2024-2025學年高二物理下學期期末備考試卷含解析

2024-2025學年下學期高二期末備考卷物理一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1．下列說法正確的是()A．奧斯特發(fā)覺了電流磁效應，法拉第發(fā)覺了電磁感應現(xiàn)象B．閉合電路在磁場中做切割磁感線運動，電路中肯定會產(chǎn)生感應電流C．線圈中磁通量變更越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢肯定越大D．渦流的形成不遵循法拉第電磁感應定律【答案】A【解析】奧斯特發(fā)覺了電流磁效應，法拉第發(fā)覺了電磁感應現(xiàn)象，A正確；閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動，電路中肯定會產(chǎn)生感應電流，B錯誤；線圈中磁通量變更越快，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢肯定越大，C錯誤；渦流的形成也肯定遵循法拉第電磁感應定律，D錯誤。2．在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動。如圖所示，產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變更的規(guī)律如左圖所示，已知線框內(nèi)阻為1.0Ω，外接一只電阻為9.0Ω的燈泡，則()A．電壓表V的示數(shù)為20VB．電路中的電流方向每秒變更5次C．0.1s時，線圈處于中性面D．電動勢的瞬時值表達式為e＝20eq\r(2)cos10π(V)【答案】D【解析】通過左側(cè)圖像可知電動勢有效值E＝eq\f(Em,\r(2))＝20V，由閉合電路歐姆定律可知I＝eq\f(E,R＋r)＝2A，由歐姆定律可知電壓表V的示數(shù)U＝IR＝18V，A錯誤；依據(jù)左圖可知交變電流的周期為0.2s，則頻率f＝5Hz，每個周期內(nèi)電流方向變更兩次，說明電路中的電流方向每秒變更10次，B錯誤；0.1s時，電動勢最大，線圈處于與中性面垂直的位置，C錯誤；電動勢的最大值為20eq\r(2)，角速度ω＝2πf＝10πrad/s，零時刻電動勢最大，電動勢隨時間按余弦規(guī)律變更，因此電動勢的瞬時值表達式為e＝20eq\r(2)cos10π(V)，D正確。3．關(guān)于物質(zhì)波，下列說法中正確的是()A．實物粒子與光子一樣都具有波粒二象性，所以實物粒子與光子是相同本質(zhì)的物質(zhì)B．物質(zhì)波是概率波，光波是電磁波也是概率波C．實物的運動有特定的軌道，所以實物不具有波粒二象性D．粒子的動量越小，其波動性越不易視察【答案】B【解析】實物粒子與光子一樣都具有波粒二象性，但實物粒子與光子不是同一種物質(zhì)，AC錯誤；依據(jù)德布羅意的物質(zhì)波理論，物質(zhì)波和光波一樣都是概率波，B正確；依據(jù)德布羅意的物質(zhì)波理公式λ＝eq\f(h,p)可知，粒子的動量越小，波長越長，其波動性越明顯，D錯誤。4．簡諧橫波某時刻的波形圖線如圖所示。由此圖可知()A．若質(zhì)點a向上運動，則波是從右向左傳播的B．若質(zhì)點b向下運動，則波是從左向右傳播的C．若波從右向左傳播，則質(zhì)點c向下運動D．若波從右向左傳播，則質(zhì)點d向上運動【答案】D【解析】依據(jù)“同側(cè)法”可推斷，若質(zhì)點a向上運動，則波是從左向右傳播的，A錯誤；若質(zhì)點b向下運動，則波是從右向左傳播的，B錯誤；若波從右向左傳播，則質(zhì)點c向上運動，C錯誤；若波從右向左傳播，則質(zhì)點d向上運動，D正確。5．將力傳感器接到計算機上可以測量快速變更的力。將單擺掛在力傳感器的探頭上，并讓單擺小幅度搖擺，計算機上顯示擺線上拉力大小隨時間變更的曲線如圖所示。某同學由此圖象做出推斷，其中正確的是()A．擺球的周期T＝0.5sB．單擺的擺長l＝0.25mC．t＝0.5s時擺球正經(jīng)過最低點D．擺球運動過程中機械能不變【答案】C【解析】在一個周期內(nèi)擺球兩次經(jīng)過最低點，依據(jù)圖像知周期為2s，故A錯誤；依據(jù)T＝2πeq\r(\f(l,g))，可得l≈1m，故B錯誤；擺球在運動過程中，在最低點的拉力最大，結(jié)合圖形可得，t＝0.5s時擺球正經(jīng)過最低點，故C正確；擺球在運動過程中擺幅越來越小，故機械能減小，故D錯誤。6．用雙縫干涉測光的波長的試驗裝置如圖所示，試驗裝置使光屏上能視察到清楚的干涉條紋。關(guān)于該試驗，下列說法正確的是()A．若單縫向左平移一小段距離，光屏上相鄰兩條亮紋中心的距離減小B．若測得5個亮條紋中心間的距離為a，則相鄰兩條亮條紋間距Δx＝eq\f(1,4)aC．若將雙縫間的距離d增大，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離增大D．若將濾光片由紅色換成綠色，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離增大【答案】B【解析】若單縫向左平移一小段距離，由于雙縫到光屏的距離不變，則光屏上相鄰兩條亮紋中心的距離不變，A錯誤；若測得5個亮條紋中心間的距離為a，則相鄰兩條亮條紋間距Δx＝eq\f(1,4)a，B正確；依據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ，將雙縫的距離d增大，則光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小，C錯誤；若將濾光片由紅色換成綠色，光的波長減小，依據(jù)據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ，光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小，D錯誤。7．如圖所示，F(xiàn)為勻強磁場中一點，某放射性元素的原子核靜止在P點，該原子核發(fā)生衰變后，放出一個氦核（eq\o\al(4,2)He）和一個新核，它們速度方向與磁場垂直，其軌跡均為圓弧，半徑之比為45∶1，重力、阻力和氦核與新核間的庫侖力均不計。下列說法正確的是()A．放射性元素原子核的電荷數(shù)是90B．可能的衰變方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)HeC．氦核和新核動量比是1∶45D．衰變前核的質(zhì)量等于衰變后氮核和新核的總質(zhì)量【答案】B【解析】由于放出的氮核（eq\o\al(4,2)He）和新核過程，系統(tǒng)的動量守恒，則有，所以氦核和新核動量比是1∶1，則C錯誤；由于放出的氮核（eq\o\al(4,2)He）和新核在磁場中做勻速圓周運動，依據(jù)洛倫茲力供應向心力有qvB＝meq\f(v2,R)，解得R＝eq\f(mv,qB)，則它們的軌道半徑與它們所帶的電荷數(shù)成反比，所以，則新核所帶的電荷數(shù)為90，由于核反應過程電荷數(shù)，質(zhì)量數(shù)守恒，則放射性元素原子核的電荷數(shù)是92，所以可能的衰變方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He，所以A錯誤；B正確；因為衰變過程有能量釋放，所以衰變前核的質(zhì)量大于衰變后氮核和新核的總質(zhì)量，則D錯誤。8．如圖所示，原線圈輸入有效值恒定的交變電壓，在志向變壓器的副線圈上，通過等效電阻為R1的輸電線連接一只燈泡L和一個阻值大小隨所受照耀光強度的增大而減小的光敏電阻R2。若將照耀R2的光的強度減弱，下列說法正確的是()A．原線圈中的電流增大B．流過R2的電流增大C．加在R1兩端的電壓減小D．燈泡L變暗【答案】C【解析】照耀R2的光的強度減弱則其電阻變大，而電壓不變，則副線圈電流變小，原線圈的電流也變小，則A錯誤；因副線圈電流變小，則R1電壓變小，則L的分壓變大，通過L的電流增大，則通過R2的電流減小，則B錯誤；負載電阻變大后，電流減小，則R1上的電壓減小，所以L上的電壓增大，L變亮，故C正確，D錯誤。9．下列說法錯誤的是()A．檢驗工件平整度的操作中，如圖1所示，上面為標準件，下面為待檢測工件，通過干涉條紋可推斷：P為凹處，Q為凸處B．圖2為光線通過小圓板得到的衍射圖樣C．圖3光導纖維制成內(nèi)窺鏡應用到全反射原理D．