内容正文:
2025年春季学期高二期末教学质量监测
物理试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 船舶的设计中,通常会在船舷处悬挂轮胎,如图所示,其目的主要是在船舶与其他船舶碰撞时或船舶岸边停靠时减小碰撞产生的冲击力,从而保护船体免受损害。下列说法正确的是( )
A. 轮胎可以减小船舶碰撞时的动量
B. 轮胎可以减小船舶碰撞过程中受到的冲量
C. 轮胎可以减小船舶碰撞过程中动量的变化量
D. 轮胎可以减小船舶碰撞过程中动量的变化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体的动量与物体的速度和质量有关,轮胎不能减小船舶碰撞时的动量,故 A错误;
B.由动量定理
所以轮胎不能减小船舶碰撞过程中受到的冲量,故B错误;
C.轮胎不能减小船舶碰撞过程中动量的变化量,故C错误;
D.轮胎可以延长船舶碰撞过程的作用时间,使碰撞过程中动量的变化率减小,故D正确;
故选D。
2. LC 振荡电路某时刻线圈中的磁场正在增强,方向如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电容器正在放电
B. 电容器a 板带负电
C. 磁场能转化为电场能
D. 电容器所带的电荷量正在增加
【答案】A
【解析】
【详解】C.根据右手螺旋定则知,电路中电流为逆时针,磁场正在增强,电场能转化为磁场能,选项C错误;
A.电容器正在放电,选项A正确;
B.电路中电流为逆时针,电容器正在放电,所以电容器板带正电,选项B错误;
D.电容器所带的电荷量正在减小,选项D错误。
故选A。
3. 如图所示,质量为的小车静置于光滑的水平面上,质量为的木块以水平速度滑上小车的上表面,最终两者一起匀速运动.下列说法正确的是( )
A. 小车和木块组成的系统机械能守恒
B. 小车和木块组成的系统动量不守恒
C. 两者最终一起匀速运动的速度大小为
D. 小车和木块组成的系统损失的机械能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于小车和木块组成的系统有摩擦力做功,故机械能不守恒,A错误;
B.小车和木块组成的系统合外力为零,故动量守恒,B错误;
CD.小车和木块组成的系统动量守恒,根据动量守恒可得
解得两者最终一起匀速运动的速度大小为
小车和木块组成的系统损失的机械能为
D错误,C正确。
故选C。
4. 我国特高压输电技术达到世界领先水平。在输电功率、输电线及输电距离不变的情况下,采用超高压输电时,输电电压为U;采用特高压输电时,输电电压为2U。则超高压输电与特高压输电损失的功率之比为( )
A. 1∶4 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 4∶1
【答案】D
【解析】
【详解】设输电总功率为,输电线总电阻为,由
可得输电电流
输电线上损失的功率满足焦耳定律
代入电流表达式得
可知输电功率、输电线电阻不变时,损失功率与输电电压的平方成反比。
超高压输电电压为,损失功率
特高压输电电压为,损失功率
因此二者损失功率之比
故选D。
5. 图为一四分之一圆环形透明介质的横截面,其中E、F两点将圆弧BC三等分,M、N将圆弧AD 三等分,入射角为θ的单色光从E点射入透明介质,经折射射到N点时恰好发生全反射。已知该单色光在真空中的传播速度为c,小圆半径为R,大圆半径为则该单色光从E 点到N点的传播时间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意作出光路图,如图根据余弦定理
解得
单色光在点的折射角,单色光在点的入射角为,在点时恰好发生全反射,有
该单色光从点到N点的传播时间
解得
故选B。
6. 如图所示的装置中,A为容积为V的导热汽缸,通过阀门和细管(容积不计)与最大容积为的导热汽缸B相连,B内有一厚度不计、可上下运动的活塞,上提活塞时阀门a关闭、阀门b打开,下压活塞时阀门b关闭、阀门a打开,外界大气压始终为p0,A中空气的初始压强也为p0,活塞每次上、下运动均到达B的最高、最低处,整个过程中环境温度保持不变,空气可视为理想气体。活塞从最低处开始先缓慢上提至最高处、再缓慢下压至最低处计为1次,则10次后A中气体的压强为( )
A. 2p0 B. 2.5p0 C. 3p0 D. 4p0
【答案】D
【解析】
【详解】根据玻意耳定律有
解得
故选D。
7. 一粗细均匀、总电阻为、边长为的正方形单匝闭合金属线圈,静置于与线圈平面垂直的匀强磁场中,该磁场的磁感应强度随时间变化的关系如图所示,其中、为已知量。整个过程中,线圈无形变。下列说法正确的是( )
A. 在时间内,该线圈中产生的感应电动势为
B. 在时间内,该线圈中产生的感应电动势为
C. 在时间内,该线圈中产生的焦耳热为
D. 在时间内,通过该线圈某截面的电量为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据法拉第电磁感应定律
可知在时间内,该线圈中产生的感应电动势为
同理在时间内,该线圈中产生的感应电动势为,故AB错误;
C.根据焦耳定律可知,在时间内,该线圈中产生的焦耳热为
在时间内,该线圈中产生的焦耳热为
所以在时间内,该线圈中产生的焦耳热为,故C正确;
D.在时间内,该线圈的磁通量变化为
根据法拉第电磁感应定律可得在时间内,通过该线圈某截面的电量为,故D错误。
故选C。
8. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,其中过程是绝热过程,下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量
B. 过程中,气体的温度降低
C. 过程中,气体分子的平均动能不变
D. 的整个过程中,气体与外界的热量交换量为0
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图可知,过程中,气体压强不变,体积增大,气体对外界做功,根据盖—吕萨克定律可知,气体的温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量,故A正确;
B.由图可知,过程中,气体压强减小,体积不变,根据查理定律可知,气体的温度降低,故B正确;
C.过程是绝热过程,则有,由图可知,气体体积减小,外界对气体做功,则有,由热力学第一定律可知,气体内能增大,则气体的温度升高,气体分子的平均动能变大,故C错误;
D.的整个过程中,气体的内能不变,即,由图可知,因ab段图像与横轴所包围的面积大于ca段图像与横轴所包围的面积,故气体对外界做的功大于外界对气体做的功,即,由热力学第一定律可知,即气体从外界吸热,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,一交流发电机的电刷与理想变压器原线圈相连,变压器原、副线圈的匝数之比为,副线圈接有三盏相同的灯泡,灯泡、、分别与定值电阻R、线圈L和电容器C串联,当发电机的矩形导线框ABCD(电阻不计)绕垂直于匀强磁场的轴以角速度匀速转动时,三盏灯泡亮度恰好相同,现让导线框ABCD转动的角速度增加一倍,副线圈的匝数减半,下列说法正确的是( )
A. 灯泡亮度不变 B. 灯泡最暗
C. 灯泡最亮 D. 三盏灯泡的亮度仍然相同
【答案】ABC
【解析】
【详解】导线框转动的角速度增加一倍,交流电的最大值和有效值都变为原来的2倍,若副线圈匝数减半,则副线圈电压有效值不变,而产生的交流电的频率变大,电阻不变,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,所以灯泡亮度不变,灯泡最暗,灯泡最亮。
故选ABC。
10. 回旋加速器利用高频交变电压使带电粒子在电场中不断加速。如图所示,回旋加速器两D形盒内存在垂直D形盒的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,所加速粒子的比荷为k,D形盒的半径为R,高频电源由LC振荡电路产生,下列说法正确的是( )
A. 带电粒子获得的最大速度为
B. 带电粒子获得的最大速度为kBR
C. 带电粒子在D形盒内的最大加速度为
D. 带电粒子在D形盒内的最大加速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据洛伦兹力提供向心力有
当时,带电粒子获得的速度最大,即,故A错误,B正确;
CD.根据牛顿第二定律有
解得最大加速度为,故C错误,D正确;
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量紫色光的波长,测得双缝之间的距离为0.24 mm,光屏与双缝之间的距离为1.20 m,第1条与第8条紫色亮条纹中心间的距离为14.70 mm,试回答下列问题:
(1)相邻两条亮条纹的间距为_________mm。
(2)实验中测得的紫色光的波长为_________m。
【答案】(1)2.10
(2)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
第1条到第8条亮条纹中心之间,共有个相邻亮纹间隔,已知总间距为,因此相邻亮条纹间距
【小问2详解】
根据双缝干涉条纹间距公式
上式变形并代入统一单位后的数据得
【点睛】
12. 某同学在学习安培力后,设计了如图所示的装置来测定磁极间的磁感应强度。已知矩形线框的匝数为,用刻度尺测出矩形线框短边的长度为,根据实验主要步骤完成填空:
(1)将矩形线框悬挂在弹簧测力计下端,线框的下短边完全置于形磁铁的、S极之间的磁场中,并使线框的短边水平,磁场方向与矩形线框的平面______(填“平行”或“垂直”);
(2)闭合开关,调节滑动变阻器使电流表的读数为,记录线框静止时弹簧测力计的读数,线框所受安培力的方向竖直向下;仅调节滑动变阻器使电流表的读数为,记录线框静止时弹簧测力计的读数(),此时线框所受安培力的方向______;
(3)利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度大小______。(用、、、、和表示)
【答案】(1)垂直 (2)竖直向下
(3)
【解析】
【小问1详解】
为了便于测量出线框所受安培力的大小,实验中,应使磁场方向与矩形线框的平面垂直。
【小问2详解】
调节滑动变阻器使电流表的读数为,记录线框静止时弹簧测力计的读数,线框所受安培力的方向竖直向下,根据平衡条件有
仅调节滑动变阻器使电流表的读数为,记录线框静止时弹簧测力计的读数,由于
表明安培力方向也是竖直向下。
【小问3详解】
仅调节滑动变阻器使电流表的读数为,根据平衡条件有
结合上述解得
13. 图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,图为平衡位置在x=3.0m处的质点P的振动图像。
(1)求该列横波的波速大小v;
(2)说明该列横波的传播方向并在图中作出t=1s时的波形图。
【答案】(1);(2)波沿x轴正方向传播,见解析
【解析】
【详解】(1)由t=0时刻的波形图可知波长
由质点P的振动图像可知周期
该列横波的波速大小
(2)在t=0时刻质点P向上振动,则该波沿x轴正方向传播。t=1s内,波向右传播的距离
t=1s时的波形图如图所示
则t=1s时的波形图
14. 如图所示,两块水平放置、相距为2d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口水平对准两板中间位置,从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U,墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动,进入电场、磁场共存区域后,最终垂直打在下板的M点,重力加速度大小为g。
(1)求墨滴所带电荷的种类及其电荷量q;
(2)求匀强磁场的磁感应强度大小B。
【答案】(1)墨滴带负电,
(2)
【解析】
【小问1详解】
墨滴在电场区域做匀速直线运动,有
解得
由于电场方向向下,墨滴所受的电场力方向向上,可知墨滴带负电。
【小问2详解】
墨滴刚进入电场、磁场共存区域时受力分析如图所示
墨滴在该区域做匀速圆周运动,有
墨滴在该区域恰好完成四分之一个圆周运动,则它做圆周运动的半径
解得
15. 汽车减震器可以有效抑制车辆振动;某电磁阻尼减震器的简化原理图如图所示,匀强磁场的宽度,磁感应强度大小T,方向竖直向下。一轻质弹簧处于原长,将它水平且垂直于磁场边界放置在光滑水平面上,弹簧右端固定,左端恰与磁场右边界平齐。一宽度、足够长的单匝闭合矩形硬质金属线框水平固定在一塑料小车上(图中小车未画出),线框右端与小车右端平齐,二者的总质量,线框的电阻,使小车带着线框以的速度沿光滑水平面垂直于磁场边界正对弹簧向右运动,边向右穿过磁场右边界后小车开始压缩弹簧,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力。求:
(1)线框刚进入磁场左边界时,小车的加速度大小;
(2)边在磁场中运动的过程中,线框产生的焦耳热;
(3)小车向右运动过程中弹簧获得的最大弹性势能。
【答案】(1)1m/s2
(2)18J (3)32J
【解析】
【小问1详解】
线框刚进入磁场左边界时,根据牛顿第二定律有F=BIL=ma,,E=BLv0
联立解得a=1m/s2
【小问2详解】
根据q=IΔt
又
联立可得
规定水平向右为正方向,设ab边刚到右边界时速度为v,根据动量定理有
又q=IΔt
联立可得-BqL=mv-mv0
解得v=4m/s
根据能量守恒可得ab边从磁场左边界运动到右边界过程中,线框产生的焦耳热为
【小问3详解】
ab边从磁场右边界出来后压缩弹簧,通过线圈框的磁通量不变,故线圈中不产生感应电流,根据能量守恒定律,可知线框的动能全部转化为弹簧的弹性势能,则弹簧获得的最大弹性势能
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2025年春季学期高二期末教学质量监测
物理试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 船舶的设计中,通常会在船舷处悬挂轮胎,如图所示,其目的主要是在船舶与其他船舶碰撞时或船舶岸边停靠时减小碰撞产生的冲击力,从而保护船体免受损害。下列说法正确的是( )
A. 轮胎可以减小船舶碰撞时的动量
B. 轮胎可以减小船舶碰撞过程中受到的冲量
C. 轮胎可以减小船舶碰撞过程中动量的变化量
D. 轮胎可以减小船舶碰撞过程中动量的变化率
2. LC 振荡电路某时刻线圈中的磁场正在增强,方向如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电容器正在放电
B. 电容器a 板带负电
C. 磁场能转化为电场能
D. 电容器所带的电荷量正在增加
3. 如图所示,质量为的小车静置于光滑的水平面上,质量为的木块以水平速度滑上小车的上表面,最终两者一起匀速运动.下列说法正确的是( )
A. 小车和木块组成的系统机械能守恒
B. 小车和木块组成的系统动量不守恒
C. 两者最终一起匀速运动的速度大小为
D. 小车和木块组成的系统损失的机械能为
4. 我国特高压输电技术达到世界领先水平。在输电功率、输电线及输电距离不变的情况下,采用超高压输电时,输电电压为U;采用特高压输电时,输电电压为2U。则超高压输电与特高压输电损失的功率之比为( )
A. 1∶4 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 4∶1
5. 图为一四分之一圆环形透明介质的横截面,其中E、F两点将圆弧BC三等分,M、N将圆弧AD 三等分,入射角为θ的单色光从E点射入透明介质,经折射射到N点时恰好发生全反射。已知该单色光在真空中的传播速度为c,小圆半径为R,大圆半径为则该单色光从E 点到N点的传播时间为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示的装置中,A为容积为V的导热汽缸,通过阀门和细管(容积不计)与最大容积为的导热汽缸B相连,B内有一厚度不计、可上下运动的活塞,上提活塞时阀门a关闭、阀门b打开,下压活塞时阀门b关闭、阀门a打开,外界大气压始终为p0,A中空气的初始压强也为p0,活塞每次上、下运动均到达B的最高、最低处,整个过程中环境温度保持不变,空气可视为理想气体。活塞从最低处开始先缓慢上提至最高处、再缓慢下压至最低处计为1次,则10次后A中气体的压强为( )
A. 2p0 B. 2.5p0 C. 3p0 D. 4p0
7. 一粗细均匀、总电阻为、边长为的正方形单匝闭合金属线圈,静置于与线圈平面垂直的匀强磁场中,该磁场的磁感应强度随时间变化的关系如图所示,其中、为已知量。整个过程中,线圈无形变。下列说法正确的是( )
A. 在时间内,该线圈中产生的感应电动势为
B. 在时间内,该线圈中产生的感应电动势为
C. 在时间内,该线圈中产生的焦耳热为
D. 在时间内,通过该线圈某截面的电量为
8. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,其中过程是绝热过程,下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量
B. 过程中,气体的温度降低
C. 过程中,气体分子的平均动能不变
D. 的整个过程中,气体与外界的热量交换量为0
9. 如图所示,一交流发电机的电刷与理想变压器原线圈相连,变压器原、副线圈的匝数之比为,副线圈接有三盏相同的灯泡,灯泡、、分别与定值电阻R、线圈L和电容器C串联,当发电机的矩形导线框ABCD(电阻不计)绕垂直于匀强磁场的轴以角速度匀速转动时,三盏灯泡亮度恰好相同,现让导线框ABCD转动的角速度增加一倍,副线圈的匝数减半,下列说法正确的是( )
A. 灯泡亮度不变 B. 灯泡最暗
C. 灯泡最亮 D. 三盏灯泡的亮度仍然相同
10. 回旋加速器利用高频交变电压使带电粒子在电场中不断加速。如图所示,回旋加速器两D形盒内存在垂直D形盒的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,所加速粒子的比荷为k,D形盒的半径为R,高频电源由LC振荡电路产生,下列说法正确的是( )
A. 带电粒子获得的最大速度为
B. 带电粒子获得的最大速度为kBR
C. 带电粒子在D形盒内的最大加速度为
D. 带电粒子在D形盒内的最大加速度为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量紫色光的波长,测得双缝之间的距离为0.24 mm,光屏与双缝之间的距离为1.20 m,第1条与第8条紫色亮条纹中心间的距离为14.70 mm,试回答下列问题:
(1)相邻两条亮条纹的间距为_________mm。
(2)实验中测得的紫色光的波长为_________m。
12. 某同学在学习安培力后,设计了如图所示的装置来测定磁极间的磁感应强度。已知矩形线框的匝数为,用刻度尺测出矩形线框短边的长度为,根据实验主要步骤完成填空:
(1)将矩形线框悬挂在弹簧测力计下端,线框的下短边完全置于形磁铁的、S极之间的磁场中,并使线框的短边水平,磁场方向与矩形线框的平面______(填“平行”或“垂直”);
(2)闭合开关,调节滑动变阻器使电流表的读数为,记录线框静止时弹簧测力计的读数,线框所受安培力的方向竖直向下;仅调节滑动变阻器使电流表的读数为,记录线框静止时弹簧测力计的读数(),此时线框所受安培力的方向______;
(3)利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度大小______。(用、、、、和表示)
13. 图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,图为平衡位置在x=3.0m处的质点P的振动图像。
(1)求该列横波的波速大小v;
(2)说明该列横波的传播方向并在图中作出t=1s时的波形图。
14. 如图所示,两块水平放置、相距为2d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口水平对准两板中间位置,从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U,墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动,进入电场、磁场共存区域后,最终垂直打在下板的M点,重力加速度大小为g。
(1)求墨滴所带电荷的种类及其电荷量q;
(2)求匀强磁场的磁感应强度大小B。
15. 汽车减震器可以有效抑制车辆振动;某电磁阻尼减震器的简化原理图如图所示,匀强磁场的宽度,磁感应强度大小T,方向竖直向下。一轻质弹簧处于原长,将它水平且垂直于磁场边界放置在光滑水平面上,弹簧右端固定,左端恰与磁场右边界平齐。一宽度、足够长的单匝闭合矩形硬质金属线框水平固定在一塑料小车上(图中小车未画出),线框右端与小车右端平齐,二者的总质量,线框的电阻,使小车带着线框以的速度沿光滑水平面垂直于磁场边界正对弹簧向右运动,边向右穿过磁场右边界后小车开始压缩弹簧,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力。求:
(1)线框刚进入磁场左边界时,小车的加速度大小;
(2)边在磁场中运动的过程中,线框产生的焦耳热;
(3)小车向右运动过程中弹簧获得的最大弹性势能。
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