精品解析：江苏省无锡市2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

无锡市普通高中2025年春学期高二期终调研考试试题 物 理 命题单位：无锡市惠山区教师发展中心 制卷单位：无锡市教育科学研究院 注意事项： 1．本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分值为100分。 2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。 3．答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意）。 1. 如图所示，磁铁靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，从而对磁铁有排斥作用，可以使磁铁悬浮于空中。下列说法中正确的是（　　） A. 磁铁产生的磁场和超导体中电流产生的磁场方向垂直 B. 磁铁产生的磁场和超导体中电流产生的磁场方向相反 C. 将磁铁翻转，超导体中的电流方向不变 D. 磁体悬浮时，超导体中无电流 【答案】B 【解析】 【详解】AB．超导体感应电流的磁场对磁铁有排斥作用，由楞次定律可知，在磁铁和超导体间，磁铁产生的磁场和超导体中电流产生的磁场方向相反，故A错误，B正确； C．磁铁翻转，由楞次定律可知，超导体和磁铁间的作用力还是斥力，但超导体中的电流方向改变，故C错误； D．磁体悬浮时，磁体的重力与超导体的磁场力平衡，超导体中有电流，故D错误。 故选B。 2. 图中“测温枪”能将接收到的人体热辐射转换成温度显示，已知人体热辐射与黑体辐射规律相似。若人因病发烧，则病人热辐射强度I及其极大值对应的波长λ的变化情况是（　　） A. I减小，λ增大 B. I减小，λ减小 C. I增大，λ增大 D. I增大，λ减小 【答案】D 【解析】 【详解】人发烧，体温升高，则病人热辐射强度I 增大，其极大值对应的波长λ减小。 故选D。 3. 如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，两线圈到点O的距离相等。转子是条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（　　） A. 两线圈产生的电动势的有效值相等 B. 两电阻消耗的电功率相等 C. 两线圈产生的交变电流频率相等 D. 两线圈产生的电动势同时达到最大值 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可得两线圈中磁通量的变化率相等，但匝数不等，则产生的感应电动势最大值不相等，有效值也不相等，A错误； B．根据可知，两电阻的功率也不相等，B错误； C．两线圈放在同一个旋转磁铁的旁边，则两线圈产生的交流电的频率相等，C正确； D．当磁铁的磁极到达一个线圈附近时，一个线圈的磁通量最大，感应电动势为0，另一个线圈通过的磁通量为0，感应电动势最大，D错误。 故选C。 4. 汽缸内封闭有一定质量的气体，迅速压缩缸内气体，其温度从T1变化到T2。横坐标表示分子速率，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，下列图中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】分子速率分布曲线表示了在一定温度下，气体分子在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比。曲线的形状反映了气体分子速率分布的特征。温度升高时，气体分子的平均动能增加，分子的平均速率也增加。因此，分子速率分布曲线的峰值会向右移动，即向更高的速率区间移动。同时，由于分子速率分布曲线的总面积不变，曲线的形状会变宽，表示在较高温度下分子速率的分布范围更广。由于是迅速压缩气体，封闭气体几乎没有和外界发生热交换，由热力学第一定律可知，气体温度升高，即。在温度时，分子速率分布曲线的峰值位于较低的速率区间；在温度时，分子速率分布曲线的峰值向右移动，位于较高的速率区间。 故选A。 5. 黑磷是重要的芯片原料，其原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍。则黑磷（　　） A. 属于非晶体 B. 没有固定的熔点 C. 导电性能呈各向异性 D. 没有天然的规则几何外形 【答案】C 【解析】 【详解】A．黑磷的原子按规则排列成片状结构，说明其具有晶体特征，而非晶体原子排列无序，故A错误； B．晶体（无论单晶或多晶）均有固定熔点，黑磷属于晶体，故B错误； C．电子在同一片层内容易移动，不同片层间移动困难，说明导电性在不同方向存在差异，即各向异性，这是单晶体的特性，故C正确； D．单晶体具有天然规则几何外形，材料的导电性能呈各向异性，这是单晶体的特性，而单晶体具有天然的规则几何外形，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为LC振荡电路某时刻的情况，以下说法不正确的是（　　） A. 电容器正在充电 B. 电感线圈中的磁场能正在增加 C. 电感线圈中的电流正在增大 D. 此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．电容器下极板带正电荷，上极板带负电荷，若为放电电流为逆时针，若为充电电流为顺时针方向，根据线圈中磁感应线的方向可确定此时回路中电流为逆时针方向，从而说明电容器正在放电，故A符合题意； B．电容器放电时把电场能转化为磁场能，因此电感线圈中的磁场能正在增加，故B不符合题意； C．电感线圈中的电流正在增大，当电容器电荷减为零时，电流达到最大，故C不符合题意； D．因回路中电流在增大，刻线圈产生的自感电动势会阻碍电流增大，故D不符合题意。 故选A。 7. 如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为r的半圆形铜环竖直悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，铜环两端a、b处于同一水平线。若环中通有大小为I、方向从a到b的电流，细绳处于绷直状态，则（　　） A. 两根细绳拉力与未通电流时一样大 B. 两根细绳拉力均比未通电流时的小 C. 铜环所受安培力大小为πrIB D. 铜环所受安培力大小为2rBI 【答案】D 【解析】 【详解】AB．取通电半圆形铜环的一小段，可将其视为直导线，根据左手定则可知，该小段导线受到的安培力方向如图所示： 根据对称性可知，对称的两小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反（如图所示），相互抵消，则通电后半圆形铜环受到的安培力竖直向下。对铜环进行受力分析，未通电时，铜环受到重力和两根细绳的拉力，且重力与两根细绳拉力的合力平衡；通电后，铜环除了受到重力和两根细绳的拉力外，还受到竖直向下的安培力，要使铜环仍处于平衡状态，两根细绳的拉力之和必然增大，所以两根细绳拉力均比未通电流时的大，故AB错误； CD．通电半圆形铜环可等效为等效长度为直径ab，电流方向由a指向b的直导线。根据安培力公式可得。故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图为氢原子能级，已知从高能级跃迁到第二能级的光子才可能被人眼识别。现有一束光子能量为12.75eV的单色光入射到大量处于基态的氢原子上，产生的可见光谱线是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】先确定基态氢原子吸收光子后的能级 基态氢原子能量为 ，吸收能量为 12.75eV的光子后 总能量为 根据氢原子能级公式 解得n=4，即原子跃迁到 第4能级。 下面分析可能的跃迁路径 从n=4跃迁到较低能级时，可能的路径包括 ①直接跃迁到 n=2释放光子能量为 该能量在可见光范围内（1.65eV<2.55eV<3.10eV） ②间接跃迁到 n=2，例如n=4→n=3→n=2，其中 n=3→n=2的光子能量为 该能量在可见光范围内（1.65eV<2.55eV<3.10eV） 最后筛选可见光谱线 n=4→n=2跃迁时，光可见。 n=3→n=2跃迁时，光可见。 其他路径(如n=4→n=1)释放的光子能量超出可见光范围。 综上，可见光谱线共有两条。 故选B。 9. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】开关闭合时，线圈由于自感对电流的阻碍作用，可看作电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小，电压UAB逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，所以正确选项B． 10. 如图所示，三条水平虚线、、之间有宽度为L的两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，两区域内的磁感应强度大小相等方向相反，正方形金属线框abcd的质量为m、边长为L，开始ab边与边界重合，对线框施加拉力F使其匀加速通过磁场区，以顺时针方向电流为正，下列关于感应电流i和拉力F随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当ab边向右运动0-L的过程中，用时间 电流 方向为正方向；拉力 当ab边向右运动L-2L的过程中，用时间 电流 方向为负方向；拉力 对比四个图线可知，只有B正确。 故选B。 二、非选择题：本题共6小题，共60分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。 11. 图1是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交变电压，并加在一变压器的原线圈上。V为多用电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。 （1）为测量输入端电压，需将多用电表旋转至图2的________区域的某个挡位（选填“”、“”、“”和“ ”）。 （2）若多用电表V测量值为，则变压器原、副线圈的匝数分别为、，升压变压器的匝数比应该满足________ A. B. C. D. （3）如图3所示的升压变压器，甲同学认为闭合开关时，输出电压为零。你同意甲同学的判断吗？请说明理由________。 【答案】（1）ACV （2）D （3）不同意甲同学的判断。因为闭合开关时，原线圈所在电路中的电流从无到有，发生变化，会引起原线圈中的磁通量发生变化。根据电磁感应原理可知，副线圈中会产生感应电动势，所以输出电压不为零。 【解析】 【小问1详解】 因为转换器将直流电压转换为正弦交变电压，要测量输入端的交变电压，多用电表应旋转至ACV区域的某个挡位。 【小问2详解】 多用电表测量的是原线圈电压的有效值，即 根据正弦式交变电压有效值与最大值的关系可得，原线圈电压的最大值为 当副线圈电压的瞬时值大于5000V时会引发电火花，所以副线圈电压的最大值应满足 根据理想变压器电压与匝数的关系有 可得 故选D。 【小问3详解】 略。 12. 某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图（甲）所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。 （1）图（乙）中电压表的示数______V（量程为10V） （2）试推导出所称物体质量m与电压表示数U的关系式______。 【答案】（1）6.5 （2）或 【解析】 【小问1详解】 电压表量程为10V，则最小刻度为0.2V，则读数为6.5V； 【小问2详解】 设滑动变阻器滑动端与上端之间的电阻为Rx，则电压表读数为 其中， 解得或者 13. 嫦娥六号携带了一块"核电池"。电池中一个静止的原子核Po发生了一次α衰变，放射出的 核质量为m，速度的大小为v，生成新核Pb的质量为M，真空中的光速为c。求： （1）新核Pb的速度大小； （2）若该核反应过程中释放的核能全部转化为动能，求衰变过程的质量亏损Δm。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据动量守恒可知 解得 【小问2详解】 由能量关系可知 所以衰变过程的质量亏损为 14. 医疗常用的金属氧气瓶容积为10L，瓶内贮存了压强为8×106Pa的氧气。便携式呼吸器容积为2L，呼吸器一开始为真空，现用氧气瓶对其充气，当呼吸器内压强变为8.0×105Pa时充气完成。充气过程中不漏气，环境温度不变，求： （1）一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例是多少； （2）氧气瓶最多可装多少个氧气呼吸器。 【答案】（1） （2）45 【解析】 【小问1详解】 设氧气瓶初始压强为，体积为；呼吸器充气完成后的压强为，体积为，则一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例为 【小问2详解】 设可以分装n瓶，根据玻意耳定律有 代入题中数据，解得n=45 15. 某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨NP段与N1P1段粗糙，其余部分光滑。MM1右侧处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。一质量为m的金属杆垂直导轨放置，接入轨道间的长度为L。现让金属杆以初速度v0沿导轨向右经过MM1进入磁场，最终恰好停在PP1处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为μ。MN=NP=d，导轨电阻不计，重力加速度为g，试求： （1）金属杆运动至MM1时的安培力； （2）在整个过程中，定值电阻R产生的热量Q； （3）金属杆经过NN1时的速度大小vB。 【答案】（1），方向水平向左 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属杆运动至MM1时的电动势E=BLv0 回路中的总电阻R总=2R 回路中的电流强度大小为 金属杆运动至MM1时的安培力 方向水平向左。 【小问2详解】 在整个过程中，根据能量守恒有 则在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 【小问3详解】 金属杆在MM1NN1区域运动的过程中根据动量定理有 则 由于 则上面方程左右两边累计求和可得 则 16. 如图，在水平虚线上方区域有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，在虚线下方区域有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从距虚线高度为h的P点向右水平发射。当粒子从A点进入磁场时其速度方向与水平虚线的夹角为30°。不计重力。 （1）求粒子进入磁场时速度v的大小； （2）若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子距P点的距离为s，求该粒子从P点开始到第一次回到等高处的总时间； （3）若粒子能回到A点，求磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1） （2）（若，表达式只取+号） （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，则有 ， 当粒子从A点进入磁场时其速度方向与水平虚线的夹角为30°，则有 联立解得 【小问2详解】 粒子从P点到进入磁场过程，有 解得 若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子距P点的距离为s，根据几何关系有 粒子在磁场中的运动时间为 该粒子从P点开始到第一次回到等高处的总时间为 联立解得（若，表达式只取+号） 【小问3详解】 粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力得 可得 若满足 可得 粒子能回到A点； 若（，，） 可得（，，） 粒子也能回到A点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 无锡市普通高中2025年春学期高二期终调研考试试题 物 理 命题单位：无锡市惠山区教师发展中心 制卷单位：无锡市教育科学研究院 注意事项： 1．本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分值为100分。 2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。 3．答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意）。 1. 如图所示，磁铁靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，从而对磁铁有排斥作用，可以使磁铁悬浮于空中。下列说法中正确的是（　　） A. 磁铁产生的磁场和超导体中电流产生的磁场方向垂直 B. 磁铁产生的磁场和超导体中电流产生的磁场方向相反 C. 将磁铁翻转，超导体中的电流方向不变 D. 磁体悬浮时，超导体中无电流 2. 图中“测温枪”能将接收到的人体热辐射转换成温度显示，已知人体热辐射与黑体辐射规律相似。若人因病发烧，则病人热辐射强度I及其极大值对应的波长λ的变化情况是（　　） A. I减小，λ增大 B. I减小，λ减小 C. I增大，λ增大 D. I增大，λ减小 3. 如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，，两线圈到点O的距离相等。转子是条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（　　） A. 两线圈产生的电动势的有效值相等 B. 两电阻消耗的电功率相等 C. 两线圈产生的交变电流频率相等 D. 两线圈产生的电动势同时达到最大值 4. 汽缸内封闭有一定质量的气体，迅速压缩缸内气体，其温度从T1变化到T2。横坐标表示分子速率，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，下列图中正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 黑磷是重要的芯片原料，其原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状平层内容易移动，在不同片状平层间移动时受到较大阻碍。则黑磷（　　） A. 属于非晶体 B. 没有固定的熔点 C. 导电性能呈各向异性 D. 没有天然的规则几何外形 6. 如图所示为LC振荡电路某时刻的情况，以下说法不正确的是（　　） A. 电容器正在充电 B. 电感线圈中的磁场能正在增加 C. 电感线圈中的电流正在增大 D. 此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 7. 如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为r的半圆形铜环竖直悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，铜环两端a、b处于同一水平线。若环中通有大小为I、方向从a到b的电流，细绳处于绷直状态，则（　　） A. 两根细绳拉力与未通电流时一样大 B. 两根细绳拉力均比未通电流时的小 C. 铜环所受安培力大小为πrIB D. 铜环所受安培力大小为2rBI 8. 如图为氢原子能级，已知从高能级跃迁到第二能级的光子才可能被人眼识别。现有一束光子能量为12.75eV的单色光入射到大量处于基态的氢原子上，产生的可见光谱线是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，三条水平虚线、、之间有宽度为L的两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，两区域内的磁感应强度大小相等方向相反，正方形金属线框abcd的质量为m、边长为L，开始ab边与边界重合，对线框施加拉力F使其匀加速通过磁场区，以顺时针方向电流为正，下列关于感应电流i和拉力F随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：本题共6小题，共60分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。 11. 图1是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交变电压，并加在一变压器的原线圈上。V为多用电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。 （1）为测量输入端电压，需将多用电表旋转至图2的________区域的某个挡位（选填“”、“”、“”和“ ”）。 （2）若多用电表V测量值为，则变压器原、副线圈的匝数分别为、，升压变压器的匝数比应该满足________ A. B. C. D. （3）如图3所示的升压变压器，甲同学认为闭合开关时，输出电压为零。你同意甲同学的判断吗？请说明理由________。 12. 某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图（甲）所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。 （1）图（乙）中电压表的示数______V（量程为10V） （2）试推导出所称物体质量m与电压表示数U的关系式______。 13. 嫦娥六号携带了一块"核电池"。电池中一个静止的原子核Po发生了一次α衰变，放射出的 核质量为m，速度的大小为v，生成新核Pb的质量为M，真空中的光速为c。求： （1）新核Pb的速度大小； （2）若该核反应过程中释放的核能全部转化为动能，求衰变过程的质量亏损Δm。 14. 医疗常用的金属氧气瓶容积为10L，瓶内贮存了压强为8×106Pa的氧气。便携式呼吸器容积为2L，呼吸器一开始为真空，现用氧气瓶对其充气，当呼吸器内压强变为8.0×105Pa时充气完成。充气过程中不漏气，环境温度不变，求： （1）一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例是多少； （2）氧气瓶最多可装多少个氧气呼吸器。 15. 某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨NP段与N1P1段粗糙，其余部分光滑。MM1右侧处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。一质量为m的金属杆垂直导轨放置，接入轨道间的长度为L。现让金属杆以初速度v0沿导轨向右经过MM1进入磁场，最终恰好停在PP1处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为μ。MN=NP=d，导轨电阻不计，重力加速度为g，试求： （1）金属杆运动至MM1时的安培力； （2）在整个过程中，定值电阻R产生的热量Q； （3）金属杆经过NN1时的速度大小vB。 16. 如图，在水平虚线上方区域有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，在虚线下方区域有垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从距虚线高度为h的P点向右水平发射。当粒子从A点进入磁场时其速度方向与水平虚线的夹角为30°。不计重力。 （1）求粒子进入磁场时速度v的大小； （2）若粒子第一次回到电场中高度为h时，粒子距P点的距离为s，求该粒子从P点开始到第一次回到等高处的总时间； （3）若粒子能回到A点，求磁场的磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $