精品解析：吉林省“BEST合作体”2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

吉林省“BEST合作体”2024-2025学年度下学期期末考试 高二物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共15题，共100分，共3页。考试时间为75分钟。考试结束后，只交答题卡。 第Ⅰ卷 选择题（共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 神舟十二号航天员刘伯明曾在太空中用毛笔写下“理想”二字。在太空舱内使用的毛笔、墨汁和纸张都是特制的，毛笔笔尖内部存在毛细管能够吸墨，笔尖与纸张接触时，墨汁就从笔尖转移到纸上。在太空舱内（　　） A. 墨汁浸润纸张 B. 墨汁不浸润毛笔笔尖 C. 墨汁分子间作用力消失 D. 墨汁从笔尖转移到纸上是因为墨汁的重力作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．毛笔笔尖接触纸张时墨汁能够转移，说明墨汁能浸润纸张，故A正确； B．笔尖内部毛细管能吸墨，说明墨汁浸润笔尖，故B错误： C．墨汁分子间作用力一直都存在，故C错误； D．太空舱内是完全失重状态，故D错误。 故选A 。 2. 光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中，正确的是（　　） A. 内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B. 内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C. 波长越短光在光纤中传播的速度越大 D. 频率越大的光在光纤中传播的速度越大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，故A正确，B错误； CD．波长越短的光，频率越大，折射率越大，根据 可知频率越大的光在光纤中传播的速度越小，故CD错误。 故选A。 3. 某质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系如图，则该质点（　　） A. 振动频率为4Hz B. 在A点速度最大 C. 在B点加速度最大 D. 在0~3s内通过路程为12.0cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由位移x与时间t的关系图可知周期为 振动频率为 故A错误； B．在A点时振幅最大，根据简谐振动规律此时速度最小，故B错误； C．在B点时处于平衡位置，根据简谐振动规律此时回复力为零，得加速度为零，故C错误； D．在0~3s内质点经历，由位移x与时间t的关系图可知振幅为 得通过路程为 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（　　） A. 容器中气体的内能减少 B. 容器中气体分子的平均动能增加 C. 容器中气体分子的数密度减小 D. Q中的气体能自发地全部退回到P中去 【答案】C 【解析】 【详解】AB．打开阀门K后，P中的气体进入Q中，由于Q内为真空，气体体积增大时并没有对外做功，分子势能不变，又因为系统没有热交换，由 可知，其气体内能不变，温度不变，则气体分子的平均动能不变，故AB错误； C．由于气体的体积增加，但气体分子数目不变，所以容器中气体分子的数密度减小，故C项正确； D．由热力学第二定律可知，自然界涉及热现象的宏观过程都具有方向性，则Q中气体不可能自发的全部退回到P中去，故D项错误。 故选C。 5. 2025年6月15日经秦山核电辐射后的钇-90玻璃微球顺利出堆。钇-90玻璃微球是一种释放射线的放射性同位素药物，通过血管介入手段对肝部的肿瘤进行精确的治疗。的衰变方程为： ，其中是反中微子。已知的半衰期是64小时，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应为α衰变 B. 的中子数为52 C. 1克经64小时后剩下0.5克 D. 的比结合能大于的比结合能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由衰变方程可知该反应释放β粒子（电子），属于β衰变，而非α衰变，故A错误； B．（质子数39）发生β衰变，根据电荷守恒，Zr的电荷数（质子数）Z=39+1=40，根据质量数守恒，Zr的质量数A=90，中子数为90－40=50，故B错误； C．的半衰期是64小时，则1克经64小时后剩余0.5克未衰变的，故C正确； D．衰变后生成的新核（Zr）更稳定，比结合能更高，因此的比结合能小于的比结合能，故D错误。 故选C。 6. 紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，电压表才有示数且启动报警装置。已知太阳光中的紫外线频率主要在，而明火中的紫外线频率主要在，下列说法正确的是（　　） A. 为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于 B. 只有明火照射到K极的时间足够长，电压表才会有示数 C. 电源左边接正极有利于提高报警装置的灵敏度 D. 可以通过图中电压表示数变化监测火情的变化 【答案】D 【解析】 【分析】本题通过火灾报警装置考查截止频率、光电管、欧姆定律。 【详解】A．太阳光中的紫外线频率主要在，为避免太阳光中的紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于，A错误； B．只要明火中的紫外线照射到K极，就会发生光电效应，B错误； C．电源左边接正极时，光电管上被施加反向电压，发生光电效应时到达阳极光电子数减少，因此会降低报警装置的灵敏度，C错误； D．明火中紫外线的强度越大，产生的光电流越大，由欧姆定律知，电压表的示数越大，故可用电压表示数变化监测火情的变化，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，在x轴上有A、B、C、D四个点，其间距已在图中标注。现有一周期为T、波长为0.5m、沿x轴正方向传播的横波，当时波恰好传到B点，则时，CD段的波形图为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】该波的波长为0.5m，故波速可表示为 该波刚传播到CD中点时需要的时间为 故在时，CD中点处质点振动了的时间，波沿x轴正方向传播可知波源的起振方向向下，故CD中点处质点在时刚好处于波谷位置。 故选D。 8. 下列说法中正确的是（　　） A. 图甲为泊松亮斑，其原理是光的直线传播 B. 图乙为内窥镜，应用了光的全反射原理 C. 图丙中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点 D. 图丁中观看立体电影需要佩戴偏振眼镜，说明光是横波 【答案】BD 【解析】 【详解】A．泊松亮斑的原理是光的衍射，故A错误； B．光内窥镜利用的是光的全反射原理，故B正确； C．激光能够切割金属，是利用了激光能量高的特点，故C错误； D．立体电影是利用了偏振现象，偏振是横波具有的特点，故D正确。 故选D 。 9. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程是等温过程，c→a过程中气体与外界无热量交换。下列说法中正确的是（　　） A. a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B. b→c过程，气体对外做功，内能不变 C. a→b→c过程，气体分子平均速率先增大，后不变 D. a→b→c→a过程，气体从外界吸收的热量小于放出的热量 【答案】CD 【解析】 【详解】A．a→b过程是等压过程，根据盖吕萨克定律可知，体积增大，温度升高，则气体对外做功，气体内能增大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收的热量大于用于对外做的功，故A错误； B．b→c过程是等温过程，体积减小，则外界对气体做功，气体内能不变，故B错误； C．结合上述可知，a→b过程气体温度升高，b→c过程气体温度一定，可知，气体分子平均速率先增大，后不变，故C正确； D．图像与横轴所围几何图形的面积表示功，体积增大时，表示气体对外做功，体积减小时，表示外界对气体做功，根据图示可知，a→b→c→a过程，外界对气体做功，且做功大小等于三条图像所围面积，根据热力学第一定律有 其中W>0， 则Q>0 表明气体从外界吸收的热量小于放出的热量，故D正确。 故选CD 10. 如图所示粗细相同、导热良好的薄壁形管竖直放置，左管开口，右管封闭。管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是（　　） A. 活塞向下移动的距离为 B. 左管内水银面向下移动的距离为 C. 稳定后右管中气体的压强为 D. 稳定后固定活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐低于右管 【答案】AC 【解析】 【详解】B．因为左管内水银面比右管内水银面高，则液面相平时，左侧下降6cm，右侧会上升，故B错误； C．初态右管内气体压强 液面相平后气体发生等温变化 其中 可求得变化后右侧压强为，故C正确； A．变化前左侧气体压强为大气压强，变化后压强与右侧相同，有 可得到 活塞下降的距离为，故A正确； D．假设两侧都发生等容变化，则有 由于两侧压强是相等，变化相同的温度时压强依然相等，液面没有高度差，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题（54分） 11. 某同学用图示装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，光源采用的是小白炽灯泡。 （1）光具座上标注为a、b、c的仪器依次为___________。 A. 滤光片、双缝和单缝 B. 滤光片、单缝和双缝 C. 单缝、滤光片和单缝 D. 双缝、滤光片和双缝 （2）先用红色滤光片进行实验，在目镜中可以看到红色干涉条纹，若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以___________。 A. 将单缝向双缝靠近 B. 增大遮光筒的长度 C. 减小遮光筒的长度 D. 使用间距更大的双缝 （3）取下红色滤光片，调节装置后在目镜中观察到的图样中，其中央条纹是___________（选填“白色”“黑色”“紫色”或“红色”）。 【答案】（1）B （2）B （3）白色 【解析】 【小问1详解】 实验中通过滤光片获得单色光，通过单缝获得线光源，通过双缝获得相干光，可知，光具座上标注为a、b、c的仪器依次为滤光片、单缝和双缝，故选B。 【小问2详解】 若像减少观察到的条纹数，即增大条纹间距，由公式 A．将单缝向双缝靠近，不能改变条纹个数，故A错误； B．增大遮光筒的长度，可以增大条纹间距，减少观察到的条纹数，故B正确； C．减小遮光筒的长度，可以减小条纹间距，增加观察到的条纹数，故C错误； D．使用间距更大的双缝，可以减小条纹间距，增加观察到的条纹数，故D错误； 故选B。 【小问3详解】 取下红色滤光片，调节装置后在目镜中观察到的图样中，观察到的条纹是中央条纹是白色，两边是彩色条纹。 12. 小明学习“用单摆测量重力加速度”实验后，利用图甲装置做了该实验。 （1）在安装装置时，摆线上端有三种系挂方式，上列方式中正确的是________（填对应序号）。 A. B. C. （2）测量摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为，再用游标卡尺测得摆球的直径，读数如乙图所示，则＝__________，若再测得单摆周期为，则当地的重力加速度＝__________（用表示）。 （3）改变单摆的摆长，多次测量单摆在不同摆长下所对应的周期，并描绘出图像如图丙所示，则可得重力加速度大小为________ 。（计算结果保留三位有效数字） （4）造成图像不过坐标点的原因可能是 。 A. 摆长测量偏大 B. 摆长测量偏小 C. 周期测量偏大 D. 周期测量偏小 【答案】（1）C （2） ①. 2.150 ②. （3）9.86 （4）B 【解析】 【小问1详解】 为防止摆球摇摆及实验过程摆长变化，应该用夹子固定摆线悬点。 故选C。 【小问2详解】 [1]该游标卡尺的分度值为0.05mm，则 [2]根据周期公式 可得当地的重力加速度 【小问3详解】 根据 整理得 结合图丙可知图像斜率 解得重力加速度大小为 【小问4详解】 由第（3）问可知 可知造成图像不过坐标点的原因是摆长少加了小球的半径，即摆长测量偏小。 故选B。 13. 如图甲是天然水晶制成的水晶球。如图乙是过球心的一个截面圆，且半径为R，AB是截面圆的直径，某种单色细光束从C点平行直径AB射入水晶球，恰好从B点射出水晶球，已知CB与直径AB的夹角为θ，光在真空中的传播速度为c，已知θ = 30°。求： （1）水晶球对此单色细光束的折射率n； （2）细光束在水晶球中的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在图乙中作出过C点的法线并根据数学知识标出角度，如图所示 根据折射定律，水晶球对此单色细光束的折射率为 【小问2详解】 细光束在水晶球中传播的路程为 细光束在水晶球中传播的速度为 又 求得细光束在水晶球中的传播时间为 14. 气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台的升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量，圆柱形汽缸内的活塞底面积为，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为，活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通，大气压强，重力加速度大小取，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。 （1）求此时平台上重物的质量； （2）若重物质量增加到，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对支撑杆（含活塞）和平台以及重物受力分析可得 解得 【小问2详解】 若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，设此时汽缸内压强为，对整体由平衡条件可得 解得 假设应向汽缸内充入气体体积为，则 解得 15. 在某次极限运动表演时，某一极限跳伞运动员从悬停的飞机中跳下，做自由落体运动，在时打开降落伞，打开伞后运动员做匀减速运动，加速度大小，运动员落地时速度刚好为，重力加速度取，求： （1）运动员前下落的高度和飞机距离地的高度； （2）若打开伞时飞机上掉下一个物体，物体也做自由落体运动，求物体落地前和运动员间最远的竖直距离； （3）在（2）问的基础上通过计算说明运动员能否在空中抓住该物体（假设物体和运动员在同一位置时就可以抓住物体）。 【答案】（1）， （2） （3）可以 【解析】 【小问1详解】 运动员前6s做自由落体运动，有， 打开伞后做匀减速运动，有 解得 得飞机距离地面的高度 【小问2详解】 设物体经过时间与运动员速度相同，有 解得 此时物体落地前和运动员竖直距离最远，为 解得 【小问3详解】 从物体开始掉下，运动员在空中下落的时间 由得物体在空中下落的时间 因，可知物体掉落到地面时，运动员还在空中，故运动员可以在空中抓住物体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 吉林省“BEST合作体”2024-2025学年度下学期期末考试 高二物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共15题，共100分，共3页。考试时间为75分钟。考试结束后，只交答题卡。 第Ⅰ卷 选择题（共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 神舟十二号航天员刘伯明曾在太空中用毛笔写下“理想”二字。在太空舱内使用的毛笔、墨汁和纸张都是特制的，毛笔笔尖内部存在毛细管能够吸墨，笔尖与纸张接触时，墨汁就从笔尖转移到纸上。在太空舱内（　　） A. 墨汁浸润纸张 B. 墨汁不浸润毛笔笔尖 C. 墨汁分子间作用力消失 D. 墨汁从笔尖转移到纸上是因为墨汁的重力作用 2. 光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中，正确的是（　　） A. 内芯折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B. 内芯折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C. 波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D. 频率越大的光在光纤中传播的速度越大 3. 某质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系如图，则该质点（　　） A. 振动频率为4Hz B. 在A点速度最大 C. 在B点加速度最大 D. 在0~3s内通过路程为12.0cm 4. 如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（　　） A. 容器中气体的内能减少 B. 容器中气体分子的平均动能增加 C. 容器中气体分子的数密度减小 D. Q中的气体能自发地全部退回到P中去 5. 2025年6月15日经秦山核电辐射后的钇-90玻璃微球顺利出堆。钇-90玻璃微球是一种释放射线的放射性同位素药物，通过血管介入手段对肝部的肿瘤进行精确的治疗。的衰变方程为： ，其中是反中微子。已知的半衰期是64小时，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应为α衰变 B. 的中子数为52 C. 1克经64小时后剩下0.5克 D. 比结合能大于的比结合能 6. 紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，电压表才有示数且启动报警装置。已知太阳光中的紫外线频率主要在，而明火中的紫外线频率主要在，下列说法正确的是（　　） A. 为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于 B. 只有明火照射到K极的时间足够长，电压表才会有示数 C. 电源左边接正极有利于提高报警装置的灵敏度 D. 可以通过图中电压表示数变化监测火情的变化 7. 如图所示，在x轴上有A、B、C、D四个点，其间距已在图中标注。现有一周期为T、波长为0.5m、沿x轴正方向传播的横波，当时波恰好传到B点，则时，CD段的波形图为（　　） A. B. C. D. 8. 下列说法中正确的是（　　） A. 图甲为泊松亮斑，其原理是光的直线传播 B. 图乙为内窥镜，应用了光的全反射原理 C. 图丙中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点 D. 图丁中观看立体电影需要佩戴偏振眼镜，说明光是横波 9. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程是等温过程，c→a过程中气体与外界无热量交换。下列说法中正确的是（　　） A. a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B. b→c过程，气体对外做功，内能不变 C. a→b→c过程，气体分子平均速率先增大，后不变 D. a→b→c→a过程，气体从外界吸收的热量小于放出的热量 10. 如图所示粗细相同、导热良好的薄壁形管竖直放置，左管开口，右管封闭。管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是（　　） A. 活塞向下移动的距离为 B. 左管内水银面向下移动的距离为 C. 稳定后右管中气体的压强为 D. 稳定后固定活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐低于右管 第Ⅱ卷 非选择题（54分） 11. 某同学用图示装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，光源采用的是小白炽灯泡。 （1）光具座上标注为a、b、c的仪器依次为___________。 A. 滤光片、双缝和单缝 B. 滤光片、单缝和双缝 C. 单缝、滤光片和单缝 D. 双缝、滤光片和双缝 （2）先用红色滤光片进行实验，在目镜中可以看到红色干涉条纹，若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以___________。 A. 将单缝向双缝靠近 B. 增大遮光筒的长度 C. 减小遮光筒的长度 D. 使用间距更大的双缝 （3）取下红色滤光片，调节装置后在目镜中观察到的图样中，其中央条纹是___________（选填“白色”“黑色”“紫色”或“红色”）。 12. 小明学习“用单摆测量重力加速度”实验后，利用图甲装置做了该实验。 （1）在安装装置时，摆线上端有三种系挂方式，上列方式中正确的是________（填对应序号）。 A. B. C. （2）测量摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为，再用游标卡尺测得摆球的直径，读数如乙图所示，则＝__________，若再测得单摆周期为，则当地的重力加速度＝__________（用表示）。 （3）改变单摆的摆长，多次测量单摆在不同摆长下所对应的周期，并描绘出图像如图丙所示，则可得重力加速度大小为________ 。（计算结果保留三位有效数字） （4）造成图像不过坐标点的原因可能是 。 A. 摆长测量偏大 B. 摆长测量偏小 C 周期测量偏大 D. 周期测量偏小 13. 如图甲是天然水晶制成的水晶球。如图乙是过球心的一个截面圆，且半径为R，AB是截面圆的直径，某种单色细光束从C点平行直径AB射入水晶球，恰好从B点射出水晶球，已知CB与直径AB的夹角为θ，光在真空中的传播速度为c，已知θ = 30°。求： （1）水晶球对此单色细光束的折射率n； （2）细光束在水晶球中的传播时间。 14. 气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量，圆柱形汽缸内的活塞底面积为，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为，活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通，大气压强，重力加速度大小取，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。 （1）求此时平台上重物的质量； （2）若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少？ 15. 在某次极限运动表演时，某一极限跳伞运动员从悬停的飞机中跳下，做自由落体运动，在时打开降落伞，打开伞后运动员做匀减速运动，加速度大小，运动员落地时速度刚好为，重力加速度取，求： （1）运动员前下落的高度和飞机距离地的高度； （2）若打开伞时飞机上掉下一个物体，物体也做自由落体运动，求物体落地前和运动员间最远的竖直距离； （3）在（2）问的基础上通过计算说明运动员能否在空中抓住该物体（假设物体和运动员在同一位置时就可以抓住物体）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$