青海省海南州2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二物理试卷本试卷满分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。4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册第二章到第四章，选择性必修第二册前三章。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。A.闭合开关的瞬间B.闭合开关且电流稳定后C.闭合开关后将线圈A迅速向上拔出时D.闭合开关后迅速移动滑动变阻器的滑片【答案】B【解析】A．闭合开关的瞬间，线圈B中磁通量增大，产生感应电流，灵敏电流表指针偏转，故A错误；B．闭合开关且电流稳定后，线圈B中磁通量不变化，则无感应电流，灵敏电流表指针不偏转，故B正确；C．闭合开关后将线圈A迅速向上拔出时。线圈B中磁通量减小，产生感应电流，灵敏电流表指针偏转，故C错误；D．闭合开关后迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中电流发生变化，则穿过线圈B中的磁通量发生变化，产生感应电流，灵敏电流表指针偏转，故D错误。故选B。2.一匝数匝、面积的圆形线圈，放在磁感应强度大小的匀强磁场中，若磁场方向与线圈平面的夹角为，则穿过每匝线圈的磁通量为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】穿过线圈的磁通量大小与线圈匝数无关，根据磁通量公式有解得故选B。3.钓鱼在中国有着悠久的历史，深受广大群众喜爱。扔入水中的鱼漂在竖直方向做简谐运动，取竖直向上为正方向，其振动图像如图所示，则时鱼漂偏离平衡位置的位移大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】鱼漂的振动方程解得时鱼漂偏离平衡位置的位移大小为故选C。4.单摆在、两点之间做简谐运动，点为平衡位置，如图甲所示。单摆的振动图像如图乙所示（向右为正方向），取重力加速度大小，下列说法正确的是（）A.单摆的振幅为B.单摆的摆动频率为C.时，摆球在点D.单摆的摆长为【答案】D【解析】A．由图乙可知，单摆振幅为，故A错误；B．由图乙可知，单摆的周期为，则单摆的摆动频率为，故B错误；C．时，单摆振动了，根据题意可知，单摆从点开始振动，则时，摆球点，故C错误；D．根据题意，由单摆周期公式可得单摆的摆长为，故D正确。故选D。5.如图所示，这是某余弦交变电流的图像，下列说法正确的是（）A.电流的周期是B.电流的平均值是C.电流的有效值是D.电流的瞬时值表达式为【答案】C【解析】A．根据图示可知，电流的周期是，故A错误；B．电流的平均值，故B错误；C．电流的有效值是，故C正确；D．电流的瞬时值表达式为，故D错误。故选C。6.图为某透明介质制成的四分之一圆柱体，其半径为，高为，一束光垂直射到圆柱体的面上。已知透明介质的折射率为，不考虑光在介质内的二次反射，则弧面上的透光面积为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据题意可知，光线射到圆弧面上，法线是半径所在的直线，因此越靠近边射入的光线，入射角越小。只有入射角大于临界角才能发生全反射，不能射出，找到临界光线，入射角即为临界角C，如图所示则有解得则弧面上的透光面积为故选A。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】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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，边长为L的正方形线框在磁感应强度大小为的匀强磁场中，以周期T绕轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）A.图示位置为中性面B.回路中产生稳恒直流电C.t时，电流方向将发生改变D.时刻穿过线框的磁通量为0【答案】AD【解析】A．图示位置穿过线框的磁通量最大，为中性面，选项A正确；B．回路中将产生正弦式交变电流，选项B错误；CD．时，线框与磁场平行，穿过线框的磁通量为零，感应电流最大，时，电流方向没有发生改变，选项C错误，D正确。故选AD。9.如图所示，在理想变压器、端输入电压为的正弦交流电，原、副线圈的匝数比。定值电阻、的阻值分别为、，滑动变阻器的最大阻值为，初始时滑动变阻器的滑片位于左端，向右缓慢移动滑片至最右端的过程中，理想电压表V的示数变化的绝对值为，对应的理想电流表A的示数变化的绝对值为，下列说法正确的是（）A.电流表的示数变小B.变压器的输入功率变大C.D.【答案】BC【解析】A．由有，依题意不变，故不变由有，依题意减小，增大，电流表的示数增大，A错误；B．由有，增大，知增大变压器的输入功率，知增大，B正确；C．由有电压表的读数当取不同值时，有当增大时减小，两式做差有即，C正确；D．由前面分析知D错误。故选BC。10.如图所示，有一单匝圆形闭合线圈，质量为，半径为，横截面积为，电阻率为，用绝缘细线悬挂着。线圈下半部分处于垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律为，已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.线圈中的感应电动势为B.线圈中的感应电流为C.时，细线的拉力为零D.时，细线的拉力大小为【答案】ACD【解析】AB．根据法拉第电磁感应定律有根据电阻定律，线圈的电阻为根据闭合电路欧姆定律有由以上各式解得线圈中的感应电流为故A正确，B错误；C．线圈受到的安培力大小为当细线拉力减小为零时，有联立解得此时时间为故C正确；D．若时间为时，由线圈受到的安培力大小为联立解得此时线圈所受安培力为故D正确。故选ACD。三、非选择题：共54分。11.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】（1）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。（2）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。（3）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12.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，光屏与双缝之间的距离为，第1条与第8条紫色亮条纹中心间的距离为，试回答下列问题：（1）相邻两条亮条纹的间距为___________；（2）实验中测得的紫色光的波长为___________m；（3）若将图中滤光片换为红色，则干涉条纹间距将___________（填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】（1）2.10（2）（3）变大【解析】（1）相邻两条干涉亮条纹间距（2）根据可得（3）红光的波长比紫光长，所以干涉条纹间距将变大。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】（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.由折射率的某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面如图所示，矩形的宽，圆弧的圆心角，所在圆的半径为，其上有一点，。棱镜置于空气中，一束光线从点沿半径方向入射，不考虑光线在出射点的反射。（1）求该棱镜临界角的正弦值；（2）试判断光线在圆弧上是否会发生全反射。【答案】（1）（2）会【解析】（1）光在该棱镜中恰好发生全反射时，有解得（2）光线入射到棱镜中，光路如图所示光线在边上的点的入射角为，在弧上的点的入射角为。已知，则由几何关系可知因临界角所以光线在边发生全反射。题意知，由几何关系可知在中，由正弦定理有解得因此，光线在弧上点也会发生全反射。15.如图所示，两块水平放置、相距为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、水平速度均为、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至，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点，重力加速度大小为。（1）求墨滴所带电荷的种类及其电荷量；（2）求匀强磁场的磁感应强度大小；（3）现保持喷口方向不变，使其竖直下移到距离下极板的位置，为了使墨滴仍能到达