高級中學名校試卷PAGEPAGE1常州市2024—2025學年第二學期高二期末質量調研物理注意事項：1.本試卷包含選擇題和非選擇題兩部分．考生答題全部答在答題卡上，答在本試卷上無效．本次考試時間為75分鐘，滿分值為100分．2.答題前，請務必將自己的姓名、準考證號（考試號）用書寫黑色字跡的0.5毫米簽字筆填寫在答題卡上，并用2B鉛筆將對應的數(shù)字標號涂黑．3.答選擇題必須用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案方框涂黑．如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案．答非選擇題必須用書寫黑色字跡的0.5毫米簽字筆寫在答題卡上的指定位置，在其它位置答題一律無效．一、單項選擇題：共11題，每題4分，共44分．每小題只有一個選項符合題意．1.下列現(xiàn)象涉及到光偏振知識的是（）A.甲圖，雨后天空出現(xiàn)彩虹B.乙圖，利用塑料光纖傳輸數(shù)據(jù)C.丙圖，陽光下彩色的肥皂泡D.丁圖，相機加特制濾光片減弱玻璃面反射光【答案】D【解析】A．雨后天空出現(xiàn)彩虹是光的色散現(xiàn)象，是由于不同顏色的光在折射時偏折程度不同造成的，與光的偏振無關，故A不符合題意；B．利用塑料光纖傳輸數(shù)據(jù)，是利用光的全反射原理，使得光在光纖內(nèi)不斷反射來傳輸信息，與光的偏振無關，故B不符合題意；C．陽光下彩色的肥皂泡是光的干涉現(xiàn)象，肥皂泡的前后表面反射光發(fā)生干涉形成彩色條紋，與光的偏振無關，故C不符合題意；D．玻璃面的反射光是偏振光，相機加特制濾光片后，只有振動方向與濾光片透振方向相同的光才能通過，從而減弱反射光的強度，是利用了光的偏振原理，故D符合題意。2.在用“油膜法估測分子的大小”實驗中，要將水面形成膜的厚度當做分子直徑，下列簡化處理中錯誤的是（）A.將油酸分子視作球形 B.形成膜為單分子膜C.形成膜中油酸與酒精分子間隔排列 D.形成膜中分子間緊密排布【答案】C【解析】A．將油酸分子視作球形，這是油膜法估測分子大小的基本假設之一，符合實驗原理，故A正確；B．形成膜為單分子膜，只有形成單分子膜，才能將油膜的厚度近似看作分子直徑，故B正確；C．該實驗中不考慮油酸分子與酒精分子間隔排列，我們只關注油酸分子形成的單分子膜，故C錯誤；D．形成膜中分子間緊密排布是計算分子直徑的必要假設，故D正確。故選C。3.暗室中小球做自由落體，按下膠片照相機的快門并使之處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔時間T發(fā)出一次強烈閃光，得頻閃照片如圖所示，測量并按照比例尺換算得相鄰位置距離，重力加速度為g，則小球在圖中D位置瞬時速度為（）A3gTB.C.D.【答案】B【解析】ACD．根據(jù)勻變速直線運動速度與時間的關系可知，根據(jù)勻變速直線運動速度與位移的關系可知，解得因A位置不一定是自由落體運動的起始位置，故不一定為零，故ACD錯誤；B．根據(jù)勻變速直線運動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的速度可知，故B正確。故選B。4.用手握住輕質彈性繩的端點A抖動，在彈性繩上形成如圖所示的簡諧波。圖示時刻波恰好傳到質點B，質點P、Q離開平衡位置的距離相等。則（）A.手握A點開始振動的方向是向下B.手握A點開始振動的方向是向上C.質點P、Q振動情況總是相反D.質點P、Q振動情況總是相同【答案】A【解析】AB．手握A點開始振動的方向與波的最前沿開始振動的方向相同，由圖可知，波的最前沿（即B點）此時的振動方向向下，故手握A點開始振動的方向是向下，故A正確，B錯誤；CD．質點P、Q的平衡位置之間的距離大于半波長而小于波長，故質點P、Q振動情況既不總是相反，也不總是相同，故CD錯誤。故選A。5.如圖所示，KLMN是一個豎直的矩形導線框，處在水平方向的勻強磁場中，MN邊水平，線框繞某一豎直固定軸俯視逆時針勻速轉動，轉動過程中的線圈內(nèi)電流最大值為Im。MN邊與磁場方向的夾角到達α的時刻，則此時（）A.瞬時電流大小為Imsinα，方向為K→N→M→L→KB.瞬時電流大小為Imcosα，方向為K→N→M→L→KC.瞬時電流大小為Imsinα，方向為K→L→M→N→KD.瞬時電流大小為Imcosα，方向為K→L→M→N→K【答案】B【解析】若從線圈經(jīng)過中性面開始計時，則瞬時電流表達式為（其中為線圈與中性面的夾角），若從線圈與磁場平行時開始計時，則瞬時電流表達式為（其中為線圈與磁場方向的夾角），圖中為線圈與磁場方向的夾角，故瞬時電流大小為，穿過線圈的磁通量正在增大，根據(jù)楞次定律和右手螺旋定則可知，該時刻電流方向為K→N→M→L→K。