四川省遂宁市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）

这是一份四川省遂宁市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。总分100分。考试时间75分钟。
第Ⅰ卷（选择题，满分46分）
一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题选项中仅有一项符合题意。）
1. 电磁波影响和改变我们的生产和生活。下列关于电磁波的说法，正确的是（ ）
A. 紫外线的波长比X射线的波长短
B. 5G信号比4G信号在真空中的传播速度快
C. 麦克斯韦预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在
D. 变化的电场（或磁场）产生的磁场（或电场）一定是变化的
【答案】C
【解析】A．根据电磁波谱，紫外线波长比X射线长，故A错误；
B．所有电磁波在真空中速度相同，均为光速c，故B错误；
C．麦克斯韦预言电磁波，赫兹实验证实其存在，故C正确；
D．均匀变化的电场（或磁场）会产生恒定磁场（或电场），故D错误。
故选C。
2. 下列四幅图片涉及的物理现象，说法正确的是（ ）
A. 甲图中肥皂泡呈球形，是因为受到重力作用
B. 乙图中玻璃管内的水银面呈凸形且低于管口，是水银与玻璃间浸润现象的表现
C. 丙图中挤压两个铅柱，它们能粘在一起，因为分子间存在斥力
D. 丁图中在一杯热水中滴入红墨水，热水很快变红，这是扩散现象
【答案】D
【解析】A．甲图中肥皂泡呈球形，是由于液体表面张力作用，使肥皂泡表面有收缩的趋势，从而呈球形，而不是因为受到重力作用，故A错误；
B．乙图中玻璃管内的水银面呈凸形且低于管口，这是水银与玻璃间不浸润现象的表现，若为浸润现象，液面应是凹形且高于管口，故B错误；
C．丙图中挤压两个铅柱，它们能粘在一起，是因为分子间存在引力，而不是斥力，故C错误；
D．丁图中在一杯热水中滴入红墨水，热水很快变红，这是红墨水分子在热水中做无规则运动，属于扩散现象，故D正确。
3. 下列情景均与光学知识相关，其说法正确的（ ）
A. 甲图中将单色光强度变为2倍，相邻亮条纹之间的距离也变为原来的2倍
B. 乙图中水里的气泡看起来很亮和荷叶上的水珠看起来很亮的主要成因相同
C. 丙图中利用偏振眼镜能观看立体电影，利用了两束光的干涉原理
D. 丁图中五颜六色的彩虹是光由空气中小水珠间隙衍射的结果
【答案】B
【解析】A．由条纹间距表达式可知，甲图中将单色光的强度变为2倍，亮条纹变亮，相邻亮条纹之间的距离不变，故A错误；
B．乙图中水里的气泡看起来很亮和荷叶上的水珠看起来很亮的主要原因都是光发生全反射，故B正确；
C．丙图中利用偏振眼镜能观看立体电影，利用了两束光的偏振原理，故C错误；
D．丁图中五颜六色的彩虹是光的色散（即光的折射）的结果，故D错误。
故选B。
4. 如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器T′的原、副线圈匝数分别为n3、n4，其中电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈两端接入一电压u=Umsinωt的交流电源，用户电阻为R（纯电阻），若用户消耗功率为P，输电线的总电阻为r，不考虑其他因素的影响，输电线上损失的电功率P损，下列说法错误的是（ ）
A. 电压表V的示数
B. 电流表A2示数
C. 电流表A1的示数
D. 接入的用户越多，输电线上损失的电压越大
【答案】C
【解析】A．由题目可知，原线圈两端电压最大值为Um，则有效值，设升压变压器原线圈电压为U1，副线圈电压为U2，根据理想变压器特性可知，则电压表V的示数，故A正确，不符合题意；
B．设输电线电流为I2，输电线的总电阻为r，由题已知输电线上损失的电功率，则，故B正确，不符合题意；
C．由功率关系可知，则，设原线圈电流为I1，根据理想变压器特性可知，则
由A选项可知
则
故C错误，符合题意；
D．根据远距离输电模型可知，最终用户负载越多，等效负载R越小，则输电线路电流I2越大，则输电损耗电压ΔU=I2r越大，故D正确，不符合题意；
故选C。
5. 在物理学中，理想气体是研究气体性质的一个物理模型。现有一定质量理想气体经历如图所示的变化过程，A→B过程是等温过程，B→C过程是绝热过程（气体与外界无热量交换）。下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程，气体放出热量
B. B→C过程，气体温度不变
C. A→B过程，气体分子平均动能增大
D. B→C过程，单位体积内气体分子数减小
【答案】D
【解析】A．A→B过程，气体的温度不变，内能不变。气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量，故A错误；
B．B→C过程，气体与外界没有热交换，既不吸收热量也不放出热量。气体体积增大，气体对外做功。根据热力学第一定律，气体的内能减小，气体的温度降低，故B错误；
C．A→B过程，气体的温度不变，气体的平均动能不变，故C错误；
D．B→C过程，气体的体积增大，单位体积内气体分子数减小，故D正确。
故选D。
6. 传感器在电工和电子技术中有着广泛的应用。下列有关传感器的说法，正确的是（ ）
A. 图甲中的电容式传感器可用于测定角度，其原理是当动片旋转角度变大时，电容器电容变小
B. 图乙为电容式加速度传感器系统装置。质量块左、右侧分别连接轻质弹簧、电介质，弹簧与电容器固定在外框上，当传感器由静止突然向左加速时，电容器处于放电状态
C. 图丙是一种通过电容传感器检测矿井中液面高低的仪器原理图，矿井水中掺杂有杂质，可视为导电液体，若G中有从b到a的电流，说明矿井出现渗水（h增加）
D. 图丁是动车上的烟雾报警装置，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，电源电动势和内阻恒定不变。车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。由此可知烟雾浓度增大时，的阻值增大
【答案】A
【解析】A．图甲是测θ大小的电容式传感器，原理是θ变化，引起正对面积变化，从而引起C变化，根据可知原理是当动片旋转角度变大时，正对面积减小，电容器电容变小，故A正确；
B．根据电容器的电容公式，当电介质插入极板间越深，即电介质增大，则电容器电容越大，当传感器由静止突然向左加速时，根据牛顿第二定律同向性可知质量块受到向左的弹簧拉力，则弹簧要伸长，电介质插入极板间越深，电容器电容越大，根据可知电荷量变大，电容器处于充电状态，故B错误；
C．若G中有从b到a的电流，可知电容器在放电，电容器电容减小，两极板之间的正对面积减小，说明矿井出现漏水（h减小），故C错误；
DN为定值电阻，当烟雾浓度增大时，N两端的电压增大，根据
则干路电流增大，根据
整个电路总电阻减小，则RM的阻值减小，故D错误。
故选A。
7. 匝数为N的正方形金属线框ABCD电阻为R，边长为L，AB边右侧有垂直于金属线框平面向里的匀强磁场区域（磁场区域足够大），磁感应强度大小为B。金属线框以AB边为转轴，以角速度匀速转动（转动方向如图所示），从图示位置为计时起点，则下列说法正确的是（ ）
A. 在时间内通过金属线框的电荷量为
B. 金属线框中产生的感应电动势的瞬时表达式为
C. 转动一圈金属线框中产生的焦耳热
D. 转动过程中，金属线框中电流的有效值
【答案】D
【解析】A．在时间内通过金属线框的电荷量为
故A错误；
B．根据题意可知，在和时间内，感应电动势的瞬时表达式为
在时间内，金属线框ABCD转至AB边左侧，不在磁场内，不切割磁感应线，无感应电动势产生。故B错误；
C．转动一圈金属线框中产生的焦耳热
故C错误；
D．根据有效值的定义，有
解得
故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。）
8. 在日常生活中有很多生活小常识可以用物理知识进行推理解释，以下说法正确的是（ ）
A. 用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量杯，若200滴溶液的体积是2mL，则1滴溶液中含有纯油酸小于
B. 物体吸收热量其内能一定增加
C. 某小学生给已经充满气的篮球打气时，气筒压下后反弹是由分子间的斥力造成的
D. 水黾被喻为“池塘中的溜冰者”，它能像溜冰运动员一样优雅地在水面跳跃和玩耍，是因为水的表面张力原因
【答案】AD
【解析】A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，一滴一滴地滴入小量杯，若200滴溶液的体积是2mL，则1滴溶液的体积为
则其中含有纯油酸小于，选项A正确；
B．物体吸收热量，若对外做功，则其内能不一定增加，选项B错误；
C．某小学生给已经充满气的篮球打气时，气筒压下后反弹是由于气体压强作用的缘故，与分子间的斥力无关，选项C错误；
D．水黾被喻为“池塘中的溜冰者”，它能像溜冰运动员一样优雅地在水面跳跃和玩耍，是因为水的表面张力原因，选项D正确。
故选AD。
9. 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数分别为n1和n2，在原线圈接入有效值为U0的正弦交流电，A1和A2是交流电流表，V1和V2是交流电压表（交流电流表、交流电压表均为理想电表，且使用过程中均不会超过量程）。A为理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无限大）定值电阻R1=R2=R0，R3为滑动变阻器，最大值满足题中要求。下列说法正确的是（ ）
A. S1、S2闭合，电压表的V1的示数
B. S1、S2闭合，调节R3使R3=R0时，R3的功率最大
C. S1断开，S2闭合时，当，Rx是R3接入电路的电阻时，变压器的输出功率最大
D. S1闭合，S2断开时，且P在b端时V1和V2示数相等
【答案】BC
【解析】A．S1、S2闭合，则R1和二极管均被短路，根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得
可得电压表的V1的示数，故A错误；
B．S1、S2闭合，R3的功率为
根据数学知识可知，当R3=R2=R0时，R3的功率最大，故B正确；
C．S1断开，S2闭合时，R1与原线圈串联，二极管被短路，将变压器与副线圈负载看成一个等效电阻，则有（Rx是R3接入电路的电阻）；则变压器的输出功率为
可知当R等=R1时，即时，变压器的输出功率最大，故C正确；
D．S1闭合，S2断开时，R1被短路，二极管串联在副线圈干路上，P在b端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，由电路图可知，V1示数等于副线圈输出电压，为；由于二极管的单向导电性，所以V2示数小于副线圈输出电压，即小于，故D错误。
故选BC。
10. 小张同学协助老师做光学实验，他在实验室发现一颗玻璃球甲和一块长方体玻璃砖乙，他用绿光束照射甲和乙，情形如下：
甲：如图所示，玻璃球的半径为R，绿光束平行于沿AB方向由B点入射玻璃球，经玻璃球内表面一次反射后恰能沿CD射出，CD、AB相互平行，且相距为；
乙：绿光束从长方体玻璃砖上表面入射的光路如图所示，当入射光与玻璃砖上表面所成角时，恰能在右侧面发生全反射，不考虑多次反射。
则以下说法中正确的是（ ）
A. 若换黄光平行于入射甲，仍要保证光线平行射回，则入射点须从B点顺时针移动少许
B. 若换紫光平行于入射甲，则射入玻璃珠的光有可能在球内表面发生全反射
C. 若换紫光按原方向入射乙的同一点，则射出玻璃砖的紫光可能与入射光平行
D. 甲和乙的材质一样
【答案】AC
【解析】A．在玻璃中的折射率，又因为
折射角一样，入射角需增大，故光线的入射点顺时针移动一点。故A正确；
B．经玻璃球内表面一次反射后恰能沿CD射出，表明绿光刚好能在出射界面发生全反射。根据紫光在玻璃中的折射率比绿光大，紫光二次入射到界面的入射角更小，根据光路的可逆性，不会发生全反射，故B错误；
C．若换紫光按原方向入射乙的同一点，因为紫光在乙中的折射率比绿光大，更容易发生全反射；经过两次全反射后，则射出玻璃砖的紫光可能与入射光平行，故C正确；
D．画出光路图，再根据几何关系求得
（如图甲）
，（如图乙）
解得，所以，甲和乙材质不一样。故D错误；
故选AC。
第Ⅱ卷（非选择题，满分54分）
注意事项：
1．请用0.5毫米黑色墨水签字笔在第Ⅱ卷答题卡上作答，不能答在此试卷上。
2．试卷中横线及框内注有“▲”的地方，是需要你在第Ⅱ卷答题卡上作答。
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分）
11. 某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×200”的匝数。
（1）关于变压器，下列说法正确的是____
A. 为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源
B. 变压器中铁芯是整块硅钢
C. 变压器的工作原理是互感现象
D. 变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
（2）左边线圈“0”和“1”接线柱接电源的同时，右边线圈接线柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”，上述探究右边线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是____
A. 等效法B. 控制变量法
C. 转换法D. 类比法
（3）如图乙所示，操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，左边线圈输入电压为U1=4V，匝数为n1=200匝，改变右边线圈匝数n2，测量右边线圈两端的电压U2，得到U2−n2图像如图丙所示，则可能正确的是图线____（选填“a”“b”或“c”）。
【答案】（1）C （2）B （3）c
【解析】（1）A．变压器改变的是交流电压，因此原线圈不能接低压直流电源，故A错误；
B．因为变压器的工作原理是电磁感应，如果变压器铁芯是用整块硅钢，则在电磁的作用下，会产生很大的涡流发热，当热量达到一定程度时，会损坏铁芯和线圈，故不能用整块硅钢，故B错误；
CD．变压器的工作原理是互感现象，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到传递磁场能的作用，而不是靠铁芯导电来传输电能，故C正确，D错误。
故选C。
（2）左边线圈“0”和“1”接线柱接电源的同时，右边线圈接线柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”，上述探究右边线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是控制变量法。
（3）操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，不能视作理想变压器，则有
即
故U2−n2图像斜率应满足
则可能正确的是图线c。
12. 在物理实验课上，小张利用智能压强计和带有刻度的透明塑料筒进行玻意耳定律的探究实验（如图）。透明塑料筒一端封闭，另一端有可自由滑动的活塞，活塞与筒壁间摩擦忽略不计，筒的横截面积。初始时，筒内封闭空气柱长度，智能压强计显示此时筒内气体压强，外界大气压强，且外界大气压强和环境温度保持恒定。
（1）缓慢拉动活塞，使空气柱体积逐渐增大，当空气柱长度变为时，根据玻意耳定律计算此时筒内气体的压强=____（计算结果保留一位小数）；
（2）每拉动一段距离后，等待压强计示数稳定，记录此时空气柱长度和对应的压强，计算出对应的体积V，重复以上步骤获取多组V和的数据，为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出____（选填“”或“”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成____比（选填“正”或“反”）。
（3）另一位同学在不同温度环境下，重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且＞。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是
A. B.
C. D.
（4）某同学参照步骤（1）做实验，唯独漏掉了“往活塞上涂油”的步骤，则实验结果测得的压强值____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】（1） （2） 反 （3）AC （4）偏大
【解析】（1）根据玻意耳定律
解得
（2）[1]因压强和体积满足，即，则为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出图像。
[2]对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
（3）AB．因＞，根据，则相同体积时，可知选项A正确，B错误；
CD．根据，则，因＞，则斜率较大的对应于T1，选项C正确，D错误；
故选AC。
（4）某同学参照步骤（1）做实验，唯独漏掉了“往活塞上涂油”的步骤，则当向外拉活塞时，则活塞向里漏气，气体的质量要变大，根据则所对应的气体压强变大，即实验结果测得的压强值偏大。
四、计算题（解题时需写出必要的文字说明和必要的步骤，13题10分，14题12分，15题16分，共38分。）
13. 老师傅常靠观察容器底部的漏水塞P来推测透明液体的深度，如图所示为截面是矩形的容器ABCD，其AB深度为24cm，BC长为32cm。容器中未装液体时，老师傅调整视线方向，刚好能同时观察到底部的B点和上边缘的D点。保持视线方向不变，容器中装满某种透明液体时，恰能观察到漏水塞P，长为14cm。
（1）求该透明液体的折射率；
（2）保持视线方向不变，当容器排掉一半液体时，老师傅恰能观察到底部B、P间离B最远的点Q（图中未画出），求BQ的长度。
【答案】（1） （2）7cm
【解析】（1）根据题意光路如图所示
由几何关系知
则
液体的折射率为
联立解得
（2）分析如图，易知Q点发出的光入射到液面的角度仍为r，如图所示
由几何关系
联立解得
14. 寒假期间，大学生小王计划从北方老家开车前往南方的学校。出发前，他使用胎压监测仪检测爱车轮胎，发现轮胎内封闭的理想气体在温度时，压强。小王的汽车使用的是规格为205/55R16的轮胎，经查阅资料得知，该型号轮胎在正常工作状态下，内部容积，且在一般的气压变化和温度波动范围内可近似认为保持不变。考虑到长途驾驶过程中轮胎温度和气压会发生变化，为保障行车安全，车辆使用手册建议轮胎气压应保持在之间（下面计算结果均保留一位小数）。
（1）小王驾车行驶到南方某城市时轮胎内气体温度升高到，若轮胎容积不变，求此时轮胎内气体的压强；
（2）小王发现此时轮胎内气体压强超出了车辆使用手册建议的范围，为将轮胎内气体压强调整为，在温度不变的情况下，他通过轮胎气门芯缓慢放气进行调整。假设放出的气体在、状态下，求需放出气体的体积；
（3）调整好气压后，小王继续驾车行驶。经过长时间的高速行驶，轮胎因与地面摩擦以及内部气体做功，温度进一步升高，压强变为，同时由于轮胎橡胶受热软化，其内部容积膨胀变为。求此时轮胎内气体的温度与初始温度之比。
【答案】（1） （2） （3）1.2
【解析】（1）轮胎容积不变，根据查理定律有
解得
（2）设轮胎内封闭气体压强为时，轮胎内部剩余体积和放出气体体积之和为，根据玻意耳定律有
则放出气体的体积
结合上述解得
（3）调整好气压后，温度进一步升高，压强变为，其内部容积膨胀变为时，根据理想气体状态方程有
解得
则有
15. 如图所示，绝缘水平面上固定有一足够长光滑平行金属导轨MN、PQ，导轨间距离为L，导轨右边NQ处接一电阻R，电阻R两端接入交流电压表（图中未画出），（交流电压表为理想电表，且使用过程中均不会超过量程）。空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的处（有一根长为L，质量为m，电阻为r的金属杆AB垂直于MN和PQ，其余电阻不计。垂直于MN和PQ）。在金属杆的中点处施加垂直于AB杆的沿水平方向的外力F，使金属杆AB以运动，v0和都为正且不变，选取向右为速度的正方向。
（1）从开始计时，写出t时刻金属杆运动的感应电动势和交流电压表的示数；
（2）从开始计时到金属杆第一次回到时外力F做的功；
（3）金属杆AB的加速度的表达式为（v0、都为正且不变）
①从到时间内，写出t时刻外力F的表达式；
②从到时间内，安培力的冲量大小为已知量，从到 时间内，外力F的冲量。
【答案】（1）， （2） （3）① ②
【解析】（1）由电磁感应定律感应电动势
解得
感应电动势的有效值为，交流电压表的示数为电阻R两端的电压，由欧姆定律
解得
（2）从开始计时到金属杆第一次回到时，外力F做的功等于电路产生的焦耳热
解得
（3）① t时刻，对金属杆由牛顿第二定律得，
解得
② 对金属杆时，金属杆的速度为
时
金属杆的速度为
从到时间内，外力F的冲量为，由动量定理得
解得