精品解析：江苏省扬州市2024-2025学年高二下学期期末检测物理试卷

2024-2025学年第二学期期末检测 高二物理 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1、本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。 3、请认真核对监考员在答题卡上粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 大量实验证明电子、质子等实物粒子都具有波动性。一质子的质量为m，其德布罗意波长为λ，普朗克常量为h，真空中的光速为c，则该质子的动量p为（　　） A. mc B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据德布罗意波长公式 变形可得质子的动量为 D正确，ABC错误。 故选D。 2. 如图所示，一根通电导线弯折后固定在匀强磁场中，bc与磁感线垂直，则导线ab、bc所受安培力大小之比及方向为（　　） A. 相同 B. 相反 C. 相同 D. 相反 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知导线ab垂直于磁感线方向的长度与导线bc的长度相等，两条导线电流大小相等方向相反。由 可知导线ab、bc所受安培力大小之比为，由左手定则可知两条导线所受安培力方向相反。 故选B。 3. 分子间作用力与两分子间距离的关系如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，乙分子仅在分子力作用下依次经过A、B、C、D，此过程中乙分子速度（　　） A. 在B点最大 B. 在D点最小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】ACD．从A到C的过程中，乙分子受引力作用，分子力做正功，乙分子速度增加，从C到D的过程中，乙分子受斥力作用，分子力做负功，乙分子速度减小，因此在C点速度最大，故AC错误，D正确； B．由于乙分子速度先增大后减小，因此不能判断在哪个位置速度最小，故B错误。 故选D。 4. 碳化硅是一种第三代半导体材料，解决了大尺寸晶体制备的难题，其晶体结构与金刚石相似，硬度非常高。碳化硅（　　） A. 有良好的导电性 B. 熔化过程温度升高 C. 原子呈无规则排列 D. 原子间的作用力很强 【答案】D 【解析】 【详解】A．碳化硅为共价晶体，无自由电子，导电性差，故A错误； B．晶体熔化时温度不变，碳化硅为晶体，熔化过程温度不升高，故B错误； C．晶体原子排列规则有序，碳化硅结构与金刚石相似，原子呈规则排列，故C错误； D．碳化硅硬度极高，说明原子间通过强共价键结合，作用力很强，故D正确。 故选D。 5. 如图为粒子散射的实验装置示意图，实验观测发现，有少数粒子发生了大角度偏转，说明（　　） A. 粒子跟电子发生了碰撞 B. 金原子核内部有复杂结构 C. 金原子中有带正电的原子核 D. 粒子受到金原子核库仑引力 【答案】C 【解析】 【详解】粒子散射实验中，有少数粒子发生了大角度偏转，说明了原子中有带正电的原子核，粒子受到了原子核库仑斥力作用。 故选C。 6. 一正弦式交变电流的电流随时间变化的规律如图所示，则它的表达式为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图像可知最大电流 周期 则其角频率 初相位 则交流电的电流瞬时表达式为 故选A。 7. 一些汽车的低油位报警装置采用热敏电阻来检测油箱的警戒液位。如图1所示，液面高于热敏电阻的高度时，热敏电阻发出的热量会被液体带走，指示灯不亮。如图2所示，当液体减少、热敏电阻露出液面时，指示灯亮。与图1相比，图2中热敏电阻（　　） A. 温度较低，电阻较小 B. 温度较低，电阻较大 C. 温度较高，电阻较小 D. 温度较高，电阻较大 【答案】C 【解析】 【详解】如图1所示，若给热敏电阻通以一定电流时，热敏电阻会产生热量，当液面高于热敏电阻时，热敏电阻的热量会被液体带走，温度基本不变，热敏电阻阻值较大，电流较小，故指示灯不亮；如图2所示，当液体减少，液面低于热敏电阻时，热敏电阻温度升高，阻值减小，电流增大，故指示灯亮，就显示出报警信号，所以与图1相比，图2中热敏电阻温度较高，电阻较小。 故选C。 8. 金属探测仪内部电路可简化为如图1所示的LC振荡电路，电容器下极板带电荷量q随时间t的变化规律如图2所示，则图1对应的时刻在下列哪个时段中（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图1可知电容器中场强向上，电容器下极板带正电，根据楞次定律和右手螺旋定则可知电容器下极板电荷量在增加，此时正在对电容器充电，根据能量守恒可知，磁场能在减小，回路电流减小，图像斜率减小。 故选A。 9. 2025年3月28日，我国新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大突破，首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度，其核反应方程为，、、和X的质量分别为m1、m2、m3和m4，真空中的光速为c，则（　　） A. X是质子 B. 该核反应类型是α衰变 C. 一次核反应释放的能量为 D. 的比合能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．核反应方程为 X为中子，A错误； B．该反应是轻核聚变，B错误； C．核反应释放的能量为，C正确； D．比结合能是结合能除以核子数。的比结合能应为其自身结合能除以4，而非整个反应的质量亏损对应的能量除以4，D错误。 故选C。 10. 如图所示，线圈L的自感系数足够大，时刻闭合开关S，电路稳定后，线圈L中电流小于电阻R的电流。在时刻断开开关S，电阻R中电流i随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在时刻闭合开关S时，电阻R的电流瞬间达到最大；而线圈产生自感电动势，使得线圈中电流只能逐渐增大，干路中电流也逐渐增大；根据闭合电路欧姆定律可知，路端电压将逐渐减小，所以流过电阻R的电流逐渐减小，逐渐达到稳定；时刻断开开关，原来通过电阻R的电流立即消失，线圈中产生自感电动势，产生的感应电流流过电阻R，其方向与开始时流过电阻R的电流方向相反，此时回路中电流慢慢减小为零。 故选B。 11. 阿斯顿用质谱仪发现了氖-20和氖-22，证实了同位素的存在。如图所示，大量氖-20和氖-22原子核从容器A下方的狭缝飘入（初速度为零）电场区，经电场加速后通过狭缝、垂直于磁场边界MN射入匀强磁场，最终到达照相底片D上。加速电场电压变化范围是，氖-20和氖-22打在照相底片上的区域恰好不重叠，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】经过加速电场之后，由动能定理可得 进入磁场之后，由洛伦兹力提供向心力 联立可得 氖-22的相对原子质量较大，运动半径较大，结合题目可得最小运动半径 氖-20的相对原子质量较小，运动半径较小，结合题目可得最大运动半径 若氖-20和氖-22打在照相底片上的区域恰好不重叠，则有，代入解得 故选B。 二、非选择题：共5题，共56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，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 （1）将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，测得的油酸酒精溶液有50滴，现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积约为。由此估算出油酸分子的直径为______m（结果保留1位有效数字）。 （2）实验小组为了节省实验时间，甲同学用一只注射器测一滴油酸酒精溶液的体积，同时乙同学用另一只针管更粗的注射器，滴一滴溶液在水面上测量油膜的面积。如此合作，对油酸分子直径测量结果的影响是______（选填“无影响”“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1） （2）偏小 【解析】 【小问1详解】 一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 则油酸分子的直径为 【小问2详解】 由于乙同学用另一只针管更粗的注射器，可知乙同学滴一滴溶液的体积更大，导致实际滴入的纯油酸体积偏大，而计算时仍用甲测量的较小体积，根据可知油酸分子直径测量值偏小。 13. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中 （1）为了保证安全，测副线圈两端电压时，先将多用电表的选择开关置于图1中______（选填“A”“B”“C”或“D”）位置试测，再选用适当的挡位进行测量。 （2）某次实验情景如图2所示，原线圈“0”“8”间输入电压为6V时，测得副线圈“0”“4”间电压为2.6V；当输入电压为12V时，副线圈两端电压可能为______。 A. 24V B. 6V C. 5.3V D. 1.3V （3）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的目的是______。 【答案】（1）B （2）C （3）增大电阻，从而减小涡流，减小发热量，提高变压器的效率 【解析】 【小问1详解】 在测量电压时，应选择较高的电压量程进行试测，以避免因量程过小导致损坏多用电表，因此开关应置于250V挡，故选B； 【小问2详解】 根据理想变压器电压与匝数的关系，可得 则输入电压为12V时，副线圈两端电压可能为 因实验误差的存在，副线圈电压可能在5.2V附近波动，故C正确，ABD错误，故选C； 【小问3详解】 变压器铁芯设计成相互绝缘的薄硅钢片平行叠压，是为了增大电阻，从而减小涡流，减小发热量，提高变压器的效率 14. 如图1是研究光电效应的实验电路图，阴极K金属的逸出功为10.0eV。如图2是氢原子的能级图。用大量处于能级的氢原子跃迁发出的光照射阴极K。 （1）求氢原子跃迁发出的频率最大的光子的能量； （2）若图1中电压表示数为3.5V，求光电子到达阳极A的最大动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从能级4跃迁到能级1辐射的光子的频率最大，则有 解得 【小问2详解】 从K极逸出的光电子的最大动能： 由动能定理得 解得光电子到达A极的最大动能为 15. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B到达状态C，气体在状态A、B时的体积分别是，。 （1）求气体在状态A时的压强； （2）B→C过程，气体吸收热量2100J，求此过程中气体内能的增量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 气体发生等温变化，则有 解得 【小问2详解】 由图像得，等压膨胀，有 根据热力学第一定律可得 解得 16. 如图1所示，有一边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd从某高处自由下落，t1时刻ab边进入匀强磁场时速度为v0，匀强磁场区域宽度为H（H>L），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，cd边穿出磁场前已经做匀速运动。已知导线框质量为m，重力加速度为g。 （1）求导线框刚进入磁场时感应电流的大小以及ab边中电流的方向； （2）若cd边离开磁场时速度也为v0，求： ①导线框穿越磁场过程中产生的焦耳热Q； ②请在图2中定性画出导线框穿越磁场过程速度随时间变化的图像。 【答案】（1），b→a （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，有 可得导线框刚进入磁场时感应电流的大小 由右手定则判断知感应电流方向b→a（向左） 【小问2详解】 ①对导线框穿越匀强磁场的整个过程中，初末位置导线框动能相等。由能量守恒定律得 即 可得导线框穿越磁场过程中产生的焦耳热 ②因cd边离开磁场时速度与ab边进入匀强磁场时速度均为v0，且cd边穿出磁场前已经做匀速运动，所以ab边进入磁场时刚好做匀速运动，则可知线框进入磁场时，安培力与重力平衡；完全进入磁场后，只受重力，线框做自由落体运动；线框ab边刚出磁场时，由于安培力大于重力，根据牛顿第二定律可知线框做加速度逐渐减小的减速运动，直到cd边匀速，最后穿出磁场。可定性画出导线框穿越磁场过程速度随时间变化的图像如图所示 17. 如图所示，在O−xyz坐标系中，z>0区域内有沿z轴负方向的匀强电场，在z<0的区域内有沿x轴负方向的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标为（0，2L，L）的P点以初速度v0沿y轴负方向开始运动，粒子恰能从坐标原点O进入磁场，且此后粒子始终能通过O点，不计粒子所受重力。 （1）求电场强度的大小E； （2）求磁感应强度的大小B； （3）若撤去电场，在z>0区域内加上沿y轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小也为B。t=0时刻粒子从O点以初速度v0沿z轴负方向开始运动，求时粒子的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从P运动到O过程，做匀变速曲线运动，可得， 联立解得 【小问2详解】 粒子始终能通过O点，则粒子从P点出发，先后经过匀变速曲线运动、匀速圆周运动、匀变速曲线运动回到P点，此后粒子做周期性运动，轨迹如图所示 粒子经过O点时，有， 夹角θ=45°，粒子做圆周运动得 由图可知 联立解得 【小问3详解】 粒子在两个磁场区域内，有， 粒子运动轨迹如图所示，时的位置坐标，， 即时粒子位置坐标为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期期末检测 高二物理 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1、本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置。 3、请认真核对监考员在答题卡上粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4、作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 大量实验证明电子、质子等实物粒子都具有波动性。一质子的质量为m，其德布罗意波长为λ，普朗克常量为h，真空中的光速为c，则该质子的动量p为（　　） A. mc B. C. D. 2. 如图所示，一根通电导线弯折后固定在匀强磁场中，bc与磁感线垂直，则导线ab、bc所受安培力大小之比及方向为（　　） A. 相同 B. 相反 C. 相同 D. 相反 3. 分子间作用力与两分子间距离的关系如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，乙分子仅在分子力作用下依次经过A、B、C、D，此过程中乙分子速度（　　） A. 在B点最大 B. 在D点最小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 4. 碳化硅是一种第三代半导体材料，解决了大尺寸晶体制备的难题，其晶体结构与金刚石相似，硬度非常高。碳化硅（　　） A. 有良好的导电性 B. 熔化过程温度升高 C. 原子呈无规则排列 D. 原子间的作用力很强 5. 如图为粒子散射的实验装置示意图，实验观测发现，有少数粒子发生了大角度偏转，说明（　　） A. 粒子跟电子发生了碰撞 B. 金原子核内部有复杂结构 C. 金原子中有带正电的原子核 D. 粒子受到金原子核库仑引力 6. 一正弦式交变电流的电流随时间变化的规律如图所示，则它的表达式为（　　） A. B. C. D. 7. 一些汽车的低油位报警装置采用热敏电阻来检测油箱的警戒液位。如图1所示，液面高于热敏电阻的高度时，热敏电阻发出的热量会被液体带走，指示灯不亮。如图2所示，当液体减少、热敏电阻露出液面时，指示灯亮。与图1相比，图2中热敏电阻（　　） A. 温度较低，电阻较小 B. 温度较低，电阻较大 C. 温度较高，电阻较小 D. 温度较高，电阻较大 8. 金属探测仪内部电路可简化为如图1所示的LC振荡电路，电容器下极板带电荷量q随时间t的变化规律如图2所示，则图1对应的时刻在下列哪个时段中（　　） A. B. C. D. 9. 2025年3月28日，我国新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大突破，首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度，其核反应方程为，、、和X的质量分别为m1、m2、m3和m4，真空中的光速为c，则（　　） A. X是质子 B. 该核反应类型是α衰变 C. 一次核反应释放的能量为 D. 的比合能为 10. 如图所示，线圈L的自感系数足够大，时刻闭合开关S，电路稳定后，线圈L中电流小于电阻R的电流。在时刻断开开关S，电阻R中电流i随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 阿斯顿用质谱仪发现了氖-20和氖-22，证实了同位素的存在。如图所示，大量氖-20和氖-22原子核从容器A下方的狭缝飘入（初速度为零）电场区，经电场加速后通过狭缝、垂直于磁场边界MN射入匀强磁场，最终到达照相底片D上。加速电场电压变化范围是，氖-20和氖-22打在照相底片上的区域恰好不重叠，则（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共56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，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中。 （1）将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，测得的油酸酒精溶液有50滴，现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积约为。由此估算出油酸分子的直径为______m（结果保留1位有效数字）。 （2）实验小组为了节省实验时间，甲同学用一只注射器测一滴油酸酒精溶液的体积，同时乙同学用另一只针管更粗的注射器，滴一滴溶液在水面上测量油膜的面积。如此合作，对油酸分子直径测量结果的影响是______（选填“无影响”“偏大”或“偏小”）。 13. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中 （1）为了保证安全，测副线圈两端电压时，先将多用电表的选择开关置于图1中______（选填“A”“B”“C”或“D”）位置试测，再选用适当的挡位进行测量。 （2）某次实验情景如图2所示，原线圈“0”“8”间输入电压为6V时，测得副线圈“0”“4”间电压为2.6V；当输入电压为12V时，副线圈两端电压可能为______。 A. 24V B. 6V C. 5.3V D. 1.3V （3）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的目的是______。 14. 如图1是研究光电效应的实验电路图，阴极K金属的逸出功为10.0eV。如图2是氢原子的能级图。用大量处于能级的氢原子跃迁发出的光照射阴极K。 （1）求氢原子跃迁发出的频率最大的光子的能量； （2）若图1中电压表示数为3.5V，求光电子到达阳极A的最大动能。 15. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B到达状态C，气体在状态A、B时的体积分别是，。 （1）求气体在状态A时的压强； （2）B→C过程，气体吸收热量2100J，求此过程中气体内能的增量。 16. 如图1所示，有一边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd从某高处自由下落，t1时刻ab边进入匀强磁场时速度为v0，匀强磁场区域宽度为H（H>L），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，cd边穿出磁场前已经做匀速运动。已知导线框质量为m，重力加速度为g。 （1）求导线框刚进入磁场时感应电流的大小以及ab边中电流的方向； （2）若cd边离开磁场时速度也为v0，求： ①导线框穿越磁场过程中产生的焦耳热Q； ②请在图2中定性画出导线框穿越磁场过程速度随时间变化的图像。 17. 如图所示，在O−xyz坐标系中，z>0区域内有沿z轴负方向的匀强电场，在z<0的区域内有沿x轴负方向的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标为（0，2L，L）的P点以初速度v0沿y轴负方向开始运动，粒子恰能从坐标原点O进入磁场，且此后粒子始终能通过O点，不计粒子所受重力。 （1）求电场强度的大小E； （2）求磁感应强度的大小B； （3）若撤去电场，在z>0区域内加上沿y轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小也为B。t=0时刻粒子从O点以初速度v0沿z轴负方向开始运动，求时粒子的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $