河南开封市五县2025-2026学年高二下学期物理期末自编练习题（四）

**基本信息** 河南省开封市高二物理期末练习题，聚焦电磁学、热学、原子物理核心内容，以光伏电站、钍基熔盐堆等科技情境为载体，融合物理观念与科学思维，突出实验探究与综合应用能力考查。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|7|电磁感应、分子力、变压器|结合图像分析（如V-T图像转化p-V图像），考查科学推理| |多选题|3|热力学定律、氢原子能级、核衰变|设置易错选项（如半衰期适用条件），培养质疑创新| |实验题|2|氧气传感器特性、油膜法估分子大小|设计真实问题（缺氧报警），体现科学探究要素| |解答题|3|核反应能量、气体状态变化、电磁复合场|综合应用模型建构（如粒子在磁场中圆周运动），提升综合能力|

河南省开封市五县2025-2026学年下学期高二年级物理学科 期末自编练习题（四） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A．图1中， B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大 C．图3中，电容器中电场的能量正在增大 D．图4中，增大电容C，调谐频率增大 2．如图所示。某光伏电站输出功率、电压的交流电，经理想变压器升压至后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是（    ） A．变压器原、副线圈匝数比为 B．输电线上由R造成的电压损失为 C．变压器原线圈中的电流为 D．变压器原、副线圈中电流的频率不同 3．一定质量理想气体的V-T图像如图所示，该过程对应的p-V图像可能是（　　） A． B． C． D． 4．甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，两分子间作用力与分子间距离的关系如图所示。乙分子仅在分子力作用下依次经过、、、四点，此过程中乙分子速度（     ） A．在点最大 B．在点最小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 5．如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　） A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 D．若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右 6．绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（　　） A．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动 B．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势 C．磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大 D．有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同 7．如图，正方形abcd内有方向垂直于纸面的匀强磁场，电子在纸面内从顶点a以速度v0射入磁场，速度方向垂直于ab。磁感应强度的大小不同时，电子可分别从ab边的中点、b点和c点射出，在磁场中运动的时间分别为t1、t2和t3，则（   ） A．t1 < t2 = t3 B．t1 < t2 < t3 C．t1 = t2 > t3 D．t1 > t2 > t3 二、多选题 8．电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，下列说法正确的是（    ） A．电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律 B．电冰箱的工作原理遵循热力学第一定律和热力学第二定律 C．若在密闭绝热房间内打开冰箱门，则房间内的温度将降低 D．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 9．如图甲所示的、、、是氢原子从高能级直接向能级跃迁时产生的谱线，属于巴尔末系，如图乙所示为氢原子部分能级图。已知普朗克常数，真空中光速，下列说法正确的是（    ） A．对应的光子动量约为 B．对应的光子能量为 C．对应的光子可以使氢原子从基态跃迁到激发态 D．用对应的光子照射处于能级的氢原子，可以使氢原子电离 10．钍基熔盐堆是第四代核能反应堆，具有更安全、更清洁的特点，该反应堆以放射性较低的钍232（）为核燃料。再生层钍232（）俘获一个中子后会变成钍233（），钍233（）不稳定，经过多次β衰变转化成易裂变铀233（）。已知钍233（）的半衰期为22.3分钟，下列说法正确的是（    ） A．钍233（）发生β衰变的方程为 B．β衰变的实质在于核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子 C．100个原子核经过44.6分钟还有25个原子核 D．钍232（）经过3次α衰变和2次β衰变后将变成氡220（） 三、实验题 11．在密闭空间（如空间站等）生活的人需要时刻检测氧气的浓度，以保证能正常生活和工作。某同学购买了一款电阻型氧气传感器，并设计了如图（a）所示的电路来探究该氧气传感器的工作特性，已知电源电动势为（内阻不计），电阻箱阻值变化范围。 (1)该同学查得该传感器电阻的阻值随氧气浓度的变化关系如图（b）所示，则当氧气浓度变大时，图（a）中电压表的示数将________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 (2)该同学测得当气室中氧气浓度为8%时，电压表的示数为0.8V，则电阻箱的阻值应为________。 (3)当氧气浓度低于18%时，人会处于缺氧状态，从而对人的生命产生威胁。为保障人的生命安全，该同学设定当电压表的示数超过1.5V时，将触发报警装置，则应将电阻箱的阻值调整为________。 (4)为使报警效果更好，该同学将图（a）所示的电路改造成了如图（c）所示的报警电路图，其中灯泡的电阻为，两端电压不低于时会发出绿光，表明氧气浓度不低于。当灯泡正常发光时，光控开关断开，否则便会接通，蜂鸣器发出报警声。图（c）此时电阻箱的阻值应调整为________。 12．在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每溶液中有6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把一滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm。 (1)用“油膜法”来估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理，这些处理有：________（多选，填标号）； A．油酸分子看成球形 B．油膜视为单分子油膜 C．忽略酒精体积 D．分子之间没有空隙 (2)图中的正方形个数约为128个，油酸膜的面积约是________；每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL；按以上实验数据估测出油酸分子的直径是________m（直径保留一位有效数字）。 四、解答题 13．一个铀核衰变为钍核时释放一个α粒子，已知铀核质量为m1，钍核质量为，α粒子质量为，真空中光速为c。 (1)写出核反应方程（其中α粒子用原子核符号表示）； (2)求铀核衰变过程中释放的核能E。 14．一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，汽缸如图所示水平放置。活塞的质量，横截面积，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始时汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离，离汽缸口的距离。外界气温为27℃，大气压强为，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，已知，求： (1)此时气体的温度为多少； (2)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收的热量，则气体增加的内能为多少。 15．如图所示的平面直角坐标系xOy内，虚线OP与y轴间夹角，OP右侧有沿x轴负方向的匀强电场，OP左侧适当位置有一半圆形匀强磁场区域（图中未画出）。一质量为m、电荷量为的粒子以速度从坐标原点O沿y轴正方向入射，运动一段时间后进入半圆形匀强磁场区域，经偏转粒子从OP上的M点离开磁场，并同时垂直OP射入电场，此后从x轴上的N点垂直x轴射入第四象限，已知O点到M点的距离为l，磁场方向垂直纸面向外，不计粒子的重力，求： (1)匀强电场的电场强度大小； (2)匀强磁场的磁感应强度大小； (3)半圆形磁场区域的最小面积。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《河南省开封市通许县2005-2006学年下学期高二年级物理学科期末自编练习题（四）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C D D D A BD AD BD 1．C 【详解】A．理想变压器原副线圈与匝数的关系为，A错误； B．从图2所示位置转动至线框与磁感线垂直的过程中，逐渐转向中性面，因此线框中的电动势逐渐减小，B错误； C．电容器中电场强度方向竖直向上，因此下极板带正电，上极板带负电，根据线圈的磁场方向结合安培定则可知电流流向正极板，因此电容器正在充电，电场的能量正在增大，C正确； D．电容C增大，根据电磁振荡的频率可知调谐频率减小，D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得 A错误； B．原副线圈两端的功率相等，流过副线圈的电流 输电线上由R造成的电压损失为 B正确； C．变压器原线圈中的电流为 C错误； D．变压器不改变交变电流的频率，变压器原、副线圈中电流的频率相同，D错误。 故选B。 3．C 【详解】由V-T图像可知，A→B，气体温度不变，体积减小，则压强变大；B→C，气体温度升高，体积变大，则压强不变；则对应的p-V图像为C。 故选C。 4．D 【详解】图中点是分子引力与斥力的平衡点（），（）分子力表现为引力；（）分子力表现为斥力。阶段：乙分子向左运动，分子引力方向与运动方向相同，分子力做正功，分子动能增大，速度不断增大，在点速度达到最大值；阶段：乙分子继续向左运动，分子斥力方向与运动方向相反，分子力做负功，分子动能减小，速度不断减小。所以从到，乙分子速度先增大（）、后减小（）。 故选D。 5．D 【详解】A．