2024-2025学年江苏省扬州市高二（下）期末检测物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年江苏省扬州市高二（下）期末检测物理试卷一、单选题：本大题共11小题，共44分。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.λℎ C.ℎcλ 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.1:1

相同 B.1:1

相反 C.sinθ:1

相同 D.1:sin3.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α粒子散射的实验装置示意图，实验观测发现，有少数α粒子发生了大角度偏转，说明(

)

A.α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.α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.i=10sin(10πt+π2)A B.i=10sin(10πt−π2)A7.一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.0∼t1 B.t1∼t29.2025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12H+13H→24He+X，12H、13H、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(m1+m210.如图所示，线圈L的自感系数足够大，t=0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t1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−201020Ne和氖−221022Ne原子核从容器A下方的狭缝S1飘入(初速度为零)电场区，经电场加速后通过狭缝S2、S3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A.U2=1110U1 B.二、实验题：本大题共2小题，共10分。12.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中。(1)将1cm3的油酸溶于酒精，制成400cm3的油酸酒精溶液，测得1cm3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0.05m(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_____。三、计算题：本大题共4小题，共46分。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n=4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ε；(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EkA。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VA=6×10−3(1)求气体在状态A时的压强pA(2)B→C过程，气体吸收热量2100J，求此过程中气体内能的增量ΔU。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v0①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t=10πL3答案解析1.【答案】D

【解析】由p=ℎλ可知D2.【答案】B

【解析】安培力F = BIL(L为垂直磁场的有效长度)，ab段的有效长度为Labcosθ，与bc段的长度相等，故两导线所受安培Fab:Fbc=1:1，ab3.【答案】D

【解析】乙分子仅在分子力作用下依次经过A、B、C、D，甲乙两分子间的作用力由引力变为斥力，先做加速运动再做减速运动，所以乙分子的速度先增大后减小，

故选D4.【答案】D

【解析】碳化硅的晶体结构与金刚石相似，硬度非常高，微观表现为原子间的作用力很强5.【答案】C

【解析】A.α粒子散射实验中，少数α粒子发生了大角度偏转不可能是由电子造成的，电子的质量只有α粒子的17300，它与α粒子碰撞时对α粒子的影响就像灰尘对子弹的影响，完全可以忽略，故A错误；

BCD．α粒子散射实验说明金原子内部有复杂的结构，占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的范围内，即原子核，原子核使α粒子在经过时受到很强的库仑斥力，使其发生大角度的偏转，故C正确，BD6.【答案】A

【解析】解：CD、由i−t图，可知电流的峰值为：10A，周期为0.2s，故CD错误；

AB、根据周期与角速度关系，可得角速度为：ω=2πT=2π0.2s=10πrad/s，结合t=0时的电流值为最大值，即可知相位为π2，

即电流表达式为：i=10sin(10πt+π2)A，故A正确，B错误。

故选：A。7.【答案】C

【解析】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.【答案】A

【解析】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，

q−t

图像斜率减小。故选A。9.【答案】C

【解析】A.电荷数和质量数守恒可得X是中子，A错误;

B.该核反应属于核聚变，B错误;

C.根据质能方程ΔE=Δmc2，一次核反应释放的能量为(m1+m2−m3−m4)c10.【答案】B

【解析】在

t=0

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；

t1

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故选B。11.【答案】B

【解析】经过加速电场之后，由动能定理可得

qU=进入磁场之后，由洛伦兹力提供向心力

qvB=m联立可得

r=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

r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

r若氖−20和氖−22打在照相底片上的区域恰好不重叠，则有

r1=r2故选B。12.【答案】(1)

1×1(2)偏小

【解析】(1)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为

V=则油酸分子的直径为

d=(2)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

d=VS13.【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】(1)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；(2)根据理想变压器电压与匝数的关系，可得

n则输入电压为12V时，副线圈两端电压可能为

U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；(3)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.【答案】(1)从能级4跃迁到能级1辐射的光子的频率最大，则有

ε=解得

ε=12.75eV(2)从K极逸出的光电子的最大动能：

E由动能定理得

eU=解得光电子到达A极的最大动能为

E

【解析】详细解答和解析过程见答案15.【答案】(1)

A→B

气体发生等温变化，则有

p解得

p(2)由图像得

VC=VA

，

B→C根据热力学第一定律可得

ΔU=Q+W解得

ΔU=1500J

【解析】详细解答和解析过程见答案16.【答案】(1)根据法拉第电磁感应定律，有

E=BL可得导线框刚进入磁场时感应电流的大小

I=由右手定则判断知感应电流方向b→a(向左)(2)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

Δ即

mg可得导线框穿越磁场过程中产生的焦耳热

Q=mg②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

【解析】详细解答和解析过程见答案17.【答