2023-2024学年重庆市高二（下）期末物理试卷（含答案）

2023-2024学年重庆市高二（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.生活环境中，到处都有电磁波和机械波。关于电磁波和机械波的传播，下列说法正确的是( )
A. 电磁波和机械波的传播都需要介质 B. 电磁波和机械波的传播都不需要介质
C. 电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质 D. 电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质
2.下列说法正确的是( )
A. 晶体都有规则的几何形状 B. 水银不浸润铅
C. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的 D. 一定质量的理想气体等压膨胀时从外界吸热
3.如图所示，甲分子固定在坐标原点，乙分子图中未画出位于轴上，为平衡位置。取甲、乙两分子相距无穷远时分子势能为零，则将乙分子从处沿轴移向处的过程中，甲、乙两分子的( )
A. 分子间作用力先增大后减小，分子势能一直增加
B. 分子间作用力先减小后增大，分子势能一直增加
C. 分子势能先增加后减少，分子间作用力一直减小
D. 分子势能先减少后增加，分子间作用力一直减小
4.光敏电阻是光电传感器中常见的光敏元件，其阻值随所受光照强度的增大而减小。如图所示，是光敏电阻，是定值电阻，电源内阻不能忽略，则当受到的光照强度增大时，下列说法一定正确的是( )
A. 电流表示数减小
B. 电源效率减小
C. 定值电阻的电功率减小
D. 光敏电阻的电功率减小
5.如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零，和是两个相同的小灯泡。以下操作过程中，整个电路始终处于安全状态，则下列说法正确的是( )
A. 开关由断开变为闭合时，灯亮，灯始终不亮
B. 开关由断开变为闭合时，灯亮，灯始终不亮
C. 开关由闭合变为断开时，灯立即熄灭，灯突然变亮再逐渐变暗直到熄灭
D. 开关由闭合变为断开时，灯立即熄灭，灯突然变亮再逐渐变暗直到熄灭
6.如图所示，一根总长为且不可伸长的轻绳上端固定在天花板的点，下端连接一可视为质点的小球，在点正下方距其的处，固定有一根垂直纸面的光滑细杆。现将该小球向左拉至点下方、轻绳与竖直方向夹角为处，然后从静止开始无初速度释放，不计空气阻力，重力加速度为，则该小球在竖直面内摆动的周期为( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示，一边长为、总电阻为的单匝正方形闭合导线框固定在纸面内，处于垂直纸面且范围足够大的匀强磁场图中未画出中。该磁场的磁感应强度随时间变化的规律为，磁场方向以垂直纸面向里为正。则下列说法正确的是( )
A. 时刻，通过该导线框的磁通量为零
B. 时刻，该导线框中的电流为零
C. 到时间段内，该导线框中的电流为顺时针方向
D. 到时间段内，该导线框中产生的总电热为
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是( )
A. 激光切割金属，是利用了激光相干性好的特点
B. 观看立体电影时需戴上特制眼镜，是利用了光的偏振现象
C. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度，是利用了光的衍射现象
D. 光纤通信利用了光的全反射原理，光导纤维内芯的折射率比外套的折射率大
9.图是某均匀介质中一列简谐横波在时刻的波形图，图是位于轴上处的质点的振动图像，质点的平衡位置位于轴上处。下列说法正确的是( )
A. 这列波的传播速度大小为
B. 这列波沿轴正方向传播
C. 时刻，质点位于处
D. 时刻，质点位于波峰
10.如图所示，等腰直角的三个顶点分别固定一条垂直三角形平面且足够长的通电直导线，三条导线长度相同，导线内均通有恒定电流。设定通电直导线在周围产生的磁场的磁感应强度大小式中为磁场中某点到通电直导线的距离，为正值常数，为导线中的电流强度。已知，、两处导线中的电流大小均为方向均垂直三角形平面向里，处导线所受安培力大小为，方向垂直向左，则( )
A. 处导线中的电流大小为
B. 处导线中的电流大小为
C. 处导线所受安培力大小为
D. 处导线所受安培力大小为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组利用双缝干涉实验测量“某单色光的波长”，所用实验装置如图所示。
将实验仪器正确安装在光具座上。关于图中甲、乙两处安装的器材，下列说法正确的是______填正确答案标号。
A.甲处为双缝，乙处为单缝
B.甲处为单缝，乙处为双缝
在观察到干涉图样后，转动手轮，当分划板的中心刻线对准亮条纹中心时，手轮上的读数如图所示，则其读数为______。
若双缝间距为，双缝到屏的距离为，测得第条暗条纹中心到第条暗条纹中心的距离为，则该单色光的波长 ______用、、、表示。
12.图是利用气体压强传感器探究“一定质量的理想气体在温度不变时，其压强与体积的关系”的实验装置。主要实验步骤如下：
把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器通过一段软橡胶管与气体压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
移动活塞，记录注射器的刻度值，以及对应计算机显示的气体压强值；
用图像处理实验数据。
要使图像为线性关系，则是______选填“”或“”。
为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是______多选，填正确答案标号。
A.在注射器活塞上涂润滑油
B.移动活塞要缓慢
C.不得用手握住注射器封闭气体部分
如果实验操作规范且正确，但是由于软橡胶管内气体体积的影响，题图中正确的图像应该是______选填“”“”或“”。
四、计算题：本大题共3小题，共41分。
13.如图所示，某透明均质玻璃棱镜的截面为直角，，，。一单色细光束从边上的中点处，沿平行方向由真空中射入该玻璃棱镜。已知该玻璃棱镜对该光束的折射率为，光在真空中的传播速度为。
求该光束从点入射时的折射角；
求该光束从点入射至到达边所经过的时间，并分析判断该光束能否从边射出。
14.某小型水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为。水电站到用户要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为，输电线上损失的功率为发电机输出功率的，用户所需电压为。
求输电线上的电流大小；
远距离输电所采用的变压器为理想变压器，求升压、降压变压器各自的原、副线圈匝数之比。
15.如图所示，纸面内有两个半径分别为、的同心圆，半径为的圆形区域Ⅰ内充满垂直纸面、磁感应强度大小为的匀强磁场，两同心圆之间的圆环区域Ⅱ内充满垂直纸面、磁感应强度大小为的匀强磁场，区域Ⅰ与区域Ⅱ的磁场方向图中均未画出相反，半径为的圆边界为绝缘圆弧壁。时刻，一比荷为的带正电粒子，以大小为的速度，从圆心处水平向右射出。已知粒子与圆弧壁碰撞前、后，沿圆弧切线方向的速度大小和方向均不变，沿其法线方向的速度大小不变、方向反向。不计粒子重力，粒子与圆弧壁碰撞后电量不变，忽略边缘效应，求：
该粒子分别在区域Ⅰ和区域Ⅱ中做匀速圆周运动的半径和周期；
到时间段内，该粒子运动的总路程；
时刻，该粒子的速度方向与时刻其速度方向的夹角。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.解：画出光在边的折射如图

根据几何关系可知入射角为，根据折射定律有
解得
根据几何关系可知光程为，光速为
传播时间为
解得
全反射的临界角满足
光在边的入射角为，有
则光在边可以发生全反射，光不能从射出。
答：该光束从点入射时的折射角；
该光束从点入射至到达边所经过的时间，不能从边射出。
14.解：由题意可知输电线上损失的功率：
设输电线上的电流为，则，其中
代入数据可得：
设升压变压器原、副线圈的电压分别为，，则
理想变压器输入功率等于输出功率，则有：，可得
则升压变压器原、副线圈的匝数比：
降压变压器原线圈的电压：
降压变压器副线圈的电压：
则降压变压器原、副线圈的匝数比：
答：输电线上的电流大小为；
远距离输电所采用的变压器为理想变压器，升压、降压变压器各自的原、副线圈匝数之比分别为、。
15.解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
则粒子分别在区域和区域Ⅱ中做匀速圆周运动的半径为
，
粒子在磁场中运动的周期为
则粒子分别在区域和区域Ⅱ中做匀速圆周运动的周期为
，
设区域的磁场向外，画出粒子在一个周期的运动图像如图
一个循环用时
解得
一个循环的路程为
解得
根据题意可知
总路程为
解得
根据左手定则及粒子运动的重复性可知粒子在时刻的速度如图
根据几何关系可知，该粒子的速度方向与时刻其速度方向的夹角为。
答：该粒子分别在区域Ⅰ和区域Ⅱ中做匀速圆周运动的半径为，、周期为，；
该粒子运动的总路程；
该粒子的速度方向与时刻其速度方向的夹角为。
第1页，共1页