间，流过电阻 R的电流为 0 B.闭合 S待稳定后断开开关，断开瞬间电容器的带电量为 q=6×10-5C C.闭合 S待稳定后断开开关，LC振荡的周期为 T=2π×10-3s D.闭合 S待稳定后断开开关并记作 t=0，则在 5π×10-3s<t<6π×10-3s时间内，电场能不断 减小 第 8题图 第 6题图 第 5题图 环境噪声 芯片 反馈麦克风 反相位噪声 前馈麦克风 扬声器 抵消后的噪声 高二物理试卷 共 8页 第 页3 9.1801年，托马斯∙杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用平面镜同样 得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源， AB为平面镜，P处为光屏。S发出的光直接照在光 屏上，同时 S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。 从平面镜反射的光相当于 S在平面镜中的虚像发出 的，这样形成了两个一样的相干光源。下列说法正 确的是 A.若光屏向右微小移动，则干涉条纹间距变小 B.若平面镜向右微小移动，则干涉条纹间距变大 C.若平面镜向下微小移动，则干涉条纹间距变小 D.若将光源与光屏之间的空间填满同种透明介质，则干涉条纹间距变大 10.科技小组的同学做实验发现赤道地面上单位面积接收到的太阳辐射功率约为 700W，太 阳辐射经过地球大气层时有 40%的功率损失率，地球半径 6400km，日地距离 1.5×108km， π≈3。下列选项正确的是 A.地面上单位面积在 1min内接收到的太阳辐射的能量约为 4200J B.太阳辐射的总功率约为 3.1×1024W C.若射向地球的太阳辐射完全被地球吸收，地球受到太阳辐射的作用力约为 5.0×108N D.由于不断辐射，太阳单位时间内失去的质量约为 3.5×1011kg 二、选择题Ⅱ(本题共 3小题，每小题 4分，共 12分。在每小题给出的四个选项中，至少 有一个选项是符合题目要求的，漏选得 2分，不选、错选均不得分。) 11.如图甲所示为艺术体操选手比赛时的画面，某段过程中彩带的运动可简化为沿 x轴正方 向传播的简谐横波。某时刻波形如 图乙所示，P、Q为该介质中的两 质点，波速为 5m/s。则关于该简谐 波，下列说法正确的是 A.波长为 20cm B.周期为 4s C.该时刻质点 Q向上运动 D.该时刻质点 P的加速度为零 12.如图甲为氢原子的能级图，现用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的 光谱中仅能观测到频率分别为νa、νb、νc的三条谱线。图乙为研究光电效应的实验装置， 现用这三种频率的光去做实验，只有 a、b两种光得到图丙所示的光电流与电压的关系曲 线。图乙中的阴极材料是钠、钾、铷三者中的一种，已知金属钠、钾、铷的逸出功分别为 2.29eV、2.25eV，2.13eV，e=1.6×10-19C。则 P光源 光屏 R 平面镜A B 第 9题图 第 11题图 高二物理试卷 共 8页 第 页4 第 12题图 A.ν0=νa+νb+νc B.阴极材料一定是铷 C.Uc=－8.07V D.b光照射阴极时每秒逸出的光电子数约为 4×109个 13.物理老师在讲台演示机械波，O点为上下振动的振源，振动频率为 10Hz，振幅为 2 cm； P点为一固定节点，O与 P之间用一根张紧的 弦线相连接。O点产生向右传播的机械波，经 过 P点反射后可以形成向左传播的机械波，两 列波在弦线中形成驻波，如图所示。类似 A点 始终不动的点我们称之为“波节”，类似 B点振 幅最大的点称之为“波腹”，A、B平衡位置间距 离 0.5m。下列说法正确的是 A.驻波是一种干涉现象 B.波速大小为 10m/s C.平衡位置位于 B点的质点在 0.45s的时间内运动的路程为 236 cm D.将振源频率加倍，稳定后 B点的振幅为 22 cm 三、非选择题(本题共 5小题，共 58分。) 14.实验题(I、II、III三题共 16分) I.“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验装置如图 所示。 (1)除图中所示的实验器材外，下列器材中不需要．．．的是 ▲ (单选题) A.天平 B.秒表 C.刻度尺 D.复写纸 (2)下列有关该实验的说法正确的是 ▲ (单选题) A.两球的半径和质量都应相同 B.斜槽末端应调水平 C.确定小球的平均位置时应取离铅垂线最远和最近点的中点 第 13题图 高二物理试卷 共 8页 第 页5 II.小明用如图 1的装置做“用单摆 测量重力加速度”的实验。细线的 上端固定在铁架台上，下端系一个 小钢球(下方吸附有小磁片)，做成一 个单摆，将手机置于小球正下方。 (1)图 2中甲、乙分别为两种不同的 摆线悬挂方式，应选用图 ▲ (选填“甲”或“乙”)的方式。 (2)打开手机磁传感器软件，使小球 在竖直平面内做小角度摆动。某次 采集到的磁感应强度 B的大小随时 间 t变化的部分稳定图像如图 3所示。根据图像，小明要得到单摆的振动周期 T，下列方 法最恰当的是 ▲ (单选题) A.直接读取图中 a、b点间的时间间隔 tab作为 T B.直接读取图中 a、c点间的时间间隔 tac作为 T C.直接读取图中 a、d点间的时间间隔 tad，并计算 tad/7作为 T a b c d 第 14-II题图 3 (3)改变线长 l，重复上述步骤，实验测 得数据如下表所示(实验前已测得小球 半径 r)，根据表中的数据，已在方格纸 上描出了部分点，请将第三组数据的点 描在图上，并拟合图线 ▲ ； L=l+r/m / sT 2 2/ sT 0.40 1.28 1.64 0.60 1.56 2.43 0.80 1.80 3.24 1.00 2.01 4.04 1.20 2.21 4.88 第 14-II题表 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 0.4 0.8 1.2 1.6 T2/s2 L/m 第 14-II题图 4 第 14-II题图 1 甲 乙 第 14-II题图 2 高二物理试卷 共 8页 第 页6 (4)根据(3)图像数据，测得当地的重力加速度 g= ▲ (结果 保留两位有效数字)； III.某同学用 DIS做实验研究“温度不变时，一定质量气体压 强与体积关系”，装置如图所示。实验时利用注射器密封一 定质量的气体，通过刻度读出气体体积 V，利用与注射器相 连的压强传感器测出气体压强，从而来探究压强与体积关系。 下表为该同学缓慢推压活塞过程中得到的一系列数据。 次数 1 2 3 4 5 6 压强 p/kPa 99.5 110.3 123.7 141.0 162.8 194.1 体积V/cm3 20 15 16 14 12 10 pV乘积 1991.8 1985.7 1978.9 1973.9 1953.9 1940.7 (1)关于该实验的下列说法中，正确的是 ▲ (单选题) A.实验中改变气体的体积时，应尽可能的缓慢 B.实验中改变气体的体积时，为方便操作可用手紧握注射器封闭气体的部分 C.实验装备中压强传感器和注射器的连接管的长度适当长一些可以提高实验的精度 (2)观察表中的数据发现“pV乘积”越来越小，造成这一现象的原因可能是 ▲ (单选题) A.涂抹润滑剂过多，部分进入到密封气体腔内 B.实验时注射器内的气体发生了泄漏 C.实验时该同学用手握住注射器筒外壁 15.(9分)某偏僻山村通过一风力发电机获得电能。供电过程可简化为如图模型：风轮叶片 通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流，并通过变压器和远距离 输电线路给该村用户供电。该发电机线圈匝数为 200匝，面积为 0.5m2，电阻不计，匀强 磁场的磁感应强度为 2 2 T。两变压器均为理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比 为 5:1，两变压器间的输电线总电阻为 20Ω，其余各处电阻忽略不计。当风力发电机正常 稳定工作时，线圈转动的角速度为 5π rad/s，用户的工作电压为 220V，实际得到的总电功 率为 11kW。 (1)计算风力发电机产生的电动势的有效值； (2)计算输电线路上损耗的功率； (3)计算升压变压器原、副线圈匝数比。 用户齿轮箱 n1 n2 n3 n4 U1 U2 U3 U4 B 风力发电机 升压变压器 降压变压器 R 第 15题图 第 14-III题图 第 14-III题表 高二物理试卷 共 8页 第 页7 16.(10分)如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口处用蜡密封，在吸 管内引入一小段油柱(长度可以忽略)，密封了一部分气体。已知罐的容积为 248cm3，吸管 内部粗细均匀，横截面积为 0.2cm2，吸管的有效长度为 20cm。大气压为 1.0×105Pa 且保 持不变。已知当温度为 27℃时，油柱离吸管右端管口为 10cm。 (1)这个装置可以作为一个简易的温度计，若给吸管上标刻温度值，刻度是 ▲ 的(选 填“均匀”、“不均匀”)； (2)求该温度计能测到的最高温度(结果保留到小数点后 1位)； (3)若气温缓慢降低使得油柱从右端管口处移动到距离管口 20cm处，该过程中密封气体的 内能减少 0.12J，判断罐中气体吸热还是放热，并求出吸放热的量 Q。 17.(10分)如图为一透明材料做成的圆柱形光学元件的横截面，O为其圆心，半径为 R。单 色点光源 S置于半径 OA上的某位置，x表示光源离圆心 O的距离。图中光路的入射角为 i，折射角为γ，∠OSB=φ，透明材料对该单色光的折射率 n= 3。只考虑截面内的光线和 第一次射向界面的光线。(sin53°=0.8)。 (1)若发出的某一束光的入射角 i=30°，求折射角γ； (2)若 x= R 3 2 ，S发出的某一束光的φ=90°，计算判断该光束是否能射出透明材料； (3)若 x= R 12 35 ，求无光透出的圆弧长度。 O AS φ i γ x B 第 17题图 第 16题图 高二物理试卷 共 8页 第 页8 18.(13分)如图，粗细可忽略的圆管固定在水平桌面上，其半径为 R。管内有质量为 mA和 mB的小球 A和 B，mA>mB。初始时小球 A以初速度 v0沿管切线方向运动，与静止的小球 B 发生碰撞。不计小球与管之间的摩擦，两小球始终在管内运动。 (1)若小球 A与 B碰撞后结合在一起，求碰撞后的速度大小； (2)若 2 B A m m 且小球 A与 B之间为弹性碰撞，求碰撞后 A、B球的速度大小； (3)若小球 A与 B之间为弹性碰撞，且所有的碰撞位置刚好位于等边三角形的三个顶点， 求小球的质量比 A B m m 。 第 18题图 2024学年第二学期期末调研测试卷 高二物理参考答案 一、选择题 I(本题共 10小题，每小题 3分，共 30分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求， 不选、多选、错选均不得分。) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A C A D B B D D C C 二、选择题Ⅱ(本题共 3小题，每小题 4分，共 12分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符 合题目要求的，漏选得 2分，不选、错选均不得分。) 11 12 13 BD BC AC 三、非选择题(本题共 5小题，共 58分。) 14.I(1)B (2分) (2)B (2分) 14.II(1)乙 (2分) (2)C (2分) (3)作图 (2分) (4)9.7或 9.8m/s2 (2分) 14.III(1)A (2分) (2)B (2分) 15.(1)  NBsm  =250 2 V…1分， 2 mE  =250V…2分 (2) 44IUP  → 50220 11000 4 4  U PI A…1分， 344 nInI 输 → 10 3 44  n nII输 A…1分， 20002  RIP 输 W…1分 (3) 2501  EU V， 4 3 4 3 n n U U  → 4 4 3 3 Un nU  =1100V…1分，  RIUU 输32 1300V…1分， 26 5 1300 250 2 1 2 1  U U n n …1分 另： 13000 PPP总 W…1分， 1EIP 总 → 52250 13000 1 1  U P I 总 A…1分， 26 5 12 1  I I n n 输 …1分 16.(1)均匀 …2分 (2) 273273 2 0 0 0      t slV t slV …2分→t=29.4℃…2分(得到热力学温度或摄氏温度均对) 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 0.4 0.8 1.2 1.6 T2/s2 L/m 第 14-II(3)图 (3)外界对气体做功  slpVpW 00 0.4J…1分， 12.0U J…1分， 由热力学第一定律可得： 52.0 WUQ J…2分 17.(1) sinsin in …2分→ 2 3sin  →γ=60°…2分 (2) 3 2sin  R xi …1分， 3 31sin  n C …1分， Ci sinsin  ，该光束不能射出透明材料…1分 (3)恰好全反射，则有： 3 3sinsin  Ci 正弦定理： Rx i sinsin  …1分→ 5 4 3 3 12 35 sinsin  R Ri x R →i=53°或 127°…1分 弧长   45 37 180 531272 RRl   …1分 18.(1)小球 A和 B碰撞后结合在一起，故有  vmmvm BAA 0 …2分→ BA A mm vmv   0 …1分 (2)小球 A和 B发生弹性碰撞，故有： BBAAA vmvmvm 0 …1分， 222 0 2 1 2 1 2 1 BBAAA vmvmvm  …1分   0 0 3 1 v mm vmmv BA BA A    …1分， 0 0 3 42 v mm vmv BA A B   …1分 (3)小球 A和 B第一次发生弹性碰撞，故有： 110 BBAAA vmvmvm  ……①， 2 1 2 1 2 0 2 1 2 1 2 1 BBAAA vmvmvm  ……②   BA BA A mm vmmv    01 ， BA A B mm vmv   01 2 …2分(两个各 1分) 相对速度 011 vvvv AB  第一次的碰撞点在“1”，欲使所有的碰撞位置刚好位于等边三角形的三个 顶点，则第二次的碰撞位置应在“2”或者“3”。 第一次 B追上 A时，B比 A多跑一圈，故有： 0 2 v Rt  由于   BA BA A mm vmmv    01 ， BA A B mm vmv   01 2 在上述时间内： R mm mmtvS BA BA AA 211    < R2 ， R mm mtvS BA A BB 2 2 11   ， RSR B  42 1  1 2 3 故第二次碰撞发生在“2”或“3”的条件为： 3 2211 RR mm mmtvS BA BA AA      或 3 4 R …2分 可得： 2 B A m m 或 5…2分(每个答案各 1分) (本小题其他解答或表述方法正确也给分) 下面论述接下来的碰撞比在“1”、“2”或“3”位置。 论述方法一：若第二次碰撞发生在“2”或“3”则是 B追上 A发生弹性碰撞，则有： 02211 vmvmvmvmvm ABBAABBAA  ……③， 2 0 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 vmvmvmvmvm ABBAABBAA  ……④ 显然方程组③、④和第一次碰撞的方程组①、②想同，故其解应为第一次碰撞前 A、B的速度，故这次 碰后 B不动，A以速度 v0继续往前转一圈回来于“2”或“3”位置撞 B，碰后的情况与第一次碰后的情况 相同，由此具有周期性，故下一次比于“3”或“1”位置碰撞，由此可知满足上述质量条件的碰撞点连线 必为等边三角形。 论述方法二：第一次碰撞前后的情况示意图如左下图，根据运动的可逆性或时间反推，则可得到如右下 的碰撞示意图，如此在“1”位置发生左下图的碰撞后，B于“2”或“3”追上 A发生的碰撞则为右下图 的情况，可知碰后 A以速度 v0转一圈后于该位置发生左下图的碰撞，之后周期性循环，可证。 mA mB v0 mBmA vA1 vB1 mA mB v0 mBmA vA1 vB1