精品解析：天津市武清区城关中学2024-2025学年高二下学期期末物理模拟试题

2024-2025天津市武清区城关中学高二下学期末模拟试题 一、单选题（5x5=25） 1. 如图所示，为某一弹簧振子的振动图像，下列说法不正确的是（　　） A. t1时刻，振子的位移为正，加速度为负 B. t2时刻，振子的位移为负，速度为正 C. t1与t2时刻，弹簧的长度相同 D. t3时刻，振子的速度与t2时刻相同 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．振动图像描述的是振子的位移随时间的变化规律。在横轴上方时，位移为正值，加速度为负值，而在横轴下方时，与在上方相反。故A正确，与题意不符；B错误，与题意相符； C．在t1与t2时刻，振子的位移相同，说明振子一定在同一位置，所以弹簧长度相同。故C正确，与题意不符； D．t2和t3时刻，振子位移大小相等、方向相反，位置关于平衡位置对称，速度大小相等，且都沿负方向，所以速度相同。故D正确，与题意不符。 故选B。 2. 如图所示，是法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有M、M两个线圈，关于该实验下列说法正确的是（　　） A. 当S保持闭合时，M、N中都有恒定电流 B. 当S断开瞬间，M中电流立即消失、N中也没有电流 C. 当S由断开到闭合瞬间，N中有图中箭头所指方向电流 D. 当S由闭合到断开瞬间，N中有图中箭头所指方向电流 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．当S保持闭合时，M中有恒定电流，但是N中磁通量不变，不会有感应电流，选项A错误； B．当S断开瞬间，M中电流立即消失、但是穿过N的磁通量减小，会有感应电流产生，选项B错误； C．当S由断开到闭合瞬间，根据楞次定律可知，N中有图中箭头方向相反的感应电流，选项C错误； D．当S由闭合到断开瞬间，根据楞次定律可知，N中有图中箭头所指方向电流，选项D正确。 故选D。 3. 如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，设线圈的两个边长分别是和，转动时角速度是ω，磁场的磁感应强度为B，下列说法中正确的是（ ） A. 线圈中产生的感应电动势为恒定值 B. 图示位置感应电流的方向为逆时针方向 C. 图示位置感应电动势为 D. 图示位置感应电动势为 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时，线圈的与轴线平行的边切割磁感线的速度不断变化，则线圈中的感应电动势不断变化，故A错误； B．在图示位置时，由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向，故B错误； C D．由 ， 得图示位置感应电动势 故C正确，D错误。 故选C。 4. 对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A. 图甲表明a光在玻璃球中的传播速度比b光在玻璃球中的传播速度小 B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹中心间距离将增大 C. 图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面不平整 D. 图丁中若只旋转M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，b光偏折角度大，故b光的折射率大，根据可知，b光在玻璃球中传播速度小，故A错误； B．由于条纹间距，可知只减小屏到挡板的距离L，相邻亮条纹中心间距离将减小，故B错误； C．被检测件的上表面和样板件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，否则工件不平整，故C正确； D．自然光通过M后变成偏振光，若N的偏振方向与M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮，若N的偏振方向与M的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，因此当M和N发生相对转动时，光屏上的光斑亮度会发生变化，故D错误。 故选C。 5. 2023年12月，世界5G大会在河南郑州开幕，主题为“5G变革共绘未来”。产生5G信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　） A. 电流在增大，磁场能在增大 B. 电流在增大，磁场能在减小 C. 电流在减小，磁场能在增大 D. 电流在减小，磁场能在减小 【答案】A 【解析】 【详解】图中电流沿顺时针方向，且上极板带正电，可知此时电容器正在放电，电场能正在减小，则磁场能正在增大，电流正在增大。 故选A 二、多选题（5x3=15，漏选3分） 6. 如图所示，质量一定的导体棒放置于倾角为的导轨上，导轨上端连接电源和定值电阻形成闭合回路，空间内加垂直于导体棒的大小相等、方向不同的匀强磁场，导体棒均静止，则下列判断正确的是（　　） A. 四种情况下，导体棒受到的安培力大小不相等 B. 甲中导体棒与导轨间摩擦力可能为零 C. 乙中导体棒与导轨间摩擦力可能为零 D. 丙和丁中导体棒与导轨间摩擦力可能为零 【答案】BC 【解析】 【详解】A.导体棒受到的安培力 由于四种情况中导体棒的电流相同，所处的磁场磁感应强度相同，故受到的安培力大小相等，A错误； B.甲图中导体棒受到竖直向下的重力、水平向右的安培力、垂直于倾斜导轨向上的弹力，若这三个力平衡，则导体棒与导轨间的摩擦力可能为零，B正确； C．乙图中，导体棒受竖直向下的重力、竖直向上的安培力，若这两个力大小相等，则处于平衡状态，导体棒与导轨间的摩擦力可能为零，C正确； D．丙图中，导体棒受到竖直向下的重力、竖直向下的安培力、垂直导轨向上的弹力；丁图中，导体棒受到竖直向下的重力、水平向左的安培力。两种情况中，三个力均无法使导体棒平衡，故导体棒一定受到导轨提供的摩擦力，即导体棒与导轨间摩擦力不可能为零，D错误； 故选BC。 7. 空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其左边界如图（a）中的虚线所示，一长为0.4 m、电阻为的硬质细导线做成的正方形闭合线框放置在绝缘水平桌面上，恰好有一半处于匀强磁场中。当磁感应强度B随时间t按图（b）所示的规律变化时，线框在桌面上始终保持静止状态。则（　　） A. 线框中的感应电流方向为顺时针方向 B. 线框中的感应电动势大小为 C. 线框中的电功率为 D. 0.3 s时线框受到的摩擦力大小为‍ 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图（b）可知，穿过线框的磁通量逐渐增大，由楞次定律和安培定则可判断出线框中产生的感应电流方向为逆时针方向，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律 可得线框中产生的感应电动势大小为 故B正确； C．由可得线框中的电功率为 故C错误； D．由B-t图计算可得，时磁场的磁感应强度 由于线框始终静止不动，所以线框受到的静摩擦力大小始终等于安培力的大小，由可得线框在时受到的安培力大小为 线框静止在水平面上，则线框受到的摩擦力和安培力二力平衡，故以0.3 s时线框受到的静摩擦力大小为，故D正确。 故选BD。 8. 如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s。下列说法正确的是（　　） A. 从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置 B. 从图示时刻开始，经0.01s时间x＝2m处质点通过的路程为0.4m C. 若该波波源从x＝0处沿x轴正方向运动，则在x＝2000m处接收到的波的频率将小于50Hz D. 若该波传播过程中遇到宽约为3m的障碍物，则能发生明显的衍射现象 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据“上坡下，下坡上”知，题图所示时刻质点b向y轴负方向振动，故质点a比质点b先回到平衡位置，故A错误； B．根据题图知波长为4m，由 T＝＝0.02s 经过 001s= 所以经0.01s质点的路程为两个振幅，即为0.4m，故B正确； C．波的频率为 ＝50Hz 由于波源从x=0处沿x轴正方向运动，在靠近接收者，所以在x=2000m处接收到的波的频率将大于50Hz，故C错误； D．波发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸接近或小于波长，根据题意可知，障碍物的尺寸小于波的波长，所以波能发生明显的衍射现象，故D正确。 故选BD。 三、实验题（2x6=12，每小题2分） 9. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。 A．斜槽的末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端高度 D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母） 【答案】 ①. 10.5 ②. A ③. M ④. P 【解析】 【详解】（1）[1]观察主尺的单位为，读出主尺的读数是，游标尺上的第五条刻度线与主尺上的刻度线对齐，其读数为，结合主尺及游标尺的读数得到被测直径为 （2）[2]ABC．首先考查在实验的过程中，需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。实验时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放，并不需要斜槽的轨道光滑的条件，也不需要测出斜槽末端的高度，但是必须保证斜槽末端水平，故A正确，BC错误； D．小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于小球B的质量，故D错误。 故选A。 （3）[3][4]设A、B两球的质量分别为mA和mB，由（2）中分析知mA>mB；碰前A的速度v0；因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞，则由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 解得 ， 可见碰后小球A的速度小于小球B的速度，也小于碰前A的速度v0；所以小球A单独滚下落到水平面上的位置为N，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、P。 10. 学校研究性学习小组在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面，在图中相应位置插上、两枚大头针（如图甲）。 （1）在插和时，应使__________。 A．只挡住的像 B．只挡住 C．同时挡住、的像 D．挡住及、的像 （2）该同学选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点分别作法线的垂线，垂足为、点，如图乙所示，则玻璃的折射率__________（用图中线段的字母表示）。 （3）另一同学选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图丙实线位置，插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图丙中虚线位置，底边仍重合），则三棱镜玻璃材料折射率的测量值__________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. CD ②. ③. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3同时挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像。 故选CD。 （2）[2]如图 由几何关系可知，R为圆的半径，入射角的正弦值为 折射角的正弦值为 则折射率 （3）[3]在测量过程中，放置三棱镜的位置向左发生了微小的平移（移至图丙中的虚线位置，底边仍重合），作出光路图，如图所示 入射角不变，而折射角的测量值偏大，由，可知三棱镜玻璃材料折射率的测量值小于真实值。 四、计算题（11题14分，12题16分，13题18分） 11. 发电站给用户供电电路如图所示。发电站的输出电压U1＝250V，升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝1:16，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4＝190:11，用户用电时的功率P=95kW，用户两端电压U4＝220V。变压器均为理想变压器，求： （1）输电线总电阻； （2）发电站的输出功率。 【答案】（1）8Ω （2）100kW 【解析】 【小问1详解】 设升压变压器副线圈电压，则有 解得 设降压变压器原线圈电压，则有 解得 输电线上损失的电压为 根据 解得输电线电流为 则输电线的总电阻为 【小问2详解】 发电站的输出功率为 12. 一束电子（电量为e）以速度v0从磁场右边界垂直射入宽为d，磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示。电子束离开磁场时速度方向与入射速度方向成角。（忽略电子所受重力。e、v0、B、d已知） （1）求电子在磁场中运动的轨道半径； （2）求电子的质量； （3）求粒子在磁场中运动时间。 【答案】（1）2d；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电子垂射入匀强磁场中，做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示 由几何知识可得 （2）电子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 （3）电子在匀强磁场中的运动周期为 由几何知识可得电子在磁场中运动轨迹的圆心角为 则电子的运动时间为 13. 如图甲所示，两条光滑的金属导轨平行放置在水平面内，其间距为L，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。a、b两根导体棒长度均为L，质量均为m，电阻均为R，垂直导轨放置，两棒之间的距离为d。水平细线M的一端固定于墙面，另一端与a棒连接，M能承受的最大拉力为F。细线N的水平部分左端与b棒连接，右端跨过光滑的定滑轮竖直连接质量为2m的重物c。0–t0内使c始终保持静止，t0时刻释放c，当c下落高度h时M恰好断开，经过一段时间后，回路中电流达到稳定。导轨电阻不计，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。求： （1）时刻通过a棒的电流大小； （2）M断开时，b棒的速度大小； （3）从释放c到M断开，经历的时间和a棒产生的热量； （4）回路中稳定电流的大小。 【答案】（1） （2） （3）， （4） 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁感应定律可得时刻回路中产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可知 联立可得时刻通过a棒的电流大小为 【小问2详解】 因为M能承受的最大拉力为F，故 由闭合电路欧姆定律 其中 联立可得M断开时，b棒的速度大小为 【小问3详解】 对重物c，由动量定理 对导体棒b由动量定理 其中 ， 联立可得从释放c到M断开，经历的时间为 从释放c到M断开的过程中，由能量守恒定律 代入解得a棒产生热量为 【小问4详解】 回路中电流稳定后，两棒加速度相等，则对重物c：有牛顿第二定律 对导体棒b由牛顿第二定律 同理对a有 联立可得回路中稳定电流的大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025天津市武清区城关中学高二下学期末模拟试题 一、单选题（5x5=25） 1. 如图所示，为某一弹簧振子的振动图像，下列说法不正确的是（　　） A. t1时刻，振子的位移为正，加速度为负 B. t2时刻，振子的位移为负，速度为正 C. t1与t2时刻，弹簧长度相同 D. t3时刻，振子的速度与t2时刻相同 2. 如图所示，是法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有M、M两个线圈，关于该实验下列说法正确的是（　　） A 当S保持闭合时，M、N中都有恒定电流 B. 当S断开瞬间，M中电流立即消失、N中也没有电流 C. 当S由断开到闭合瞬间，N中有图中箭头所指方向电流 D. 当S由闭合到断开瞬间，N中有图中箭头所指方向电流 3. 如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，设线圈的两个边长分别是和，转动时角速度是ω，磁场的磁感应强度为B，下列说法中正确的是（ ） A. 线圈中产生的感应电动势为恒定值 B. 图示位置感应电流的方向为逆时针方向 C. 图示位置感应电动势为 D. 图示位置感应电动势为 4. 对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A. 图甲表明a光在玻璃球中的传播速度比b光在玻璃球中的传播速度小 B. 图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹中心间距离将增大 C. 图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面不平整 D. 图丁中若只旋转M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 5. 2023年12月，世界5G大会在河南郑州开幕，主题为“5G变革共绘未来”。产生5G信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　） A. 电流增大，磁场能在增大 B. 电流在增大，磁场能在减小 C. 电流在减小，磁场能在增大 D. 电流在减小，磁场能在减小 二、多选题（5x3=15，漏选3分） 6. 如图所示，质量一定的导体棒放置于倾角为的导轨上，导轨上端连接电源和定值电阻形成闭合回路，空间内加垂直于导体棒的大小相等、方向不同的匀强磁场，导体棒均静止，则下列判断正确的是（　　） A. 四种情况下，导体棒受到的安培力大小不相等 B. 甲中导体棒与导轨间摩擦力可能为零 C. 乙中导体棒与导轨间摩擦力可能为零 D. 丙和丁中导体棒与导轨间摩擦力可能为零 7. 空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其左边界如图（a）中的虚线所示，一长为0.4 m、电阻为的硬质细导线做成的正方形闭合线框放置在绝缘水平桌面上，恰好有一半处于匀强磁场中。当磁感应强度B随时间t按图（b）所示的规律变化时，线框在桌面上始终保持静止状态。则（　　） A. 线框中的感应电流方向为顺时针方向 B. 线框中的感应电动势大小为 C. 线框中的电功率为 D. 0.3 s时线框受到的摩擦力大小为‍ 8. 如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s。下列说法正确的是（　　） A. 从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置 B. 从图示时刻开始，经0.01s时间x＝2m处质点通过的路程为0.4m C. 若该波波源从x＝0处沿x轴正方向运动，则在x＝2000m处接收到的波的频率将小于50Hz D. 若该波传播过程中遇到宽约为3m的障碍物，则能发生明显的衍射现象 三、实验题（2x6=12，每小题2分） 9. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。 （1）为了确认两个小球的直径相同，该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量，某次测量的结果如下图所示，其读数为__________。 （2）下列关于实验的要求哪个是正确的__________。 A．斜槽末端必须是水平的 B．斜槽的轨道必须是光滑的 C．必须测出斜槽末端的高度 D．A、B的质量必须相同 （3）如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上落点位置分别为__________、__________。（填落点位置的标记字母） 10. 学校研究性学习小组在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，平行玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面，在图中相应位置插上、两枚大头针（如图甲）。 （1）在插和时，应使__________。 A．只挡住的像 B．只挡住 C．同时挡住、的像 D．挡住及、的像 （2）该同学选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点分别作法线的垂线，垂足为、点，如图乙所示，则玻璃的折射率__________（用图中线段的字母表示）。 （3）另一同学选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图丙实线位置，插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图丙中虚线位置，底边仍重合），则三棱镜玻璃材料折射率的测量值__________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 四、计算题（11题14分，12题16分，13题18分） 11. 发电站给用户供电电路如图所示。发电站的输出电压U1＝250V，升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝1:16，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4＝190:11，用户用电时的功率P=95kW，用户两端电压U4＝220V。变压器均为理想变压器，求： （1）输电线的总电阻； （2）发电站的输出功率。 12. 一束电子（电量为e）以速度v0从磁场右边界垂直射入宽为d，磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示。电子束离开磁场时速度方向与入射速度方向成角。（忽略电子所受重力。e、v0、B、d已知） （1）求电子在磁场中运动的轨道半径； （2）求电子的质量； （3）求粒子在磁场中运动时间。 13. 如图甲所示，两条光滑的金属导轨平行放置在水平面内，其间距为L，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。a、b两根导体棒长度均为L，质量均为m，电阻均为R，垂直导轨放置，两棒之间的距离为d。水平细线M的一端固定于墙面，另一端与a棒连接，M能承受的最大拉力为F。细线N的水平部分左端与b棒连接，右端跨过光滑的定滑轮竖直连接质量为2m的重物c。0–t0内使c始终保持静止，t0时刻释放c，当c下落高度h时M恰好断开，经过一段时间后，回路中电流达到稳定。导轨电阻不计，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。求： （1）时刻通过a棒的电流大小； （2）M断开时，b棒的速度大小； （3）从释放c到M断开，经历的时间和a棒产生的热量； （4）回路中稳定电流的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $