浙江省杭州市濱江區(qū)杭二濱江2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末考物理試卷2

杭州二中學(xué)年第一學(xué)期高二年級期末考物理試卷命題校對審核本試卷分為第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共分，考試時(shí)間分鐘。第Ⅰ卷（選擇題共分）一、選擇題Ⅰ（本題共小題，每小題3分，共分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1.人們在生活中經(jīng)常要用到耳機(jī)，如圖是一款降噪耳機(jī)，它的消聲原理是利用（）A.聲波的衍射B.聲波的反射C.聲波的干涉D.聲波的多普勒效應(yīng)【答案】C【解析】【詳解】由圖發(fā)現(xiàn)兩個(gè)相干波發(fā)生干涉是降噪耳機(jī)的消聲原理。故選C。合成后的聲音2.如圖所示的四個(gè)場景中，屬于光的衍射現(xiàn)象的是（）A.甲：泊松亮斑B.乙：彩色的肥皂泡C.丙：彩虹D.?。毫Ⅲw電影【答案】A【解析】【詳解】A．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，故A正確；B．彩色的肥皂泡是光的干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C．彩虹是光的折射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．立體電影是利用了光偏振，故D錯(cuò)誤。故選A。第1頁/共25頁3.無人機(jī)因機(jī)動性能好，應(yīng)用廣泛。控制無人機(jī)的無線電信號產(chǎn)生來自于LC振蕩電路。LC振蕩電路在某一時(shí)刻的電場和磁場方向如圖所示。下列說法中正確的是（）A.電路中的電流在減少B.電路中電流沿順時(shí)針方向C.電容器極板上的電荷量在減少D.電路中磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)安培定則，可知回路中電流為逆時(shí)針方向，電容器上級板帶正電，下極板帶負(fù)電，故電容器正在放電，電荷量逐漸減小，電流增大，電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化。故選C。4.圖甲是常見的動圈式揚(yáng)聲器實(shí)物圖，圖乙是剖面結(jié)構(gòu)圖，圖丙是磁鐵和線圈部分的俯視圖。按音頻變化nB為I，線圈半徑為R，則（）A.該揚(yáng)聲器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.此時(shí)線圈受到安培力2nπBIRC.線圈上a、b兩點(diǎn)位置磁感應(yīng)強(qiáng)度相同D.圖丙中線圈電流順時(shí)針時(shí)，所受安培力垂直紙面向里【答案】B【解析】A第2頁/共25頁動，發(fā)出聲音，A錯(cuò)誤；B即為所受的總安培力，因此安培力大小為B正確；C．線圈上各點(diǎn)位置處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向不同，C錯(cuò)誤；D．圖丙線圈電流沿順時(shí)針時(shí)，根據(jù)左手定則，線圈受垂直紙面向外的安培力，D錯(cuò)誤。故選B。5.我國某企業(yè)正在全力研發(fā)“浸沒式”光刻機(jī)，原理是一種通過在光刻膠和投影物鏡之間加入浸沒液體，從而減小曝光波長，提高分辨率的技術(shù)，如圖所示，若浸沒液體的折射率為1.5波（）A.在浸沒液體中的傳播時(shí)頻率變大B.在浸沒液體中的傳播速度變?yōu)樵瓉淼?.5倍C.在浸沒液體中的曝光波長變?yōu)樵瓉淼腄.傳播相等的距離，在浸沒液體中所需的時(shí)間變?yōu)樵瓉淼摹敬鸢浮緾【解析】【詳解】A．頻率由光源決定，光由空氣進(jìn)入該液體中傳播時(shí)，光波頻率不變，故A錯(cuò)誤；B．光在液體中的傳播速度為故B錯(cuò)誤；C．加上液體時(shí)光刻膠的曝光波長為故C正確；第3頁/共25頁D．光在液體中的傳播速度為原來的，而傳播距離不變，所以在液體中所需的時(shí)間變?yōu)樵瓉淼?，故D錯(cuò)誤。故選C。6.位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的波源，從時(shí)刻，從平衡位置開始向上振動，周期為0.8s，形成的一列簡諧橫波以0.5m/s的速率沿x軸正方向傳播。則時(shí)的波形圖為（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意可得波長則由于沿x軸正方向傳播，根據(jù)同側(cè)法可知，時(shí)的波形圖為B選項(xiàng)中的波形圖。故選B。7.半徑為R半圓柱形透明材料的橫截面如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組將該透明材料的A處磨去少許，使一激光束從A處射入時(shí)能夠沿AC方向傳播。已知AC與直徑AB的夾角為30°，激光束到達(dá)材料內(nèi)表面的C點(diǎn)后同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。已知該材料的折射率為，則在C點(diǎn)的反射光束與折射光束的夾角為（）A.60°B.75°C.90°D.105°【答案】D第4頁/共25頁【解析】【詳解】光路圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知，光束在C點(diǎn)的入射角、反射角均為根據(jù)折射定律有解得則在C點(diǎn)的反射光束與折射光束的夾角為故選D。8.如圖所示是一單擺做阻尼振動的圖像，則此單擺的擺球在圖中P與N時(shí)刻的（）A.速度B.加速度C.繩的拉力D.重力勢能【答案】D【解析】ADP與N時(shí)刻與最低點(diǎn)的距離相等，則重力勢能相等，所以可知?jiǎng)幽芩缘?頁/共25頁故A錯(cuò)誤，D正確。B．由于擺球在P與N時(shí)刻偏離豎直方向的角度相等，則其沿運(yùn)動軌跡切線方向的加速度大小均為設(shè)擺長為，擺球沿?cái)[線方向的加速度大小為由于，可知根據(jù)擺球在P與N時(shí)刻的加速度大小可得故B錯(cuò)誤；C．?dāng)[球在P和N時(shí)刻，沿?cái)[線方向根據(jù)牛頓第二定律，有由前面分析知，則P與N時(shí)刻繩子的拉力故C錯(cuò)誤。故選D。9.在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的邊以角速度個(gè)相同的燈泡均發(fā)光，且亮度相同，則（）第6頁/共25頁A.若增大線圈角速度，則比亮B.若增大電容器兩極板間距，則變亮C.若抽掉電感線圈內(nèi)部的鐵芯，則變暗D.若增大照射在光敏電阻上的光強(qiáng)，則變暗【答案】A【解析】【詳解】A．若增大線圈轉(zhuǎn)動角速度，根據(jù)的電流將比將比更亮，故A正確；B．若增大電容器C兩極板間的距離，根據(jù)知，電容器的電容減小，容抗增大，使得通過燈泡的電流減小，所以燈泡L1變暗，故B錯(cuò)誤；CL2C錯(cuò)誤；D．若增大照射在光敏電阻上的光強(qiáng)，光敏電阻的阻值減小，通過的電流變大，變亮，故D錯(cuò)誤。故選A。10.如圖所示，電荷量相等的兩種離子氖20和氖22從容器下方的狹縫飄入（初速度為零）電場區(qū)，經(jīng)電場加速后通過狹縫、垂直于磁場邊界MN后發(fā)生分離，最終到達(dá)照相底片D上。不考慮離子間的相互作用，則（）A.靜電力對每個(gè)氖20和氖22做的功相等B.氖22進(jìn)入磁場時(shí)的速度較大C.氖22在磁場中運(yùn)動的半徑較小第7頁/共25頁D.若加速電壓發(fā)生波動，兩種離子打在照相底片上的位置不可能重疊【答案】A【解析】【詳解】A．靜電力對粒子做的功為則靜電力對每個(gè)氖20和氖22做的功相等，A正確；B．根據(jù)得所以氖22（質(zhì)量較大）進(jìn)入磁場時(shí)的速度較小，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)得因?yàn)槟?2質(zhì)量較大，所以氖22在磁場中運(yùn)動的半徑較大，C錯(cuò)誤；D．加速電壓發(fā)生波動，根據(jù)D錯(cuò)誤。故選A種充電協(xié)議。充電器下方銘牌如圖乙所示，下列說法正確的是（）第8頁/共25頁A.該充電器以最大輸出功率輸出時(shí)，輸出電壓為21VB.交流供電電路中電壓偶有波動，該充電器允許輸入電壓的峰值為240VC.某電池容量為5000mAh，使用5V3A協(xié)議充電，電池由完全耗盡到充滿，大約需要1.7hD.某電池容量為5000mAh5V3A60000J【答案】C【解析】【詳解】A．由P=UI可知該充電器以最大輸出功率輸出時(shí)，輸出電壓為20V故A錯(cuò)誤；B．交流供電電路中電壓偶有波動，該充電器允許輸入電壓的有效值為240V，峰值為故B錯(cuò)誤；C．某電池容量為5000mAh，使用5V3A協(xié)議充電，電池由完全耗盡到充滿，大約需要故C正確；D．某電池容量為5000mAh，使用5V3A協(xié)議充電，電池由完全耗盡到充滿，無線充電器輸出的電能為故D錯(cuò)誤。故選C。12.如圖所示，在理想的虛線邊界內(nèi)有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，段水平，段豎直，且。在紙面內(nèi)大量質(zhì)子從a點(diǎn)垂直于以不同速率射入磁場，不計(jì)質(zhì)子間的相互作用和重力，則從邊界垂直射出的質(zhì)子與在磁場中運(yùn)動時(shí)間最長的質(zhì)子的速率之比為（）第9頁/共25頁A.B.C.D.