精品解析：河北唐山市迁安市2024-2025学年高二下学期结业考试物理试卷

迁安市2024-2025学年度高二结业考试 物理试卷 注意：本试卷共4页，满分100分，答题时间75分钟。 一、单项选择题（共7小题28分，每小题4分）。 1. 宇宙射线进入地球大气层时，同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14，核反应方程为，其中的是（　　） A. 质子 B. 电子 C. 中子 D. 粒子 2. 大量氢原子处于的激发态，当它们向各较低能级跃迁时，对于多种可能的跃迁，我们可以观测到几种波长的光（包括不可见光）（ ） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 3. 如图所示，用表示分子间的作用力，用表示分子间的分子势能，在两个分子间的距离由变为的过程中（ ） A. 先减小后增加再减小，不断减小 B. 先减小后增加，不断减小 C. 先增大后减小，不断增加 D. 和都先增大后减小 4. 理想变压器的原、副线圈的匝数比为，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电源上，下列说法正确的是（ ） A. 原线圈两端电压 B. 电阻两端电压 C. 经过两电阻的电流之比 D. 两电阻消耗的功率之比 5. 一个门窗防盗报警装置示意图如图所示，门的上沿嵌入一块永磁体，当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；打开时，蜂鸣器响，指示灯灭。为实现上述功能，最适合的传感器是（　　） A. 光敏电阻 B. 电阻应变片 C. 热敏电阻 D. 干簧管 6. 如图甲所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数，线圈的总电阻，线圈位于匀强磁场中，且线圈平面与磁场方向平行。线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴以一定的角速度匀速转动。穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图乙所示。若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。则下列说法中正确的是（ ） A. 线圈匀速转动1分钟电阻中电流方向改变100次 B. 线圈中产生感应电流的有效值为 C. 由图甲处转过时，通过电阻的电量 D. 由图甲处转过时，电阻上产生的热量 7. 为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与电源或线圈L相连，如图所示。当S从a拨到b之后，由L与C构成的电路中产生振荡电流。那么（ ） A. 若罐中的液面上升，振荡电流的频率变大 B. 若罐中的液面下降，振荡电流的周期变大 C. 当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的电场能先增加后减小 D. 当S从a拨到b之后的四分之一周期内，回路中的电流增大，L的自感电动势变小 二、多项选择题（共3小题18分，每小题6分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 如图是某物体做直线运动的图像，由图像可知（ ） A. 物体在前2s内做匀速直线运动 B. 时物体的速度大小为1.5m/s C. 时物体的加速度大小为 D. 物体0~7s的位移大小为24m 9. 一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到状态a，其p-V图像如图所示，其中bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，的过程中气体从外界吸收热量为Q，下列说法正确的是（ ） A. a、c状态下气体的内能相等 B. 的过程中气体内能减少量为 C. 的过程中气体对外做功 D. 气体向外界放出热量为 10. 如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 B. P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长 C. 测遏止电压时需将图1所示的滑动变阻器滑片向左移动 D. 对应于图2中的点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q 三、选择题：本题共5小题，共54分（其中11题8分，12题8分，13题11分，14题16分，15题11分） 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 （1）关于实验过程，下列说法正确的是________。 A. 改变体积时，要快速推拉注射器活塞 B. 为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油 C. 可以用手握住整个注射器以方便推拉活塞 D. 实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化的规律，他们进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，两次实验气体的温度大小关系为________（填“<”“=”或“>”）。 （3）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________（填“”或“”）图像。 （4）另一小组根据实验数据作出的图线如图丙所示，若实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是________。（填符合要求的选项） A. 实验过程中出现漏气现象 B. 连接注射器和压力表的细管中有气体体积未计入 C. 实验过程中气体温度降低 D. 实验过程中气体温度升高 12. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，将1mL的纯油酸配制成1000mL的油酸酒精溶液，接着用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL。若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中（水中撒了痱子粉），由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。已知每一小方格的边长为1cm， （1）图中油酸膜的面积为________；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是________mL；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（以上三个结果均保留两位有效数字）； （2）某同学将实验的计算结果和实际值比较，发现计算结果偏小，可能的原因是________。 A. 求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴 B. 水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格 D. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大 13. 如图所示，导热汽缸的质量为（不含活塞的质量），总长度为。用活塞封住一定质量的理想气体，当汽缸如图甲水平横放时，汽缸内气柱长，现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止。已知大气压强恒为，环境温度为，重力加速度取，活塞的横截面积为，它与汽缸之间无摩擦且不漏气。求汽缸悬在空中保持静止时 （1）缸内气体的压强； （2）汽缸内气体柱长度； （3）保持汽缸不脱落的最高温度（活塞厚度不计）。 14. 一辆公交车在路口等候绿灯，当绿灯亮时，公交车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，此时一名外卖员骑一辆电动摩托车以的速度匀速从旁边超过公交车前端，已知公交车在加速至后做匀速直线运动。 （1）求公交车追上电动摩托车之前两者间的最大距离。 （2）判断公交车加速至时是否追上电动摩托车；并求追上电动摩托车所需的总时间。 （3）若电动摩托车超过公交车前端之后时突然变道驶入机动车道继续匀速行驶，公交车司机见状立即刹车，反应时间为0.5秒（从发现至刹车起作用的时间）。请计算为了避免撞上电动摩托车，公交车刹车起作用的最长时间。 15. 水力发电的基本原理是将水流的机械能（主要指重力势能）转化为电能。某小型水力发电站水流量（流量指流体在单位时间内流过某一横截面的体积），落差，发电机（内阻不计）的输出电压，输电线总电阻，为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，用户获得电压，用户获得的功率，若不计变压器损失的能量，该电站将水能转化为电能的效率，已知水的密度、重力加速度取。求： （1）高压输电线总电阻损失的电压； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 迁安市2024-2025学年度高二结业考试 物理试卷 注意：本试卷共4页，满分100分，答题时间75分钟。 一、单项选择题（共7小题28分，每小题4分）。 1. 宇宙射线进入地球大气层时，同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14，核反应方程为，其中的是（　　） A. 质子 B. 电子 C. 中子 D. 粒子 【答案】A 【解析】 【详解】根据质量数守恒得，所以的质量数为1；根据电荷数守恒得，所以电荷数为1，因此是质子。 故选。 2. 大量氢原子处于的激发态，当它们向各较低能级跃迁时，对于多种可能的跃迁，我们可以观测到几种波长的光（包括不可见光）（ ） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 【答案】D 【解析】 【详解】大量氢原子处于的激发态，当它们向各较低能级跃迁时，根据 可以观测到6种波长的光（包括不可见光）。 故选D。 3. 如图所示，用表示分子间的作用力，用表示分子间的分子势能，在两个分子间的距离由变为的过程中（ ） A. 先减小后增加再减小，不断减小 B. 先减小后增加，不断减小 C. 先增大后减小，不断增加 D. 和都先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】在两个分子间的距离由变为的过程中，分子力表现为引力，分子力先增大后减小；在分子距离增大的过程中，分子引力做负功，分子势能不断增加。 故选C。 4. 理想变压器的原、副线圈的匝数比为，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电源上，下列说法正确的是（ ） A. 原线圈两端电压 B. 电阻两端电压 C. 经过两电阻的电流之比 D. 两电阻消耗的功率之比 【答案】B 【解析】 【详解】C．根据变压器原、副线圈电流比等于匝数比的反比，可得经过两电阻的电流之比，故C错误； D．根据，可知两电阻消耗的功率之比，故D错误； AB．设，根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比，可得 又， 联立解得，，故A错误，B正确。 故选B。 5. 一个门窗防盗报警装置示意图如图所示，门的上沿嵌入一块永磁体，当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；打开时，蜂鸣器响，指示灯灭。为实现上述功能，最适合的传感器是（　　） A. 光敏电阻 B. 电阻应变片 C. 热敏电阻 D. 干簧管 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】可利用干簧管在磁场中的特性实现上述功能。如图所示，门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA，并将干簧管接入报警电路。干簧管可将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的通断。 故选D。 【点睛】 6. 如图甲所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数，线圈的总电阻，线圈位于匀强磁场中，且线圈平面与磁场方向平行。线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴以一定的角速度匀速转动。穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图乙所示。若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。则下列说法中正确的是（ ） A. 线圈匀速转动1分钟电阻中电流方向改变100次 B. 线圈中产生感应电流的有效值为 C. 由图甲处转过时，通过电阻的电量 D. 由图甲处转过时，电阻上产生的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙知，线圈转动周期，一个周期内电阻中电流方向改变2次，则线圈匀速转动1分钟电阻中电流方向改变次数为，故A错误； B．感应电动势最大值为 电动势有效值为 线圈中产生感应电流的有效值为，故B错误； C．由图甲处转过时，通过电阻的电量 代入数据可得，故C正确； D．由图甲处转过时，电阻上产生的热量为 代入数据可得，故D错误。 故选C。 7. 为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与电源或线圈L相连，如图所示。当S从a拨到b之后，由L与C构成的电路中产生振荡电流。那么（ ） A. 若罐中的液面上升，振荡电流的频率变大 B. 若罐中的液面下降，振荡电流的周期变大 C. 当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的电场能先增加后减小 D. 当S从a拨到b之后的四分之一周期内，回路中的电流增大，L的自感电动势变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．两块平行金属板构成的电容器中间的不导电液体是一种电介质，液体的高度升高，相当于插入的电介质增多，根据，可知电容增大，根据，可知振荡电流的频率变小，故A错误； B．若罐中的液面下降，相当于插入的电介质减少，根据，可知电容减小，根据，可知振荡电流的周期变小，故B错误； CD．在S从a拨到b之后的四分之一个周期内，电容器处于放电过程，电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大，通过线圈的电流逐渐增大，线圈L的磁场逐渐增大，但电流的变化率逐渐减小，所以线圈L的自感电动势变小，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（共3小题18分，每小题6分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 如图是某物体做直线运动的图像，由图像可知（ ） A. 物体在前2s内做匀速直线运动 B. 时物体的速度大小为1.5m/s C. 时物体的加速度大小为 D. 物体0~7s的位移大小为24m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题图可知，物体在前2s内做匀加速直线运动，故A错误； C．根据图像的斜率表示加速度，由题图可知，时物体的加速度大小为，故C正确； B．由题图可知，物体在内做匀减速直线运动，加速度大小为 则时物体的速度大小为，故B正确； D．根据图像与横轴围成的面积表示位移，由题图可知物体的位移大小为，故D错误。 故选BC。 9. 一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到状态a，其p-V图像如图所示，其中bc与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，的过程中气体从外界吸收热量为Q，下列说法正确的是（ ） A. a、c状态下气体的内能相等 B. 的过程中气体内能减少量为 C. 的过程中气体对外做功 D. 气体向外界放出热量为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．理想气体的内能仅由温度决定，已知a、c两状态下气体的温度相同，则a、c状态下气体的内能相等，故A正确； BC．的过程中气体从外界吸收热量为Q，由于的过程中气体发生等容变化，外界对气体不做功，根据热力学第一定律可知，气体内能增加量为Q；又因为a、c状态下气体的内能相等，所以的过程中气体内能减少量为，故B正确，C错误； D．的过程中，气体体积增大，外界对气体做负功，由于a、c状态下气体的内能相等，根据热力学第一定律可知，该过程气体从外界吸热，故D错误。 故选AB。 10. 如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 B. P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长 C. 测遏止电压时需将图1所示的滑动变阻器滑片向左移动 D. 对应于图2中的点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程和动能定理可得 因Q的遏止电压大于R的遏止电压，可知Q的频率大于R的频率，Q的波长小于R的波长；分别射入同一单缝衍射装置时，R的衍射现象比Q更明显，则Q的中央亮纹比R窄，故A错误； B．同理可知P、Q产生的光电子在K处，Q的最大初动能比P较大，根据 可知P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，故B正确； C．测遏止电压时，应使K板电势高于A板电势，需将图1所示的滑动变阻器滑片向左移动，故C正确； D．对应于图2中的M点，P和Q的光电流相等，可知P和Q单位时间到达阳极A的光电子数目相等，故D错误。 故选BC。 三、选择题：本题共5小题，共54分（其中11题8分，12题8分，13题11分，14题16分，15题11分） 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 （1）关于实验过程，下列说法正确的是________。 A. 改变体积时，要快速推拉注射器活塞 B. 为防止漏气，针管与活塞之间要涂润滑油 C. 可以用手握住整个注射器以方便推拉活塞 D. 实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化的规律，他们进行了两次实验，得到的p-V图像如图乙所示，两次实验气体的温度大小关系为________（填“<”“=”或“>”）。 （3）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________（填“”或“”）图像。 （4）另一小组根据实验数据作出的图线如图丙所示，若实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是________。（填符合要求的选项） A. 实验过程中出现漏气现象 B. 连接注射器和压力表的细管中有气体体积未计入 C. 实验过程中气体温度降低 D. 实验过程中气体温度升高 【答案】（1）BD （2）> （3） （4）B 【解析】 【小问1详解】 A．改变体积时，要缓慢推拉注射器活塞，以防止气体的温度变化，A错误； B．针管与活塞间涂润滑油可以减少漏气，保证封闭气体质量不变，同时起到润滑作用，B正确； C．手不能握紧针管推拉活塞，否则会引起气体温度变化，故C错误； D．实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 根据玻意耳定律，一定质量的理想气体满足，在图像中，等温线离原点越远，相同体积下对应的压强越大，乘积越大，对应温度越高，根据图乙可知。 