精品解析：河南省新乡市多校2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

2024—2025学年高二期末（下）测试 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 在物理学发展史上有一些重大的发现和实验，对人类的进步起很大的作用。关于这些发现和实验，下列说法正确的是（　　） A. 牛顿发现了万有引力定律，后来他通过扭秤实验测出了引力常量的数值 B. 第谷通过研究行星观测记录，发现了行星运动的三大定律 C. 楞次坚信电和磁之间一定存在着联系，发现了电流的磁效应 D. 伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学的研究方法 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，但引力常量是由卡文迪许通过扭秤实验测得的，故A错误； B．行星运动三大定律是开普勒在第谷观测数据基础上总结的，而非第谷本人，故B错误； C．电流的磁效应由奥斯特发现，楞次提出的是电磁感应方向的判定定律，故C错误； D．伽利略首创速度、加速度等概念，并通过实验与数学结合的方法奠定科学方法论，故D正确。 故选D。 2. 微风吹起，牧野湖中一列水波以速度v向前传播，频率为f，则该波的波长为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据波的传播公式，波速、波长、频率满足关系式，变形可得波长。 故选B 3. 磁感应强度变化率k=1.5T/s磁场垂直穿过面积S=0.02m2的金属线框，则感应电动势是（　　） A. 0.01V B. 0.02V C. 0.03V D. 0.04V 【答案】C 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律可知 故选C。 4. 某星球的质量是地球质量的，直径是地球直径的1.2倍。若人类某天能够飞临该星球表面附近轨道，则下列说法正确的是（　　） A. 飞船在该星球表面运行的周期与地球表面运行的周期比为3∶2 B. 如果人类能够登陆该星球，并在该星球上竖直上抛一个苹果，则苹果的加速度比在地球上要小（忽略空气阻力） C. 飞船在该星球表面附近运行的速度大于7.9km/s D. 该星球的平均密度比地球的平均密度大 【答案】B 【解析】 【详解】已知条件： 星球质量 直径 故半径 B．根据 可得 则 可知，故B正确； D．根据， 联立可得 可知，故D错误； A．根据万有引力提供向心力 可得 可得周期之比，故A错误； C．根据万有引力提供向心力 可得第一宇宙速度公式 可得第一宇宙速度之比 飞船在该星球表面附近运行的速度，故C错误。 故选B。 5. 如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，A、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向均垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场，O处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 两通电直导线相互排斥 B. A处直导线在O处产生的磁感应强度大小为 C. 若将A处直导线中的电流反向、大小不变，则O处的磁感应强度大小变为2B D. 若将A处直导线移走，则O处的磁感应强度大小变为 【答案】D 【解析】 【详解】A．同向通电直导线相互吸引，选项A错误； B．A处直导线在O处产生的磁感应强度大小为B1，则C处直导线在O处产生的磁感应强度大小为，根据矢量的叠加 解得，选项B错误； C．若将A处直导线中的电流反向、大小不变，则O处的磁感应强度大小为，选项C错误； D．若将A处直导线移走，则O处的磁感应强度大小为，选项D正确。 故选D。 6. 某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，行驶时的最大速度为18km/h，人与车的总质量。当它在水平路面行驶时所受阻力恒为总重的，驱动电机的额定电流，额定电压，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 驱动电机的内阻为20 B. 若某工作人员以0.4m/s2的加速度匀加速启动该车，则汽车匀加速的时间为2s C. 若某工作人员以0.4m/s2的加速度匀加速启动该车，则匀加速阶段驱动电机输出的机械能为1875 J D. 若汽车以额定输出功率启动，则汽车的速度达到3m/s时加速度大小为0.1m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车匀速行驶的阻力 额定输入功率 额定输出功率 则热功率 解得 故A错误； BC．匀加速启动，达到额定输出功率时有， 解得， 此时的位移 解得 又 则发动机输出的机械能 故B错误，C正确； D．以额定机械功率启动时，速度为，对应牵引力为 加速度为 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，竖直平面内有一半径为L、圆心为O的圆，AB为水平直径，CD为竖直直径。长为L的轻质细线一端系小球，另一端固定在圆心O。可视为质点的小球带的电荷量为+q，质量为m。方向水平向右、电场强度大小为E的匀强电场与圆所在平面平行，且qE=mg，g为重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. 若小球从C点由静止释放，则在运动过程中，细线与竖直方向的最大夹角是60° B. 要使小球做完整的圆周运动，小球在C 点时至少应以的速度被水平抛出 C. 若小球从A点由静止释放，则到达C点时小球的速度大小为 D. 剪断细线，将小球从A点以的速度竖直向上抛出，小球将经过B点 【答案】D 【解析】 【详解】A．设细线与竖直方向的最大夹角为θ，有 解得θ=90°，故A错误； B．由qE= mg可知，小球所受合力方向斜向下且与水平方向成45°角，故当小球经过与合力方向相反，位于A、D两点中间的E点时速度最小，设为，有 解得，小球从C点到E点的过程，由动能定理得 解得，故B错误； C．小球从A点由静止释放，沿直线AC运动，设到达C点时小球的速度为，由动能定理得 解得，故C错误； D．剪断细线，小球在竖直方向上先做竖直上抛运动，在 水平方向上做初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，小球竖直上抛的时间，回到与A点同一水平线上时，水平位移，故小球再次经过圆周时，恰好经过B点，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是（　　） A. 卢瑟福的α粒子散射实验证实了中子的存在 B. 天然放射现象表明原子核内部具有复杂的结构 C. 在所有核反应中，原子核的质量数和电荷数均守恒 D. 重核的裂变和轻核的聚变过程中原子核的质量都会增加 【答案】BC 【解析】 【详解】A．卢瑟福的α粒子散射实验说明原子具有核式结构模型，该实验并没有证实中子的存在，故A错误； B．天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，故B正确； C．核反应中，原子核的质量数和电荷数均守恒，故C正确； D．重核的裂变和轻核的聚变过程中都会有质量亏损，故D错误。 故选BC。 9. 某精密实验室需要通过智能电网对其进行精准供电，实验室外的理想变压器如图所示。理想变压器原线圈接电压有效值恒定的正弦交流电，负载变化时输入电压不变，副线圈接精密仪器组，仪器并联连接，称为负载。两条输电线的总电阻用R0表示。当工作仪器增加时，则下列说法正确的是（　　） A. 电流表A1的读数增大 B. 电压表V2的读数减小 C. 电压表V3的读数增大 D. 电压表V2、V3读数之差与电流表A2的读数的比值不变 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，因此副线圈的输出电压不变，即电压表 V2的读数不变；当负载增加时，副线圈电路中的总电阻减小，所以电流变大，即A2的读数增大， 根据 可知原线圈电流增大，即A1的读数增大，故A正确，B错误； C．在副线圈中根据闭合电路欧姆定律有 由于副线圈的电流A2的读数增大，V2的读数不变，所以的读数减小，故C错误； D．电压表V2、V3的读数之差等于R0两端电压，它与电流表A2的读数的比值等于定值电阻R0的阻值，即 所以电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变，故D正确。 故选AD。 10. 某地举办了盛大的灯光秀，灯光秀用到某种发光二极管，该二极管内有用透明材料制成的等腰直角棱镜，其截面如图所示，通过测量得到直角边长为a。某同学用一束光从AB边的中点D入射，光线与AB边的夹角为。在由0°逐渐增大到90°的过程中，发现当光线刚好垂直于AB边入射时，BC边恰好无光线射出。若只考虑光线在棱镜中的第一次反射，则下列说法正确的是（　　） A. 该玻璃的折射率为1.5 B. 从BC边射出的光线离B点最近的距离为 C. 垂直于AB边入射的光线在棱镜中的传播时间为 D. 在由0°逐渐增大到90°的过程中，BC边上有光线射出的区域的长度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．如图所示 设等腰直角棱镜的临界角为C，光线刚好垂直于AB边入射时，BC边恰好无光线射出，可得光发生全反射的临界角 根据 解得，A错误； BD．如上图所示当趋近于时，由折射定律有 解得 在由0°逐渐增大的过程中，光线的出射点由M点逐渐向O点靠近 当大于90°时，光线O点右侧发生全反射，故BC边上OM部分有光线射出。由几何关系得 从BC边射出的光线离B点最近的距离为 BC边上有光线 射出的区域的长度，BD正确； C．当光线刚好垂直于AB边入射时，光线在O点发生全反射，再垂直于AC边射出，垂直于AB边入射的光线在棱镜中的传播时间 又 解得，C错误。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示，这是某高中物理课外探究小组自制的力传感器。如图乙所示，该组同学将单摆悬挂在力传感器上，现将摆球拉开一小角度θ由静止释放，摆球来回摆动。力传感器测得细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图丙所示，t=0时释放该单摆，取重力加速度大小g=10m/s2。 （1）单摆的周期T=______s。 （2）单摆的摆长L=______m。 （3）摆球的质量m=______ kg。 【答案】（1） （2）1.6 （3）0.05 【解析】 【小问1详解】 当摆球摆到最高点时，细线拉力最小，由题图丙可知，单摆的周期T=2×0.4πs =0.8πs 【小问2详解】 根据周期公式有 结合上述解得L=1.6m 【小问3详解】 根据图丙可知，在最低点时细线对摆球的拉力大小 根据牛顿第二定律有 在最高点时细线对摆球的拉力大小 摆球由最高点到最低点的过程中，根据机械能守恒定律有 结合上述解得m=0.05kg 12. 鉴于智能手机的续航需求，充电宝成为手机充电的重要工具。某课外探究小组设计了如图甲所示的实验电路测定充电宝的电动势E和内阻r。 （1）测得实验数据，作出U—I图像如图乙所示。根据U—I图像可以得到该充电宝的电动势E=_______V，内阻r=________Ω。（结果均保留三位有效数字） （2）为了进一步探究充电宝的电动势特点，探究小组拆卸了手机锂电池（安全操作下），用同样的方法测量不同电量下充电宝和锂电池的电动势，数据如表所示。从表中数据，可以得到的结论是：_________________。 电量/% 100 80 60 40 20 5 充电宝的电动势U/V 5.07 5.04 5.04 5.00 5.14 5.08 锂电池的电动势U/V 4.16 3.96 3.85 3.80 3.75 3.64 【答案】（1） ①. 5.07 ②. 0.113（0.110~0.116均可） （2）锂电池的电动势随着电量减少，电动势减小，而充电宝的电动势几乎稳定不变 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由 图乙中图线的纵截距就是充电宝的电动势的值，图线斜率的绝对值等于充电宝的内阻 可知，（0.110~0.116均可） 【小问2详解】 从题中表格看出锂电池的电动势随着电量减少，电动势减小，而充电宝的电动势几乎稳定不变。 13. 如图所示，质量M=0.4kg的滑板b静止于粗糙水平地面，其左端正上方H=5m高度处有一质量m=0.4kg的小球a，以v=2m/s的水平速度向右被抛出，恰好落在滑板b的中点，其相互作用的时间极短，小球a在竖直方向的速度瞬间为零，小球a 在水平方向 的速度与滑板b的速度相同，一起运动，取重力加速度大小，已知滑板b与地面 间的动摩擦因数μ=0.1，求： （1）滑板b的长度L； （2）小球a在水平方向的位移大小x。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球a在空中做平抛运动，有0.5L= vt， 解得L=4m 【小问2详解】 小球a落在滑板b上的瞬间水平方向上动量守恒，有 小球落到滑板上后与滑板一起运动，对二者组成的系统，根据牛顿第二定律，有 又二者一起匀减速直到停下，有 解得x=0.5L+x0=2.5m 14. 如图所示、一定质量的理想气体从状态a开始经a→b，b→c，c→a三个过程回到原状态，已知ab垂直于T轴，bc延长线过O点，气体在状态a的压强为、体积为，在状态b的体积为、温度为，在状态c的温度为，求： （1）气体在状态b的压强p； （2）气体在状态c的体积V； （3）从状态b到状态c，外界对气体做的功W。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 气体从状态a到状态b做等温变化，根据玻意耳定律有 解得气体在状态b的压强为 【小问2详解】 气体从状态b到状态c做等压变化，根据盖·吕萨克定律有 解得气体在状态c的体积为 【小问3详解】 气体从状态b到状态c做等压收缩变化，外界对气体做的功为 代入数据解得 15. 如图所示，边长L=40cm的立方体空间内（包含边界）有B0=3T的沿x轴正方向的匀强磁场，A'D'的中点M（未画出）有一粒子发射源可以向y轴正方向发射不同速率的带正电粒子，粒子的比荷均为 ，不计粒子所受重力，取π=3。 （1）求不能射出立方体区域的粒子的速度范围； （2）若在立方体区域内再加—沿x轴正方向的匀强电场，该电场的电场强度大小E=25N/C，求以（1）中临界速度发射的粒子，离开立方体的位置及离开时的速度大小。 【答案】（1） （2）B'C'边的中点射出， 【解析】 【小问1详解】 粒子发射后在洛伦兹力作用下在AA'D'D中做匀速圆周运动，若粒子恰好不能射出立方体，则其轨迹分别与各边相切，此轨迹半径 洛伦兹力提供向心力，有 代入数据解得v=300 m/s 故要使粒子不能射出立方体区域速度应满足v≤300 m/s。 【小问2详解】 若再加匀强电场，则粒子将做螺旋线运动，将其分解为竖直方向上的匀速圆周运动和水平向右的匀加速直线运动，加速度 解得 粒子射出立方体区域时沿电场方向的位移为L，时间为t 由 解得 粒子做匀速圆周运动的周期 解得 因为，说明粒子到达BB'C'C面时，恰好运动了两个圆周，即粒子将从B'C'边的中点射出 粒子沿电场方向射出的速度 解得 粒子在射出时的合速度 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年高二期末（下）测试 物理 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 在物理学发展史上有一些重大的发现和实验，对人类的进步起很大的作用。关于这些发现和实验，下列说法正确的是（　　） A. 牛顿发现了万有引力定律，后来他通过扭秤实验测出了引力常量的数值 B. 第谷通过研究行星观测记录，发现了行星运动的三大定律 C. 楞次坚信电和磁之间一定存在着联系，发现了电流的磁效应 D. 伽利略是伟大的物理学家，他最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学的研究方法 2. 微风吹起，牧野湖中一列水波以速度v向前传播，频率为f，则该波的波长为（　　） A. B. C. D. 3. 磁感应强度变化率k=1.5T/s的磁场垂直穿过面积S=0.02m2的金属线框，则感应电动势是（　　） A. 0.01V B. 0.02V C. 0.03V D. 0.04V 4. 某星球的质量是地球质量的，直径是地球直径的1.2倍。若人类某天能够飞临该星球表面附近轨道，则下列说法正确的是（　　） A. 飞船在该星球表面运行的周期与地球表面运行的周期比为3∶2 B. 如果人类能够登陆该星球，并在该星球上竖直上抛一个苹果，则苹果的加速度比在地球上要小（忽略空气阻力） C. 飞船在该星球表面附近运行的速度大于7.9km/s D. 该星球平均密度比地球的平均密度大 5. 如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，A、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向均垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场，O处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 两通电直导线相互排斥 B. A处直导线在O处产生的磁感应强度大小为 C. 若将A处直导线中的电流反向、大小不变，则O处的磁感应强度大小变为2B D. 若将A处直导线移走，则O处的磁感应强度大小变为 6. 某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，行驶时的最大速度为18km/h，人与车的总质量。当它在水平路面行驶时所受阻力恒为总重的，驱动电机的额定电流，额定电压，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 驱动电机的内阻为20 B. 若某工作人员以0.4m/s2加速度匀加速启动该车，则汽车匀加速的时间为2s C. 若某工作人员以0.4m/s2加速度匀加速启动该车，则匀加速阶段驱动电机输出的机械能为1875 J D. 若汽车以额定输出功率启动，则汽车的速度达到3m/s时加速度大小为0.1m/s2 7. 如图所示，竖直平面内有一半径为L、圆心为O的圆，AB为水平直径，CD为竖直直径。长为L的轻质细线一端系小球，另一端固定在圆心O。可视为质点的小球带的电荷量为+q，质量为m。方向水平向右、电场强度大小为E的匀强电场与圆所在平面平行，且qE=mg，g为重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. 若小球从C点由静止释放，则在运动过程中，细线与竖直方向的最大夹角是60° B. 要使小球做完整的圆周运动，小球在C 点时至少应以的速度被水平抛出 C. 若小球从A点由静止释放，则到达C点时小球的速度大小为 D. 剪断细线，将小球从A点以的速度竖直向上抛出，小球将经过B点 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是（　　） A. 卢瑟福的α粒子散射实验证实了中子的存在 B. 天然放射现象表明原子核内部具有复杂的结构 C. 在所有核反应中，原子核的质量数和电荷数均守恒 D. 重核的裂变和轻核的聚变过程中原子核的质量都会增加 9. 某精密实验室需要通过智能电网对其进行精准供电，实验室外的理想变压器如图所示。理想变压器原线圈接电压有效值恒定的正弦交流电，负载变化时输入电压不变，副线圈接精密仪器组，仪器并联连接，称为负载。两条输电线的总电阻用R0表示。当工作仪器增加时，则下列说法正确的是（　　） A. 电流表A1的读数增大 B. 电压表V2的读数减小 C. 电压表V3的读数增大 D. 电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变 10. 某地举办了盛大的灯光秀，灯光秀用到某种发光二极管，该二极管内有用透明材料制成的等腰直角棱镜，其截面如图所示，通过测量得到直角边长为a。某同学用一束光从AB边的中点D入射，光线与AB边的夹角为。在由0°逐渐增大到90°的过程中，发现当光线刚好垂直于AB边入射时，BC边恰好无光线射出。若只考虑光线在棱镜中的第一次反射，则下列说法正确的是（　　） A. 该玻璃的折射率为1.5 B. 从BC边射出的光线离B点最近的距离为 C. 垂直于AB边入射的光线在棱镜中的传播时间为 D. 在由0°逐渐增大到90°的过程中，BC边上有光线射出的区域的长度为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示，这是某高中物理课外探究小组自制的力传感器。如图乙所示，该组同学将单摆悬挂在力传感器上，现将摆球拉开一小角度θ由静止释放，摆球来回摆动。力传感器测得细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图丙所示，t=0时释放该单摆，取重力加速度大小g=10m/s2。 （1）单摆的周期T=______s。 （2）单摆的摆长L=______m。 （3）摆球的质量m=______ kg。 12. 鉴于智能手机的续航需求，充电宝成为手机充电的重要工具。某课外探究小组设计了如图甲所示的实验电路测定充电宝的电动势E和内阻r。 （1）测得实验数据，作出U—I图像如图乙所示。根据U—I图像可以得到该充电宝的电动势E=_______V，内阻r=________Ω。（结果均保留三位有效数字） （2）为了进一步探究充电宝的电动势特点，探究小组拆卸了手机锂电池（安全操作下），用同样的方法测量不同电量下充电宝和锂电池的电动势，数据如表所示。从表中数据，可以得到的结论是：_________________。 电量/% 100 80 60 40 20 5 充电宝的电动势U/V 5.07 5.04 5.04 5.00 5.14 5.08 锂电池的电动势U/V 4.16 3.96 3.85 3.80 375 3.64 13. 如图所示，质量M=0.4kg的滑板b静止于粗糙水平地面，其左端正上方H=5m高度处有一质量m=0.4kg的小球a，以v=2m/s的水平速度向右被抛出，恰好落在滑板b的中点，其相互作用的时间极短，小球a在竖直方向的速度瞬间为零，小球a 在水平方向 的速度与滑板b的速度相同，一起运动，取重力加速度大小，已知滑板b与地面 间的动摩擦因数μ=0.1，求： （1）滑板b的长度L； （2）小球a在水平方向的位移大小x。 14. 如图所示、一定质量的理想气体从状态a开始经a→b，b→c，c→a三个过程回到原状态，已知ab垂直于T轴，bc延长线过O点，气体在状态a的压强为、体积为，在状态b的体积为、温度为，在状态c的温度为，求： （1）气体在状态b的压强p； （2）气体在状态c的体积V； （3）从状态b到状态c，外界对气体做功W。 15. 如图所示，边长L=40cm的立方体空间内（包含边界）有B0=3T的沿x轴正方向的匀强磁场，A'D'的中点M（未画出）有一粒子发射源可以向y轴正方向发射不同速率的带正电粒子，粒子的比荷均为 ，不计粒子所受重力，取π=3。 （1）求不能射出立方体区域的粒子的速度范围； （2）若在立方体区域内再加—沿x轴正方向的匀强电场，该电场的电场强度大小E=25N/C，求以（1）中临界速度发射的粒子，离开立方体的位置及离开时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$