重庆市育才中学2023-2024学年高二下学期期末复习物理（二）试题（Word版附解析）

这是一份重庆市育才中学2023-2024学年高二下学期期末复习物理（二）试题（Word版附解析），文件包含重庆市育才中学校2023-2024学年高二下学期期末复习物理试题二Word版含解析docx、重庆市育才中学校2023-2024学年高二下学期期末复习物理试题二Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求）
1. 关于机械波的描述，下列说法正确的是（ ）
A. 当两列波发生干涉时，如果两列波的波峰在某点相遇，则该处质点的位移始终最大
B. 当机械波发生反射时，其频率不变，波长、波速均发生变化
C. 测速雷达向行进中的车辆发射频率已知的超声波同时测量反射波的频率，根据反射波的频率变化的多少就能得到车辆的速度，这利用的是多普勒效应
D. 波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时波长越小衍射越明显
【答案】C
【解析】
【详解】A．如果两列波的波峰在某点相遇，振动总是加强，但质点的位移有时最大，有时为0，故A错误；
B．波发生反射是在同一种介质中，波的频率、波长和波速均不变，故B错误；
C．测速雷达向行进中的车辆发射频率已知的超声波，根据反射波的频率变化判断车速，这是利用了波的多普勒效应，故C正确；
D．波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时波长越长衍射越明显，故D错误。
故选C。
2. 如图所示为汽车的真空胎，胎内充入一定质量的理想空气，夜间由于气温降低，胎内的气体压强变低。假设此过程胎内气体的体积不变且不漏气，与白天相比，夜间轮胎内的气体（ ）
A. 单位体积内分子的个数更少
B. 单位时间碰撞胎内壁单位面积的分子数不变
C. 分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
D. 速率大的分子占比变少，分子平均速率变小
【答案】D
【解析】
【详解】A．轮胎内气体体积不变，气体质量不变，则单位体积内分子的个数不变，故A错误；
B．由于胎内气体体积不变，单位体积分子数不变，温度降低，分子平均速度降低，则单位时间碰撞胎内壁单位面积的分子数减少，故B错误；
C．由于胎内压强变低，体积不变，单位体积分子数不变，则分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，故C错误；
D．由于温度降低，则分子内能减小，分子平均速率变小，速率大的分子占比变少，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点b从时刻开始计时的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A 该简谐横波沿x轴负方向传播
B. 再经过质点a通过的路程为
C. 该简谐横波波速
D. 该波与频率为简谐横波相遇时，能形成稳定的干涉图样
【答案】C
【解析】
【详解】A．在t时刻，由图乙可知，质点b速度沿y轴负方向，根据“上坡下”规律可知，该简谐横波沿x轴正方向传播，故A错误；
BC．由图甲可知波长为

由图乙可知周期为
波速为
由于
则质点a通过的路程为
故B错误，C正确；
D．该波的频率为
两波的频率不同，相互叠加时波上各个质点的振幅是随时间而变化的，没有振动总是加强或减弱的区域，因而不能产生稳定的干涉现象，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法中正确的是（ ）
A. 用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B. 用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是不均匀的
C. 两束光在水中的传播过程中，a光的速度较小
D. 若两束光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角的过程中水面上首先消失的是a光
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图中也可以看出，光线a偏折的程度小一些，故a的折射率小，根据折射率与光的频率的关系可知，a光的频率小，根据可知，a的波长大；根据双缝干涉的公式可知，用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，A正确；
B．根据双缝干涉的特点可知，用a、b光分别做双缝干涉时它们的干涉条纹宽度都是均匀的，B错误；
C．根据可知，折射率小的a光在水中的速度大，C错误；
D．根据全反射临界角公式可知，若两束光以相同入射角从水射向空气，a光的折射率小，临界角大，在不断增大入射角的过程中水面上首先消失的是b光，D错误。
故选A。
5. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d再回到状态a的过程，a→b是温度为T1的等温过程，c→d是温度为T2的等温过程，b→c和d→a为绝热过程（气体与外界无热量交换），这就是著名的“卡诺循环”。卡诺循环构建了从单一热源吸收热量用来做功的理想过程，符合卡诺循环的热机的效率为。下列说法正确的是（ ）
A. a→b过程气体对外界做功且吸收热量
B. b→c过程气体对外做的功小于气体内能的减少量
C. c→d过程单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
D. 由卡诺循环可知热机效率可能达到100%
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．a→b过程为等温过程，温度不变，气体的内能不变，气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故A正确；
B．b→c过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，根据热力学第一定律可知b→c过程气体对外做的功等于气体内能的减少量，故B错误；
C．c→d为等温过程，压强变大，体积减小，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变大说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误；
D．热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，并且还存在热量损失，机械效率不可能达到100%，故D错误。
故选A。
6. 一电阻R=10Ω的单匝闭合线框处于变化的磁场中，在一个周期内穿过线框的磁通量Φ随时间t的变化情况如图所示，已知图中的曲线部分按正弦规律变化，取，则下列说法正确的是（ ）
A. 线框中电流的有效值为B. 线框中电流的有效值为
C. 线框中电流的有效值为D. 线框中电流的有效值为
【答案】B
【解析】
【详解】内磁通量按正弦规律变化，则此时等效的正弦交流电周期为
则产生正弦交流电的最大值
时间内根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小为
时间内根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小为
由交流电有效值的定义可求
解得
则电流有效值为
故选B
7. 如图所示，相距为的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻，其余电路电阻都不计，匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小为。现将质量为的导体棒由静止释放，当棒下滑到稳定状态时，速度为，下列说法错误的是（ ）
A. 导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动
B. 当导体棒速度达到时加速度大小为
C. 导体棒的端电势比端电势高
D. 导体棒达到稳定状态后，电阻产生的焦耳热等于重力所做的功
【答案】C
【解析】
【详解】A．金属棒下滑过程中根据牛顿第二定律可得
又由闭合电路欧姆定律
导体棒的电动势
求得
由此可知，速度增大、加速度减小，所以导体棒达到稳定状态前做加速度减少的加速运动，A正确；
B．由A分析可得，当速度为时加速度为零，即
当导体棒速度达到时，加速度
＝
B正确；
C．根据右手定则可得金属棒中的电流方向a→b，由于金属棒为电源，所以b端电势高，C错误；
D．导体棒达到稳定状态后，根据能量守恒定律可得，电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功，D正确。
故选C。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分，每小题有两个或两个以上选项符合题目要求，全都选对的5分，选不全得3分，有选错或不选错得0分）
8. 如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间．现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A，C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置．图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻（g取10m/s2）．下列说法正确的是（ ）
A. 单摆的摆长为0.2m
B. 小球的质量为0.05kg
C. 小球在最低点的速度大约为0.258m/s
D. 小球运动到B点时回复力为0
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据周期公式
根据图像
解得
A错误；
BC．小球在最高点时
小球在最低点时
从最高点到最低点根据机械能守恒定律
解得
B正确，C错误；
D．小球运动的到B点时回复力为0，D正确。
故选BD。
9. 一个电阻为R的单匝闭合矩形线框，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. t=0时刻，线框平面与磁感线垂直
B. 时刻，线框中的电流为零
C. 转一个周期线框的感应电动势有效值为
D. 从t=0时刻转过60°的过程中，通过线框某截面的电荷量为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图可知t=0时刻，磁通量为零，说明线框平面与磁感线平行，故A错误；
B．由图可知时刻，磁通量为零，但是磁通量的变化率最大，所以该时刻的电动势最大，线框中的电流最大，故B错误；
C．线框感应电动势的最大值为
所以有效值为
故C正确；
D．通过线框某截面的电荷量为
故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是（、k是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好。金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为，电阻R两端的电压为，感应电流的功率为P，它们随时间t变化图像可能正确的有（ ）
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势
环路电流
即
安培力方向水平向左，即
则
R两端电压
即
感应电流功率
即
分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得
加速度
因为金属棒从静止出发，所以
且
，
加速度方向水平向右。
AC．若
，
即
金属棒水平向右做匀加速直线运动。有
说明
即
，，，
A正确，C错误；
B．若
随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，B选项；
D．若
随v增大而减小，即a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，D正确。
故选ABD。
三、实验探究题（本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分）
11. “流光”兴趣小组的同学利用如图甲所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。
（1）实验过程中，在光屏上得到了明暗相间的红色条纹，则下列说法正确的是________。
A. 若取下滤光片，则在屏上可得到明暗相间的白色条纹
B. 仅将红色滤光片换成绿色滤光片，条纹间距将变大
C. 若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则该同学可以换用两缝间距更大的双缝
D. 若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则该同学可以减小单缝到双缝的距离
（2）已知实验过程中观察到分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如图乙所示，此时手轮的读数x＝________mm。
（3）测得双缝到光屏之间的距离为L，双缝之间的距离为d，第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为，则该红色光的波长λ＝________。（用L、d、表示）
【答案】（1）C （2）11.1
（3）
【解析】
【小问1详解】
A．若取下滤光片后，入射光为白光，则在屏上可得到彩色条纹，故A错误；
B．红光的波长大于绿光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式可知条纹间距将变小，故B错误；
C．根据双缝干涉条纹间距公式可知，换用间距更大的双缝，条纹间距将变小，且镜中观察到的条纹个数会增加，故C正确；
D．减小单缝到双缝的距离，条纹间距不变，故D错误。
故选C。
【小问2详解】
手轮的读数
【小问3详解】
根据双缝干涉条纹间距公式结合题中条件有
则
12. 在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：
A：小灯泡“2.5V，0.2A”B：电流表0-0.6A-3A（内阻约0.5Ω）
C：电压表0~3V，0~15V（内阻分别约为10kΩ与50kΩ）
D：滑线变阻器“2A，10Ω”E：电源（两节干电池）
F：开关一个，导线若干
(1)在实验时某同学采用了如上图所示的实物电路，则具体实验操作前该电路需改进的地方有______。
(2)在改正电路需改进之处后，该同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑线变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.80V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材测量了该电源电动势和内阻，电路图如图，实验数据如下：
该同学已经在坐标纸上标上测量各个点，画出了电源的U—I图线，由图线可得E=______V，电源内阻为r=______Ω（结果均保留3位有效数字）
(3)描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如该同学所猜测？______（填“是”或“否”）。
(4)由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A，试通过分析说明只能达到1.80V的原因。_____。
【答案】 ①. 滑片应在最左端，电流表量程应为0.6A，安培表应外接 ②. 2.60V ③. 2.36Ω ④. 否 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]小灯泡内阻很小，约为几欧姆到十几欧姆，而电压表内阻很大，约为几千欧到几万欧姆，灯泡电阻远小于电压表内阻，实验时电流表应采用外接法而不是采用内接法；电源电动势约为3V，灯泡电阻约为几欧姆左右，电路最大电流不会超过0.6A，电流表应选0.6A量程而不是选择3A量程；由图可知，滑动变阻器采用分压接法，闭合开关前，为保护电路，滑片应置于左端，不能放在右端。
(2)[2]由图象可知，图象与纵轴的交点坐标值为2.60，则电源电动势E＝2.60V。
[3] 电源内阻
(3)[4]由图象可知电源电动势E＝2.60V，说明该同学猜测错误。
(4)[5]灯泡两端电压为1.8V时，灯泡电阻
分压支路小灯泡与电流表总内阻约为10欧姆，滑动变阻器最大阻值为10Ω，则滑动变阻器与分压支路并联电阻约为5欧姆
所以只能达到1.80V。
四、计算题（本题共3小题，共42分。13题12分，14题12分，15题18分。）
13. 某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图。一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的活塞密封在导热汽缸内，活塞厚度不计，质量，横截面积，开始时活塞距汽缸底部的高度为，缸内温度为。当环境温度上升，活塞缓慢上移，活塞上表面与a、b两触点恰好接触，报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为，，求：
（1）该报警装置的报警温度；
（2）若上述过程气体的内能增加12.96J，则气体吸收的热量Q为多少。

【答案】（1）500K；（2）17J
【解析】
【详解】（1）气体发生是等压变化，由气体实验定律
即
代入数据解得
（2）缸内气体压强
气体等压膨胀对外做功
由热力学第一定律得
代入数据
则气体吸热17J。
14. 某发电机输电电路的简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为S=0.25m2，匝数为100匝，电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=100πrad/s匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比1：20 ，降压变压器的副线圈接入若干“220V，100W”的灯泡，两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω，变压器均为理想变压器．当发电机输出功率为时，灯泡正常发光.求：
(1)电压表读数；
(2)输电线上损失的功率；
(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比.
【答案】(1)250V，（2）2000W，（3）240：:11
【解析】
【详解】（1）矩形闭合导体框ABCD在匀强磁场中转动时，产生的交流电的最大值为：
，
电压表读数为电压的有效值：
；
（2）发电机的输出电压为
，
升压变压器的输出电压：
当发电机输出功率为时，
则输电线上损失的功率为：
(3) 压变压器原线圈上点的电压为：
，
又由题意知，灯泡正常发光，所以
所以降压变压器原、副线圈的匝数之比为：
15. 如图甲所示，两足够长的光滑平行导轨固定在水平面内，处于磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接一定值电阻R。质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，与导轨始终接触良好。在金属棒的中点对棒施加一个平行于导轨的拉力，棒运动的速度v随时间t的变化规律如图乙所示的正弦曲线。已知在0~的过程中，通过定值电阻的电量为q；然后在时撒去拉力。其中v0已知， T 未知， 不计导轨的电阻。求：
（1）电阻R上的最大电压U；
（2）在0~的过程中，拉力所做的功W；
（3）撒去拉力后，金属棒的速度v随位置x变化的变化率k（取撤去拉力时棒的位置x=0）。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）当金属棒的速度最大时，棒中的感应电动势为
E=B0Lv0
回路中的电流
电阻上的电压为
（2）由于感应电动势为
类比与单匝线圈在磁场中转动产生的电动势，则的过程中，通过定值电阻的电量与线圈从中性面转过90°通过定值电阻的电量相同
，
则有
电动势的有效值为
在时间内，产生的焦耳热为
根据功能关系，有
解得
（3）撤去拉力时，对导体棒根据动量定理有
感应电流的平均值为
由于
解得
可知
U（V）
2.37
2.30
2.18
2.10
1.90
1.60
1.30
I（A）
0.11
0.14
0.18
0.21
029
0.42
0.56