精品解析：福建省漳州双语高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

福建省漳州双语高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 考试时间：75分钟 总分100分 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述与事实相符合的是（　　） A. 卢瑟福提出的原子结构模型，认为原子的正电荷均匀分布在整个原子范围内 B. 查德威克首先发现质子，并猜测原子核中存在中子 C. 法国物理学家居里夫妇对铀矿石的研究发现了两种放射性更强的新元素钋和镭 D. 爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论都揭示了光的波动性 【答案】C 【解析】 【详解】A．卢瑟福的原子模型认为正电荷集中在原子核，而非均匀分布，均匀分布是汤姆逊模型，故A错误； B．质子由卢瑟福发现，查德威克发现中子，故B错误； C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋和镭，其放射性比铀更强，故C正确； D．光电效应和康普顿效应均揭示光的粒子性，而非波动性，故D错误。 故选C。 2. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0.4s时刻的波形如图1所示，P、Q是波传播路径上的两个质点，图2是质点Q的振动图像，则下列判断正确的是（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 质点P和质点Q的振动方向有时相同，有时相反 C. 波的传播速度为1m/s D. 质点P的振动方程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图2可知，t=0.4s时刻，质点Q在平衡位置沿了轴负方向运动，根据振动与波动的关系可知，波沿x轴正向传播，A错误； B．由于质点P、Q的平衡位置相距半个波长，因此这两个质点的振动方向总是相反的，B错误； C．根据图1得 根据图2得 波速为 C错误； D．因为 t=0时刻，质点Q在平衡位置沿y轴正方向振动，又因为这两个质点的振动方向总是相反的，所以t=0时刻质点P在平衡位置沿y轴负方向振动，因此其振动方程为 D正确。 故选D。 3. 如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，+q的粒子以速度v0从左侧沿水平方向进入，恰能沿虚线通过。则（　　） A. +q的粒子以速度v0从右侧沿水平方向进入，不能沿虚线通过 B. -q的粒子以速度v0从左侧沿水平方向进入，不能沿虚线通过 C. +2q的粒子以速度v0从左侧沿水平方向进入，不能沿虚线通过 D. 改变电场强度E和磁感应强度B，粒子一定不能沿虚线通过 【答案】A 【解析】 【详解】A．+q的粒子以速度v0从右侧沿水平方向进入时，粒子所受的电场力和洛伦兹力方向都向下，故粒子会向下偏转，不能沿虚线通过，故A正确； B．-q的粒子以速度v0从左侧沿水平方向进入，电场力方向变为竖直向上，洛伦兹力方向变为竖直向下，且有 合力还是零，故还能沿虚线通过，故B错误； C．+2q的粒子以速度v0从左侧沿水平方向进入，电场力方向竖直向下，洛伦兹力方向竖直向上，且 合力还是零，故能沿虚线通过，故C错误； D．改变电场强度E和磁感应强度B，若仍满足，则粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，粒子仍能沿虚线通过，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，用一根漆包线绕成一个匝数为n匝，边长为L的正方形导线框abcd，形成一个闭合回路，导线框的总电阻为R，放在绝缘的光滑水平桌面上。现将导线框以垂直于边框ad的速度v，向左匀速拉入一边界与边框ad平行的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直桌面向下，磁感应强度为B，磁场宽度大于L。在导线框拉入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导线框中感应电流的方向为顺时针方向 B. 导线框中产生的感应电动势大小为BLv C. 导线框所受安培力的大小为 D. 整个过程中，通过导线框的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在导线框拉入磁场的过程中，磁场方向垂直桌面向下，穿过导线框的磁通量增加，根据楞次定律可知，导线框感应电流的方向为逆时针方向，故A错误； B．导线框中产生的感应电动势大小为 故B错误； C．导线框中感应电流大小为 导线框所受安培力的大小 故C错误； D．整个过程中，通过导线框的电荷量为 故D正确。 故选D。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示，一束复色光从空气射到一长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光、，复色光在A点的入射角为，光束的折射角为，光束的折射角为，且。则下列说法正确的是（　　） A. 玻璃对光的折射率小于对光的折射率 B. 光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度 C. 两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光 D. 增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面有可能发生全反射 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据光的折射定律及公式可知，玻璃对光的折射率大于对光的折射率，光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度，故A错误，B正确； CD．根据对称性和光路的可逆性可知，两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光，增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面不可能发生全反射，故C正确，D错误。 故选BC。 6. 如图所示为某一时刻波源、在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（　　） A. 这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉 B. a、c、d三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和 C. 点的振动始终加强，a、c点的振动始终减弱 D. 从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在同一介质中波速相同，因为两列波的频率相同，所以波长一定相同，在两波相遇的区域会发生干涉，故A正确； BC．此刻a、c、d三点位移最大，等于两列波的振幅之和，在这些点两列波引起的振动总是相互加强的，质点的振幅最大，但位移是时刻在变化，不是始终最大，故BC错误； D．在点是两列波波峰和波谷相遇点，两列波引起的振动总是相互减弱的，质点的振幅最小，振动始终减弱；则从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零，此时刻四点处于平衡位置，故D正确。 故选AD。 7. 如图甲所示，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移随时间变化的图象如图乙所示。不计空气阻力，取重力加速度。对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（　　） A. 单摆的摆长约为2.0m B. 单摆的位移x随时间t变化的关系式为 C. 从到的过程中，摆球的重力势能逐渐减小 D. 从到的过程中，摆球所受回复力逐渐减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，单摆的周期为，由单摆的周期公式 可得单摆的摆长为 故A错误； B．由图乙可知，振幅，角速度为 则单摆的位移x随时间t变化的关系式为 故B正确； C．由图乙可知，到的过程中，摆球从右侧最高点向平衡位置运动，摆球的速度逐渐增大，动能逐渐增大，重力势能逐渐减小，故C正确； D．由图乙可知，从到的过程中，摆球从平衡位置向左运动到最大位移处，可知摆球所受回复力逐渐增大，故D错误。 故选BC。 8. 如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原副线圈匝数比为，已知，R的最大阻值为。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数不变，电流表示数变大 B. 电源的输出功率变大 C. 当时，电压表示数为27V D. 当时，R获得的功率最大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由理想变压器的功率关系，有 根据理想变压器电流与匝数成反比，有 可得 联立以上有 滑动变阻器R的滑片P向下滑动，R减小，所以电流增大，电流表示数变大，电源的输出功率 增大，原线圈两端电压 因为电流增大，所以U1减小，由根据理想变压器电压与匝数成正比 可得U2减小，电压表示数减小， 故B正确，A错误； C．原线圈与副线圈两端电压之比为 电流之比 联立可得 即 电压表示数为 故C错误； D． R获得的功率 当时，R获得的功率最大，此时 故D正确。 故选BD。 三、填空题：本题共2小题，每空2分，共8分。 9. 封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上，则由状态A变到状态B过程中，气体___________热量（填“吸收”、“放出”或“既不吸收也不放出”）；状态C气体的压强___________状态D气体的压强（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 吸收 ②. 大于 【解析】 【分析】 【详解】[1] 状态A变到状态B过程中，是等容变化，不对外做功，但温度升高，所以气体吸热； [2]从状态C到状态D，是等容变化，温度降低，由 可得，压强减小，所以状态C气体的压强大于状态D气体的压强； 10. 如图为氢原子的能级图。一群处于能级的氢原子，自发跃迁到低能级的过程中最多能辐射出______种频率不同的光子，其中从的能级直接跃迁到的能级，辐射出的光子能量为______。 【答案】 ①. 6 ②. 2.55 【解析】 【详解】[1]这群氢原子自发跃迁时能发出光子频率的种类为 即能辐射出6种不同频率的光子。 [2]从的能级直接跃迁到的能级，辐射出的光子能量为 四、实验题：本题共2小题，每空2分，共12分。 11. 物体是由大量分子组成的，分子非常微小。在“在用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验步骤如下： （i）将体积为a的油酸溶液配制成体积为b的油酸酒精溶液； （ii）取油酸酒精溶液用滴定管滴出体积为c的溶液，记录滴出的油酸酒精溶液的滴数n； （iii）用滴定管往浅盘内的水面上滴1滴油酸酒精溶液； （iv）撒痱子粉或细石膏粉在水面上； （v）待油膜稳定后，拿出玻璃板盖上描出油膜的边界； （vi）将玻璃板放置在小方格坐标纸上，计算油膜的面积S； （vii）计算油酸分子直径。 （1）请指出实验步骤中的一处错误：_______。 （2）如图所示为实验中把玻璃板盖在浅盘上描出1滴油酸酒精溶液滴入水中形成的油酸膜的轮廓，图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积是________。（格数不足半格记为0，超过半格记为1，保留整数位） （3）根据实验步骤，油酸分子直径D可表示为________。（用题中字母表示） 【答案】（1）步骤（i）中体积为a的油酸溶液应为体积为a的油酸，步骤（iii）（iv）顺序颠倒 （2）62 （3） 【解析】 【小问1详解】 步骤（i）中体积为a的油酸溶液应为体积为a的油酸，步骤（iii）（iv）顺序颠倒了。 【小问2详解】 正方形小方格面积，通过计算发现小格子有62个，则油酸膜的面积是 油酸膜的面积是 【小问3详解】 题意可得一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积 则油酸分子直径 12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中： （1）为了较精确地测量重力加速度的值，以下单摆组装方式最合理的是______。 A. B. C. D. （2）在摆球自然下垂的状态下，用毫米刻度尺测得从悬点到摆球最低点长度为；用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图所示，则______mm。 （3）将小球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使其在竖直面内振动。待振动稳定后，从小球经过平衡位置时开始计时，测量次全振动的时间为，由本次实验数据可求得______（用表示）。 【答案】（1）C （2）16.5 （3） 【解析】 【小问1详解】 为了尽量减小空气阻力的影响，应选择钢球，另外摆长应尽量长且摆动过程中摆长不能改变。 故选C。 【小问2详解】 摆球的直径 【小问3详解】 由得 其中， 代入得 五、解答题：本题共3小题，共40分。 13. 汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞可以无摩擦滑动。汽缸横放且汽缸内气体的热力学温度为时，汽缸内空气柱的长度为，如图甲所示。现将汽缸翻转保持活塞水平，将汽缸悬挂在天花板上，如图乙所示，一段时间后汽缸内、外温度相同，汽缸内空气柱的长度仍为。已知活塞的横截面积为，汽缸的质量为，大气压强恒为，重力加速度大小为，求： （1）稳定后图乙中封闭气体的压强； （2）外界环境的热力学温度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 图乙中，以汽缸为对象，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 从甲到乙，气体做等容变化有 解得 14. 如图所示，用不可伸长轻绳将物块a悬挂在O点，初始时，轻绳处于水平拉直状态，现将a由静止释放，当物块a下摆至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后b滑行的最大距离，已知a的质量，b的质量是a的3倍，b与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度，求： （1）碰撞后瞬间物块b速度的大小； （2）轻绳的长度； （3）碰后瞬间绳的拉力大小。 【答案】（1）；（2）；（3）15N 【解析】 【详解】（1）设a的质量为m，则b的质量为3m，对物块b碰后由动能定理 解得 （2）a球从水平位置摆下的过程 ab碰撞的过程，满足动量守恒，有 根据能量守恒，有 联立解得 （3）对a，碰后瞬间在最低点，根据牛顿第二定律，有 解得 15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在M、N处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为，电阻，a棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处，b棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离的距离足够远。现让a棒由静止释放，运动过程中与b棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，两棒均与平行，求： （1）a棒刚进入磁场时b棒受到的安培力的大小； （2）稳定时b棒上产生的焦耳热； （3）至稳定时通过导体棒截面的电量是多少？ 【答案】（1）4N （2）0.45J （3）0.3C 【解析】 【小问1详解】 a棒下滑过程，根据动能定理有 解得 a棒刚进入磁场时感应电动势 感应电流 此时b棒受到的安培力的大小 解得 【小问2详解】 a棒刚进入磁场进入磁场后，对2棒构成的系统，根据动量守恒定律有 系统产生的总的焦耳热 稳定时b棒上产生的焦耳热 解得 【小问3详解】 对b棒进行分析，根据动量定理有 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福建省漳州双语高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题 考试时间：75分钟 总分100分 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述与事实相符合的是（　　） A. 卢瑟福提出的原子结构模型，认为原子的正电荷均匀分布在整个原子范围内 B. 查德威克首先发现质子，并猜测原子核中存在中子 C. 法国物理学家居里夫妇对铀矿石的研究发现了两种放射性更强的新元素钋和镭 D. 爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论都揭示了光的波动性 2. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0.4s时刻的波形如图1所示，P、Q是波传播路径上的两个质点，图2是质点Q的振动图像，则下列判断正确的是（　　） A. 波沿x轴负方向传播 B. 质点P和质点Q的振动方向有时相同，有时相反 C. 波的传播速度为1m/s D. 质点P的振动方程为 3. 如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直，+q的粒子以速度v0从左侧沿水平方向进入，恰能沿虚线通过。则（　　） A. +q的粒子以速度v0从右侧沿水平方向进入，不能沿虚线通过 B. -q的粒子以速度v0从左侧沿水平方向进入，不能沿虚线通过 C. +2q的粒子以速度v0从左侧沿水平方向进入，不能沿虚线通过 D. 改变电场强度E和磁感应强度B，粒子一定不能沿虚线通过 4. 如图所示，用一根漆包线绕成一个匝数为n匝，边长为L的正方形导线框abcd，形成一个闭合回路，导线框的总电阻为R，放在绝缘的光滑水平桌面上。现将导线框以垂直于边框ad的速度v，向左匀速拉入一边界与边框ad平行的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直桌面向下，磁感应强度为B，磁场宽度大于L。在导线框拉入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导线框中感应电流的方向为顺时针方向 B. 导线框中产生的感应电动势大小为BLv C. 导线框所受安培力的大小为 D. 整个过程中，通过导线框的电荷量为 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示，一束复色光从空气射到一长方体玻璃砖上表面后分成两束单色光、，复色光在A点的入射角为，光束的折射角为，光束的折射角为，且。则下列说法正确的是（　　） A. 玻璃对光的折射率小于对光的折射率 B. 光在玻璃中的传播速度小于光的传播速度 C. 两单色光在玻璃下表面射出的光均平行于在A点入射的复色光 D. 增大复色光在A点的入射角，单色光在玻璃的下表面有可能发生全反射 6. 如图所示为某一时刻波源、在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（　　） A. 这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉 B. a、c、d三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和 C. 点的振动始终加强，a、c点的振动始终减弱 D. 从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零 7. 如图甲所示，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移随时间变化的图象如图乙所示。不计空气阻力，取重力加速度。对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（　　） A. 单摆的摆长约为2.0m B. 单摆的位移x随时间t变化的关系式为 C. 从到的过程中，摆球的重力势能逐渐减小 D. 从到的过程中，摆球所受回复力逐渐减小 8. 如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原副线圈匝数比为，已知，R的最大阻值为。现将滑动变阻器R的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数不变，电流表示数变大 B. 电源的输出功率变大 C. 当时，电压表示数为27V D. 当时，R获得的功率最大 三、填空题：本题共2小题，每空2分，共8分。 9. 封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上，则由状态A变到状态B过程中，气体___________热量（填“吸收”、“放出”或“既不吸收也不放出”）；状态C气体的压强___________状态D气体的压强（填“大于”、“小于”或“等于”）。 10. 如图为氢原子的能级图。一群处于能级的氢原子，自发跃迁到低能级的过程中最多能辐射出______种频率不同的光子，其中从的能级直接跃迁到的能级，辐射出的光子能量为______。 四、实验题：本题共2小题，每空2分，共12分。 11. 物体是由大量分子组成的，分子非常微小。在“在用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验步骤如下： （i）将体积为a的油酸溶液配制成体积为b的油酸酒精溶液； （ii）取油酸酒精溶液用滴定管滴出体积为c的溶液，记录滴出的油酸酒精溶液的滴数n； （iii）用滴定管往浅盘内的水面上滴1滴油酸酒精溶液； （iv）撒痱子粉或细石膏粉在水面上； （v）待油膜稳定后，拿出玻璃板盖上描出油膜的边界； （vi）将玻璃板放置在小方格坐标纸上，计算油膜的面积S； （vii）计算油酸分子直径。 （1）请指出实验步骤中的一处错误：_______。 （2）如图所示为实验中把玻璃板盖在浅盘上描出1滴油酸酒精溶液滴入水中形成的油酸膜的轮廓，图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积是________。（格数不足半格记为0，超过半格记为1，保留整数位） （3）根据实验步骤，油酸分子直径D可表示为________。（用题中字母表示） 12. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中： （1）为了较精确地测量重力加速度的值，以下单摆组装方式最合理的是______。 A. B. C. D. （2）在摆球自然下垂的状态下，用毫米刻度尺测得从悬点到摆球最低点长度为；用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图所示，则______mm。 （3）将小球从平衡位置拉开一个小角度静止释放，使其在竖直面内振动。待振动稳定后，从小球经过平衡位置时开始计时，测量次全振动的时间为，由本次实验数据可求得______（用表示）。 五、解答题：本题共3小题，共40分。 13. 汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞可以无摩擦滑动。汽缸横放且汽缸内气体的热力学温度为时，汽缸内空气柱的长度为，如图甲所示。现将汽缸翻转保持活塞水平，将汽缸悬挂在天花板上，如图乙所示，一段时间后汽缸内、外温度相同，汽缸内空气柱的长度仍为。已知活塞的横截面积为，汽缸的质量为，大气压强恒为，重力加速度大小为，求： （1）稳定后图乙中封闭气体的压强； （2）外界环境的热力学温度。 14. 如图所示，用不可伸长轻绳将物块a悬挂在O点，初始时，轻绳处于水平拉直状态，现将a由静止释放，当物块a下摆至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后b滑行的最大距离，已知a的质量，b的质量是a的3倍，b与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度，求： （1）碰撞后瞬间物块b速度的大小； （2）轻绳的长度； （3）碰后瞬间绳的拉力大小。 15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在M、N处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为，电阻，a棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处，b棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离的距离足够远。现让a棒由静止释放，运动过程中与b棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，两棒均与平行，求： （1）a棒刚进入磁场时b棒受到的安培力的大小； （2）稳定时b棒上产生的焦耳热； （3）至稳定时通过导体棒截面的电量是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $