高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024~2025學(xué)年度第二學(xué)期期末四校聯(lián)考高二物理一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每題4分，共32分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。）1.下列說法正確的是（）A.雨后天空中出現(xiàn)彩虹，這是光的衍射現(xiàn)象B.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振C.電磁波在介質(zhì)中的傳播速度不僅取決于介質(zhì)，還與電磁波的頻率有關(guān)D.根據(jù)量子理論，在光電效應(yīng)現(xiàn)象中增大入射光的照射強(qiáng)度光電子的最大初動(dòng)能增加【答案】C【解析】A．彩虹是光的折射、反射和色散現(xiàn)象，與衍射無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．檢查平面平整度利用的是光的干涉，而非偏振，故B錯(cuò)誤；C．電磁波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)性質(zhì)和頻率共同決定（存在色散現(xiàn)象），故C正確；D．光電子的最大初動(dòng)能只與入射光頻率有關(guān)，與光強(qiáng)無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。2.東方超環(huán)是我國自主研發(fā)的世界首個(gè)全超導(dǎo)核聚變裝置，俗稱“人造小太陽”，是“人造小太陽”中的核聚變方程。下列說法正確的是（）A.該核聚變過程放出能量，因此反應(yīng)在常溫下就能發(fā)生B.X是電子，來自原子核內(nèi)C.核聚變反應(yīng)比核裂變反應(yīng)產(chǎn)能效率更高D.該反應(yīng)有質(zhì)量虧損，所以質(zhì)量數(shù)不守恒【答案】C【解析】A．核聚變需高溫高壓條件，常溫下無法發(fā)生，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，X應(yīng)為中子（），而非電子，故B錯(cuò)誤；C．核聚變單位質(zhì)量釋放能量比核裂變多，效率更高，故C正確；D．質(zhì)量虧損不改變質(zhì)量數(shù)守恒，反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)總和相等，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，真空中一束復(fù)色光a沿AO方向射入半圓形玻璃柱體橫截面的頂端O，經(jīng)玻璃折射成b、c兩束光。下列說法正確的是（）A.玻璃對(duì)b光的折射率比c大B.在玻璃中，b光的傳播速度比c大C.b光的光子能量比c小D.逐漸增大a光的入射角，b光先發(fā)生全反射【答案】A【解析】A．由圖可知，兩光的入射角r相同，但b光的折射角i更小，根據(jù)可知b光的折射率比c光的更大，故A正確；B．根據(jù)可知，因b光的折射率更大，故b光在玻璃中的傳播速度比c光更小，故B錯(cuò)誤；C．因b光的折射率更大，故b光的頻率更大，根據(jù)可知b光的能量更大，故C錯(cuò)誤；D．由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)不會(huì)發(fā)生全反射，故逐漸增大a光的入射角，b光不會(huì)發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，光滑絕緣水平面上，有兩條固定的相互垂直彼此絕緣的長直導(dǎo)線，通以大小相同的電流。在角平分線上，對(duì)稱放置四個(gè)相同的圓線圈。若兩根導(dǎo)線上的電流同時(shí)增加，則會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針方向感應(yīng)電流的是（）A.線圈1 B.線圈2 C.線圈3 D.線圈4【答案】D【解析】AC．結(jié)合安培定則和磁場的矢量疊加可分析出，線圈1、3內(nèi)的磁通量為零，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，線圈1、3內(nèi)的磁通量仍為零，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故AC錯(cuò)誤；B．同理知線圈2內(nèi)的磁場垂直紙面向外，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，線圈2內(nèi)的磁通量垂直紙面向外增加，根據(jù)楞次定律可得線圈2中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；D．同理知線圈4內(nèi)的磁場垂直紙面向里，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，線圈4內(nèi)的磁通量垂直紙面向里增加，根據(jù)楞次定律可得線圈4中會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故D正確。故選D。5.如圖，L是自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，a、b是兩個(gè)相同的小燈泡。開關(guān)S由斷開到閉合（）A.a、b同時(shí)亮后b逐漸變暗至熄滅B.a、b同時(shí)亮后a逐漸變暗至熄滅C.a先亮b后亮，然后b逐漸變亮D.b先亮a后亮，然后a逐漸變亮【答案】A【解析】剛閉合開關(guān)S時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢，阻礙電流通過線圈，故兩燈同時(shí)獲得電壓，即同時(shí)亮，根據(jù)自感現(xiàn)象知，自感電動(dòng)勢并不能阻止電流的增加，即通過線圈的電流逐漸增加，所以通過的電流逐漸減小，故燈逐漸變暗，因?yàn)榈碾娮璨挥?jì)，故電路最終穩(wěn)定時(shí)，線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，將燈短路，故燈熄滅，綜合選項(xiàng)內(nèi)容可知，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6.關(guān)于下列圖片中所涉及的物理知識(shí)，描述正確的是（）A.圖甲為關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場周圍空間一定產(chǎn)生變化的電場B.圖乙為真空冶煉爐，通入線圈的高頻電流在線圈中產(chǎn)生熱量，從而冶煉金屬C.由圖丙可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相差越大，受迫振動(dòng)的振幅越大D.圖丁為電壓互感器，此裝置可以用來測導(dǎo)線L1L2間的高電壓【答案】D【解析】A．圖甲為關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的磁場周圍空間產(chǎn)生恒定的電場，故A錯(cuò)誤；B．圖乙為真空冶煉爐，通入線圈的高頻電流在金屬中產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的熱量將金屬熔化，從而冶煉金屬，故B錯(cuò)誤；C．由圖丙可知，驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振動(dòng)幅度最大，故C錯(cuò)誤；D．圖丁為互感器并聯(lián)接入電路，因此為電壓互感器，此裝置可以用來測導(dǎo)線L1L2間的高電壓，故D正確。故選D。7.一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖（a）所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0Ω，線圈匝數(shù)為10，外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖（b）所示，則（）A.電壓表的示數(shù)為220VB.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2JC.電路中的電流方向每秒鐘改變50次D.t=0時(shí)，感應(yīng)電流為零，磁通量最小【答案】B【解析】A．電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值，由圖像知電動(dòng)勢的最大值有效值燈泡兩端電壓，故A錯(cuò)誤；B．電流的有效值發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為，故B正確；C．由圖像知T=2×10?2s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，可知1s內(nèi)電流方向改變100次，故C錯(cuò)誤；D．由圖像知t=0時(shí)，感應(yīng)電流為零，線圈處于與中性面平行的平面，磁通量最大，故D錯(cuò)誤。故選B。8.輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=1kg、邊長為L=0.2m、總電阻R=1Ω、匝數(shù)n=10的正方形閉合線圈abcd，bd下方區(qū)域分布著磁場，如圖甲所示。磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示。不考慮線圈的形變和電阻的變化，整個(gè)過程細(xì)線未斷且線圈始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取10m/s2，則下列判斷正確的是（）A.線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaB.線圈中的感應(yīng)電流大小為0.2AC.6s時(shí)線圈受安培力的大小為D.0~2s時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的熱量為0.08J【答案】C【解析】A．由楞次定律可知，在磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里逐漸增大時(shí)，線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲?，即線圈中的電流方向?yàn)閍bcda，故A錯(cuò)誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律，可知由閉合電路歐姆定律可知，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，6s時(shí)線圈所處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=4T，由幾何關(guān)系可知，線圈的有效長度為，受安培力的大小為，故C正確；D．由焦耳定律可知，0~2s時(shí)間內(nèi)，通過線圈的熱量為Q=I2Rt=0.02J，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每題4分，共16分。全部選對(duì)得4分，選對(duì)不全得2分，有錯(cuò)誤選項(xiàng)得0分）9.如圖（a）所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端連接質(zhì)量為m的小球，構(gòu)成豎直方向的彈簧振子。取小球平衡位置為x軸原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向，設(shè)法讓小球在豎直方向振動(dòng)起來后，小球在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)曲線如圖（b）所示，若時(shí)刻彈簧彈力為0，重力加速度為g，則有（）A.0時(shí)刻彈簧彈力大小為B.彈簧勁度系數(shù)為C.時(shí)間段，回復(fù)力沖量為0D.時(shí)間段，小球動(dòng)能與重力勢能之和不變【答案】AC【解析】B．小球平衡位置為x軸原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向，時(shí)刻彈簧彈力為0，位移大小為A，有可得勁度系數(shù)為故B錯(cuò)誤；A．0時(shí)刻在正的最大位移處，彈簧的伸長量為2A，則彈力大小為故A正確；C．時(shí)間段，小球從從最高點(diǎn)振動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)，回復(fù)力在前時(shí)間沿正方向，在后時(shí)間沿負(fù)方向，兩段時(shí)間的回復(fù)力平均值大小相等，則由可知回復(fù)力沖量為0，故C正確；D．時(shí)間段，小球從最高點(diǎn)振動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)，根據(jù)能量守恒定律可知彈簧的彈性勢能和小球的機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化，因彈簧的彈性勢能一直增大，則小球動(dòng)能與重力勢能之和減小，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖甲所示，M是一個(gè)小型理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2=10∶1，接線柱a、b接一正弦交變電源，電壓如圖乙所示。變壓器右側(cè)部分為一火警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，其電阻隨溫度升高而減小，R1為一定值電阻。下列說法中正確的是（）A.副線圈中的交流電頻率為50HzB.t=0.02s時(shí)電壓表V1示數(shù)為0VC.當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，變壓器原線圈的輸入功率變小D.當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變小，電流表A的示數(shù)變大【答案】AD【解析】A．變壓器原副線圈中電流的頻率均為，故A正確；B．原線圈電壓的有效值為則副線圈電壓有效值即電壓表V1的讀數(shù)為，故B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，R2電阻減小，則次級(jí)電流變大，則R1兩端的電壓變大，副線圈的電壓不變，則R2兩端的電壓減小，電壓表V2的示數(shù)變小，副線圈消耗的功率變大，則變壓器原線圈的輸入功率變大，電流表A的讀數(shù)變大，故C錯(cuò)誤，D正確。11.氫原子的能級(jí)示意圖如圖所示，開始時(shí)有大量均處于基態(tài)的氫原子，用一束光子能量為E=12.75eV的單色光照射這些氫原子，并用發(fā)出的光線照射逸出功為2.29eV的鈉，則下列分析正確的是（）A.激發(fā)后的氫原子能發(fā)出3種不同頻率的光B.發(fā)出的光線中有6種光子能使鈉發(fā)生光電效應(yīng)C.發(fā)出的光線中，能量為0.66eV的光子波長最長D.鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為10.46eV【答案】CD【解析】A．用光子能量為12.75eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，原子能量為知原子躍遷到第4能級(jí)，根據(jù)知，最多發(fā)射6種不同波長的光子，故A錯(cuò)誤；C．根據(jù)得，從n=4躍遷到n=3能級(jí)輻射的光子能量最小，波長最長，其能量為，故C正確；B．當(dāng)光子能量大于鈉的逸出功時(shí)，則可發(fā)生光電效應(yīng)，經(jīng)計(jì)算可知，能使鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光線有四種，故B錯(cuò)誤；D．鈉發(fā)出的所有光電子中最大的初動(dòng)能為Ek=12.75eV?2.29eV=10.46eV，故D正確。12.兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于：x=?0.2m和x=1.2m處，兩列波的波速均為0.4m/s，波源的振幅均為2cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處。則（）A.P點(diǎn)開始振動(dòng)的方向?yàn)?y方向B.當(dāng)t=0.75s時(shí)兩列波在M點(diǎn)相遇C.平衡位置在x=0.4m處的質(zhì)點(diǎn)比平衡位置在x=0.7m處的質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)D.0~1s內(nèi)，M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4cm【答案】BD【解析】A．由波的傳播方向可以確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，沿著波的傳播方向看，“上坡下，下坡上”的方法可得出P點(diǎn)開始振動(dòng)的方向?yàn)?y方向，故A錯(cuò)誤；B．由題可知兩列波的波速一樣，到M點(diǎn)的時(shí)間為，故B正確；C．由于波速一樣，所以由圖可知x=?0.2m到x=0.4m的距離比x=1.2m到x=0.7m要遠(yuǎn)，故平衡位置在x=0.4m比平衡位置在x=0.7m處的質(zhì)點(diǎn)后振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由得出兩列波傳到M點(diǎn)用了0.75s，兩波到M點(diǎn)的起振方向都是向下，在經(jīng)過，兩波剛到達(dá)波谷，故M點(diǎn)路程為4cm，故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共12分）13.（1）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們利用單擺來測量某地的重力加速度，按如圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)儀器。①該小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是（）。A．盡量選擇質(zhì)量大、體積小的擺球B．測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為C．用懸線長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏小D．利用圖甲測量重力加速度，由于擺球做圓錐擺導(dǎo)致測量的重力加速度偏大②實(shí)驗(yàn)過程中測量小球直徑時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為______mm；小組同學(xué)通過改變擺線的長度，獲得了多組擺長L和對(duì)應(yīng)的單擺周期T的數(shù)據(jù)，作出T2?L圖像如圖丙所示，可測得重力加速度g=_________m/s2（π2=9.87，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；③在實(shí)驗(yàn)中，有三位同學(xué)作出的T2?L圖線分別如圖丁中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點(diǎn)，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹担瑒t相對(duì)于圖線a和c，下列分析正確的是（）A．圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值B．圖線a對(duì)應(yīng)的g值大于圖線b對(duì)應(yīng)的g值C．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次D．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長L（2）如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，圖中M為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)。①為較方便地表示出玻璃磚的折射率，可以選擇用刻度尺測量下列長度中的一部分：AB的長度為x1，CD的長度為x2，AO的長度為x3，DO的長度為x4，則玻璃磚的折射率可表示為n=______；②該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。【答案】（1）AD22.69.87C（2）偏大【解析】（1）①[1]A．盡量選擇質(zhì)量大、體積小的擺球，以減小阻力的影響，故A正確；B．測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可得用懸線長度加擺球的直徑作為擺長，則擺長偏大，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大，故C錯(cuò)誤；D．利用圖甲測量重力加速度，由于擺球做圓錐擺則根據(jù)解得則測得的周期值偏小，根據(jù)則導(dǎo)致測量的重力加速度偏大，故D正確。故選AD。②[2]實(shí)驗(yàn)過程中測量小球直徑時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為22mm+0.1mm×6=22.6mm；[3]小組同學(xué)通過改變擺線的長度，獲得了多組擺長L和對(duì)應(yīng)的單擺周期T的數(shù)據(jù)，作出T2?L圖像如圖丙所示，根據(jù)可得則重力加速度；③[4]根據(jù)可得T2?L圖像的斜率AB．由圖所示圖像可知，對(duì)圖線a與圖線b的斜率相同，所以圖線a對(duì)應(yīng)的g值等于圖線b對(duì)應(yīng)的g值，圖線c對(duì)應(yīng)的g值大于圖線b對(duì)應(yīng)的g值，故AB錯(cuò)誤；C．如果實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次，則周期的測量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測量值偏大，圖線的斜率k偏小，故出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次，故C正確；D．由圖所示圖像可知，對(duì)圖線a，當(dāng)L為零時(shí)，T不為零，所測擺長偏小，可能是把細(xì)線長度作為擺長L，也可能是把懸點(diǎn)到擺球上端的距離作為擺長，故D錯(cuò)誤。故選C。（2）①[1]玻璃磚的折射率可表示為②[2]若該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，折射光線將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而作圖時(shí)仍以MN為邊界，AD為法線，則入射角不變，折射角減小，由折射率公式可知，測得玻璃磚的折射率將偏大。四、解答題（本題共3小題。第14題10分，第15題14分，第16題16分，共40分。）14.如圖所示為某一新能源動(dòng)力電池充電的供電電路圖。配電設(shè)施的輸出電壓U1=250V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2=1∶9，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比比n3∶n4=5∶1。充電樁充電時(shí)的額定功率P=19kW，額定電壓U4=380V，變壓器均視為理想變壓器。求：（1）升壓變壓器副線圈兩端電壓U2；（2）通過輸電線上的電流I3；（3）輸電線的總電阻r?！敬鸢浮浚?）2250V（2）10A（3）35Ω【解析】（1）根據(jù)理想變壓器兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系得解得（2）根據(jù)理想變壓器兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系得通過輸電線上的電流為解得，（3）輸電線電勢差輸電線的總電阻，解得15.如圖甲所示，匝數(shù)N=100，電阻r=1Ω，面積的圓形金屬線圈與粗糙傾斜金屬導(dǎo)軌連接成一個(gè)回路，導(dǎo)軌寬度L=1m，傾角θ=37°，軌道上連有阻值的電阻，在線圈中存在垂直于線圈平面向上的均勻變化的磁場B1，B1變化規(guī)律如圖乙所示，在傾斜導(dǎo)軌上存在垂直導(dǎo)軌平面向下大小恒定的磁場B2，且；在導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量，阻值，與導(dǎo)軌等寬的金屬棒ab，并鎖定?，F(xiàn)將開關(guān)S閉合，解除鎖定后，發(fā)現(xiàn)金屬棒恰好能在導(dǎo)軌上保持靜止?fàn)顟B(tài)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，其余電阻不計(jì)。已知求：（1）流經(jīng)金屬棒的電流大小和方向；（2）金屬棒和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）現(xiàn)將開關(guān)S斷開，當(dāng)金屬棒向下滑0.4m時(shí)速度達(dá)到，求該過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?），方向從到（2）（3）【解析】（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小回路的總電流又流經(jīng)金屬棒的電流大小根據(jù)楞次定律可知電流方向從到；（2）根據(jù)平衡條件可得（3）由動(dòng)能定理可知由功能關(guān)系電阻產(chǎn)生的熱量為解得16.2022年6月17日，我國第三艘航母“福建艦”正式下水，“福建艦”配備了目前世界上最先進(jìn)的“電磁彈射”系統(tǒng)?！半姶艔椛洹毕到y(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案有多種，并且十分復(fù)雜。一種簡化的物理模型如圖所示，電源和一對(duì)足夠長平行金屬導(dǎo)軌M、N分別通過單刀雙擲開關(guān)K與電容器相連。電源的電動(dòng)勢E=13.5V，內(nèi)阻不計(jì)。兩條足夠長的導(dǎo)軌相距L=0.1m且水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面且豎直向下，電容器的電容C=10F?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.2kg，電阻為r=0.1Ω的金屬滑塊垂直放置于導(dǎo)軌的滑槽內(nèi)，分別與兩導(dǎo)軌良好接觸。將開關(guān)K置于a端讓電容器充電，充電結(jié)束后，再將開關(guān)K置于b端，金屬滑塊會(huì)在電磁力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)。在電容器放電過程中，金屬滑塊兩端電壓與電容器兩極板間電壓始終相等。不計(jì)導(dǎo)軌和電路其他部分的電阻，不計(jì)電容器充、放電過程中電磁輻射和導(dǎo)軌產(chǎn)生的磁場對(duì)滑塊的作用，忽略金屬滑塊運(yùn)動(dòng)過程中的一切摩擦阻力。求：（1）充電完畢后電容器的電荷量；（2）在開關(guān)K置于b端的瞬間，金屬滑塊加速度的大?。唬?）金屬滑塊的最大速度?！敬鸢浮浚?）135C（2）33.75m/s2（3）30m/s【解析】（1）由電容定義解得（2）開關(guān)K置于b的瞬間，流過金屬滑塊的電流為以金屬滑塊為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得又聯(lián)立解得（3）設(shè)金屬滑塊加速運(yùn)動(dòng)到最大速度時(shí)兩端電壓為U，電容器放電過程中的電荷量變化為Δq，放電時(shí)間為Δt，流過金屬滑塊的平均電流為I。在金屬塊滑動(dòng)過程中，由動(dòng)量定理得因?yàn)橛呻娙荻x電容器放電過程的電荷量變化為且金屬滑塊運(yùn)動(dòng)后速度最大時(shí)，其兩端電壓為聯(lián)立解得2024~2025學(xué)年度第二學(xué)期期末四校聯(lián)考高二物理一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每題4分，共32分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。）1.下列說法正確的是（）A.雨后天空中出現(xiàn)彩虹，這是光的衍射現(xiàn)象B.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振C.電磁波在介質(zhì)中的傳播速度不僅取決于介質(zhì)，還與電磁波的頻率有關(guān)D.根據(jù)量子理論，在光電效應(yīng)現(xiàn)象中增大入射光的照射強(qiáng)度光電子的最大初動(dòng)能增加【答案】C【解析】A．彩虹是光的折射、反射和色散現(xiàn)象，與衍射無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．檢查平面平整度利用的是光的干涉，而非偏振，故B錯(cuò)誤；C．電磁波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)性質(zhì)和頻率共同決定（存在色散現(xiàn)象），故C正確；D．光電子的最大初動(dòng)能只與入射光頻率有關(guān)，與光強(qiáng)無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。2.東方超環(huán)是我國自主研發(fā)的世界首個(gè)全超導(dǎo)核聚變裝置，俗稱“人造小太陽”，是“人造小太陽”中的核聚變方程。下列說法正確的是（）A.該核聚變過程放出能量，因此反應(yīng)在常溫下就能發(fā)生B.X是電子，來自原子核內(nèi)C.核聚變反應(yīng)比核裂變反應(yīng)產(chǎn)能效率更高D.該反應(yīng)有質(zhì)量虧損，所以質(zhì)量數(shù)不守恒【答案】C【解析】A．核聚變需高溫高壓條件，常溫下無法發(fā)生，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，X應(yīng)為中子（），而非電子，故B錯(cuò)誤；C．核聚變單位質(zhì)量釋放能量比核裂變多，效率更高，故C正確；D．質(zhì)量虧損不改變質(zhì)量數(shù)守恒，反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)總和相等，故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，真空中一束復(fù)色光a沿AO方向射入半圓形玻璃柱體橫截面的頂端O，經(jīng)玻璃折射成b、c兩束光。下列說法正確的是（）A.玻璃對(duì)b光的折射率比c大B.在玻璃中，b光的傳播速度比c大C.b光的光子能量比c小D.逐漸增大a光的入射角，b光先發(fā)生全反射【答案】A【解析】A．由圖可知，兩光的入射角r相同，但b光的折射角i更小，根據(jù)可知b光的折射率比c光的更大，故A正確；B．根據(jù)可知，因b光的折射率更大，故b光在玻璃中的傳播速度比c光更小，故B錯(cuò)誤；C．因b光的折射率更大，故b光的頻率更大，根據(jù)可知b光的能量更大，故C錯(cuò)誤；D．由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)不會(huì)發(fā)生全反射，故逐漸增大a光的入射角，b光不會(huì)發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，光滑絕緣水平面上，有兩條固定的相互垂直彼此絕緣的長直導(dǎo)線，通以大小相同的電流。在角平分線上，對(duì)稱放置四個(gè)相同的圓線圈。