重庆市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）

这是一份重庆市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题（解析版），共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：共10题，共43分。
（一）单项选择题：共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 一定质量的理想气体在某一过程中，气体从外界吸收热量300J，气体对外界做功500J，则气体的内能（ ）
A. 增加300JB. 减少500J
C. 增加200JD. 减少200J
【答案】D
【解析】根据热力学第一定律ΔU=Q+W，其中Q=+300J，W=-500J。代入公式得ΔU=-200J，即内能减少200J。
2. 自然光在水面发生反射和折射，下列说法正确的是（ ）
A. 反射光不是偏振光，折射光是偏振光
B. 反射光是偏振光，折射光不是偏振光
C. 反射光和折射光都不是偏振光
D. 反射光和折射光都是偏振光
【答案】D
【解析】自然光在界面反射和折射时，反射光和折射光均为偏振光。
A．反射光为偏振光，折射光也为偏振光，A错误；
B．反射光为偏振光，折射光也为偏振光，B错误；
C．反射光和折射光均为偏振光，C错误；
D．反射光和折射光都是偏振光，D正确。
故选D。
3. 如题图所示，一细直导体棒放在倾角为θ、光滑绝缘的固定斜面上，棒内通有垂直纸面向外的恒定电流。在纸面内以导体棒截面中心O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，建立xOy平面直角坐标系。在棒所在区域内加一匀强磁场，以下四种磁场方向中：①沿x轴正方向，②沿x轴负方向，③沿y轴正方向，④沿y轴负方向，一定不能使该导体棒静止平衡的是（ ）
A. ①③B. ②④C. ②③D. ①④
【答案】C
【解析】若沿x轴正方向，导体棒受竖直向下的重力，竖直向上的安培力二力平衡则导体棒可以静止在斜面上；若沿x轴负方向，导体棒受竖直向下的重力，竖直向下的安培力和斜面对导体棒垂直斜面向上的支持力，这三个力的合外力不可能为零，故导体棒一定不会静止在斜面上；若沿y轴正方向，导体棒受竖直向下的重力，水平向左的安培力，无论斜面对导体棒弹力多大，都不可能使得合外力为零，故导体棒一定不会静止在斜面上；若沿y轴负方向，导体棒受竖直向下的重力，水平向右的安培力以及斜面对导体棒弹力在这三个力的作用下，可能导体棒所受的合外力为零，故导体棒可能静止在斜面上，则一定不能平衡的是②③。
故选C。
4. 某交流电的电压u随时间t变化的关系图像如题图所示（其中已知），则该交流电的电压有效值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】若将该交流电加在一阻值为R的定值电阻两端，根据焦耳热相等有
解得该交流电的电压有效值。
5. 某均匀介质中相距15m的两端，分别安装由同一发生器带动的两个相同且可视为质点的振动器。两个振动器连续发出波长为5m的简谐横波，则在这两个振动器之间连线上（不含端点），振动加强点的个数为（ ）
A. 7B. 5C. 3D. 1
【答案】B
【解析】两同相波源形成的振动加强点需满足波程差为波长整数倍，即（为整数）
两波源间距，波长。连线上任一点到两波源的距离差为，需满足
解得时，；时，或；时，或。
以上均满足，共5个点。
故选B。
6. 如题图所示，重庆某中学教室的地磁场的磁感应强度大小为B，方向与处于竖直平面的单匝矩形闭合金属线框平面之间的夹角为θ。已知该线框的总电阻为R、面积为S。现将该线框以水平底边为轴、从竖直平面顺时针转至水平面，则该过程中，通过该线框金属横截面的电荷量为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由法拉第电磁感应定律有
由欧姆定律有回路中的电流为
根据电流的定义可知
联立解得通过的电荷量为
转动过程中，通过线框平面的磁通量先减小后增大，由楞次定律知，通过线框金属横截面的电流方向不变，因此通过金属横截面的电荷量
解得，C正确。
故选C。
7. 如题图所示，圆环区域内（含边界）充满垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），圆环内侧半径为r，外侧半径为R。一比荷为k的带电粒子从圆心O处以大小为v的速度沿径向运动，粒子重力不计。要使该粒子进入圆环区域后不能从外侧离开，则圆环区域内匀强磁场的磁感应强度大小至少为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设磁场的磁感应强度大小至少为，该粒子在磁场中做匀速圆周运动的最大半径为，要使粒子进入圆环区域后不能从外侧离开，由洛伦兹力提供向心力有
根据几何关系可得
其中
联立解得
故选A。
（二）多项选择题：共3题，每题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 某教室里，在竖直平面内做简谐运动的甲、乙两个单摆，摆长和摆角均相同，摆球质量不同。则这两个单摆运动过程中，相同的是（ ）
A. 周期B. 振幅C. 最大速度大小D. 机械能
【答案】ABC
【解析】A．同一教室内重力加速度相同，又两单摆摆长相同，由可得，这两个单摆的周期相同，故A正确；
B．摆长和摆角均相同，可知振幅相同，故B正确；
C．由，可得，可知最大速度大小相同，故C正确；
D．摆球质量不同，因此机械能不同，故D错误。
故选ABC。
9. 题图1为某LC振荡电路，题图2是该电路中电容器a、b两极板间的电压随时间t变化的关系图像。则下列说法正确的是（ ）
A. 内，电容器不断充电
B. 内，该电路中的电流值不断变小
C. 时刻，该电路中的磁场能最大
D. 时刻，电容器的电场能最大
【答案】AD
【解析】A．内电容器两极板电势差逐渐增加，电容器充电，故A正确；
B．内电容器放电，该电路中的电流值不断变大，故B错误；
CD．时刻，电容器两端的电压最大，电场能最大，磁场能为零，故C错误，D正确；
故选AD。
10. 如题图所示，理想变压器原线圈连接输出电压有效值恒定的交变电源，定值电阻R1=R2=R3=R。开关S闭合且电路稳定后，与闭合前相比（ ）
A. R1的电功率增大B. R1的电功率减小
C. R2的电功率增大D. R2的电功率减小
【答案】AD
【解析】AB．设交变电源的输出电压有效值为U0，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。开关S闭合前，通过原、副线圈的电流分别为I1、I2，则
又因为
联立解得
开关S闭合后，通过原线圈电流为，同理可得
可知
根据
可知R1的电功率增大，故A正确，B错误；
CD．根据
可知（因为）
可得
则R2的电功率
即R2的电功率减小，故C错误，D正确。
故选AD。
二、非选择题：共5题，共57分。
11. 某同学用“插针法”测定一均质玻璃砖对某单色光的折射率。一细束单色光从空气中射入该玻璃砖，AB、CD分别是玻璃砖的两个界面。进行正确的实验操作后，在白纸上记录了、、、四枚大头针的位置，如题图所示。
（1）请在题图中作出该单色光从AB界面入射时的折射光线，并标出对应的入射角α和折射角β______。
（2）该玻璃砖对该单色光的折射率计算式为n=______。（用α和β表示）
【答案】（1）见解析 （2）
【解析】（1）由、确定最终折射光线，由、确定入射光线，将两光线延长与玻璃界面相交，确定入射点，连接两入射点，确定第一次折射时的折射光线，如图所示
（2）根据折射率的定义式有
12. 某学习小组进行“利用热敏电阻制作温度表”的实验。所用热敏电阻的阻值与温度t（单位：℃）之间的关系为：。电流表为毫安表，量程为0~15mA，内阻，其刻度盘如题图1所示。电源是一节干电池，电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω。S为开关，按照题图2所示电路图连接各元件。
（1）在毫安表的________mA处标记为温度100℃，________mA处标记为温度0℃。
（2）改装后的温度表的刻度________（选填“均匀”或“不均匀”）。
（3）如果该干电池使用较长时间后，其电动势减小、内阻增大，则使用改装后的温度表测得的温度比真实温度________（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）3 15 （2）不均匀 （3）偏大
【解析】（1）[1]由知，当t=100℃时，此时电路中电流
[2]同理当t=0℃时，电流
（2）因为电流
因I-t是非线性关系，则改装后的温度表的刻度是不均匀的。
（3）若干电池电动势减小、内阻增大，则电路中的电流偏小，对应测得的温度偏大。
13. 如题图所示，一长为1m、左端封闭、右端开口的细直玻璃管水平放置，管内用长为25cm的水银柱，封闭了长为50cm的理想气体，整个系统静止。玻璃管导热性能良好，外界大气压始终为75cmHg，环境温度保持不变。现将该玻璃管缓慢逆时针旋转至竖直且开口向上，求它竖直且开口向上时，管内封闭气体的：
（1）压强；
（2）气柱长度。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）竖直放置时，管内封闭气体的压强：
（2）设该玻璃管的底面积为S，水平、竖直放置时管内封闭气体的气柱长度分别为、
水平放置时，，其中
竖直放置时，
由玻意耳定律可得
解得
14. 如题图所示，足够大的光滑绝缘水平面内有一质量为m、总电阻为R且粗细均匀的单匝正方形闭合金属线圈abcd，其右侧是一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的有界匀强磁场，磁场边界、平行且间距大于线圈边长。t=0时刻，该线圈沿垂直方向以速度从左侧进入磁场，最后ab边恰好离开边界。整个过程中，线圈无形变，cd边始终与磁场边界平行，空气阻力忽略不计。求：
（1）该线圈穿越磁场过程中，ab边产生的焦耳热；
（2）该线圈的边长；
（3）cd边刚穿出边界时，该线圈的加速度。
【答案】（1） （2） （3）；方向水平向左
【解析】（1）该线圈穿越磁场的过程中，由能量守恒定律可知，线圈中产生的焦耳热
因此ab边产生的焦耳热
（2）设该正方形线圈的边长为L，ab边进入磁场时该线圈的速度大小为；进入磁场过程中，设时刻，线圈的速度大小为、加速度大小为
由牛顿第二定律有
且
可得
又
解得
穿出磁场过程中，同理可得
联立解得
（3）由（2）可知，cd边刚穿出边界时，该线圈所受安培力大小
该线圈运动的加速度
联立解得
，方向水平向左。
15. 如题图所示，空间分布着水平方向的条形匀强磁场，磁场区域在竖直方向足够长，相邻两磁场区域内磁场的磁感应强度大小均为B、方向相反，各竖直边界上的磁场与其左侧相邻的磁场相同。从左至右，各个磁场区域的宽度依次为，，，，…，，其大小关系满足：（其中n=0，1，2，3，…）。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以大小为的速度从整个磁场区域的左侧边界水平向右进入磁场，不计粒子重力，忽略边缘效应。求：
（1）该粒子第一次在宽度为第1个磁场区域中运动的时间；
（2）该粒子能够到达的整个磁场区域的最大宽度；
（3）该粒子从整个磁场区域左侧边界离开磁场的位置与刚开始进入磁场的位置的距离。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）设该粒子在磁场中运动的半径为R，根据
其中
解得
由分析知，该粒子第1次在第1个磁场中运动的轨迹如图所示
由几何关系可得
解得θ=30°
因此运动时间
（2）由分析知，该粒子在整个磁场区域中运动的轨迹如图所示
由圆周运动的对称性可知，该粒子在各磁场区域中运动的水平距离，在中
在中
在中
在中
中
在中
在中
由此可知，该粒子最远会到达磁场右边界，之后向左运动，因此，该粒子能够到达的整个磁场区域的最大宽度
（3）由（2）和分析可知，该粒子在各磁场区域中沿竖直方向运动的距离（以竖直向上为正方向），在中
在中
在中
在中
以此类推…可知，当该粒子最远运动到磁场右边界时，在竖直方向运动的总距离为
即有
解得
由对称性可知，该粒子从整个磁场区域左侧边界离开磁场时，与刚开始进入磁场的位置之间的距离