天津市四校联考2024-2025学年高二下学期7月期末考试物理试题

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024~2025学年度第二学期期末四校联考高二物理一、单项选择题（本题共8小题，每题4分，共32分，每小题只有一个选项符合题意。）1.下列说法正确的是（）A.雨后天空中出现彩虹，这是光的衍射现象B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振C.电磁波在介质中的传播速度不仅取决于介质，还与电磁波的频率有关D.根据量子理论，在光电效应现象中增大入射光的照射强度光电子的最大初动能增加2.东方超环是我国自主研发的世界首个全超导核聚变装置，俗称“人造小太阳”，是“人造小太阳”中的核聚变方程。下列说法正确的是（）A.该核聚变过程放出能量，因此反应在常温下就能发生B.X是电子，来自原子核内C.核聚变反应比核裂变反应产能效率更高D.该反应有质量亏损，所以质量数不守恒3.如图所示，真空中一束复色光a沿AO方向射入半圆形玻璃柱体横截面的顶端O，经玻璃折射成b、c两束光。下列说法正确的是（）A.玻璃对b光的折射率比c大B.在玻璃中，b光的传播速度比c大C.b光的光子能量比c小D.逐渐增大a光的入射角，b光先发生全反射4.如图所示，光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流。在角平分线上，对称放置四个相同的圆线圈。若两根导线上的电流同时增加，则会产生逆时针方向感应电流的是（）A.线圈1 B.线圈2 C.线圈3 D.线圈45.如图，L是自感系数很大、直流电阻不计的线圈，a、b是两个相同的小灯泡。开关S由断开到闭合（）A.a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭B.a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭C.a先亮b后亮，然后b逐渐变亮D.b先亮a后亮，然后a逐渐变亮6.关于下列图片中所涉及的物理知识，描述正确的是（）A.图甲为关于麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围空间一定产生变化的电场B.图乙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属C.由图丙可知当驱动力的频率与物体的固有频率相差越大，受迫振动的振幅越大D.图丁为电压互感器，此装置可以用来测导线L1L2间的高电压7.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图（a）所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，线圈匝数为10，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图（b）所示，则（）A.电压表的示数为220VB.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2JC.电路中的电流方向每秒钟改变50次D.t=0时，感应电流为零，磁通量最小8.轻质细线吊着一质量为m=1kg、边长为L=0.2m、总电阻R=1Ω、匝数n=10的正方形闭合线圈abcd，bd下方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑线圈的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且线圈始终处于静止状态，g取10m/s2，则下列判断正确的是（）A.线圈中感应电流的方向为adcbaB.线圈中的感应电流大小为0.2AC.6s时线圈受安培力的大小为D.0~2s时间内线圈中产生的热量为0.08J二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。全部选对得4分，选对不全得2分，有错误选项得0分）9.如图（a）所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图（b）所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有（）A.0时刻弹簧弹力大小为B.弹簧劲度系数为C.时间段，回复力冲量为0D.时间段，小球动能与重力势能之和不变10.如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压如图乙所示。变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度升高而减小，R1为一定值电阻。下列说法中正确的是（）A.副线圈中的交流电频率为50HzB.t=0.02s时电压表V1示数为0VC.当R2所在处出现火警时，变压器原线圈的输入功率变小D.当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变小，电流表A的示数变大11.氢原子的能级示意图如图所示，开始时有大量均处于基态的氢原子，用一束光子能量为E=12.75eV的单色光照射这些氢原子，并用发出的光线照射逸出功为2.29eV的钠，则下列分析正确的是（）A.激发后的氢原子能发出3种不同频率的光B.发出的光线中有6种光子能使钠发生光电效应C.发出的光线中，能量为0.66eV的光子波长最长D.钠发出的光电子的最大初动能为10.46eV12.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于：x=−0.2m和x=1.2m处，两列波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。图示为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处。则（）A.P点开始振动的方向为+y方向B.当t=0.75s时两列波在M点相遇C.平衡位置在x=0.4m处的质点比平衡位置在x=0.7m处的质点先振动D.0~1s内，M点运动的路程为4cm三、实验题（每空2分，共12分）13.（1）某实验小组的同学们利用单摆来测量某地的重力加速度，按如图甲安装好实验仪器。①该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是（）。A．尽量选择质量大、体积小的摆球B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为C．用悬线长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小D．利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆导致测量的重力加速度偏大②实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为______mm；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出T2−L图像如图丙所示，可测得重力加速度g=_________m/s2（π2=9.87，结果保留三位有效数字）；③在实验中，有三位同学作出的T2−L图线分别如图丁中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线a和c，下列分析正确的是（）A．图线c对应的g值小于图线b对应的g值B．图线a对应的g值大于图线b对应的g值C．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次D．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L（2）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中M为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。①为较方便地表示出玻璃砖的折射率，可以选择用刻度尺测量下列长度中的一部分：AB的长度为x1，CD的长度为x2，AO的长度为x3，DO的长度为x4，则玻璃砖的折射率可表示为n=______；②该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。四、解答题（本题共3小题。第14题10分，第15题14分，第16题16分，共40分。）14.如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图。配电设施的输出电压U1=250V，升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶9，降压变压器原、副线圈的匝数比比n3∶n4=5∶1。充电桩充电时的额定功率P=19kW，额定电压U4=380V，变压器均视为理想变压器。求：（1）升压变压器副线圈两端电压U2；（2）通过输电线上的电流I3；（3）输电线的总电阻r。

15.如图甲所示，匝数N=100，电阻r=1Ω，面积的圆形金属线圈与粗糙倾斜金属导轨连接成一个回路，导轨宽度L=1m，倾角θ=37°，轨道上连有阻值的电阻，在线圈中存在垂直于线圈平面向上的均匀变化的磁场B1，B1变化规律如图乙所示，在倾斜导轨上存在垂直导轨平面向下大小恒定的磁场B2，且；在导轨上放置一根质量，阻值，与导轨等宽的金属棒ab，并锁定。现将开关S闭合，解除锁定后，发现金属棒恰好能在导轨上保持静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余电阻不计。已知求：（1）流经金属棒的电流大小和方向；（2）金属棒和导轨间的动摩擦因数；（3）现将开关S断开，当金属棒向下滑0.4m时速度达到，求该过程中电阻R上产生的热量。

16.2022年6月17日，我国第三艘航母“福建舰”正式下水，“福建舰”配备了目前世界上最先进的“电磁弹射”系统。“电磁弹射”系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图所示，电源和一对足够长平行金属导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势E=13.5V，内阻不计。两条足够长的导轨相距L=0.1m且水平放置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面且竖直向下，电容器的电容C=10F。现将一质量为m=0.2kg，电阻为r=0.1Ω的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好