安徽省部分学校2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题（A）

姓名 座位号 (在此卷上答题无效) 高二物理A (试卷满分：100分考试用时：75分钟) 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题 目的答案标号涂黑：非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内 作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：选择性必修一、选择性必修二和选择性必修三。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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.电子发射断层显像(PET)是一种先进的医疗成像技术，常利用氟F的放射性衰变来标记药物，从而 对人体内部器官进行成像。氟8F的半衰期约为110分钟，其衰变方程为F→80+X,以下关于该 衰变过程的说法正确的是 A.X为正电子e B.给氟8F施加高压，其半衰期会缩短 C.氟8F衰变时，释放能量，以质量数不守恒 D.若有100个氟8F原子核，经过220分钟后，大约还剩下25个未衰变 2.太阳能路灯在白天能将光能转化为电能并储存，其核心部件是利用光电效应原理工作的光伏电池板。 已知某光伏电池板材料的逸出功为W。,普朗克常量为h,真空中光速为c。已知太阳光中的蓝光（真 空中波长为A)可以使光伏电池板发生光电效应，下列说法正确的是 A.红光一定不能使该光伏电池板发生光电效应 B.蓝光照射光伏电池板，逸出光电子的初动能均为B,=h分。 C.中午太阳光光照强度大，逸出光电子最大初动能大 D.紫外线一定能使该光伏电池板发生光电效应 3.某商场为提升购物体验，引入了5G室内导航系统，通过发射特定频率的电磁波实现对顾客位置的精 准定位。已知该系统使用的电磁波频率高于4G网络。关于这些电磁波，下列说法正确的是 A.相比4G网络的电磁波，5G室内导航使用的电磁波更容易发生衍射现象 B.这些电磁波能在真空中传播，且传播速度随频率增大而增大 C.5G室内导航使用的电磁波可以发生偏振现象 D.麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 4.在工业生产中，为增强两块金属部件间的结合强度，常采用“扩散焊”技术：将两部件紧密贴合后，在 高温、高压环境下保持一段时间，使两金属界面处的原子相互渗透。关于该过程，下列说法正确的是 高二物理试题A 第1页（共6页） A.两金属原子能够相互渗透，说明分子间只有引力没有斥力 B.温度越高，金属原子的热运动越剧烈，越有利于扩散过程 C.扩散完成后，金属部件交界处的原子停止无规则运动 D.温度升高，所有金属原子动能均增大 5.一列简谐横波沿x轴传播，=0时刻部分波形图如图甲所示，此时质点M的振动方向沿y轴正方向。 经过0.6s,部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是 A.该波可能沿x轴负方向传播 B.该波的波速可能为10m/s C.0-0.6s质点M振动的路程一定为10cm 图甲 图乙 D.若此波遇到宽度为10m的障碍物，不能发生衍射现象 6.在水下同一竖直线上依次放置红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七个单色光点光源，从水面上方观察，看到的亮 光区域全部呈现白光。则下列说法正确的是 A.g为紫光 ·b ·c B.a光频率最大 d e C.a光在水面发生全反射的临界角最小 ·/ D.用相同装置做双缝干涉实验，α光相邻亮条纹间距最小 。g 7.光滑水平地面上，轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物块P连接，以弹簧原长位置为坐标原点0，水 平向右为正方向，从图甲所示位置开始计时，P的加速度随时间变化关系图像如图乙所示，则P的速 度v、位移x、回复力F随时间t变化图像可能正确的是 wP 图甲 图乙 B. 0 8.用一条均匀细导线（外包绝缘材料）制成甲、乙两个圆环，连接部分导线极短。两圆环分别按图1和 图2所示方式绕制，已知甲、乙圆环半径之比为2：1。整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，且磁 感应强度随时间均匀增大。下列说法正确的是 甲 图1 图2 A.图1中甲圆环中的感应电流方向为逆时针 B.图2中乙圆环中的感应电流方向为顺时针 C.图1和图2的回路电动势之比为5：3 D.图1和图2的回路电流之比为1：1 高二物理试题A 第2页（共6页） 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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。 9.有一河流，河水流量为Q=4m3/s,落差为h=5m。现利用其发电，已知重力加速度g=10m/s2,水的密 度p=1×103kg/m3,水电站总效率为50%，发电机输出电压U1=250V。升压变压器原、副线圈匝数比 为1：10，输电线总电阻R=2①。变压器均为理想变压器。下列说法正确的是 U 用户 A.发电机的输出功率为1×10W B.输电线上损耗功率为6400W C.输电线上的电流为40A D.输电线上损失电压为80V 10.在水平地面上，固定着两条足够长且平行的光滑金属导轨，导轨间距L=1m。整个空间存在垂直于 纸面的匀强磁场，磁感应强度B=1T。导轨上静置着两个导体棒a、b,其质量分别为m。=0.1kg、m。= 0.3kg,电阻分别为R.=12、R,=3。在t=0时刻，对导体棒a施加水平方向的外力F,使其向右运 动，同时，对导体棒b施加水平外力F2使b始终保持静止。当t=2s时，导体棒a速度为。=8m/s, 此刻同时撤去外力F,和F2。已知导体棒α、b的长度与导轨间距相等，且始终与导轨保持良好接触， 不计导轨电阻及一切阻力。下列说法正确的是 M A.撤去外力后，导体棒b先做加速运动，再做减速运动，最终停止运动 B.t=2s时，回路电流为2A C.撤去外力后，导体棒b所能达到的最大速度为4m/s D.从撤去外力到最终稳定状态过程中，导体棒α产生的焦耳热为0.6J 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11.(6分) 某实验小组利用如图所示的装置探究一定质量气体的等温变化规律。装置由导热性能良好的注射 器、压强传感器、数据采集器和计算机组成。实验时，将一定质量的气体封闭在注射器内，缓慢推动活塞 改变气体体积，同时记录气体的压强和体积数据，环境温度保持不变。 压强 传感器 数据采集器 计算机 (1)实验前，在活塞与注射器壁间涂抹润滑油，其主要目的是 A.减小活塞与注射器壁的摩擦 B.防止气体泄漏，保证气体质量不变 C.使活塞更容易推动 D.提高活塞的密封性，避免外界热量传入 高二物理试题A 第3页（共6页）】 (2)若实验中封闭气体的初始体积为V,压强为P1;缓慢推动活塞使气体体积变为'2，根据玻意耳 定律，此时气体的压强理论值应为 (用P、V、V2表示) (3)在实验数据处理时，为了更直观地展示压强与体积的关系，除了绘制p十图像，还可以绘制的 图像有 A.p-V图像 B.V-p图像 C.V-图像 12.(10分) 实验小组利用如图甲所示装置验证动量守恒，实验步骤如下： 0 摆线 半圆仪 …被碰小球 平台 入射小球 被碰小球 …伸缩杆 伸杆 底座 图甲 图乙 .将固定有半圆仪的支架放在平整水平桌面上，支架底部木板上铺吹塑纸（作为缓冲垫）并用胶 带将其粘贴在木板上，测量出半圆仪刻度圆弧半径R(即入射小球的球心到0点距离)； ⅱ.用细线一端连接入射小球，另一端用夹子将细线固定在圆心0点，确保小球下摆时球心轨迹与 半圆仪刻度弧线重合： ⅲ.将被碰小球放在可移动升降平台上，简化图示如图乙所示，改变平台高度，直至两小球球心处在 同一水平线上，确保两小球发生正碰： ⅳ.打开手机录像慢放功能，将人射小球拉起至某一位置，记下初始角度α，随即由静止状态释放， 小球发生正碰，观察并记录入射小球碰撞后摆起的最大角度及被碰小球做平抛运动在吹塑纸上留下的 痕迹，重复上述操作过程10次； V.用圆规画圆的方法确定被碰小球的平均落地点，记为P点； Vⅵ.测量被碰小球做平抛运动的高度，用直角三角板确定出抛出点，并找到被碰小球抛出点在吹 塑纸所在平面的投影点，记做O'点：量出O'点到P点的距离s。 根据上述实验内容回答下列问题： (1)以下关于实验操作的说法，正确的是 A.实验时，两小球质量必须满足人射小球质量大于被碰小球质量 B.步骤V中，重复上述操作过程10次是为了减小系统误差 C.两小球半径必须一致 D.用手机录像、慢放功能是为了准确测出入射小球碰撞后上摆的最大角度 (2)入射小球碰撞前瞬间速度大小为 ,被碰小球碰后速度大小为 (两空均用 R、a、g、h、s表示) (3)为了验证动量守恒，还需要测量的物理量有 。(可多选)》 A.两个小球的半径 B.入射小球碰撞后摆起的最大角度 C.入射小球质量 D.被碰小球质量 高二物理试题A第4页（共6页） 13.(10分) 小明在实验室用如图所示的装置研究气体热膨胀现象。一个横截面积为S=0.2m2的绝热气缸竖 直放置在水平面上，质量为m=0.5kg的光滑活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内。初始时，气体温 度为T。=300K,活塞距缸底的距离为Lo=10cm,大气压强为po=l.0×10Pa。现通过电热丝对气体加 热，活塞缓慢移动，加热时间为t=60s,电热丝的电流I=2A,电阻恒为R=5D,加热后气体温度升高至T =450K。不计活塞厚度、气体泄漏以及金属丝的体积，活塞始终处于水平状态。取重力加速度g=10 m/s2,电热丝产生的热量可以迅速被气体全部吸收，求： (1)加热后活塞距缸底的距离： (2)整个加热过程气体内能的变化量。 14.(14分) 如图所示，质量为M=1kg的木块B,静置在光滑水平面上，B左端紧靠光滑墙面，其上固定一竖直 轻杆，杆的上端0点系一长度为1.8m不可伸长的细线，细线另一端系一质量为2M的小球A(大小不 计)，现将A球向左拉起使细线水平且恰好伸直，并由静止释放，运动过程中A球不会与其他物体发生 碰撞，轻杆始终处于竖直状态，不计一切阻力，重力加速度为g=10m/s2。求： (1)A球到达最低点时绳子拉力大小；(2)A球通过最低点后，向右摆的最大高度； (3)B物块的最大速度。 B 高二物理试题A第5页（共6页） 15.(18分) 如图所示，平行板电容器水平放置，上极板接电源正极，下极板接电源负极，两极板间电势差为U, 板间距为d。极板间存在垂直于纸面的匀强磁场，在竖直线PQ右侧存在足够大的匀强磁场区域，以ON 为分界线将该区域磁场分为两部分：区域I内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B:区 域Ⅱ内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B,已知∠QON=60°。现有一电子，电荷量大 小为，质量为m,以初速度v水平向右射入电容器，并沿直线通过电容器，之后垂直通过PQ,且电子第 一次经过ON时速度方向与ON垂直。电子重力不计，求： (1)平行板电容器间磁感应强度： (2)电子从通过PQ开始到第一次经过ON所需的时间： (3)以O点为坐标原点，ON方向为x轴正方向，求电子第n次经过ON时的位置坐标。 0 60 高二物理试题A第6页（共6页）高二物理参考答案A 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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。 题号 2 3 5 6 8 答案 7 D C B A C 1.A【解析】根据核反应中质量数和电荷数守恒，F→8O+X,X为正电子，A正确：半衰期由原子 核内部自身因素决定，与外部的压强等条件无关，给氟8F施加高压，其半衰期不变，B错误：氟F 衰变过程中有质量亏损，根据质能方程释放能量，质量数守恒，C错误：半衰期为统计规律，适用于 大量原子核，对少数不适用，D错误。 2.D【解析】发生光电效应的条件是入射光频率大于金属的极限频率。虽然红光频率比蓝光低，但仅 知道蓝光能使光伏电池板发生光电效应，不能就此确定红光一定不能使该光伏电池板发生光电 效应，A错误；根据光电效应方程E=h人-W。,这是光电子的最大初动能公式。实际上，从光伏 电池板中逸出的光电子初动能有多种可能值，在0到最大初动能之间，并非一定是E=hC-W。, B错误：光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光照强度无关。中午太阳光光照强度大， 只能说明单位时间内入射的光子数增多，光电流增大，但逸出光电子最大初动能不变，C错误：紫 外线的频率比蓝光高，已知蓝光能使光伏电池板发生光电效应，那么紫外线频率更高，一定能使 该光伏电池板发生光电效应，D正确。 3.C【解析】根据波的衍射特点，波长越长越容易发生衍射现象。由c=入∫可知，5G电磁波频率高于 4G,则5G电磁波波长更短，相比4G网络的电磁波，5G室内导航使用的电磁波更不容易发生衍射 现象，A错误：电磁波能在真空中传播，且在真空中传播速度恒为c,与频率无关，B错误：电磁波 是横波，横波可以发生偏振现象，所以5G室内导航使用的电磁波可以发生偏振现象，C正确：麦 克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，D错误。 4.B【解析】分子间同时存在引力和斥力，两金属原子能够相互渗透是因为分子在做无规则运动，不能 说明分子间只有引力没有斥力，A错误：温度是分子热运动刷烈程度的标志，温度越高，金属原子 的热运动越刷烈，原子扩散速度越快，越有利于扩散过程，B正确：原子的无规则运动是永不停息 的，即使扩散完成后，金属部件交界处的原子依然在做无规则运动，C错误：温度升高，金属原子的 平均动能增大，但不是所有金属原子动能都增大，只是动能大的原子所占比例增加，D错误。 5.B【解析】已知1=0时刻质点M沿y轴正方向振动，根据“上下坡”法（顺着波的传播方向，“上坡”时 质点向下振动，“下坡”时质点向上振动)，可判断该波沿x轴正方向传播，A错误：若该波的波速 为10m/s,0.6s该波传播的距离为x=t=6m,由波形图可知波长为入=4m,所以x=6m= 。+入，满 足题干条件，B正确：由于周期存在多解，所以质点M振动的路程不确定，C错误：一切波都可以 发生衍射现象，衍射没有条件，D错误。 6.A【解析】由于亮光区域全部呈现白光，说明单色光射到水面的区域全部重合，所以a光全反射临界 角最大，根据n=可知，a光折射率最小，4为红光，g为紫光，A正确：C错误：a光频率最小，B sinC 错误a光波长最长，根据4x=可知，用相同装置做双缝干涉实验，口光相邻亮条纹间距最大，D 错误。 高二物理参考答案A第1页（共5页） 7.A【解析】由图乙可知，=0时刻P沿x轴负方向运动，所以P的速度为负值，且正在减小，A正确，B 错误：位移定义为平衡位置指向P所在位置的有向线段，t=0时刻P的位移为负值，C错误：t=0 时刻回复力的方向水平向右，为正值，但P物体向左运动，位移x增大，根据F=-kx可知，回复力 F在增大，D错误。 8.C【解析】根据“增反减同”可知，图1甲圆环中的感应电流方向为顺时针，甲、乙圆环感应电动势叠 加，A错误：图2甲、乙圆环中的感应电动势方向均为顺时针，但是甲、乙圆环感应电动势抵消，根 据E=n 一可知，甲圆环的感应电动势较大，回路中电流方向应该由甲决定，所以图2乙圆 环中的感应电流方向为逆时针，B错误：设乙圆环面积为S,根据甲、乙圆环半径之比为2：1，可知 甲圆环面积为4S,图1回路感应电动势为E,=n·4S+s5s4图 ”,图2回路感应电动势为 E=n…4S4Bns4B E15 Ai nS 士，所以图1和图2国路电动势之比为会C正确由于导我电阻 确定，根据1=日，可知图1和图2回路电流之比为5：3，D错误。 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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。 题号 9 10 答案 ACD BD 9.ACD【解析】每秒流水质量m=pQt=4×10kg,每秒水流重力势能E,=mgh=2×10J,发电机输出功率 P=5X50%=X1DV,A正确：升压变压器别线圈电压U,250Y,箱电电流北学 40A,C正确：输电线上损耗功率P=/PR=3200W,B错误：输电线上损失电压U=R=80V,D 正确。 10.BD【解析】=2s撒去外力后，回路电动势为E=BL,-BL,由于a做减速运动，b做加速运动，所以 E减小，根据1=。￡。可知，电流1藏小导体棒受到的安培力下=B也在减小，根据牛顿第二 R.+R 定律得F=ma,所以加速度在减小，当a、b速度相等，a、b一起做匀速运动，A错误：导体棒a在 1=2,时的速度为=8，回路电动势为公.=.=8V,回路电流为1元气6=2A,B正确： R.+R 撤去外力后，导体棒a、b组成的系统满足动量守恒，所以mm=(m.+m6)D,解得v=2m/s,C错 误：撤去外力下，到最终稳定运动，由能量守恒得Q=2m,后-2m,+m,)r=2.4,由于a,6串 RQ=0.61. 联，所以从开始运动到最终稳定状态过程中，导体棒a产生的焦耳热为Q。=QR,+ D正确。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11.(6分) (1)B(2分) 5(2分) (3)C(2分) 【解析】(1)在活塞与注射器壁间涂抹润滑油主要是为了防止气体泄漏，确保实验过程中封闭气体 质量不变。虽然它能在一定程度上减小摩擦、使活塞推动更轻松，但这并非主要目的：由于注射器导热 高二物理参考答案A第2页（共5页） 良好，无法依靠涂抹润滑油避免外界热量传入。所以A、C、D错误，B正确。 (2)依据玻意耳定律，一定质量的气体在等温变化时，压强与体积的乘积恒定，即P,',=P2V2,由此 PiV 可得pV, (3)由玻意耳定律pV=C(C为常数)，变形可得V=C=C.1,所以以体积V为纵坐标，压强的倒数 L为横坐标绘制图像，会得到一条过原点的倾斜直线，能直观展示压强与体积成反比的关系，C正确。 12.(10分)》 (1)D(3分) (2)√2gR(1-cosa)(2分) (2分) s 2h (3)BCD(3分)（选对1个得1分，全部选对得3分，错选不得分） 【解析】(1)两小球质量大小不受限制，A错误：重复操作多次主要是为了减小偶然误差，而不是系 统误差，B错误：文中未提及两小球半径必须一致，该仪器可调节使两球心等高实现正碰，对半径无严格 要求，C错误：引入手机录像、慢放功能是为准确测出入射小球碰撞后上摆最大角度，D正确。 (2)对于入射小球，根据机械能守恒定律，从初始位置到碰撞前瞬间，重力势能转化为动能，mgR 1-a)=m,6,解得=V2gI-oa:对于被碰小球，做平抛运动，竖直方向A=8,可得运动 时间12水平方向5=，则2 (3)碰撞后入射小球速度大小为，人射小球碰撞后摆起的最大角度为B,根据m,gR(1-09)=) m1,解得，=√2gR(1-c0s3),若m,>m2,碰后入射小球速度不会反向，规定水平向右为正方向，碰撞前 人射小球动量为P初=m,o=m1√2gR(I-cos@):碰撞后两小球总动量为P未=m,西1+m,2=m B+m$,根据动量守恒定律，碰撞前总动量等于碰撞后总动量。 V2gRI-oa=m,V2gR(I-o9+m,√品时，说明两球碰撞过程中满足动量守恒，小球半径不需要测 量，同理m,≤m2需要测量的物理量不变，BCD正确。 13.(10分) 解：(1)设加热后活塞距缸底的距离为L,初态气体体积为'。=SL,末态气体体积为V,=SL,加热 过程中，气体压强保持不变（等压变化）。 根据盖一吕萨克定律得 …(3分)》 。T 解得L,=15Cm… (1分) (2)整个加热过程电热丝产生的热量为Q=肚… (1分) 代入数据，解得Q=1200J…(1分)》 活塞上升过程中，气体推动活塞克服大气压力和活塞重力做功 W=-(poS+mg)(L-Lo) (1分) 代入数据解得W=-1000.25J…… (1分) 根据热力学第一定律△U=W+Q… (1分) 代入数据解得△U=199.75J 高二物理参考答案A第3页（共5页） 所以整个加热过程气体内能增加199.75J (1分)》 14.(14分)》 解：(1)A球第一次经过最低点速度为。，从初位置到最低点，由动能定理得 2gu=2M (1分) 解得n=6m/s (1分) 则A球到达最低点时绳子拉力大小F,-2Mg=2M ........................ (1分)》 解得F,=60N… (1分) (2)A球通过最低点后，向右摆到最大高度时，A、B共速，从A球第一次经过最低点到向右摆到最高 点，A、B组成的系统，由水平方向动量守恒得2M。=(2M+M)m… (1分) 解得v=4m/s (1分) 由系统机械能守恒得宁2=3c+2Weh (2分)》 解得h=0.6m…(1分) (3)当A向左经过最低点时，B速度最大，从A球第一次经过最低点到第2次经过最低点，由水平方 向动量守恒得2M。=2M,+M… (1分) 由系统机械能守恒得之2漏=了·2+漏 (2分) 解得g=8m/s,方向水平向右。…(2分) 15.(18分) 解：(1)电子在电容器间做匀速直线运动，由于电子受到的电场力竖直向上，根据电子受力平衡，可 知电子受到的洛伦兹力竖直向下，根据左手定则可知，磁感应强度方向垂直纸面向里…(2分) 由ewB。=ed …(1分）》 解得B2d (1分) (2)画出电子运动轨迹，如图所示 P 60 电子从通过PQ开始到第一次经过ON圆心角为=120°……(1分) 电子进人磁场区域I,根据洛伦兹力提供向心力得©B=mm …(1分）》 r 解得=m (1分) 2解得T= 由T= mm (1分) eB 高二物理参考答案A第4页（共5页）】 电子从通过PQ开始到第一次经过ON所需的时间为1=。T …(1分）》 代入数据解得1= 2mm (1分) 3eB (3)电子进入磁场区域Ⅱ，根据洛伦兹力提供向心力得m·2B=m心 (1分) 解得r22eB (1分) 画出电子运动轨迹，如图所示 60 若n=1,则x1=r 若n=2,则x,=r+2r2…（们分) 若n=3,则x=r1+2r2+21=3r,+2r 若n=4,则x4=3r,+2r2+2r2=3r,+4r2 (1分) 易知，x1xt…成等差数列，当n为奇数时，x=,+(n-1)r2(n=1,3,5…)…(1分)》 x2x4x6…成等差数列，当n为偶数时，x=(n-1)r,+w2(n=2,4,6…)…(1分) 代入数据得： 当n为奇数时=(3a-020gn=13,5）（1分) (1分)》 。当n为偶数时，三(3n-2n2,4,6… 高二物理参考答案A第5页（共5页）