圖4的原理和照相機鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣【答案】ABC【解析】薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同，從彎曲的條紋可知，P處檢查平面左邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，知P處凹陷，而Q處檢查平面右邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，知Q處凸起，故A正確；圖2為光線通過小圓板得到的衍射圖樣，若用光照耀很小的不透亮圓板時，后面會出現(xiàn)一亮點，即所謂的泊松亮斑，故B正確；圖3光導纖維制成內(nèi)窺鏡應用到全反射原理，故C正確；立體電影是光的偏振，與鏡頭表面涂上增透膜是利用光的干涉，它們的原理不相同，故D錯誤。10．用某單色光照耀金屬鈦表面，發(fā)生光電效應。從鈦表面放出光電子的最大初動能與入射光頻率的關(guān)系圖線如圖。則下列說法正確的是()A．鈦的逸出功為6.67×10－19JB．鈦的極限頻率為1.0×1015HzC．由圖線可知光電子的最大初動能和入射光頻率成正比D．由圖線可求得普朗克常量為6.67×10－34J?s【答案】ABD【解析】依據(jù)光電效應方程知，圖線的斜率等于普朗克常量，則有，當最大初動能為零時，入射光的頻率等于金屬的極限頻率，則鈦的極限頻率，可知鈦的逸出功，故ABD正確；由圖可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，故C錯誤。11．如圖所示，標有“220V，40W”的燈泡和標有“20μF，360V”的電容器并聯(lián)到溝通電源上，V為志向溝通電壓表，溝通電源的輸出電壓如圖乙中正弦曲線所示，閉合開關(guān)S。下列推斷正確的是()A．電容器會被擊穿B．燈泡不能正常發(fā)光C．t＝eq\f(T,4)時刻，溝通電壓表的示數(shù)為220VD．t＝T時刻，通過燈泡的電流為零【答案】CD【解析】溝通電壓的最大值Um＝20eq\r(2)＝311V<360V，因此電容器不會被擊穿，A錯誤；加在燈泡兩端的電壓的有效值為220V，因此燈泡正常發(fā)光，B錯誤；電壓表測量的是電壓的有效值，為220V，C正確；t＝T時刻，加在燈泡兩端的電壓的瞬時值為零，因此這一瞬間流過燈泡的電流為零，D正確。12．如圖所示，在0≤x≤3L的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面對里的勻強磁場，磁感應強度的大小為B，粗細勻稱的正方形金屬線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的bc邊與x軸重合，cd邊與y軸重合，線框的邊長為L，每條邊的電阻為R。現(xiàn)讓線框從圖示位置由靜止起先沿x軸正方向以加速度a做勻加速直線運動，則下列說法正確的是()A．進入磁場時，線框中的電流沿abcda方向，出磁場時，線框中的電流沿adcba方向B．進入磁場時，c端電勢比d端電勢高，出磁場時，b端電勢比a端電勢高C．a(chǎn)、b兩端電壓的最大值為D．線框中的最大電功率為【答案】AD【解析】由右手定則可以判定，進入磁場時電流沿abcda方向，離開磁場時電流沿adcba方向，故A正確；進入磁場時，cd是電源，d是正極，c端電勢比d端電勢低；出磁場時，ab是電源，a是正極，b端電勢比a端電勢低，故B錯誤；ab邊與磁場右邊界重合時，a、b兩端的電壓最大，此時線框的速度，電壓，故C錯誤；ab邊與磁場右邊界重合時，線框中的電功率最大，即，故D正確。二、非選擇題：本題共6小題，共52分。按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最終答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位。13．(4分)兩個振源振動形成的兩列簡諧波發(fā)生干涉，某時刻的干涉圖樣如圖所示，實線表示波峰，虛線表示波谷。兩列波的波長均為0.5m，介質(zhì)質(zhì)點的振幅為0.05m，傳播速度為5m/s，N位置的介質(zhì)質(zhì)點的振動始終______（填“加強”或“減弱”），此后1.75s內(nèi)M位置的質(zhì)點通過的路程為______m（結(jié)果保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮繙p弱7【解析】N位置的介質(zhì)質(zhì)點是波峰和波谷相遇，則為振動減弱點；M位置的質(zhì)點是波峰和波峰的相遇，是振動加強點，合振幅是0.1m，波的周期T＝eq\f(λ,v)＝0.1s，1.75s內(nèi)M位置的質(zhì)點通過的路程s＝1.75×4A＝7m。14．(4分)某同學在“探究碰撞中的不變量”試驗中，采納如圖甲所示的試驗裝置，在已經(jīng)平衡過摩擦力的軌道上，停著A、B兩小車，A車系一穿過打點計時器（打點頻率為50Hz）的紙帶，在啟動打點計時器后，給A車沿軌道方向的初速度，A車運動一段距離后，與靜止的B車發(fā)生正碰，由于兩車相撞處裝有尼龍拉扣（圖中未畫出），兩車馬上粘在一起接著運動，紙帶記錄下碰撞前A車和碰撞后兩車的運動狀況如圖乙示，則可測出碰撞后兩車的速度為________m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；為完成試驗，他還須要測量的物理量有_______。【答案】0.40甲、乙兩小車的質(zhì)量【解析】依據(jù)碰撞的規(guī)律可知，碰撞后二者一起運動的速度小于碰撞前的速度，所以相鄰兩點之間距離較小的點為碰撞后打下的點；由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，右邊距離較小的點之間的距離為7.00cm－6.20cm＝0.80cm，由于打點計時器打下兩點之間的時間間隔為0.02s，所以速度v＝eq\f(x,t)＝0.40m/s，由題意可知，已經(jīng)測出小車的速度，試驗要探究碰撞中的動量是否不變，物體的動量p＝mv，已經(jīng)測出速度v，要知道小車質(zhì)量，還須要測出甲、乙兩小車的質(zhì)量。15．(6分)如圖所示，導體桿OP在作用于OP中點且垂直于OP的力作用下，繞過圓心O且垂直紙面的軸，沿半徑為r的光滑半圓形框架，在勻強磁場中以肯定的角速度ω轉(zhuǎn)動，磁場的磁感應強度為B，方向垂直紙面對里，A、O間接有電阻R，桿和框架電阻不計，則O、P兩點中電勢較高的點為________（選填O或P點），OP兩端電壓大小______________，外力的功率__________。【答案】P點【解析】依據(jù)右手定則可知OP中的電流方向為O→P，由于OP為電源，在電源內(nèi)部電流由低電勢流向高電勢，故P點電勢較高；由于桿OP上的電阻不計，故OP兩端的電壓等于OP桿轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應電動勢，由感應電動勢的公式可得E＝BLeq\x\to(v)＝Bω2r，可得，依據(jù)桿勻速轉(zhuǎn)動可知，外力的功率等于電功率，桿在轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生感應電動勢，恒定電流其電流大小，依據(jù)電功率的計算公式。16．(10分)如圖所示為一折射率，n＝eq\r(3)的圓柱形棱鏡橫截面，半徑為R。某單色光水平向右射入棱鏡，圓心O到入射光線的垂直距離d＝eq\f(\r(3),2)R。已知光在真空中的傳播速度為c，求：(1)這束單色光從射入棱鏡到第一次射出棱鏡，光線偏轉(zhuǎn)的角度；(2)這束單色光從射入棱鏡到第一次射出棱鏡，所用的時間。【解析】(1)光線射入棱鏡后，第一次從棱鏡中射出的光路圖如圖所示，由幾何關(guān)系得：(1分)即θ1＝60°(1分)由折射定律得eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n得θ2＝30°(1分)偏轉(zhuǎn)角度φ＝2(θ1－θ2)＝60°。(2分)(2)這束單色光線從射入棱鏡到第一次射出棱鏡，路程x＝2Rcosθ2(1分)光在棱鏡中的傳播速度v＝eq\f(c,n)(1分)所用時間(1分)聯(lián)立解得：。(2分)17．(12分)如圖所示，發(fā)電機的輸出功率P1＝5×104W，輸出電壓U1＝240V，輸電線總電阻R＝30Ω，允許損失的功率為輸出功率的6%，為滿意用戶的用電需求即讓用戶獲得的電壓為220V，則：(1)該輸電線路所運用的志向升壓變壓器、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少？(2)能使多少盞“220V100W”的電燈正常發(fā)光？【解析】(1)線路上損耗的功率ΔP＝P1×6%＝I22R(1分)得I2＝10A(1分)又(1分)可得升壓變壓器其變壓比(2分)用戶消耗的功率P4＝P1×94%＝I4U4(1分)得(1分)可得降壓變壓器變壓比。(2分)(2)燈盞數(shù)盞。(3分)18．(16分)如圖所示，平行光滑金屬導軌由水平部分和傾斜部分組成，且二者平滑連接。導軌水平部分MN的右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大