【答案】B【解析】長度為垂直射出的質(zhì)子，運(yùn)動軌跡如圖中1所示，圓心為，由幾何關(guān)系可知當(dāng)質(zhì)子過c點(diǎn)時(shí)，質(zhì)子運(yùn)動軌跡對應(yīng)的圓心角最大，在磁場中的運(yùn)動時(shí)間最長，運(yùn)動軌跡如圖中2所示，圓心為，設(shè)半徑為，則有可得由可得所以從邊界垂直射出的質(zhì)子與在磁場中運(yùn)動時(shí)間最長的質(zhì)子的速率之比為故選B。第10頁/共25頁13.如圖所示，某種介質(zhì)水平面上有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)共線且CD垂直于AC，CD=5m，AC=12mB為ACAC兩點(diǎn)裝有可上下振動的振動發(fā)生器，振動發(fā)生器振動可在介質(zhì)面上激起機(jī)械波。t=0時(shí)刻，A、C點(diǎn)的兩個(gè)振動發(fā)生器開始振動，其振動方程均為，觀察發(fā)現(xiàn)D比B早振動了0.5s，忽略波傳播過程中振幅的變化，下列說法正確的是（）A.兩振動發(fā)生器激起的機(jī)械波的波長為4mB.在t=8s時(shí)，D處的位移為C.在0~8s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)D運(yùn)動的路程為D.兩波疊加后B處為振動減弱區(qū)，D處為振動加強(qiáng)區(qū)【答案】B【解析】【詳解】A．由振動方程可知根據(jù)幾何關(guān)系可知，D比B距離波源C近1m，由于D比B早振動0.5s，則有根據(jù)結(jié)合上述解得第11頁/共25頁故A錯(cuò)誤；B．C點(diǎn)波源傳到D點(diǎn)需要時(shí)間A點(diǎn)波源傳到D點(diǎn)需要所以當(dāng)t=8s時(shí)，D點(diǎn)在C波的影響下振動了在A波的影響下振動了將上述時(shí)間分別代入振動方程，將兩個(gè)位移相加解出此時(shí)D點(diǎn)位移為故B正確；C．結(jié)合上述可知，在0~8s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)D在A波的影響下振動時(shí)間與周期的關(guān)系為質(zhì)點(diǎn)D在C波的影響振動的時(shí)間與周期的關(guān)系為由于兩波同時(shí)到達(dá)D點(diǎn)后，D振動加強(qiáng)點(diǎn)，結(jié)合上述可知，8s時(shí)D點(diǎn)位移為則在0~8s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)D運(yùn)動的總路程為故C錯(cuò)誤；D．B點(diǎn)到兩波源距離相同，兩列波疊加后為振動加強(qiáng)區(qū)，D點(diǎn)到兩波源距離相差8m，等于波長，故兩列波疊加后也為振動加強(qiáng)區(qū)，故D錯(cuò)誤。第12頁/共25頁故選B。二、選擇題Ⅱ（本題共3小題，每小題3分，共9分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）14.說法正確的是（）A.地球表面任意位置的磁場方向都與地面平行B.地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近C.若地磁場是由地球自轉(zhuǎn)引起，可以判斷出地球是帶負(fù)電的D.地磁場的磁感線是不閉合的【答案】BC【解析】【詳解】A．只有在地球赤道上方位置的地磁場方向才與地面平行，故A錯(cuò)誤；B．地理南、北極與地磁場的南、北極并不重合，地磁南極在地理北極附近，故B正確；CC正確；D．地磁場的磁感線是閉合的，在地球外部從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，故D錯(cuò)誤。故選BC。15.的少量待測液體處于折射率為的直角棱鏡斜面123從3面以折射角一種介質(zhì)（折射率為進(jìn)入另一種介質(zhì)（折射率為發(fā)生折射時(shí)，其入射角與折射角的關(guān)系為?？諝獾恼凵渎蕿?，下列關(guān)系式正確的是（）第13頁/共25頁A.B.C.D.【答案】AC【解析】【詳解】AB．從待測液體進(jìn)入直角棱鏡，滿足即A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．從直角棱鏡向空氣射出，滿足C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選AC。16.磁鐵交替產(chǎn)生磁場，實(shí)現(xiàn)電磁鐵激發(fā)的磁場在平面內(nèi)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動的效果，以驅(qū)動轉(zhuǎn)子運(yùn)動；不同點(diǎn)是甲電機(jī)的轉(zhuǎn)子是一個(gè)永磁鐵，乙電機(jī)的轉(zhuǎn)子是繞有閉合線圈的軟鐵。通過電磁驅(qū)動使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，可以為電動汽車提供動力。甲假定兩種電機(jī)的每組電磁鐵中電流的變化周期和有效值均相同，下列說法正確的是（）第14頁/共25頁A.電機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)，乙電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與電磁鐵激發(fā)磁場的轉(zhuǎn)速相同B.電機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)，乙轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向也為順時(shí)針C.電機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)，乙電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越接近電磁鐵激發(fā)磁場的轉(zhuǎn)速，其所受安培力就越大D.剎車（停止供電）時(shí)，轉(zhuǎn)子由于仍在旋轉(zhuǎn)，甲電機(jī)可以通過反向發(fā)電從而回收動能而乙電機(jī)不可以【答案】BD【解析】【詳解】AB．乙電機(jī)中，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動是因?yàn)榇┻^轉(zhuǎn)子上線圈的磁通量發(fā)生變化從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，通電線圈受到了安培力的作用，相當(dāng)于電磁驅(qū)動，所以乙轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向也為順時(shí)針，安培力阻礙定子和轉(zhuǎn)子間的相對運(yùn)動，但不能阻止，故轉(zhuǎn)子比定子轉(zhuǎn)得慢一些，A錯(cuò)誤，B正確；C．乙電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越接近電磁鐵激發(fā)磁場的轉(zhuǎn)速，磁通量變化越慢，感應(yīng)電流越小，所受安培力越小，C錯(cuò)誤；D流，反向發(fā)電從而回收動能，而乙電動機(jī)閉合線圈不產(chǎn)生磁場，所以無法反向發(fā)電，不能回收動能，D正確。故選BD。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題共分）17.在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示。第15頁/共25頁（1）觀察變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是（）A.整塊硅鋼鐵芯B.整塊不銹鋼鐵芯C.絕緣的銅片疊成D.絕緣的硅鋼片疊成（2）為實(shí)現(xiàn)探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過改變原、副線圈匝數(shù)，測量副線圈上的電壓。這個(gè)探究過程采用的科學(xué)探究方法是（）A.演繹法B.等效替代法C.控制變量法D.理想實(shí)驗(yàn)法（3）以下給出的器材中，本實(shí)驗(yàn)需要用到的是（）A.干電池B.學(xué)生電源C.直流電壓表D.多用電表（4）原、副線圈上的電壓之比是否等于它們的匝數(shù)之比呢？實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)沒有嚴(yán)格遵從這樣的規(guī)律，分析下列可能的原因，你認(rèn)為正確的是（）A.變壓器線圈中有電流通過時(shí)會發(fā)熱B.原、副線圈的電壓不同步C.原線圈中電流產(chǎn)生的磁場能在向副線圈轉(zhuǎn)移過程中有損失【答案】（1）D（2）C（3）BD（4）AC【解析】【小問1詳解】觀察變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是絕緣的硅鋼片疊成。故選D?！拘?詳解】為實(shí)現(xiàn)探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過改變原、副線圈匝數(shù)，測量副線圈上的電壓。這個(gè)探究過程采用的科學(xué)探究方法是控制變量法。故選C?！拘?詳解】第16頁/共25頁流電壓表。故選BD。【小問4詳解】AA正確；B．原、副線圈的電壓是否同步，對輸出電壓無影響，故B錯(cuò)誤；C電壓會減小，故C正確。故選AC。18.某學(xué)習(xí)小組測量一段粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率。（1）用螺旋測微器測金屬絲直徑，示數(shù)如圖所示，其直徑d=___________mm。（2）用多用電表測出金屬絲的電阻約20Ω，為進(jìn)一步準(zhǔn)確測量該金屬絲的電阻R，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：電池組E（電動勢為4.5V定值電阻R（阻值為10Ω電壓表V（量程為5V電流表A（量程為20mA，內(nèi)阻為90Ω滑動變阻器R（阻值范圍為0~20Ω，額定電流2A開關(guān)S、導(dǎo)線若干。請利用以上器材，在虛線框中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路圖（需標(biāo)出相應(yīng)器材的符號）_________第17頁/共25頁【答案】（1）1.994####1.996（2）【解析】【小問1詳解】螺旋測微器讀數(shù)為【小問2詳解】電流表內(nèi)阻已知，且電流表量程太小，可以將電流表和定值電阻改裝為一個(gè)大量程電流表，此時(shí)電流表兩RxRx兩端電壓的準(zhǔn)確值，補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)電路圖，如圖所示19.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的單擺裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，進(jìn)行了如下操作：①測出懸點(diǎn)O到水平地面的距離；②打開光源，測出小球靜止時(shí)在豎直墻面上的投影中心到地面的高度；0.1s刻投影中心的位置并測出其離地面的高度h；④將測出的高度和對應(yīng)的時(shí)刻輸入計(jì)算機(jī)，得到小球球心的離地高度h隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。第18頁/共25頁請回答下列問題：（1）單擺的擺長l=___________cm；（2）單擺的周期T=___________s；（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮=___________（取，結(jié)果保留3【答案】（1）##（2）##（3）【解析】【小問1詳解】單擺的擺長為【小問2詳解】由圖乙可知，單擺的周期為【小問3詳解】由單擺的周期公式，得20.ω=50πrad/s繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)感應(yīng)電動勢的最大值。線圈通過滑環(huán)與理想變壓器原線圈相連，變壓U=160VI=6A中性面位置開始計(jì)時(shí)。第19頁/共25頁（1）求線框中感應(yīng)電動勢的頻率；（2）求線框中感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；（3）若原、副線圈匝數(shù)比為4：1，求電阻R的阻值及消耗的電功率P?！敬鸢浮浚?）（2）（3）；【解析】【小問1詳解】線框中感應(yīng)電動勢的頻率為【小問2詳解】從線框轉(zhuǎn)至中性面位置開始計(jì)時(shí)，故瞬時(shí)值表達(dá)式為【小問3詳解】根據(jù)理想變壓器輸入功率等于輸出功率，可知電阻R上消耗的電功率為根據(jù)理想變壓器電壓比等于匝數(shù)比，可得可得副線圈兩端電壓為U=40V根據(jù)可得電阻R的阻值為21.MN左側(cè)有一半徑為r1.8m的光滑圓弧形滑塊C水平平臺MN右端的長木板上表面NQ水平并與平臺等高，底面處在光滑水平面上，長木板的質(zhì)量M6kg第20頁/共25頁，長木板的右端為半徑R0.1m的BmB3kgNQ間的動摩擦因數(shù)μ0.2。一質(zhì)量mA1kg的物塊A從滑塊C圓弧的最高點(diǎn)由靜止滑下，物塊A沿平臺向右運(yùn)動與滑塊BA碰撞后被立刻取走。已知A和B都可看作質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2（1）A從C上滑下后的速度；（2）A和B碰撞后瞬間，B的速度大?。唬?）為使滑塊B不能從長木板右端圓弧離開木板，NQ的最小長度L；【答案】（1）6m/s（2）3m/s（3）1m【解析】【小問1詳解】A從C上滑下過程，根據(jù)動能定理解得A從C上滑下后的速度【小問2詳解】A和B碰撞后的瞬間，根據(jù)動量守恒和能量守恒，解得B的速度大小【小問3詳解】設(shè)滑塊B剛好不能從長木板右端圓弧離開木板，則根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒即能量守恒，解得，故NQ的最小長度為22.LabcdB，M以初速度v0N處于靜止?fàn)顟B(tài)。mR電流產(chǎn)生的磁場及導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)。第21頁/共25頁（1）求M剛進(jìn)入磁場abcd時(shí)受到的安培力F的大小和方向；（2）若兩桿在磁場內(nèi)未發(fā)生碰撞且N出磁場時(shí)的速度為，求：①N在磁場內(nèi)運(yùn)動過程中通過金屬桿N的電荷量q；②初始時(shí)刻N(yùn)到ab的最小距離x；【答案】（1），方向水平向左（2）①