故選B。6.如圖所示為原子核的比結合能曲線，根據(jù)該曲線（）A.質量數(shù)越大，比結合能越小B.質量數(shù)越大，比結合能越大C比更穩(wěn)定D.比更穩(wěn)定【答案】C【解析】AB．由題圖可知，中等質量的原子核比結合能最大，故AB錯誤；C．比比結合能大，故比更穩(wěn)定，故C正確；D．比比結合能小，故比更穩(wěn)定，故D錯誤。故選C。7.通以恒定電流的一段四分之一圓弧形導線放置在平行于導線平面的勻強磁場中，受到安培力為F，如左圖；現(xiàn)將導線繞圓心O在原平面內(nèi)轉過45°，如右圖，則安培力變?yōu)椋ǎ〢.F B.2F C. D.【答案】D【解析】設圓弧形導線的半徑為，則左圖中圓弧形導線在垂直于磁感線方向的投影長度為，則有，右圖中圓弧形導線在垂直于磁感線方向投影長度為，圓弧形導線受到的安培力大小為。故選D。8.光滑水平面上放置固定有豎直桿的小車，輕繩一端系有小球另一端系于桿頂，車右側有固定擋板?，F(xiàn)將小球向右拉開至如圖位置，釋放小球小車，小球第一次向左擺動至最高點過程中（）A.下擺過程，球車系統(tǒng)水平動量守恒B.下擺過程，球車系統(tǒng)豎直動量守恒C.上擺過程，球車系統(tǒng)水平動量守恒D.上擺過程，球車系統(tǒng)豎直動量守恒【答案】C【解析】AB．小球下擺過程，輕繩對小車的彈力方向斜向右下方，由于擋板的限制，此時小車處于靜止狀態(tài)，小車所受外力的合力為0，小球做圓周運動，線速度逐漸增大，小球水平方向與豎直方向的合力均不為0，可知，此過程，小球和小車構成的系統(tǒng)水平方向與豎直方向的動量均不守恒，故AB錯誤；CD．小球上擺過程，輕繩對小車的彈力方向斜向左下方，小車將脫離擋板向右運動，小車與小球構成的系統(tǒng)，水平方向所受外力的合力為0，豎直方向上所受外力的合力不為0，則小球和小車構成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，豎直方向的動量不守恒，故C正確，D錯誤。故選C。9.如圖所示，靜止于水平桌面的某拼搭玩具由豎直輕質細鏈abc、基座A和“懸浮”件B組成，A、B兩部分質量分別為mA和mB，短鏈c上的張力大小為T，長鏈a與b上的張力大小相等，則長鏈上的張力大小為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】對長鏈a與b和“懸浮”件B整體受力分析，由平衡條件可得長鏈上的張力大小為為故選D。10.研究光電效應時，用不同波長的光照射某金屬，出射光電子的最大初動能與入射光波長λ的關系如圖所示，圖線與橫軸交點坐標為λ0，真空中的光速為c，普朗克常量為h，則（）A.入射光波長為時，光電子最大初動能B.入射光波長為時，光電子最大初動能C.入射光波長為2λ0時，光電子最大初動能D.入射光波長2λ0時，光電子最大初動能【答案】A【解析】AB．由，其中由圖可得入射光波長為時，，故A正確，B錯誤；CD．當時，不能發(fā)生光電效應，故CD錯誤。故選A。11.兩根足夠長不計電阻的光滑平行金屬導軌上垂直放置兩根完全相同的導體棒ab、cd，裝置處于垂直導軌平面的勻強磁場中，如圖所示。t=0時，對cd施加向右的恒力F，下列圖像中，v、a、d、i分別為導體棒的速度、加速度、間距和電流，則不可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設兩導體棒的質量均為，電阻均為，長度均為。時刻，兩導體棒中的電流均為零，導體棒cd的加速度為，導體棒ab的加速度為零，此后，導體棒cd向右加速運動，同時兩導體棒中產(chǎn)生電流，導體棒ab在安培力作用下也開始向右加速運動，但導體棒cd的加速度大于導體棒ab的加速度，故兩導體棒的速度差越來越大，距離也越來越大，兩導體棒中的電流故兩導體棒中的電流越來越大，根據(jù)牛頓第二定律有故導體棒cd的加速度越來越小，導體棒ab的加速度越來越大，當兩導體棒的加速度相等時，兩導體棒的速度差保持不變，兩導體棒中的電流也保持不變，加速度也保持不變，此后兩導體棒以相同的加速度勻加速向右運動，兩導體棒的距離隨時間均勻增大。此題選擇不可能的，故選C。二、非選擇題：共5題，共56分．其中第13題~第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．12.某同學做“利用單擺測量重力加速度大小”實驗時，用一磁性小球吸在金屬擺球下，在磁性球下方放置磁傳感器并通過數(shù)據(jù)采集器與計算機相連，如圖1所示．（1）下列實驗步驟中，正確的是（單選）A.擺線要選擇細些的，有一定伸縮性的B.擺角應盡量大些，使單擺做近似的簡諧運動C.應使擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動D.