由题意可知，M位于R中点位置时与两电源间的电势相等，设R的中点电势为零，则M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端电势，A错误； B．由欧姆定律及电阻定律可知，P端与Q端电势差与指针偏离R中点的距离x成正比，B错误； C．已知电压表指针位于表盘左侧，只能确定加速度的方向，不能确定速度的方向，C错误； D．已知电压表指针位于表盘左侧，滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长，滑块所受合力向右，故物体加速度方向向右，D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用，振动更快停止，故A错误； B．根据楞次定律，磁铁靠近线圈时，线圈的磁通量增大，此时线圈有缩小的趋势，故B错误； C．磁铁离线圈最近时，此时磁铁与线圈的相对速度为零，感应电动势为零，感应电流为零，线圈受到的安培力为零，故C错误； D．分析可知有无线圈时，根据平衡条件最后磁铁静止后弹簧的伸长量相同，由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能，故系统损失的机械能相同，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】由于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则电子在磁场中运动的时间为 设正方形abcd的边长为l，则，， 则有t1 < t2 = t3 故选A。 8．BD 【详解】A．热力学第二定律指出热量不能自发地从低温物体传到高温物体，电冰箱消耗电能实现了这一过程，并不违背热力学第二定律，故A错误； B．电冰箱工作过程中能量守恒，且热量传递方向符合热力学第二定律的克劳修斯表述，遵循热力学第一定律和热力学第二定律，故B正确； C．在密闭绝热房间内打开冰箱门，压缩机工作消耗的电能最终转化为内能散发到房间，房间内的温度将升高，故C错误； D．电冰箱通过压缩机做功，使热量从低温物体向高温物体传递，表明在外界影响下热量可以从低温物体向高温物体传递，故D正确。 故选BD。 9．AD 【详解】A．根据德布罗意公式 将对应光子波长 代入该表达式解得，A正确； B．根据光子能量公式 将对应光子波长 代入该表达式解得，B错误； C．根据光子能量公式 将对应光子波长 代入该表达式解得 而光子轰击将氢原子从基态跃迁到激发态需要的能量为，C错误； D．根据光子能量公式 将对应光子波长 代入该表达式解得，可以电离，D正确。 故选AD。 10．BD 【详解】A．发生β衰变时产生的电子带负电，方程应为，故A错误； B．β衰变的实质在于核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子，故B正确； C．半衰期是统计规律，适用于大量原子核的情况，故C错误； D．每发生一次α衰变，原子核的质量数减少4个，电荷数减少2个；每发生一次β衰变原子核的质量数不变，电荷数加1。钍232（）经过3次α衰变和2次β衰变后，质量数会减少个，电荷数会减少个，所以变成氡220（），故D正确。 故选BD。 11．(1)变大 (2)400 (3)480 (4)800 【详解】（1）当氧气浓度变大时，由图（b）可知传感器电阻的阻值变小，根据闭合电路欧姆定律可知电路总电流增大，则电阻箱两端电压增大，所以电压表的示数将变大。 （2）由图（b）可知，当气室中氧气浓度为时，，此时电压表的示数为0.8V，则有 可得电阻箱的阻值为 （3）由图（b）可知，当气室中氧气浓度为时，；为保障人的生命安全，该同学设定当电压表的示数超过1.5V时，将触发报警装置，则有 可得应将电阻箱的阻值调整为 （4）依题意，当灯泡两端电压小于1.5V时，蜂鸣报警器报警，此时并联部分两端的电压大于2.5V，根据 解得并联部分电阻为 当气室中氧气浓度为时，，由 代入数据解得图（c）此时电阻箱的阻值应调整为 12．(1)ABD (2) 128 【详解】（1）该实验将油酸分子看成球形，将油膜视为单分子油膜认为油酸分子在液体表面无空隙地单层排列，故选ABD。 （2）[1][2]格子数约为128个，则油膜面积为S=128×1cm2=128cm2 一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积 [3]油酸分子直径为 13．(1) (2) 【详解】（1）核反应遵守电荷数守恒、质量数守恒，α粒子是氦原子核，符号为，因此核反应方程为 （2）衰变过程的质量亏损为反应前总质量减去反应后生成物的总质量，即 根据爱因斯坦质能方程 可得释放的核能 14．(1)或 (2) 【详解】（1）当汽缸水平放置时，，， 当汽缸口向上，活塞到达汽缸口时，对活塞受力分析如图所示，有 得， 根据理想气体状态方程 解得 （2）当汽缸口竖直向上，加热之前，根据玻意耳定律 解得 加热后，气体作等压变化，外界对气体做功 根据热力学第一定律 解得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）粒子沿y轴负方向做匀速直线运动有 沿x轴正方向匀减速到零有 根据牛顿第二定律有 解得 （2） 粒子在磁场中运动时 解得 根据洛伦兹力提供向心力 解得 联立可得 （3）当粒子圆周运动的弦长为半圆形磁场直径时，半圆形磁场面积最小，根据几何关系有 半圆形磁场区域的最小面积 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $