福建省泉州市十校2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷（含答案）

1.下列关于振动和波的说法正确的是()A.简谐运动是匀变速运动C.波发生折射时，波的频率不变，但波长、波速发生变化D.任何波，在任何情况下都会发生反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象。相同，不考虑小灯泡的电阻随温度的变化，电源的内阻忽略不计。下列说法正确的是()A.闭合开关S,小灯泡L₁和L₂同时正常发光B.闭合开关S,小灯泡L₂过一会儿才正常发光C.断开开关S,小灯泡L₁和L₂立即熄灭3.乌贼在水中的运动方式是十分奇特的，它不用鳍也不用手足，而是靠自身的漏斗喷射海水推动身体运动；它在无脊椎动物中游泳最快，速度可达15m/s,逃命时速度可以达到40m/s,因此它被称为“水中火箭”。若乌贼外套膜吸满水后的总质量为4kg,躺在海底突然遇险，乌贼通过短漏则喷射出水的速度最大为()A.200m/sB.75m/sC.60m/sD.160m/s出警报，通知目标区域从而实现预警。地震监测站监测到一列地震横波，某时刻的波形图如图2中的甲所示，已知P点是平衡位置在x=0处的质点，Q点的平衡位置坐标为x=15m,以此时刻做为计时起点，质点Q振动的a-t图像如图乙所示，则下列说法正确的是()A.质点P沿y轴正方向运动B.地震横波的传播波速为9m/sC.t=5s时，质点Q振动到波谷D.0~5s的时间内，质点P所走的路程为50cm二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5.1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图3所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是()A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动图3C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动6.“水流导光”实验装置如图4所示。长直开口透明塑料瓶内装有适量清A.升高瓶内液面高度B.增大激光的强度C.改用波长更短的激光D.增大激光器与小孔之间的水平距离7.附有肥皂液膜的铁丝圈竖直放置，从上到下液膜厚度增加得越来越快，如图5所示为液膜侧视图，用某单色光从左侧照射液膜，在左侧观察到明暗相间的干涉条纹，已知该单色光在液膜中的波长为入，则下面说法正确的是()图5A.干涉条纹的分布上下均匀B.干涉条纹的分布上疏下密C.相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是D.相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是λ8.如图甲6所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为30°,斜面上两平行水平虚线MN和PQ之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；PQ以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，PQ两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框abcd四条边的阻值相等，t=0时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时ab边恰好与虚线MN重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的v—t图像如图乙所示，t₁-t₂时间内导线框的速度大小为v。,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.0-t₁时间内，导线框的ab边一定没有经过虚线PQB.t₃-t₄时间内，导线框的速度大小为C.t₃-t4时间内，导线框a、c两点间的电势差为0D.t₂-t₃时间内，导线框的位移大小为三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，每空1分，小计9分。12、13题为实验题，每空2分，小计12分。14-16题为计算题。考生根据要求作答。9.甲、乙两质量相等的振子做简谐运动的x-t图像如图7所示，则甲振子的振动频率为Hz;乙振子的振幅为Cm,t=20.5s时刻甲振子振动的路程是m。10.如图8所示，长为L,宽为d的金属板放在垂直于纸面、磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与金属板垂直，当有电流通过时会产生霍尔效应。当金属板通入水平向右的电流I时，导体(填“上表面”、“上下表面”、“下表面”)聚集电子，则a点电势b的电势(填“高于”、“等于”、“低于”),若电子定向移动速度为v,达到稳定状态时，a、b两点之间的电势差为(用题中给的已知量符号表示)。11.某喷泉水池底部装有一个彩灯，可视为点光源，每隔一段时间光源会发出不同颜色的单色光。高二年物理科试卷第3页，共6页已知真空中光速为c,光源发出的蓝光在水和空气的分界面发生全反射的临界角为C,则蓝光的折射率为,当光源发出的红光在水面发生全反射时，其临界角C′C(选填“大12.(6分)某物理实验小组用下面的方法测量液体的折射率。(1)请将下列实验步骤补充完整：①取一个圆形的软木塞，用游标卡尺测其直径d的示数如图9的甲所示，则d=mm。甲图9乙②在它的圆心处竖直插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上(如图乙所示)。③调整大头针插入软木塞的深度，使它露在液体中的长度为h,这时从液面上方的各个方向都恰好看不到大头针。(2)写出用d和h计算折射率的表达式：n=(3)若用刻度尺测得大头针露在液体中的长度为h=1.50cm,利用测得的d和h数据，求出液体的折射率n=.。(结果保留3位有效数字)13.(6分)某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图10所示。(1)下列说法正确的是0A.为保证实验安全，原线圈应接直流电源。B.变压器中的A、BC.变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈。D.保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响。(2)实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是： 。(至少写出一个原因)(3)实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是oA.“嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音。B.“嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的。C.交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声。D.若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。14.(10分)如图11所示，两根电阻不计的平行长直金属导轨的间距为d,固定在同一水平面内，其右端接的电阻阻值为R,ab杆接入电路的电阻为r,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现ab杆在垂直于杆的水平向左恒力作用下从静止开始沿导轨运动，某时刻速度达到最大值vm,设运动过程中ab杆始终与导轨保持垂直，重力加速度大小为g。求(1)速度最大时，通过ab杆的电流强度I为多大?(2)水平向左的恒力F是多大?图1115.(13分)如图12所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积S=0.03m²,线圈匀速转动的角速度w=100πrad/s,匀强磁场的磁感应强度输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω,变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比n₃:n4=10:1,若用户区标有“220V,8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：(1)发电机电动势最大值E(2)输电线路上损耗的电功率△P;(3)若升压变压器原、副线圈匝数比为n₁:n2=1:8,求交流发电机线圈电阻r损耗的热功率。16.(16分)如图13所示，在直角坐标系xOy中，在x<0的区域(I区)存在沿-y方向的匀强电场，在0<x<x。、y>0的区域(Ⅱ区)存在沿+y方向的匀强电场，在0<x<x。、y≤0的区域(Ⅲ区)存在沿-y方向的匀强电场，匀区域(IV区)存在垂直于xOy平面向内的匀强磁场，I区的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以某一速度从P点沿x轴正方向进入电磁场，恰好沿x轴第一次通过原点O,之后粒子依次经过Ⅲ区、IV区、Ⅱ区的作用后，沿-x方向第二次通过原(2)IV区中磁场的磁感应强度的大小；(3)粒子第二次通过原点0返回I区时，I区中的电场方向变为+y方向，且场强大小变为求：粒子在之后的运动过程中到x轴的最大距离。2025年春季期末联考高二年物理科一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。【第8题分析】:导线框下滑过程中，若导线框的边长大于MN和PQ之间的磁场宽度，则导线框的ab边是可以经过虚线PQ的，故A错误；在t₁-t₂时间内，设导线框的总电阻为R,根据平衡条件可得IBL=mgsinθ,其中.在t₃-t4时间内，同理，根据平衡条件可得2I₂BL=mgsinθ,其中所以，在t₃-t4时间由题意知故导线框a、c两点间的电势差为0,故C正确；在t₂-t3时间内，,根据动量定理mgsinθ(t₃-t₂)-2īBL△t=mv-mvo,解得，导线框的位移大小故D正确。三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，每空1分，小计9分。12、13题为实验题，每空2分，小计12分。14-16题为计算题。考生根据要求作答。12.30.1(2分)1.41(2分)13.(1)D(2分)(2)由于绕在铁芯上的铜质线圈有电阻造成耗能(铜损)、铁芯涡流造成耗能(铁损)、漏磁造成耗能(漏磁)(2分).(任答其一，均可得2分)(3)C(2分)【解答】:(1)速度达到最大值时感应电动势E=Bdvm--(2分)由闭合电路欧姆定律得---(1分)得，通过ab杆电流大小---(2分)(2)速度达到最大值时，ab杆受力平衡F=F安+μmg--(2其中---(1分)联立解得，恒力大小---(2分)15.【答案】(1)Em=300√2v,(2)△P=160W,(3)PA=640W【解答】:(1)根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为Em=NBSw---(1分)(2)设降压变压器原、副线圈的电流分别为I₃、I₄,电动机恰能正常工作，(3)根据理想变压器的变压比可知解得U₃=2200V--(1分)升压变压器副线圈两端电压U₂=U₃+I₃R,解得U₂=2240V---(1分)根据理想变压器的变压比可知,可得U₁=280V---(1分)升压变压器的原线圈输入功率P=△P+P用，可得P₁(或由匝数比得I₁=32A,再计算P₁=UI₁=8960W)16.(16分)粒子在II区做类平抛运动，则有qE=ma,xo=v₀1(2分),解得粒子第一次通过虚线时有v,=at(1分),解得v,=V₀所以粒子通过虚线时的速度v=√咯+v(1分),解得(1分),(2)粒子经过虚线时到x轴的距离(1分)粒子在x>x₀的区域做匀速的圆周运粒子要能够沿-x方向返回原点0,轨道半径应满足r=√2y。(1分)