精品解析：江西省金太阳联考2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

2024-2025学年江西省金太阳联考高二（下）期末物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一 B. 非晶体具有规则的几何形状 C. 任何液体与固体间都会发生浸润现象 D. 热量能自发地从低温物体传到高温物体 2. 在固定体积的容器中有一定质量的理想气体，压强为p，热力学温度为，当温度升为时，气体压强变为（　　） A. p B. 2p C. 3p D. 4p 3. 雅中-江西千伏特高压直流输电工程是国家电网服务“西电东送”能源战略。假设输电功率为P，输电电压为U，线路总电阻为R，则线路损耗的电功率为（　　） A. B. C. D. P 4. 下列为布朗运动的是（　　） A. 水分子的运动 B. 花粉分子的运动 C. 水流动 D. 花粉微粒的无规则运动 5. 为防止溺水，经常可看到水边有救生圈，当把救生圈扔到温度更低的水中时，救生圈中的气体（　　） A. 每个分子速率都减小 B. 内能增大 C. 分子数增多 D. 分子平均动能减小 6. 将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为，小圆面积均为，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小，和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（　　） A B. C. D. 7. 某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构如图乙所示。绕有线圈的“[”形铁芯开口处装有磁铁（磁感线能够全部通过铁芯），车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起（与车轮角速度相等）转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与标有“12V 6W”的灯泡L相连，当车轮匀速转动时，发电机输出电压视为正弦交流电，该发电机供电部分理想变压器原线圈匝数为n，副线圈匝数为4n，假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。下列说法正确的是（　　） A. 在磁铁从图乙所示位置开始计时匀速转动的过程中，通过副线圈的磁通量按正弦规律变化 B. 在磁铁从图乙所示位置匀速转过的过程中，L中的电流方向不变 C. 若灯泡L正常发光，则原线圈两端的电压为3V D. 若灯泡L正常发光，车轮转动的角速度为，则穿过副线圈的最大磁通量 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，单刀双掷开关先扳到a，待电容器充满电稳定后，再把开关扳到b，此后有关回路中现象的说法正确的是（　　） A. 电容器上的电荷会通过线圈中和，最终电压为零 B. 由于线圈的自感作用，回路中会产生振荡电流 C. 电容器放电时，回路中电流增大，电容器中间电场强度减小 D. 如果在线圈中插入铁芯，那么电容器放电的时间会变短 9. 如图所示的4种明暗相间的条纹分别是两种单色光a、b各自通过同一种仪器形成的干涉或衍射图样，若图1为a光的干涉图样，则下列说法正确的是（　　） A. 图2为a光衍射图样 B. 图4为a光的衍射图样 C. b光的频率更大 D. a光在玻璃中传播的速度比b光的小 10. 匝数为N的正方形金属线框ABCD放在光滑水平面上，它的边长为L，质量为m，电阻为R。如图所示，在其右侧有垂直于水平面的磁场，磁场区域边界MN、PQ平行，相距为L，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的宽度都为L，其中区域Ⅲ中无磁场，区域Ⅰ、Ⅱ中存在方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。若干个这样的区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次排列。线框在水平外力F的作用下始终向右以匀速运动，将AD边刚进入区域Ⅰ时作为计时起点，感应电流以顺时针方向为正方向，以水平向右为力的正方向。则以下图像正确的是（　　） A. B. C. D. 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 11. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，又用滴管测得n滴这种油酸酒精溶液的总体积为。把1滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S，如图所示。 （1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为__________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的__________。 （2）通过实验估算出油酸分子的直径大小是__________（用以上字母表示）。 （3）若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 光敏电阻是用半导体材料制备的光电导器件，具有体积小、反应速度快、光谱响应范围宽等优势。为了节能和环保，常用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制。 （1）利用图甲中多用电表粗略测量了光敏电阻的阻值，则其电阻的测量值为__________。 （2）图乙是某光敏电阻的阻值随光的照度变化的曲线，由图乙可知，光敏电阻的阻值随照度的增加而__________（填“增大”或“减小”）。 （3）现设计了如图丙所示的电路以验证光敏电阻在不同照度下的阻值。在某一照度下，电压表读数为，电流表读数为，测得此照度下光敏电阻的阻值__________光敏电阻的测量值比真实值__________（填“大”或“小”）。 （4）现设计如图丁所示的智能光控电路。当光敏电阻R两端的电压U增加到一定值时照明系统开始工作，自动控制系统开始补光。为了照度更小时，自动控制系统开始补光，则需要__________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 四、计算题：本大题共3小题，共39分。 13. 如图所示，在xOy坐标系中，的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，一比荷的正粒子从坐标原点O沿直线以的速度射入磁场中，不计粒子重力，恰好从x轴上的的位置离开磁场。 （1）求磁感应强度的大小； （2）若粒子恰好不能从边界射出，求磁感应强度的大小B。 14. 一定质量理想气体的图像如图所示，a状态时温度，图中，，求： （1）从状态a到状态b，气体对外做的功； （2）从状态a到状态b，气体热力学温度的最大值。 15. 如图所示，一间距的光滑平行倾斜金属导轨倾角，轨道上端连接一个电容的电容器，轨道下端通过一小段绝缘光滑圆弧与间距也为L的水平光滑足够长的金属导轨相切连接在一起，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小均为的匀强磁场中，a棒的电阻不计，b棒的电阻，a、b棒的长度均为L，b棒通过绝缘细绳跨过固定光滑轻质定滑轮与一小物块相连，细绳与水平导轨平行，a、b棒及物块的质量均为，在外力控制下b棒和物块处于静止状态。a棒从斜轨上由静止释放，a棒运动的同时释放b棒和物块，经过，a棒到达斜轨末端，速度大小无损失滑上水平导轨，经过，a、b棒的加速度相同。导轨电阻不考虑，忽略电磁波辐射和空气阻力，b棒始终与导轨垂直，且不与滑轮相碰，取重力加速度大小，。求： （1）棒到达斜轨末端的速度大小和电容器上最终储存的电势能； （2）棒刚滑上水平导轨时a、b两棒加速度大小； （3）从a棒滑上水平导轨到a、b两棒加速度相同，通过b棒的电荷量q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年江西省金太阳联考高二（下）期末物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一 B. 非晶体具有规则的几何形状 C. 任何液体与固体间都会发生浸润现象 D. 热量能自发地从低温物体传到高温物体 【答案】A 【解析】 【详解】A．国际单位制（SI）的七个基本物理量包括：长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度。热力学温度是基本物理量，其单位为开尔文（K），A正确； B．非晶体（如玻璃、橡胶）内部结构无序，没有固定的熔点，也不具备规则的几何形状；只有晶体（如食盐、石英）才有规则的几何形状，B错误； C．浸润与否取决于液体和固体的性质。例如，水能浸润玻璃但无法浸润石蜡，水银无法浸润玻璃但能浸润锌板。因此并非所有液体与固体间都会浸润，C错误； D．根据热力学第二定律，热量自发传递的方向只能从高温物体到低温物体。若要从低温传到高温，必须外界做功（如制冷机），但这是非自发过程，D错误。 故选A 2. 在固定体积的容器中有一定质量的理想气体，压强为p，热力学温度为，当温度升为时，气体压强变为（　　） A. p B. 2p C. 3p D. 4p 【答案】B 【解析】 【详解】由查理定律有 解得，B正确。 故选B。 3. 雅中-江西千伏特高压直流输电工程是国家电网服务“西电东送”能源战略。假设输电功率为P，输电电压为U，线路总电阻为R，则线路损耗的电功率为（　　） A. B. C. D. P 【答案】C 【解析】 【详解】输电线路的损耗功率由焦耳定律决定，即 输电电流 可通过输电功率 和电压 计算，即 将 代入焦耳定律得 A．表达式，此为电流 与电阻 乘积，表示电压降，而非损耗功率，故A错误。 B．表达式，单位不符合功率单位，故B错误。 C．表达式，为线路损耗电功率的正确表达式，故C正确； D．总输电功率不可能全部损耗，故D错误。 故选C。 4. 下列为布朗运动的是（　　） A. 水分子的运动 B. 花粉分子的运动 C. 水的流动 D. 花粉微粒的无规则运动 【答案】D 【解析】 【详解】布朗运动是悬浮在液体或气体中的微小颗粒的无规则运动，故水分子的运动、花粉分子的运动、水的流动都不是布朗运动，花粉微粒的无规则运动是布朗运动，D正确。 故选D。 5. 为防止溺水，经常可看到水边有救生圈，当把救生圈扔到温度更低的水中时，救生圈中的气体（　　） A. 每个分子速率都减小 B. 内能增大 C. 分子数增多 D. 分子平均动能减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．温度降低时，气体分子的平均速率减小，但并非每个分子的速率都减小，故A错误； B．气体的内能由温度决定，温度降低则内能减少，故B错误； C．救生圈封闭，气体分子数不变，故C错误； D．温度是分子平均动能的标志，温度降低导致分子平均动能减小，故D正确。 故选D。 6. 将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为，小圆面积均为，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小，和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势 每个小圆线圈产生的感应电动势 由线圈的绕线方式和楞次定律可得大线圈和外面的小线圈产生的感应电动势方向相同，里面的小线圈与它们的电动势方向相反，故线圈中总的感应电动势大小为 故选C。 7. 某自行车所装车灯发电机如图甲所示，其结构如图乙所示。绕有线圈的“[”形铁芯开口处装有磁铁（磁感线能够全部通过铁芯），车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动，摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起（与车轮角速度相等）转动，从而使铁芯中磁通量发生变化，线圈两端c、d作为发电机输出端，通过导线与标有“12V 6W”的灯泡L相连，当车轮匀速转动时，发电机输出电压视为正弦交流电，该发电机供电部分理想变压器原线圈匝数为n，副线圈匝数为4n，假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。下列说法正确的是（　　） A. 在磁铁从图乙所示位置开始计时匀速转动的过程中，通过副线圈的磁通量按正弦规律变化 B. 在磁铁从图乙所示位置匀速转过的过程中，L中的电流方向不变 C. 若灯泡L正常发光，则原线圈两端的电压为3V D. 若灯泡L正常发光，车轮转动的角速度为，则穿过副线圈的最大磁通量 【答案】C 【解析】 【详解】A．题图乙所示位置穿过副线圈的磁通量最大，因此磁通量按余弦规律变化，A错误； B．根据题意，由楞次定律可知，通过灯泡L的电流方向先由d到c，后由c到d，B错误； C．若灯泡L正常发光，副线圈两端的电压为12V，根据变压器电压与匝数的关系有 解得 C正确； D．副线圈两端电压的最大值为，由 可得 D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，单刀双掷开关先扳到a，待电容器充满电稳定后，再把开关扳到b，此后有关回路中现象的说法正确的是（　　） A. 电容器上的电荷会通过线圈中和，最终电压为零 B. 由于线圈的自感作用，回路中会产生振荡电流 C. 电容器放电时，回路中电流增大，电容器中间的电场强度减小 D. 如果在线圈中插入铁芯，那么电容器放电的时间会变短 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．因为线圈的自感作用，电容器会通过线圈不断地充、放电，所以回路中产生大小和方向周期性变化的振荡电流，故A错误，B正确； C．电容器放电时，电荷量减少，电压降低，电容器中间的电场强度减小，电场能向磁场能转化，回路中的电流变大，磁感应强度变大，故C正确； D．插入铁芯，振荡回路的周期变大，放电时间变长，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示的4种明暗相间的条纹分别是两种单色光a、b各自通过同一种仪器形成的干涉或衍射图样，若图1为a光的干涉图样，则下列说法正确的是（　　） A. 图2为a光的衍射图样 B. 图4为a光的衍射图样 C. b光的频率更大 D. a光在玻璃中传播的速度比b光的小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据光的干涉和衍射知识可知，波长长的光容易发生衍射和干涉现象，干涉和衍射条纹间隔宽，且干涉条纹等间距，衍射条纹中间宽、两头窄，由题图可知若1为a的干涉图样，说明a光波长长，则4为a的衍射图样，故B正确，A错误； CD．b光的频率更大，在玻璃中传播的速度更小，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 匝数为N的正方形金属线框ABCD放在光滑水平面上，它的边长为L，质量为m，电阻为R。如图所示，在其右侧有垂直于水平面的磁场，磁场区域边界MN、PQ平行，相距为L，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的宽度都为L，其中区域Ⅲ中无磁场，区域Ⅰ、Ⅱ中存在方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。若干个这样的区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次排列。线框在水平外力F的作用下始终向右以匀速运动，将AD边刚进入区域Ⅰ时作为计时起点，感应电流以顺时针方向为正方向，以水平向右为力的正方向。则以下图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】当正方形线框的AD边进入区域Ⅰ中时，由楞次定律可得电流方向为顺时针方向，与规定的正方向相同，AD边切割磁感线产生的电动势大小 电流大小为 线框所受安培力大小 由左手定则可知方向向左，外力与安培力平衡，等大反向；当线框从区域Ⅱ进入区域Ⅲ的过程中，电流方向、电流大小和线框所受安培力的大小、方向均与进入区域Ⅰ相同；当线框从区域Ⅰ进入区域Ⅱ的过程中，AD边在Ⅱ中切割磁感线，BC边在Ⅰ中切割磁感线，线框产生的电流方向为逆时针方向，与规定的正方向相反，电动势 电流大小为 线框左右两边都受向左的安培力，安培力大小为 拉力与之等大反向。故BD正确，AC错误。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 11. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，又用滴管测得n滴这种油酸酒精溶液的总体积为。把1滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S，如图所示。 （1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成油膜可视为__________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的__________。 （2）通过实验估算出油酸分子直径大小是__________（用以上字母表示）。 （3）若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 单分子 ②. 直径 （2） （3）偏大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。 【小问2详解】 根据题意可知，一滴溶液中油酸的体积 则油酸分子的直径 【小问3详解】 实验过程中，若爽身粉撒得太厚，会导致油膜不能完全散开，则油酸在水面上形成的油膜面积偏小，由可知，实验测量的油酸分子的直径会偏大。 12. 光敏电阻是用半导体材料制备的光电导器件，具有体积小、反应速度快、光谱响应范围宽等优势。为了节能和环保，常用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制。 （1）利用图甲中多用电表粗略测量了光敏电阻的阻值，则其电阻的测量值为__________。 （2）图乙是某光敏电阻的阻值随光的照度变化的曲线，由图乙可知，光敏电阻的阻值随照度的增加而__________（填“增大”或“减小”）。 （3）现设计了如图丙所示的电路以验证光敏电阻在不同照度下的阻值。在某一照度下，电压表读数为，电流表读数为，测得此照度下光敏电阻的阻值__________光敏电阻的测量值比真实值__________（填“大”或“小”）。 （4）现设计如图丁所示的智能光控电路。当光敏电阻R两端的电压U增加到一定值时照明系统开始工作，自动控制系统开始补光。为了照度更小时，自动控制系统开始补光，则需要__________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 【答案】（1） （2）减小 （3） ①. ②. 大 （4）增大 【解析】 【小问1详解】 依据读数规则可得电阻的测量值为。 【小问2详解】 由题图乙可判断出光敏电阻的阻值随照度的增加而减小。 【小问3详解】 [1]伏安法测电阻 [2]由电路图可知，由于电流表的分压作用，光敏电阻的测量值大于真实值。 【小问4详解】 若增大电阻箱的阻值，则外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中电流减小，则光敏电阻的阻值需要变大才能达到两端的电压定值，可以达到照度更小，光敏电阻的阻值较大时，自动控制系统开始补光的目的。 四、计算题：本大题共3小题，共39分。 13. 如图所示，在xOy坐标系中，的区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，一比荷的正粒子从坐标原点O沿直线以的速度射入磁场中，不计粒子重力，恰好从x轴上的的位置离开磁场。 （1）求磁感应强度的大小； （2）若粒子恰好不能从边界射出，求磁感应强度的大小B。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动 又 由几何关系可得 解得 【小问2详解】 粒子速度方向与边界相切，由几何关系得 由，解得 14. 一定质量理想气体的图像如图所示，a状态时温度，图中，，求： （1）从状态a到状态b，气体对外做的功； （2）从状态a到状态b，气体热力学温度的最大值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可得 解得 【小问2详解】 依据题中图像可得直线方程 由理想气体状态方程可得 又 由均值不等式可得 15. 如图所示，一间距的光滑平行倾斜金属导轨倾角，轨道上端连接一个电容的电容器，轨道下端通过一小段绝缘光滑圆弧与间距也为L的水平光滑足够长的金属导轨相切连接在一起，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小均为的匀强磁场中，a棒的电阻不计，b棒的电阻，a、b棒的长度均为L，b棒通过绝缘细绳跨过固定光滑轻质定滑轮与一小物块相连，细绳与水平导轨平行，a、b棒及物块的质量均为，在外力控制下b棒和物块处于静止状态。a棒从斜轨上由静止释放，a棒运动的同时释放b棒和物块，经过，a棒到达斜轨末端，速度大小无损失滑上水平导轨，经过，a、b棒的加速度相同。导轨电阻不考虑，忽略电磁波辐射和空气阻力，b棒始终与导轨垂直，且不与滑轮相碰，取重力加速度大小，。求： （1）棒到达斜轨末端的速度大小和电容器上最终储存的电势能； （2）棒刚滑上水平导轨时a、b两棒的加速度大小； （3）从a棒滑上水平导轨到a、b两棒加速度相同，通过b棒的电荷量q。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 a棒沿倾斜导轨下滑的过程，对电容器充电；对a棒，根据牛顿第二定律有 根据，，，，联立解得 a棒做匀加速直线运动，时刻a棒的速度， 位移 对a棒和电容器，根据能量守恒定律有 解得 【小问2详解】 以b棒和物块为研究对象，设其加速度为，根据牛顿第二定律有 解得 时刻b棒的速度 此时回路的电动势 此时电流 对a棒，由牛顿第二定律有 解得 对b棒和物块，由牛顿第二定律有 解得 小问3详解】 设两棒加速度相同时a、b棒的速度分别为和，回路中的电动势 由闭合电路欧姆定律得 安培力 由两棒加速度相同得 解得 对a棒利用动量定理有 则 对b棒和物块利用动量定理有 则 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$