擺線上端應該纏繞在鐵架臺上固定的圓柱形橫桿上（2）實驗時，該同學用刻度尺測出擺線長L，測得磁感應強度B與時間t的關系如圖2所示，則每次磁感應強度達峰值時，擺球位置在____，圖中可以讀出單擺周期約為____s；（3）多次改變擺線長度，并測得對應的T值．作出圖如圖3圖所示，若該圖像的斜率為k，則當?shù)氐闹亓铀俣萭=____（4）考慮到擺線長度比實際擺長小，重力加速度g的測量值_______（選填“偏大”“偏小”“不受影響”），簡要說明理由_____________________________?！敬鸢浮浚?）C（2）最低點1.6##1.5##1.7（3）（4）不受影響見解析【解析】（1）A．擺線要選擇細些的，伸縮性小些的，故A錯誤；B．為了使單擺做近似的簡諧運動，擺角不能大于，故B錯誤；C．應使擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動，故C正確；D．為了保證擺動過程，擺長保持不變，擺線上端應用鐵夾固定，故D錯誤。故選C。（2）[1]每次磁感應強度達峰值時，擺球位置在最低點；[2]一個周期內(nèi)擺球兩次經(jīng)過最低點，由圖2可知單擺周期約為（3）設擺球半徑為，根據(jù)單擺周期公式可得整理可得可知圖像的斜率為可得當?shù)氐闹亓铀俣葹椋?）[1][2]考慮到擺線長度比實際擺長小，設實際擺長為，則有可得可知圖像的斜率仍為，所以重力加速度g的測量值不受影響。13.某電源兩端能產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的電壓，用該電源給阻值為20Ω的電阻直接供電，一個周期內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量與1A的恒定電流在相同時間產(chǎn)生熱量相同．現(xiàn)用該電源給額定電壓是220V的交流用電器供電，為使用電器正常工作，在電源與用電器之間使用了升壓變壓器．求：（1）該電源兩端電壓的有效值；（2）升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比．【答案】（1）U1=20V（2）【解析】（1）題意可知電流有效值為則電源兩端電壓的有效值（2）根據(jù)其中聯(lián)立解得14.氣撐桿是利用氣體的壓縮和膨脹輔助開關柜門的裝置，簡化原理圖如圖所示，某時刻活塞與導熱缸筒密封壓強為p、體積為V的高壓氣體。緩緩打開柜門，缸筒內(nèi)氣體體積變成1.5V；快速關閉柜門，缸筒內(nèi)氣體壓強立即變成1.6p，體積恢復為V。已知環(huán)境溫度為T0，缸內(nèi)氣體可視作理想氣體，其內(nèi)能與熱力學溫度成正比，即U=CT，C為已知常數(shù)。求：（1）柜門打開時缸內(nèi)氣體的壓強；（2）快速關閉柜門后瞬間缸內(nèi)氣體的溫度；（3）快速關閉柜門過程中活塞對氣體所做的功?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）初始狀態(tài)下缸筒密封氣體的壓強為p，體積為V；緩緩打開柜門，氣體溫度不變，體積變成1.5V，設柜門打開時缸內(nèi)氣體的壓強變?yōu)?，由玻意耳定律可得解得?）柜門打開時缸內(nèi)氣體的壓強為，體積為，溫度為；快速關閉柜門時缸筒內(nèi)氣體壓強變成1.6p，體積恢復為V，設此時溫度為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有解得（3）因為快速關閉柜門可視為絕熱過程，即所以根據(jù)熱力學第一定律可得已知氣體內(nèi)能與熱力學溫度成正比，即則內(nèi)能變化所以快速關閉柜門過程中活塞對氣體所做的功為15.如圖所示，質量為m、電荷量為q的正離子，從粒子源無初速飄入加速電場，經(jīng)過加速電場加速后，通過狹縫O垂直邊界進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中．絕緣彈性薄板ab與磁場的上、下邊界垂直交于a、b兩點，c點位于磁場上邊界，Ob=L，ac=0.8L，離子垂直打到ab板上時會被原速彈回，不計離子重力，sin53°=0.8，cos53°=0.6．（1）若離子從b點飛離磁場，求離子在磁場中的運動時間；（2）若彈性薄板ab長2L，求離子與之發(fā)生碰撞加速電壓滿足的條件；（3）若加速電場的電壓為第（1）問中的4倍，離子恰能從c點飛出磁場，求彈性薄板ab長度滿足的條件?！敬鸢浮浚?）（2）（3）或n=0，1，2，3……【解析】（1）題意可知離子從b點飛離磁場時，粒子掃過的圓心角為，則離子在磁場中的運動時間因為粒子在磁場運動周期聯(lián)立解得