若兩根導(dǎo)線上的電流同時(shí)增加，則會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針方向感應(yīng)電流的是（）A.線圈1 B.線圈2 C.線圈3 D.線圈4【答案】D【解析】AC．結(jié)合安培定則和磁場的矢量疊加可分析出，線圈1、3內(nèi)的磁通量為零，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，線圈1、3內(nèi)的磁通量仍為零，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故AC錯(cuò)誤；B．同理知線圈2內(nèi)的磁場垂直紙面向外，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，線圈2內(nèi)的磁通量垂直紙面向外增加，根據(jù)楞次定律可得線圈2中會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；D．同理知線圈4內(nèi)的磁場垂直紙面向里，當(dāng)導(dǎo)線中電流增大時(shí)，線圈4內(nèi)的磁通量垂直紙面向里增加，根據(jù)楞次定律可得線圈4中會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故D正確。故選D。5.如圖，L是自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，a、b是兩個(gè)相同的小燈泡。開關(guān)S由斷開到閉合（）A.a、b同時(shí)亮后b逐漸變暗至熄滅B.a、b同時(shí)亮后a逐漸變暗至熄滅C.a先亮b后亮，然后b逐漸變亮D.b先亮a后亮，然后a逐漸變亮【答案】A【解析】剛閉合開關(guān)S時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢，阻礙電流通過線圈，故兩燈同時(shí)獲得電壓，即同時(shí)亮，根據(jù)自感現(xiàn)象知，自感電動(dòng)勢并不能阻止電流的增加，即通過線圈的電流逐漸增加，所以通過的電流逐漸減小，故燈逐漸變暗，因?yàn)榈碾娮璨挥?jì)，故電路最終穩(wěn)定時(shí)，線圈相當(dāng)于導(dǎo)線，將燈短路，故燈熄滅，綜合選項(xiàng)內(nèi)容可知，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6.關(guān)于下列圖片中所涉及的物理知識(shí)，描述正確的是（）A.圖甲為關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場周圍空間一定產(chǎn)生變化的電場B.圖乙為真空冶煉爐，通入線圈的高頻電流在線圈中產(chǎn)生熱量，從而冶煉金屬C.由圖丙可知當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與物體的固有頻率相差越大，受迫振動(dòng)的振幅越大D.圖丁為電壓互感器，此裝置可以用來測導(dǎo)線L1L2間的高電壓【答案】D【解析】A．圖甲為關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的磁場周圍空間產(chǎn)生恒定的電場，故A錯(cuò)誤；B．圖乙為真空冶煉爐，通入線圈的高頻電流在金屬中產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的熱量將金屬熔化，從而冶煉金屬，故B錯(cuò)誤；C．由圖丙可知，驅(qū)動(dòng)力頻率等于物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振動(dòng)幅度最大，故C錯(cuò)誤；D．圖丁為互感器并聯(lián)接入電路，因此為電壓互感器，此裝置可以用來測導(dǎo)線L1L2間的高電壓，故D正確。故選D。7.一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖（a）所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0Ω，線圈匝數(shù)為10，外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖（b）所示，則（）A.電壓表的示數(shù)為220VB.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2JC.電路中的電流方向每秒鐘改變50次D.t=0時(shí)，感應(yīng)電流為零，磁通量最小【答案】B【解析】A．電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值，由圖像知電動(dòng)勢的最大值有效值燈泡兩端電壓，故A錯(cuò)誤；B．電流的有效值發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為，故B正確；C．由圖像知T=2×10?2s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，可知1s內(nèi)電流方向改變100次，故C錯(cuò)誤；D．由圖像知t=0時(shí)，感應(yīng)電流為零，線圈處于與中性面平行的平面，磁通量最大，故D錯(cuò)誤。故選B。8.輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=1kg、邊長為L=0.2m、總電阻R=1Ω、匝數(shù)n=10的正方形閉合線圈abcd，bd下方區(qū)域分布著磁場，如圖甲所示。磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示。不考慮線圈的形變和電阻的變化，整個(gè)過程細(xì)線未斷且線圈始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取10m/s2，則下列判斷正確的是（）A.線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaB.線圈中的感應(yīng)電流大小為0.2AC.6s時(shí)線圈受安培力的大小為D.0~2s時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的熱量為0.08J【答案】C【解析】A．由楞次定律可知，在磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里逐漸增大時(shí)，線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲猓淳€圈中的電流方向?yàn)閍bcda，故A錯(cuò)誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律，可知由閉合電路歐姆定律可知，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，6s時(shí)線圈所處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=4T，由幾何關(guān)系可知，線圈的有效長度為，受安培力的大小為，故C正確；D．由焦耳定律可知，0~2s時(shí)間內(nèi)，通過線圈的熱量為Q=I2Rt=0.02J，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每題4分，共16分。全部選對(duì)得4分，選對(duì)不全得2分，有錯(cuò)誤選項(xiàng)得0分）9.如圖（a）所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端連接質(zhì)量為m的小球，構(gòu)成豎直方向的彈簧振子。取小球平衡位置為x軸原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向，設(shè)法讓小球在豎直方向振動(dòng)起來后，小球在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)曲線如圖（b）所示，若時(shí)刻彈簧彈力為0，重力加速度為g，則有（）A.0時(shí)刻彈簧彈力大小為B.彈簧勁度系數(shù)為C.時(shí)間段，回復(fù)力沖量為0D.時(shí)間段，小球動(dòng)能與重力勢能之和不變【答案】AC【解析】B．小球平衡位置為x軸原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向，時(shí)刻彈簧彈力為0，位移大小為A，有可得勁度系數(shù)為故B錯(cuò)誤；A．0時(shí)刻在正的最大位移處，彈簧的伸長量為2A，則彈力大小為故A正確；C．時(shí)間段，小球從從最高點(diǎn)振動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)，回復(fù)力在前時(shí)間沿正方向，在后時(shí)間沿負(fù)方向，兩段時(shí)間的回復(fù)力平均值大小相等，則由可知回復(fù)力沖量為0，故C正確；D．時(shí)間段，小球從最高點(diǎn)振動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn)，根據(jù)能量守恒定律可知彈簧的彈性勢能和小球的機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化，因彈簧的彈性勢能一直增大，則小球動(dòng)能與重力勢能之和減小，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖甲所示，M是一個(gè)小型理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2=10∶1，接線柱a、b接一正弦交變電源，電壓如圖乙所示。變壓器右側(cè)部分為一火警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，其電阻隨溫度升高而減小，R1為一定值電阻。下列說法中正確的是（）A.副線圈中的交流電頻率為50HzB.t=0.02s時(shí)電壓表V1示數(shù)為0VC.當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，變壓器原線圈的輸入功率變小D.當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變小，電流表A的示數(shù)變大【答案】AD【解析】A．變壓器原副線圈中電流的頻率均為，故A正確；B．原線圈電壓的有效值為則副線圈電壓有效值即電壓表V1的讀數(shù)為，故B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，R2電阻減小，則次級(jí)電流變大，則R1兩端的電壓變大，副線圈的電壓不變，則R2兩端的電壓減小，電壓表V2的示數(shù)變小，副線圈消耗的功率變大，則變壓器原線圈的輸入功率變大，電流表A的讀數(shù)變大，故C錯(cuò)誤，D正確。11.氫原子的能級(jí)示意圖如圖所示，開始時(shí)有大量均處于基態(tài)的氫原子，用一束光子能量為E=12.75eV的單色光照射這些氫原子，并用發(fā)出的光線照射逸出功為2.29eV的鈉，則下列分析正確的是（）A.激發(fā)后的氫原子能發(fā)出3種不同頻率的光B.發(fā)出的光線中有6種光子能使鈉發(fā)生光電效應(yīng)C.發(fā)出的光線中，能量為0.66eV的光子波長最長D.鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為10.46eV【答案】CD【解析】A．用光子能量為12.75eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，原子能量為知原子躍遷到第4能級(jí)，根據(jù)知，最多發(fā)射6種不同波長的光子，故A錯(cuò)誤；C．根據(jù)得，從n=4躍遷到n=3能級(jí)輻射的光子能量最小，波長最長，其能量為，故C正確；B．當(dāng)光子能量大于鈉的逸出功時(shí)，則可發(fā)生光電效應(yīng)，經(jīng)計(jì)算可知，能使鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光線有四種，故B錯(cuò)誤；D．鈉發(fā)出的所有光電子中最大的初動(dòng)能為Ek=12.75eV?2.29eV=10.46eV，故D正確。12.兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于：x=?0.2m和x=1.2m處，兩列波的波速均為0.4m/s，波源的振幅均為2cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處。則（）A.P點(diǎn)開始振動(dòng)的方向?yàn)?y方向B.當(dāng)t=0.75s時(shí)兩列波在M點(diǎn)相遇C.平衡位置在x=0.4m處的質(zhì)點(diǎn)比平衡位置在x=0.7m處的質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)D.0~1s內(nèi)，M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4cm【答案】BD【解析】A．由波的傳播方向可以確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，沿著波的傳播方向看，“上坡下，下坡上”的方法可得出P點(diǎn)開始振動(dòng)的方向?yàn)?y方向，故A錯(cuò)誤；B．由題可知兩列波的波速一樣，到M點(diǎn)的時(shí)間為，故B正確；C．由于波速一樣，所以由圖可知x=?0.2m到x=0.4m的距離比x=1.2m到x=0.7m要遠(yuǎn)，故平衡位置在x=0.4m比平衡位置在x=0.7m處的質(zhì)點(diǎn)后振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由得出兩列波傳到M點(diǎn)用了0.75s，兩波到M點(diǎn)的起振方向都是向下，在經(jīng)過，兩波剛到達(dá)波谷，故M點(diǎn)路程為4cm，故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共12分）13.（1）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們利用單擺來測量某地的重力加速度，按如圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)儀器。①該小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是（）。A．盡量選擇質(zhì)量大、體積小的擺球B．測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為C．用懸線長度加擺球的直徑作為擺長，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏小D．利用圖甲測量重力加速度，由于擺球做圓錐擺導(dǎo)致測量的重力加速度偏大②實(shí)驗(yàn)過程中測量小球直徑時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為______mm；小組同學(xué)通過改變擺線的長度，獲得了多組擺長L和對(duì)應(yīng)的單擺周期T的數(shù)據(jù)，作出T2?L圖像如圖丙所示，可測得重力加速度g=_________m/s2（π2=9.87，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；③在實(shí)驗(yàn)中，有三位同學(xué)作出的T2?L圖線分別如圖丁中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點(diǎn)，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?，則相對(duì)于圖線a和c，下列分析正確的是（）A．圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值B．圖線a對(duì)應(yīng)的g值大于圖線b對(duì)應(yīng)的g值C．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次D．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長L（2）如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚（圖中實(shí)線部分）另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，圖中M為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)。①為較方便地表示出玻璃磚的折射率，可以選擇用刻度尺測量下列長度中的一部分：AB的長度為x1，CD的長度為x2，AO的長度為x3，DO的長度為x4，則玻璃磚的折射率可表示為n=______；②該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）AD22.69.87C（2）偏大【解析】（1）①[1]A．盡量選擇質(zhì)量大、體積小的擺球，以減小阻力的影響，故A正確；B．測量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可得用懸線長度加擺球的直徑作為擺長，則擺長偏大，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大，故C錯(cuò)誤；D．利用圖甲測量重力加速度，由于擺球做圓錐擺則根據(jù)解得則測得的周期值偏小，根據(jù)則導(dǎo)致測量的重力加速度偏大，故D正確。故選AD。②[2]實(shí)驗(yàn)過程中測量小球直徑時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為22mm+0.1mm×6=22.6mm；[3]小組同學(xué)通過改變擺線的長度，獲得了多組擺長L和對(duì)應(yīng)的單擺周期T的數(shù)據(jù)，作出T2?L圖像如圖丙所示，根據(jù)可得則重力加速度；③[4]根據(jù)可得T2?L圖像的斜率AB．由圖所示圖像可知，對(duì)圖線a與圖線b的斜率相同，所以圖線a對(duì)應(yīng)的g值等于圖線b對(duì)應(yīng)的g值，圖線c對(duì)應(yīng)的g值大于圖線b對(duì)應(yīng)的g值，故AB錯(cuò)誤；C．如果實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次，則周期的測量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測量值偏大，圖線的斜率k偏小，故出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次，故C正確；D．由圖所示圖像可知，對(duì)圖線a，當(dāng)L為零時(shí)，T不為零，所測擺長偏小，可能是把細(xì)線長度作為擺長L，也可能是把懸點(diǎn)到擺球上端的距離作為擺長，故D錯(cuò)誤。故選C。（2）①[1]玻璃磚的折射率可表示為②[2]若該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針