江苏省部分高中2024-2025学年高二下学期期末迎考物理试卷（解析版）

这是一份江苏省部分高中2024-2025学年高二下学期期末迎考物理试卷（解析版），共19页。
1.本试卷共100分，考试用时75分钟。
2.答题前，考生务必将班级、姓名、学号写在密封线内。
一、单项选择题∶共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。
1. 月球车上利用衰变提供能量，衰变方程为，同时产生大量γ射线，已知比结合能为E1，的比结合能为E2，X的比结合能为E3，则（ ）
A. X是质子
B. 该反应释放的能量为
C. 月球上温度的变化会改变的衰变快慢
D. γ光子是原子核外电子由高能级向低能级跃迁时产生的
【答案】B
【解析】A．根据质量数守恒
X质量数为
238-234=4
根据电荷数守恒
X电荷数为
94-92=2
则X为粒子，故A错误；
B．该反应释放的能量为，故B正确；
C．半衰期是放射性元素固有的属性，与温度无关，所以月球上温度的变化不会改变的衰变快慢，故C错误；
D．γ光子是原子核受激发时产生的，故D错误。
故选B。
2. 关于下列各图说法正确的是（ ）
A. 图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体
B. 图乙中液体和管壁表现为不浸润
C. 图丙中，T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D. 图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
【答案】C
【解析】A．图甲中，实验现象表明材料具有各向同性，则说明薄板材料可能是多晶体，也有可能是非晶体，故A错误；
B．图乙中液体和管壁接触面中的附着层中的液体分子间表现为斥力效果，可知液体和管壁表现为浸润，故B错误；
C．图丙中，当温度升高时，分子速率较大的分子数占总分子数的百分比增大，可知T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图，故C正确；
D．图丁中，微粒越小，温度越高，布朗运动越明显，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越不明显，故D错误。
故选C。
3. 一不可伸长直导线垂直于匀强磁场B放置，通过电流I时导线受到的安培力为F，将该导线做成半圆环，圆环平面仍垂直于匀强磁场放置，如图所示，并保持安培力不变，则圆环中电流大小为（ ）

A. IB. C. D.
【答案】B
【解析】直导线在磁场中受力
半圆环导线在磁场中受力的有效长度是半圆环的直径长度，则
解得
故选B。
4. 如图所示，L为电感线圈，R为滑动变阻器，A1、A2是两个完全相同的灯泡。将R触头滑动至某一位置，闭合开关S，灯A1立即变亮，灯A2逐渐变亮，最终A2亮度更高。则（ ）
A. R连入电路的阻值与L的直流阻值相同
B. 闭合S瞬间，L中电流与变阻器R中电流相等
C. 断开S，A1立刻熄灭，A2逐渐熄灭
D. 断开S，A1闪亮后再逐渐熄灭，A2逐渐熄灭
【答案】D
【解析】A．已知最终A2亮度更高，则通过A2的电流更大，根据并联电路电压相等可知，R连入电路的阻值大于L的直流阻值，故A错误；
B．闭合S瞬间，L阻碍电流的增大，L中电流小于变阻器R中电流，故B错误；
CD．断开S，L阻碍电流的减小，L和变阻器R以及两灯泡构成回路，断开S瞬间该回路电流大小等于初始通过A2的电流，故A1闪亮，之后L的电流逐渐减小至零，则两灯逐渐熄灭，故C错误，D正确。
5. 某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，将配制好的油酸酒精溶液滴入撒好痱子粉的水盘，下列说法正确的是（ ）
A. 滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面
B. 为清晰显示油膜的边界，应滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉
C. 滴入油酸酒精溶液后，出现如图所示的图样是因为痱子粉撒得太少太薄
D. 配制好的油酸酒精溶液放置太久，会导致分子直径测量值偏小
【答案】D
【解析】A.滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应靠近水面，故A错误；
B.为清晰显示油膜的边界，应先撒上痱子粉再滴入油酸酒精溶液，故B错误；
C.由图可知油膜没有充分展开，说明水面上痱子粉撒得太多太厚。故C错误；
D.配制好的油酸酒精溶液放置太久，由于酒精挥发，则油酸酒精溶液的浓度会偏大，则在水面上散开时的面积会偏大，则根据
可知分子直径的测量值偏小。故D正确。
故选D。
6. 规定图甲LC振荡电路中逆时针方向的电流为正，M是电容器的上极板。从某时刻起记录图甲中的电流随时间变化的关系如图乙所示。则图像乙中的段对应电路甲中的（ ）
A. M板带正电
B. M板的带电量在变大
C. 线圈L中的磁场能在变大
D. 线圈L的自感电动势在变大
【答案】C
【解析】ABC．点时，电路中的电流为零，此时恰好反向充电完成，故到的过程中，电容器正在反向放电，根据题意结合图乙可知，此时电流为顺时针方向，则可知C板带正电，且C板的带电量在减小，电容器的电场能在减小，而线圈L中的磁场能在变大，故AB错误，C正确；
D．电流的变化率越小则线圈L的自感电动势越小，到的过程中，电流的变化率在逐渐减小，则可知线圈L的自感电动势在逐渐减小，故D错误。
故选C。
7. 某化工厂的排污管末端安装如图所示的电磁流量计。流量计处于方向竖直向下的匀强磁场中，其测量管由绝缘材料制成，长为直径为，左右两端开口，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极。当污水（含有大量的正、负离子）充满管口从左向右流经该测量管时，稳定后两端的电压为，显示仪器显示污水流量为（单位时间内排出的污水体积）下列说法正确的是（ ）
A. 匀强磁场的磁感应强度
B. 侧电势比侧电势低
C. 污水中离子浓度越高，显示仪器示数越大
D. 污水流量与成正比，与无关
【答案】A
【解析】ACD．流量
又因为电场力等于洛伦兹力，达到平衡时，电势差稳定，即
解得
U的大小与粒子浓度无关，所以流量
解得
故A正确，CD错误；
B．磁场方向竖直向下，由左手定则，污水中的正离子聚集到端，负离子聚集到端，侧电势比侧电势高，B错误；
故选A。
8. 如图所示，空间中分布着磁感应强度大小为B的匀强有界磁场，EF是其左边界，一面积为S的n匝圆形金属线框垂直于磁场放置，圆形线圈的圆心O在EF上，线圈电阻为R，若线框以角速度ω绕EF匀速转动，并从图示位置开始计时，则（ ）

A. 时，线框中的感应电流最大
B. 0到时间内，通过线框的电量为
C. 线框中产生的交变电动势的最大值为nBsω
D. 线框中产生的交变电动势的有效值为
【答案】D
【解析】A．当时，即时，线框回到图示位置，此时的感应电流最小，磁通量最大，A错误；
B．当，即时，线圈转到与图示垂直位置，此时磁通量为零，则0到时间内产生的感应电动势的平均值为
则0到时间内，通过线框的电量为
B错误；
C．线框中产生的交变电动势的最大值为
C错误；
D．线框中产生的交变电动势的有效值为
D正确。
故选D。
9. 如图所示，内壁光滑且导热性能良好的甲、乙两汽缸，用质量相同的活塞封闭相同质量的空气。环境温度升高后，两汽缸内气体（ ）

A. 分子的平均动能不同
B. 内能的增加量不同
C. 体积的增加量相同
D. 吸收的热量相同
【答案】D
【解析】A．导热性能良好的甲、乙两汽缸，环境温度升高后，两汽缸内气体温度与环境温度相同，分子的平均动能相同，故A错误；
B．两汽缸内气体温度与环境温度始终相同，内能的增加量相同，故B错误；
C．甲图气体压强
乙图气体压强
对甲图由理想气体状态方程得
对乙图由理想气体状态方程得
由于甲、乙两汽缸，用质量相同的活塞封闭相同质量的空气，所以
由，所以
所以体积的增加量不同，故C错误；
D．由，可知气体膨胀过程外界对气体做功相同，由热力学第一定律，可知吸收的热量相同，故D正确。
故选D。
10. 如图甲所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为150匝，副线圈匝数为1500匝，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为20Ω。降压变压器右侧电路中R1为一定值电阻，R2为滑动变阻器，则下列说法正确的是（ ）
A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B. 若升压变压器的输入功率为75kW，远距离输电线路损耗功率为9kW
C. 当滑片P向a端滑动时，电阻R1上的电压变小
D. 当滑片P向a端滑动时，输电线上的电流变大
【答案】D
【解析】A．由题图乙知交流电的周期为0.02s，所以频率为，故A错误：
B．由题图乙知，升压变压器输入端电压有效值为
若升压变压器的输入功率为75kW，则
根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系有
所以
所以远距离输电线路损耗功率
故B错误；
CD．对输电回路，有
根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系有
根据理想变压器原副线圈电流与匝数的关系有
对用电回路有
联立可得
当滑片向a端滑动时，R2减小，升压变压器副线圈两端电压U2不变，则I2、I4增大，电阻R1上的电压变大，故C错误，D正确。
故选D。
11. 电子感应加速器是利用感生电场加速电子的设备，主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，如图（a）所示（图中上部分为侧视图、下部分为俯视图）。当电磁铁线圈通入交变电流时，真空室中就会产生变化的磁场，而变化的磁场会产生感应电场，感应电场能够使电子做加速运动。若t=0时刻，电子枪放出一初速度可忽略的电子，电磁铁线圈通入如图（b）所示的交变电流，以图（a）中线圈标示方向为电流正方向，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电子在轨道中加速的驱动力是洛伦兹力
B. 在0~时间内，俯视图中真空室内的磁场方向为垂直纸面向外
C. 在0~时间内，从俯视图的视角判断电子沿顺时针方向做加速圆周运动
D. 在0~时间内，若电子未被引出轨道，则电子一直做加速圆周运动
【答案】B
【解析】A．电子所受感应电场力方向沿切线方向，电子在轨道中做加速圆周运动是由电场力驱动的，故A错误；
BC．在0~时间内，由安培定则可知电磁铁线圈中的电流产生向上的磁场，即磁场方向垂直纸面向外，这段时间电流增大，磁场向上增强，磁通量增大，根据楞次定律，可知线圈中会产生向下的感应磁场以阻碍原磁通量的增大，根据安培定则，可知感应电流的方向为顺时针，即为感应电场的方向，所以电子所受的电场力方向为逆时针，则从俯视图的视角判断电子沿逆时针方向做加速圆周运动，故B正确，C错误；
D．由上分析，可知在0~时间内，电子先沿逆时针做加速圆周运动。在~时间内，由图（b）可知，电流沿正方向减小，故其产生向上的磁场也减小，磁通量减小，根据楞次定律，可知线圈中会产生向上的感应磁场以阻碍原磁通量的减小，根据安培定则，可知感应电流的方向为逆时针，即为感应电场的方向，所以电子所受的电场力方向为顺时针，与速度的方向相反，故电子做减速圆周运动，故D错误。
故选B。
二、非选择题∶共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某同学设计如图甲装置探究气体压强与体积关系。注射器导热良好且外界环境温度保持不变，重力加速度为g，大气压强为，不计一切摩擦。实验步骤如下：
①测得注射器的柱塞的质量为；
②将注射器竖直固定，向上拉动柱塞一段距离后，用橡胶沙桶套堵住注射孔，封闭一定质量的理想气体；
③在注射器顶端放上沙桶，稳定后测出此时的气体体积V和沙桶（含沙）的总质量m；
④在沙桶依次添加适量沙子，多次重复实验；
⑤以m为纵轴，以为横轴，绘制图像如图乙A。
（1）实验中为了保持封闭气体的温度不变，采取的主要措施比较合理的是______；
A. 在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性
B. 推拉活塞时要缓慢
C. 不要用手直接握在注射器上
D. 实验前注射器内要吸入尽量多的空气
（2）用刻度尺测得注射器刻度上30mL到40mL的长度为1cm，注射器活塞的横截面积______；
（3）实验步骤③中，气体压强表达式______（用、g、S、m、表示）
（4）图乙A中纵轴截距为，则实验时当地的大气压强______（用a、、g、S表示）；
（5）接下来另一同学用该装置重做实验，得到的图像如图乙B，两同学实验操作均无误且选取的坐标标度相同，但两次图像斜率不同，可能的原因是______。
【答案】（1）BC （2）10 （3） （4） （5）封闭气体的质量不同
【解析】（1）A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油的目的是密封气体，不能保持封闭气体的温度不变，故A错误；
B．移动活塞应慢些，因为移动活塞时相当于对气体做功，如果太快，气体的温度会发生变化，故B正确；
C．手不能握住注射器，握住注射器会发生热传递，使气体的温度发生变化，故C正确；
D．只要封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验数据，故D错误。
故选BC。
（2）注射器活塞的横截面积为
（3）对活塞和沙桶，根据平衡条件
解得
（4）根据玻意耳定律可得
整理可得
所以，纵截距为
解得
（5）由表达式
斜率为
由于另一同学用该装置重做实验，故横截面积相同，斜率不同是由于的乘积不同，即封闭气体的质量不同。
13. 某种金属板受到一束频率为的紫外线照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的方向，速度大小也不相同。在右侧放置一个金属网。如果用导线将连起来，从射出的电子落到上便会沿导线返回，从而形成电流。现在不把直接相连，而按图示那样在之间加某一电压，当该电压大于时电流表中就没有电流。（已知普朗克常量为，电子电量为，质量为）则：
（1）被这束紫外线照射出的电子，最大速度是多少？
（2）金属板的逸出功多大？
【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据题意，由动能定理有
解得
（2）根据题意，由光电效应方程有
解得
14. 我国自主研发的094型战略核潜艇，使我国核威慑力量更加有效，被称为“镇国神器”。一个体积为V的简易核潜艇模型如图所示，当储水舱中的气体体积为、压强为时，核潜艇总体积的浸没在海水中。当核潜艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时，会吸入一定量的海水，使核潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态，此时储水舱上方气体的压强为。已知储水舱中的气体可视为理想气体，且气体温度不发生变化。求：
（1）进入储水舱的海水的体积；
（2）储水舱剩余气体与原有气体的质量之比k。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设海水的密度为，由平衡条件得
解得
（2）由玻意耳定律得
储水舱剩余气体的质量与原有气体的质量之比为
解得
15. 如图所示，xOy坐标系中内存在圆形有界匀强磁场，圆心在A点、半径为R，磁感应强度为B、方向垂直纸面向外。在x>R的区域存在沿y轴负方向的匀强电场，x轴上有无限长的收集板。原点O处有一离子源，它可向各个方向发射速率相同的同种离子。沿y轴正方向发射的离子经磁场从P点射出后，在电场中落到收集板上的Q点。已知离子质量为m、带电量为，P、Q两点坐标分别为、，离子重力不计，落到收集板后不反弹，求：
（1）离子的发射速率；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）沿与y轴正方向均成30°角发射的离子1、离子2落到收集板上的间隔距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据题意作出离子的运动轨迹
离子在磁场中做匀速圆周运动
根据几何关系有
解得
（2）P→Q离子做类平抛运动，则
加速度为
解得
（3）因为，离子1和离子2射出圆形磁场时，速度方向都沿x轴正方向。进入电场后都做类平抛运动。离子1做类平抛运动，在y轴方向有
离子1做类平抛运动在x轴方向的位移
离子2做类平抛运动，在y轴方向有
离子2做类平抛运动在x轴方向的位移
由于离子1和离子2都是进入电场后才开始做类平抛运动的，离子1、离子2落到收集板上的间隔距离为
16. 如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L，固定在同一水平面内，直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为L的圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为2m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放，求
（1）ab刚越过MP时产生的感应电动势大小；
（2）金属环刚开始运动时的加速度大小；
（3）为使ab在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置到MP的最小距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据题意可知，对金属棒ab由静止释放到刚越过MP过程中，由动能定理有
解得
则ab刚越过MP时产生的感应电动势大小为
（2）根据题意可知，金属环在导轨间两段圆弧并联接入电路中，轨道外侧的两端圆弧金属环被短路，由几何关系可得，每段圆弧的电阻为
可知，整个回路的总电阻为
ab刚越过MP时，通过ab的感应电流为
对金属环由牛顿第二定律有
解得
（3）根据题意，结合上述分析可知，金属环和金属棒ab所受的安培力等大反向，则系统的动量守恒，由于金属环做加速运动，金属棒做减速运动，为使ab在整个运动过程中不与金属环接触，则有当金属棒ab和金属环速度相等时，金属棒ab恰好追上金属环，设此时速度为，由动量守恒定律有
解得
对金属棒，由动量定理有
则有
设金属棒运动距离为，金属环运动的距离为，则有
联立解得
则金属环圆心初始位置到MP最小距离