广东省大湾区2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1大湾区2024—2025学年高二年级第二学期期末统一测试物理试卷第一卷（选择题，共48分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。1.医学上“锶-90敷贴治疗”的衰变方程为，下列说法正确的是（）A.由于与质量数均为90，所以互为同位素B.A射线为β射线，来源于原子核外部的电子C.的比结合能大于的比结合能D.由于东北地区比广东地区天气寒冷，锶-90半衰期会变长【答案】C【解析】A．同位素需质子数相同，而38Sr与39Y质子数不同，A错误；B．，，A是。β射线来自原子核内中子转化为质子时释放的电子，而非核外电子，B错误；C．衰变产物Y-90比Sr-90更稳定，比结合能更大，C正确；D．半衰期与温度无关，D错误。故选C。2.如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的正弦交流电。已知发电机串联6只高亮度灯泡，每只灯泡的额定电流为阻值为，发电机内阻可忽略不计，则灯泡正常发光时，此发电机（）A.输出交流电频率为B.输出电流的方向每秒改变5次C.输出电压的最大值为D.产生电动势的瞬时值表达式为【答案】D【解析】A．根据发电机的图像可读得周期为，则输出的交流电频率为故A错误；B．输出交流的方向在一个周期改变2次，则每秒改变10次方向，故B错误；C．发电机串联6只高亮度灯泡，每只灯泡的额定电流为阻值为，发电机内阻可忽略不计，灯泡正常发光，则输出电压的最大值为故C错误；D．发电机的线圈从中性面开始计时转动，则初相为零，角速度为电动势的瞬时值表达式为故D正确。故选D。3.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（）A.温度高的物体，分子平均动能一定大，内能也一定大B.当物体的体积增大时，物体的内能一定增大C.当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距的减小而增大D.冬季女生用梳子梳理长发时，头发容易粘连在梳子上的原因是分子间的引力【答案】C【解析】A．温度是分子平均动能的标志，温度高则分子平均动能大。但内能由物质的量、温度、体积共同决定，温度高的物体内能不一定更大（如质量小的物体高温与质量大的物体低温对比）。故A错误；B．物体体积增大时，若同时发生热传递（如放热），内能可能减少。例如理想气体自由膨胀时体积增大但内能不变。故B错误；C．当分子间作用力斥力时（间距小于平衡距离），减小分子间距需克服斥力做功，分子势能增大。故C正确；D．头发粘连梳子是因摩擦起电导致静电引力，而非分子间引力（分子间距远大于）。故D错误。故选C。4.如图所示的电路中，两个电流计完全相同，零刻度在刻度盘的中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆．L是自感系数很大的线圈，电阻忽略不计．A和B是两个规格完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（）A.开关S闭合瞬间，灯泡A逐渐变亮，灯泡B立即变亮B.开关S闭合稳定后，灯泡A、B的亮度不相同C.开关S断开瞬间，灯泡A闪亮后熄灭，灯泡B立即熄灭D.开关S断开瞬间，指针向左摆，指针向右摆【答案】A【解析】A．开关S闭合瞬间，灯泡B立即变亮，灯泡A所在支路因为有线圈产生自感电动势阻碍电流的增加，则A灯会逐渐变亮，选项A正确；B．开关S闭合稳定后，因线圈电阻忽略不计，两边支路电阻相等，则灯泡A、B的亮度相同，选项B错误；CD．开关S断开瞬间，原来通过B的电流立刻消失，因线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则线圈相当电源，在灯泡AB中重新形成回路，则灯泡A和灯泡B都会逐渐熄灭，此时通过G1的电流从“+”极流入，则指针向右摆；通过G2的电流从“-”极流入，则指针向左摆，选项CD错误。故选A。5.如图为氢原子的能级图，下列说法正确的是（）A.当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，电子动能增加，原子总能量不变B.若已知可见光的光子能量范围为1.65-3.10eV，则处于激发态的大量氢原子，发射光的谱线在可见光范围内的有2条C.大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出的所有光子都能使逸出功为2.29eV的金属钠发生光电效应D.用能量为11.0eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到激发态【答案】B【解析】A．当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，电子轨道半径减小，电子动能增加，原子总能量减小，选项A错误；B．若已知可见光的光子能量范围为1.65-3.10eV，则处于激发态的大量氢原子，发射光的谱线在可见光范围内的有2条，分别对应着4→2（辐射的光子能量2.55eV）和3→2（辐射的光子能量1.89eV），选项B正确；C．大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出3种不同频率的光子，其光子能量分别为1.89eV、10.2eV和12.09eV，则能使逸出功为2.29eV的金属钠发生光电效应的有两种，选项C错误；D．11.0eV不等于从基态到任何一个能级的能级差，则用能量为11.0eV的光子照射处于基态的氢原子，不可以使氢原子跃迁到激发态，选项D错误。故选B。6.已知图甲中三角形脉冲交流电电压的峰值是有效值的倍，则图乙中I1、I2两个电流流经相同电阻R，在0~T时间内发热的比值为（）A.4∶1 B.3∶1C.2∶1 D.【答案】B【解析】由于三角形脉冲交流电电压的峰值是有效值的倍，类比可知，若图甲是电流与时间的关系，则三角形脉冲交流电电流的峰值也是有效值的倍，则根据图乙有，解得故选B。7.如图所示，半径为R的圆形导线环单位长度的电阻为r，PQ为圆的直径，弧MQ对应的圆心角为90°。直径PQ的上部有垂直纸面向里的匀强磁场，下部有垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。在P、M两点间接入恒定电压U，电流方向如图中所标，那么整个圆形导体所受安培力的大小为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】圆形导线环的总电阻回路并联部分两支路电阻分别为，通过两支路电流分别为，根据左手定则可知，圆形导线环上方MQ圆弧与其关于圆心对称的圆弧部分所受安培力大小相等，方向相同，根据力的合成可知，这两部分所受安培力合力方向与水平方向夹角为45°。圆形导线环上方PM圆弧与其关于圆心对称的圆弧部分所受安培力大小方向相反，根据力的合成可知，这两部分所受安培力合力方向与水平方向夹角为45°，F1与F2方向垂直，则整个圆形导体所受安培力的大小解得故选A。二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的4个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。8.一定质量的理想气体的图像如图所示，气体状态经历A→B→C→D→A完成一次循环，其中AB为反比例曲线，下列说法正确的有（）A.A→B过程，封闭气体分子平均动能不变B.B→C过程，封闭气体从外界吸热C.C→D过程，封闭气体对外界做的功为D.封闭气体在一次循环过程中对外界做的功小于【答案】AD【解析】A．由题意可知，A→B过程中，封闭气体的温度不变，则分子的平均动能不变，故A正确；B．由图可知，B→C过程，封闭气体的体积不变，即外界对气体做功为零；根据可知，气体压强减小，温度降低，即气体的内能减小，根据热力学第一定律可知即封闭气体向外界放热，故B错误；C．C→D过程，封闭气体的压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，大小为，故C错误；D．根据图线与横轴所围成的面积表示做功可知，若A→B过程气体压强随体积增大而均匀减小，则封闭气体在一次循环过程中对外界做的功大小为而实际A→B过程气体对外界做功要小，所以封闭气体在一次循环过程中对外界做的功小于，故D正确。故选AD。9.如图所示，铜板放在绝缘地面上，铜板的正上方悬挂着用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为k，弹簧下端吊着质量为m的条形磁铁。重力加速度为g．当弹簧处于原长时，由静止释放条形磁铁，弹簧的形变在弹性限度内。不计空气阻力，则（）A.条形磁铁再次上升到最高点时，弹簧仍处于原长B.条形磁铁向下运动过程中，弹簧向上的拉力等于条形磁铁的重力时条形磁铁速度最大C.在条形磁铁向下加速运动的过程中，条形磁铁减小的重力势能大于磁铁增加的动能与弹簧增加的弹性势能的和D.当条形磁铁最后静止时，弹簧向上的拉力等于条形磁铁的重力【答案】CD【解析】A．由于条形磁铁振动过程中，铜板中会产生涡流，产生热量，因此条形磁铁和弹簧组成的系统机械能会减小，因此再次上升到最高点，弹簧一定不在原长处，在原长处下方，故A错误；B．磁铁向下运动过程中，弹簧向上的拉力与铜板中感应电流磁场对磁铁向上的磁场力之和等于磁铁重力时速度最大，故B错误；C．当条形磁铁向下加速运动时，条形磁铁减小的重力势能等于磁铁增加的动能、弹簧增加的弹性势能及铜板中产生的内能之和，故C正确；D．条形磁铁静止后，铜板中没有涡流产生，磁铁的重力和弹簧的弹力平衡，故D正确。故选CD。10.如图所示，M、N为速度选择器的上、下两个带电极板，两极板间有匀强电场和匀强磁场。电场强度大小为E、方向由M板指向N板，匀强磁场的方向垂直纸面向里。速度选择器左右两侧各有一个小孔P、Q，连线PQ与两极板平行。某种带电微粒以速度v从P孔沿PQ连线射入，沿直线从Q孔射出。不计微粒重力，下列判断正确的有（）A.带电微粒一定带正电B.匀强磁场的磁感应强度大小为C.若将该种带电微粒以速率v从Q孔沿QP连线射入，不能沿直线从P孔射出D.若将该带电微粒以2v的速度从P孔沿PQ连线射入后将做类平抛运动【答案】BC【解析】A．若带电微粒带正电，则受到的洛伦兹力向上，电场力向下，若微粒带负电，受到的洛伦兹力向下，电场力向上，当洛伦兹力等于电场力，微粒沿PQ运动，因此微粒可以是正电也可以是负电，故A错误；B．对微粒受力分析解得，故B正确；C．若带电微粒带负电，从Q孔沿连线射入，受到的洛伦兹力和电场力均向上，若带电微粒带正电，从Q孔沿连线射入，受到的洛伦兹力和电场力均向下，不可能做直线运动，故不能从P孔射出，故C正确；D．若将该带电微粒以的速度从P孔沿连线射入后，洛伦兹力大于电场力，微粒做曲线运动，由于洛伦兹力是变力，不可能做类平抛运动，故D错误。故选BC。11.太阳能光伏发电是一种新型清洁能源。一光伏发电站输出电压恒为250V，现准备向远处输电，输电示意图如图所示。若该发电站的输出功率为，该发电站到用户之间采用5500V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为11Ω，用户获得220V电压。变压器视为理想变压器，下列说法正确的有（）A.升压变压器的原、副线圈匝数比为B.输电线上损失的功率为C.降压变压器的原、副线圈匝数比为D.降压变压器副线圈的电流强度为500A【答案】AC【解析】A．升压变压器的原、副线圈匝数比为，选项A正确；B．输电线上的电流损失的功率为，选项B错误；C．降压变压器的初级电压降压变压器原、副线圈匝数比为，选项C正确；D．降压变压器副线圈的电流强度为，选项D错误。故选AC。12.某科技馆展示了一种光控音箱，其简化结构如图所示，电源a端为正极，与喇叭连接的放大电路可以将微小电流放大。用绿光束照射光电管，喇叭会发出声音，照射光亮暗的变化会影响声音的大小。下列说法正确的有（）A.将电源正极负极对调，喇叭声音会变小或无法发声B.若仅将绿光换成紫光，喇叭依然能够发声C.该实验的原理是电磁感应D.若仅将滑动变阻器滑片向左滑动，喇叭声音一定变大【答案】AB【解析】A．电源a端为正极，则光电管上加正向电压，若将电源正极负极对调，则光电管中加反向电压，则光电流减小或者消失，则喇叭声音会变小或无法发声，选项A正确；B．紫光频率大于绿光，则若仅将绿光换成紫光，仍能发生光电效应，则喇叭依然能够发声，选项B正确；C．该实验的原理是光电效应，选项C错误；D．若仅将滑动变阻器滑片向左滑动，则光电管加的正向电压变大，光电流会变大，若达到饱和光电流，则光电流不变，则喇叭声音可能变大，也可能不变，选项D错误。故选AB。第二卷（非选择题，共52分）三、非选择题：本题共6小题，共52分。考生根据要求作答。13.下列是《普通高中物理课程标准》中列出的选择性必修3中二个必做实验的部分步骤，请完成以下问题（1）某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，能增加实验测量精度的操作有（）A.用新配制的油酸酒精溶液进行实验B.为了实验观察更清楚，痱子粉撒得越多越好C.油膜未完全散开时即可记录面积D.为了节省时间，重复实验时可以不清洗用过的浅盘（2）为减小误差，该实验并未直接测量1滴油酸酒精溶液体积，而是用滴管测得n滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，下列实验采用了类似方法的有（）A.“测定玻璃的折射率”实验中折射角的测量B.“用双缝干涉测光的波长”实验中的测量相邻亮条纹间的距离C.“用单摆测重力加速度”实验中单摆的周期的测量（3）如图（a）所示，关于探究等温情况下一定质量气体压强与体积关系实验中，实验操作正确的是（）A.推动活塞时，用手握住注射器筒B.推动活塞到相应位置后，立刻记录压强值C.推动活塞时，应尽量缓慢D.封闭气体的压强可以用mmHg为单位（4）图（b）中两组图线经检验均符合反比例关系，导致①、②两组数据差异的原因可能是（）A.①的实验环境温度较高B.某组器材的气密性不佳C.两组封闭气体的质量不同D.某组实验中体积测量出现偶然误差【答案】（1）A（2）BC（3）CD（4）C【解析】（1）A．如果用放置一段时间的油酸酒精溶液，则酒精挥发会影响溶液浓度，故用新配制的油酸酒精溶液进行实验，故A正确；BC．痱子粉撒多了，导致油膜不能完全散开，油膜未完全散开则不能形成单分子膜，故BC错误；D．不清洗用过浅盘，浅盘上可能残留有油酸，故D错误。（2）该方法是使用“累积法”来减小测量误差，BC选项中使用的方法也是“累积法”。（3）A．用手握住注射器筒，会导致气体温度发生变化，故A正确；B．推动活塞到相应位置后，应等状态稳定之后再记录压强值，故B错误；C．为保持温度不变，推动活塞尽量缓慢，使气体与环境尽量发生热交换，保持热平衡，故C正确；D．mmHg是压强的单位，可以表示封闭气体的压强，故D正确。故选CD。（4）若封闭气体的质量一样，则①②图线表示等温线，且，若封闭气体的质量不一样，则比例常数不一样，故选C。14.如图甲所示为“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置，线框下端与水平方向的磁场垂直。请根据下面的实验操作填空。在接通电路前先观察并记录弹簧测力计的读数F0。（1）接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I1，观察并记录弹簧测力计此时的读数F1（F1>F0），则线框受到磁场的安培力F安=______。F安的方向向______（选填“上”“下”“左”或“右”）。（2）若线框匝数为N、底边长度为L1，磁铁磁极与线框平面平行方向的宽度为L2，（L1>L2）。画出弹簧测力计示数F与电流表示数I的关系图像，如图乙所示。若认为两磁极间的磁场为匀强磁场，且在两磁极之间正对位置以外区域的磁场可忽略不计，则此匀强磁场的磁感应强度为______。【答案】（1）F1−F0下（2）【解析】（1）[1]根据平衡条件得，解得[2]安培力的方向向下。（2）安培力大小为，解得根据图像得解得15.气垫运动鞋可降低运动时的振荡，可简化为鞋底上部和鞋底下部之间全区域设置有可形成气垫的储气腔（腔内气体视为理想气体，忽略漏气）。已知当环境温度为，鞋子未被穿上时，每只鞋储气腔内气体体积为，压强为，等效作用面积恒为S，忽略其他结构产生的弹力，大气压强也为，假设储气腔内气体与外界温度始终相等，已知重力加速度g。（1）当质量为m的运动员穿上该运动鞋，双脚直立时，求单只鞋储气腔内气体体积；（2）运动鞋未被穿上时，气温从上升到，假设储气腔内气体体积不变，求升温后储气腔内气体的压强。【答案】（1）（2）【解析】（1）双脚站立时，由平衡条件可得气体做等温变化，根据玻意耳定律可得解得单只鞋气垫内气体体积（2）根据查理定律可得其中解得16.如图甲所示为边长、匝数，阻值的正方形线框，两端与阻值的定值电阻以及电流表相连接，正方形线框内存在半径的圆形磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向里的方向为正，电流表和导线的电阻不计，回答以下问题（1）时通过线框的磁通量；（2）线框产生感应电流流经电流表的方向和感应电动势的大小；（3）0-0.2s的时间内流过定值电阻的电荷量。【答案】（1）（2）顺时针或b到a，（3）【解析】（1）时，有效面积故通过线框的磁通量（2）根据楞次定律可知，线框产生感应电流流经电流表的方向为顺时针或b到a，感应电动势大小为（3）电路中的感应电流为0-0.2s的时间内流过定值电阻的电荷量17.如图所示，在xOy坐标平面的原点处有点状粒子源S，其可以连续不断地向xOy平面发射电量为、质量为m、初速度为的粒子。在xOy坐标平面的第一象限内依次存在两个宽度均为d、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，两个区域的磁感应强度之比为；已知从O点射出、方向与x轴成的粒子刚好经过区域Ⅰ的右边界（未进入