浙江省杭州市第四中学 2024-2025学年高二下物理期末质量检测试题含解析

浙江省杭州市第四中学2024-2025学年高二下物理期末质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是自感系数很大、电阻可不计的线圈。闭合开关，一段时间后电路中的电流稳定，下列说法正确的是（）A．灯不亮，灯亮B．灯与灯亮度相同C．断开开关时，立即熄灭，慢慢熄灭D．断开开关时，突然变亮且保持亮度不变，立即熄灭2、如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO’以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m1，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L1．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则：A．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为100sin100tVB．若开关S闭合，电流表示数将增大C．若开关S闭合，灯泡L1将更亮D．灯泡L1的额定功率为1W3、关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是()A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送D．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同4、在用注射器“验证玻意耳定律”的实验中，某同学对气体的初状态和末状态的测量和计算都正确无误。结果末状态的pV值与初状态的p0V0值明显不等。造成这一结果的原因不可能是（）A．气体与外界间有热交换B．气体温度发生变化C．有气体泄漏D．体积改变得太迅速5、如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L1、L2、L3均正常发光．已知L1、L2、L3的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，则（）A．理想变压器原副线圈的匝数比为1：2B．图示位置时穿过线框的磁通量变化率为零C．若灯L1烧断，灯泡L3将变暗D．线框转动的角速度为6、质量一定的两个质点，它们间的距离为r时，万有引力大小为F，当距离为2r时，万有引力的大小为：A．12FB．14F二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、在一次探测彗星的活动过程中，载着登陆舱的探测飞船总质量为，在以彗星的中心为圆心、半径为的圆轨道上运动，周期为，寻找到合适的着陆地点后，变轨到离彗星更近的半径为的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为．登陆舱随后脱离飞船开始登陆．下列说法正确的是（）A．彗星的质量B．登陆舱在半径为轨道上运动的周期C．登陆舱在半径为与半径为的轨道上运动的向心加速度之比为D．彗星表面的重力加速度8、如图所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c、d连接．用一定频率的单色光b照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而用另一频率的单色光a照射该光电管时，灵敏电流计G的指针不偏转．下列说法正确的是()A．电源正极可能与c接线柱连接B．a光的频率一定大于b光的频率C．用a光照射光电管时，可能发生了光电效应D．若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由f→G→e9、“娱乐风洞”是一集高科技与惊险的娱乐项目，它可把游客在一个特定的风洞内“吹”起来，让人体验太空飘忽感觉．在某次表演中，假设风洞内向上的总风量和风速保持不变，表演者通过调整身姿，来改变所受的向上风力大小，人体可上下移动的空间总高度为H．人体所受风力大小与正对面积成正比，站立时受风面积为水平横躺时．当人体与竖直方向成一定倾斜角时，受风正对面积是最大值的，恰好可以静止或匀速漂移．表演者开始时，先以站立身势从A点下落，经过某处B点，立即调整为横躺身姿．运动到最低点C处恰好减速为零．则有（）A．运动过程中的最大加速度是B．B点的高度是C．表演者A至B克服风力所做的功是B至C过程的D．表演者A至B动能的增量大于B至C克服风力做的功10、放射性元素钋（84210Po）发生α衰变，其半衰期是138天，衰变方程为A．X原子核含有124个中子B．X原子核含有206个核子C．γ射线是由处于激发态的钋核从较高能级向较低能级跃迁时发出的D．100g的84210Po经三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在“测玻璃的折射率”实验中(1)甲同学用正确的操作方法完成了实验，但在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO’延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交法线于B点和D点，如图所示，若他测得AB=7.00cm，CD=4.00cm，则可求出玻璃的折射率n=_________(2)甲同学做完实验后，突然想起以前在小河里螳水时发现河水看起来的深度总比实际的浅．现在学习了折射率，他猜想这应该是和折射率有关．于是他做了如下的探究性实验：①在(1)中甲同学实验的图中的0点竖直插上一根大头针．②把玻璃砖紧靠O点的大头针重新按甲同学(1)中实验时的位置放好．③在玻璃砖的上表面沿着法线BOD贴上一块适当大小的白纸④沿着DOB的方向透过玻璃砖前后表面观察大头针的像⑤在大头针的像的上方玻璃砖上表面的白纸上用铅笔细尖点一个点，并用刻度尺测量这一点到玻璃砖前侧面（观察者的这一侧）的距离为h，即视深h．⑥用刻度尺测量玻璃砖的前后两面的宽度为d．那么，你认为玻璃砖的宽度d、玻璃砖的折射率n、视深h的关系应是h=_____________12．（12分）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)（1）由图(b)可知，小车在桌面上是___运动的。A．从右向左B．从左向右（2）该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______m/s，加速度大小为_________m/s2.(结果均保留2位有效数字)四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示．质量m1＝0.1kg．电阻R1＝0.3Ω，长度l＝0.5m的光滑导体棒ab横放在由三段导体杆构成的U型金属框上．框架的质量m1＝0.3kg，放在绝缘的水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1．导体杆MM'、NN'相互平行，电阻不计且足够长，导体杆MN的电阻R1＝0.1Ω，整个装置处于竖直向上的磁感应强度B＝1.0T的匀强磁场中．现垂直于ab施加F＝3N的水平力．使ab棒从静止开始无摩擦地运动，且始终与MM'、NN'保持良好接触．当ab棒运动x＝0.3m时．框架开始运动．设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力；g取10m/s1．求：（1）当框架开始运动时，ab棒速度v的大小；（1）从开始运动到框架开始运动的过程中．导体杆MN上产生的热量Q的大小14．（16分）在光滑水平面上静置有质量均为m的木板和滑块CD,木板上表面粗糙，滑块CD上表而是光滑的14圆弧，其始端D点切线水平且在木板上表面内，它们紧靠在一起，如图所示.一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为v02，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的点C处。已知物块P与木板AB(1)物块滑到B处时木板的速度vAB(2)木板的长度乙；(3)滑块CD圆弧的半径。15．（12分）一垒球手水平挥动球棒，迎面打击一以速度5m/s水平飞来的垒球，垒球随后在离打击点水平距离为30m的垒球场上落地。设垒球质量为0.81kg，打击点离地面高度为2.2m，球棒与垒球的作用时间为0.010s，重力加速度为9.9m/s

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】

AB．当开关K闭合瞬间，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将P灯短路，P逐渐变暗直到熄灭，同时，Q电流逐渐增大，变得更亮，故A正确，B错误；CD．当开关K断开瞬间，Q中电流消失，故立即熄灭，而P中由于电感产生了一个与电流同向的自感电动势，故右端为正，电流由灯泡P的右侧流入，故P亮一下逐渐熄灭，故CD错误。故选A。2、B【解析】

A.变压器的输入电压的最大值为：Um=NBSω=10×0.4×0.5×100=100V；从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为：u=Umcosωt=100cos100t（V），故选项A不符合题意；B.若开关S闭合，输出电压不变，输出端电阻减小，故输出电流增加，故输入电流也增加，电流表示数将增大，故选项B符合题意；C.若开关S闭合，输出电压不变，故灯泡L1亮度不变；故选项C不符合题意；D.变压器输入电压的有效值为：；开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，灯泡L1的额定功率等于此时变压器的输入功率，为：P=U1I1=100×0.01=W，故选项D不符合题意；3、C【解析】

调频与调幅都是用高频载波发送信号，但是原理不同．故A错误．解调是接收电磁波过程中的步骤，是将低频信号从高频载波信号中分离出来的过程．故B错误．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送．故C正确．调谐是将接收电路的频率调至与电磁波的频率相同．故D错误．故选C．解决本题的关键知道电磁波发射和接收的过程，对调制、调谐、解调等步骤不能混淆．4、A【解析】

ABD.在“验证玻意耳定律”的实验中，是研究温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系的，即气体的温度是不能变化的，由理想气体状态方程pVT=C，可得当气体的温度不变的情况下，p与V是成反比的，但是如果气体的温度发生变化，pV的乘积也就发生了变化，末状态的pV值与初状态的p0V0值也就明显不等，所以造成这一结果的原因可能是实验过程中气体温度发生变化，或者是体积改变得太迅速，气体的温度还没有来的及恢复，导致pV的乘积变化。本实验由于气体体积变化，存在做功的情况，所以气体与外界间有热交换，这不是导致末状态的pV值与初状态的p0V0值明显不等的原因，故A符合题意，C.根据克拉珀龙方程pV＝nRT，有气体泄漏，n变化，则pV变化，故C不符合题意；5、C【解析】

A.灯泡L1、L2、L3均正常发光，则原线圈电流强度I1=I，副线圈电流强度I2=2I，所以，故A错误；

B.图示位置时，线框切割速度最大，故穿过线框的磁通量变化率最大，故B错误；C.开始时若设每盏灯的额定电压为U，则变压器初级电压为2U，线圈输入电压为3U；若L1灯烧断，设L3的电压变为U1，则变压器输入电压为3U-U1，次级电压变为，次级电流为：，则初级电流为，则L3两端电压为，解得U1=0.6U，则灯泡L3两端电压减小，亮度变暗，故C正确；D.线框的输出功率为3P，电流为I，则线框产生的感应电动势为，根据Em=NBSω，，联立解得：，故D错误．6、B【解析】

根据万有引力定律公式F=GMmr2得，当这两个质点间的距离变为2r时，则万有引力的大小变为原来的14，即为F4解决本题的关键掌握万有引力定律的公式F=GMm二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AB【解析】

A.根据万有引力提供向心力，载着登陆舱的探测飞船总质量为m1,在以彗星的中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1，可得,月球的质量M=，故A正确；B.根据开普勒第三定律，变轨到离彗星更近的半径为r2的圆轨道上运动，可得：T2=，故B正确；C.根据万有引力提供向心力可得，，所以登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上运动的向心加速度之比为，故C错误；D.根据万有引力提供向心力，探测飞船在半径为r1的圆轨道上的加速度，所以星球表面的重力加速度不等于，故D错误．故选AB.8、AC【解析】

ABC、电源的接法不知道，可能负向电压，即电源的正极与c接线柱连接，对光电子做负功，单色光b照射光电管能够使灵敏电流计偏转，说明光电子的动能大，b光的频率大；a光照射光电管不能使灵敏电流计偏转，可能发生了光电效应，只不过是产生的光电子动能小，无法到达对阴极，即a光的频率小，故AC正确，B错误；

D、电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由e→G→f，故D错误。故选AC。9、BC【解析】试题分析：设最大风力为Fm，由于人体受风力大小与正对面积成正比，故人站立时风力为由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得重力人平躺时有向上最大加速度，A错误；设下降的最大速度为v，站立时的加速度由速度位移公式，加速下降过程位移，减速下降过程位移，故，因而，B正确；表演者A至B克服风力所做的功，B至C过程克服风力所做的功，因为，所以可知，C正确；表演者A至B动能的增量等于合外力所做的功，即，B至C克服风力做的功，因为，所以表演者A至B动能的增量小于B至C克服风力做的功，D错误；故选BC．考点：牛顿第二定律、功的计算．【名师点睛】建立运动模型，将下降过程分为匀加速过程和匀减速过程，根据牛顿第二定律求出各个过程的加速度，然后根据运动学公式计算出加速和减速过程的位移比，再结合功的计算方法，判断不同过程的做功问题．10、ABD【解析】

AB、根据电荷数守恒和质量数守恒得，X的电荷数为82，质量数为206，则中子数为206−82=124，故A、B正确；C、衰变发出的γ放射线是伴随着α衰变产生的，故C错误；D、根据m=m012tT知100g的84210Po故选ABD。根据电荷数守恒和质量数守恒得出X原子核的电荷数和质量数，从而得出中子数，根据半衰期的公式求衰变的质量。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、7/4或1.75h=d/n【解析】

（1）图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：sini=，sinr=，又AO=OC，则折射率．（2）画出光路图如图；由折射率公式，当入射角较小时，可认为PS≈AS=d，PS′≈AS′=h，则，即．本题是插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，采用单位圆法处理数据；第2问关键是画出光路图，几何折射率公式和数学知识计算．12、A0.190.038.【解析】

（1）[1]．由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知，小车从右向左做减速运动，即选A；（2）[2]．已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：[3]．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：负号表示方向相反．四、计算题：