【小问3详解】 等温条件下，由，可得 为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出图像。 【小问4详解】 操作规范正确说明温度、气体质量均符合实验要求，由玻意耳定律得 为细管中未被计入的气体体积，整理可得 对应图丙中纵轴截距为​的图线，与图像特征吻合，则图线不过原点的原因可能是连接注射器和压强传感器的胶管中有气体体积未计入。 故选B。 12. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，将1mL的纯油酸配制成1000mL的油酸酒精溶液，接着用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL。若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中（水中撒了痱子粉），由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。已知每一小方格的边长为1cm， （1）图中油酸膜的面积为________；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是________mL；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（以上三个结果均保留两位有效数字）； （2）某同学将实验的计算结果和实际值比较，发现计算结果偏小，可能的原因是________。 A. 求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴 B. 水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格 D. 油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大 【答案】（1） ①. 60 ②. ③. （2）AD 【解析】 【小问1详解】 [1]图中油酸膜中大约有60个小方格，则油酸膜的面积为 [2]每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为 [3]油酸分子的直径为 【小问2详解】 某同学将实验的计算结果和实际值比较，发现计算结果偏小，根据 A．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴，则一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积测量值偏小，使得计算结果偏小，故A正确； B．水面上痱子粉撒得过多，油酸未完全散开，则油膜面积测量值偏小，使得计算结果偏大，故B错误； C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则油膜面积测量值偏小，使得计算结果偏大，故C错误； D．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大，则代入计算的浓度偏小，一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积测量值偏小，使得计算结果偏小，故D正确。 故选AD。 13. 如图所示，导热汽缸的质量为（不含活塞的质量），总长度为。用活塞封住一定质量的理想气体，当汽缸如图甲水平横放时，汽缸内气柱长，现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止。已知大气压强恒为，环境温度为，重力加速度取，活塞的横截面积为，它与汽缸之间无摩擦且不漏气。求汽缸悬在空中保持静止时 （1）缸内气体的压强； （2）汽缸内气体柱长度； （3）保持汽缸不脱落的最高温度（活塞厚度不计）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽缸悬在空中保持静止时，以汽缸为对象，根据平衡条件可得 解得 【小问2详解】 以缸内气体为对象，根据玻意耳定律可得 解得汽缸内气体柱长度为 【小问3详解】 缓慢升温过程中，活塞始终受力平衡，缸内气体压强保持​不变，气体做等压变化，由盖—吕萨克定律可得 其中，代入数据解得 则保持汽缸不脱落的最高温度为 14. 一辆公交车在路口等候绿灯，当绿灯亮时，公交车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，此时一名外卖员骑一辆电动摩托车以的速度匀速从旁边超过公交车前端，已知公交车在加速至后做匀速直线运动。 （1）求公交车追上电动摩托车之前两者间的最大距离。 （2）判断公交车加速至时是否追上电动摩托车；并求追上电动摩托车所需的总时间。 （3）若电动摩托车超过公交车前端之后时突然变道驶入机动车道继续匀速行驶，公交车司机见状立即刹车，反应时间为0.5秒（从发现至刹车起作用的时间）。请计算为了避免撞上电动摩托车，公交车刹车起作用的最长时间。 【答案】（1） （2）未追上； （3） 【解析】 【小问1详解】 公交车匀加速阶段速度小于外卖员速度时，两者距离持续拉大；当两车速度相等时，间距达到最大。设经​两车速度相等，则有 解得 则公交车追上电动摩托车之前两者间的最大距离为 代入数据可得 【小问2详解】 公交车加速至所用时间为 该过程公交车通过的位移为 电动摩托车通过的位移为 由于，可知公交车加速至时未追上电动摩托车；设公交车加速至时再经过时间追上电动摩托车，则有 解得 则公交车追上电动摩托车所需的总时间为 【小问3详解】 电动摩托车超过公交车前端之后时突然变道驶入机动车道继续匀速行驶，可知此时公交车刚好达到最大速度；公交车司机见状立即刹车，反应时间为0.5秒，则公交车开始刹车时与电动摩托车的距离为 当公交车与电动摩托车共速时刚好没有撞上电动摩托车，则有 解得公交车刹车起作用的最长时间为 15. 水力发电的基本原理是将水流的机械能（主要指重力势能）转化为电能。某小型水力发电站水流量（流量指流体在单位时间内流过某一横截面的体积），落差，发电机（内阻不计）的输出电压，输电线总电阻，为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，用户获得电压，用户获得的功率，若不计变压器损失的能量，该电站将水能转化为电能的效率，已知水的密度、重力加速度取。求： （1）高压输电线总电阻损失的电压； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知发电机输出功率为 则输电线损失的功率为 根据 解得输电线电流为 则高压输电线总电阻损失的电压为 【小问2详解】 升压变压器原线圈电流为 则升压变压器原、副线圈的匝数比为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $