辽宁省辽西重点高中2024-2025学年高二下学期7月期末考试 物理（含解析）

这是一份辽宁省辽西重点高中2024-2025学年高二下学期7月期末考试 物理（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．为推动电动汽车行业的发展，如何改善电池性能是十分重要的一个研究方向。其中锂离子电池具有高能量密度、使用寿命长、环境影响小等特点。电池的能量密度，通常指电池单位质量所能够释放的能量。电池的能量密度用国际单位制的基本单位符号表述正确的是（ ）
A．J/kgB．W/kgC．m²/s²D．m³/s
2．如图，汽车以恒定功率在水平路面上匀速行驶，当保持原有功率由水平路面驶上斜坡路面后，速度逐渐减小，设由路面造成的阻力大小恒定，则汽车在上坡过程中（ ）
A．牵引力增大，加速度增大
B．牵引力增大，机械能不变
C．加速度减小，机械能增加
D．牵引力减小，加速度减小
3．我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。一款车型装配了10块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是120A·h，输出电压为48V，该车型采用充电电压为300V的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为8h。已知该车型电动机额定电压为48V，额定功率为1.2kW，则下列说法不正确的是（ ）
A．电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A
B．刀片电池充满电时能储存57600J的能
C．电池充满电后最多能供电动机正常工作48h
D．快充充电桩的平均充电电流为30A
4．如图所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源U，原、副线圈的匝数比为4∶1，副线圈接一个规格为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈输入电压的有效值为
B．副线圈中电流的有效值为0.5A
C．原线圈中电流的有效值为2A
D．原线圈的输入功率为12W
5．在恒温容器内的水中，让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气，球内气体（可视为理想气体）温度不变，则气球上升过程中，球内气体（ ）
A．对外做功，内能不变B．向外放热，内能减少
C．分子的平均动能变小D．吸收的热量等于内能的增加量
6．下列有关光现象的说法正确的是（ ）
A．拍摄水面下的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
D．光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的衍射原理来传递信息的
7．我国太阳探测科学试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ是氢原子分别由n=3、n=4能级向n=2能级跃迁产生的谱线（如图），则下列说法正确的是（ ）
A．Hα的光子动量大于Hβ的光子动量
B．Hα是由n=3能级向n=2能级跃迁产生的
C．Hβ的光子能使氢原子从基态跃迁到激发态
D．用同一装置做双缝干涉实验，Hβ的条纹间距比Hα的大
二、多选题
8．用光照射金属钠时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图像如图（a）所示，氢原子的能级图如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．金属钠的极限频率为
B．金属钠的逸出功约为2.29eV
C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
D．若用氢原子从能级跃迁到能级时辐射的光照射金属钠，将有光电子逸出
9．航天器返回地球的过程需要进行轨道调整。如图，航天器在轨道Ⅰ做匀速圆周运动，在P点变轨后进入椭圆轨道Ⅱ，Q是椭圆轨道的近地点。下列说法正确的是（ ）
A．航天器在P点要减速才能进入轨道Ⅱ
B．航天器在轨道Ⅱ的周期比在轨道Ⅰ的周期大
C．航天器在Q点的加速度大于在P点的加速度
D．航天器在轨道Ⅱ上的Q点的速度小于其在P点的速度
10．一定质量的理想气体的图像如图所示，气体状态经历A→B→C→D→A完成一次循环，其中AB为反比例曲线，下列说法正确的有（ ）
A．A→B过程，封闭气体分子平均动能不变
B．B→C过程，封闭气体从外界吸热
C．C→D过程，封闭气体对外界做的功为
D．封闭气体在一次循环过程中对外界做的功小于
三、实验题
11．利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：
待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9 Ω），电阻R0（阻值为3.0 Ω），电阻R1（阻值为3.0 Ω），电流表（量程为200 mA，内阻为），开关S。
实验步骤如下：
①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；
②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；
③以为纵坐标，R为横坐标，作－R图线（用直线拟合）；
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题：
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为 。
(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0 Ω时，电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表。答：① ，② 。
(3)在图（c）的坐标纸上描点并作图 ，根据图线求得斜率k＝ A－1·Ω－1，截距b＝ A－1。
(4)根据图线求得电源电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。
12．某小组研究平抛运动的实验装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从跑出点到落点的水平位移依次是x1，x2， x3，机械能的变化量依次为。
(1)若忽略空气阻力的影响，则_____
A． ，
B． ，
C． ，
D． ，
(2)做完上述试验后，该小组发现可利用平抛运动规律测量某桶装水电动抽水器（如图甲）的流量Q（单位时间流出水的体积）。
如图乙，为了方便测量，取下不锈钢出水管，用游标卡尺测量其外径D，读数为 cm。
(3)测完外径后，转动出水管至出水口水平，接通电源，待水流稳定后，用米尺测出管口到落点的高度差和管口到落点的水平距离，已知重力加速度，，则水流速度 m/s（保留两位有效数字）。
(4)已知出水管管壁的厚度为d，该抽水器的流量Q的表达式为 （用物理量D、d、v表示）。若根据测得的流量算出装满一杯水需要的时间总是比实际需要的时间短，可能的原因是 （写出一种即可）。
四、解答题
13．如图所示，间距为的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，有部分导轨处在垂直于导轨平面的有界匀强磁场中，磁场的边界线与导轨垂直，磁场的宽度为，质量均为的金属棒、垂直导轨放置，用长为的绝缘轻杆连接、，构成一个工字形框架。给工字形框架一水平向右、大小为的初速度，并且当棒进入磁场时对工字形框架施加一水平恒力，使得工字形框架保持匀速运动，当棒进入磁场后撤去力。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，、棒接入电路的电阻均为，不计导轨的电阻。求：
(1)匀强磁场的磁感应强度大小；
(2)工字形框架进入磁场的过程中，棒的电功率；
(3)要保证工字形框架穿过磁场的右边界，工字形框架的动能必须满足的条件。
14．关于飞机的运动，研究下列问题。
(1)质量为m的飞机在水平跑道上由静止开始做加速直线运动，当位移为x时速度为v。在此过程中，飞机受到的平均阻力为f，求牵引力对飞机做的功W。
(2)飞机准备起飞，在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动。跑道上存在这样一个位置，飞机一旦超过该位置就不能放弃起飞，否则将会冲出跑道。已知跑道的长度为L，飞机加速时加速度大小为，减速时最大加速度大小为。求该位置距起点的距离d。
(3)无风时，飞机以速率u水平向前匀速飞行，相当于气流以速率u相对飞机向后运动。气流掠过飞机机翼，方向改变，沿机翼向后下方运动，如图所示。请建立合理的物理模型，论证气流对机翼竖直向上的作用力大小F与u的关系满足，并确定的值。
15．如图所示，竖直放置的卡腰式圆柱形汽缸由a、b两部分组成，两部分高度均为，汽缸a的横截面积，汽缸b的横截面积是a的2倍，汽缸a的下端装有抽气筒。汽缸b中有光滑活塞（厚度不计），活塞质量为，活塞与汽缸间封闭性良好。初始状态活塞恰好在汽缸b的上端，现对汽缸进行缓慢抽气，共抽气22次，每次抽出气体的体积均为。温度保持不变，大气压强为。求：
（1）前10次抽气过程中汽缸b中的活塞对气体做的功；
（2）整个抽气过程结束后，汽缸内气体的压强；
（3）整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比。
参考答案
11．(1)
(2) 0.110 9.09
(3) 见解析图 1.0/0.96/0.97/0.98/0.99/1.01/1.02/1.03/1.04 6.0/5.9/6.1
(4) 3.0/2.9/3.1 1.0/0.7/0.8/0.9/1.1/1.2/1.3
12．(1)B
(2)0.71
(3)1.0
(4) D偏大或d偏小（或者是水流速度的测量值偏大，即测量h偏小或L偏大。）
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）工字形框架匀速进入磁场的过程中，棒切割磁感线产生的感应电动势
根据闭合回路欧姆定律可知，回路中的电流
棒受到的安培力
根据受力平衡有
解得
（2）工字形框架进入磁场的过程中，棒的电功率
解得
（3）由（1）知
设工字形框架恰好通过磁场右边界，以水平向右为正方向，工字形框架出磁场的过程，根据动量定理有
其中
又，，
联立可得
则工字形框架的动能
14．(1)
(2)
(3)论证见解析，
【详解】（1）根据动能定理
可得牵引力对飞机做的功
（2）加速过程，设起飞速度为，根据速度位移关系
减速过程，根据速度位移关系
联立解得
（3）在无风的情况下，飞机以速率u水平飞行时，相对飞机的气流速率也为u，并且气流掠过机翼改变方向，从而对机翼产生升力。根据升力公式，升力与气流的动量变化有关，根据动量定理
可得
又，
联立可得
又
可知
即
15．（1）30J；（2）1.24×105Pa；（3）72.4％
【详解】（1）由题意可知汽缸b的横截面积为
汽缸b的容积为
汽缸内气体的压强为
前10次抽气过程中抽出气体的体积为
小于汽缸b的容积，活塞还没有达到卡腰处，故前10次抽气过程均为等压变化。前10次抽气过程中汽缸b中的活塞对气体做功
（2）由题意得，a汽缸的容积
抽气20次后活塞恰达到卡腰处，汽缸内压强为
第21次抽气过程，根据玻意尔定律，有
解得
同理，第22次抽气过程，根据玻意尔定律，有
解得
（3）由理想气体密度方程得
整个抽气过程结束后剩余气体的质量与抽气体前气体的质量比
故整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比为
R/Ω
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
I/A
0.143
0.125
①
0.100
0.091
0.084
/A－1
6.99
8.00
②
10.0
11.0
11.9
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
B
A
C
B
ABD
AC
AD