【物理】河北省承德市2024-2025学年高二下学期期末调研试题（解析版）

承德市2024-2025学年高二下学期期末调研试题物理考生注意：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.如图所示，在牛奶灌装生产线上，传送带一侧设置一个放射源，另一侧放置射线接收器，调整放射源和接收器之间的距离，使得射线刚好不能穿透装满牛奶的纸盒。每当传送带上的纸盒经过放射源位置时，若接收器检测不到射线，说明牛奶已经灌满；若接收器仍能检测到射线，说明牛奶未灌满，不合格。使用的射线是（）A.射线 B.射线 C.射线 D.紫外线【答案】B【解析】α射线穿透能力最弱，用纸就能挡住但对空气的电离能力很强；β射线能穿透几毫米的铝板；γ射线穿透能力最强，能穿透几厘米的铅板，且对食品的破坏能力也最强，紫外线更不能穿透纸盒，则该生产线使用的射线是β射线。2.目前，许多新能源车普遍装有激光雷达（LiDAR），激光雷达发出激光束并捕获反射信号，从而获取目标物的各类信息，如距离、位置、高度、速度、姿态及形状等，对于提高汽车辅助驾驶功能至关重要。激光雷达发射的激光波长范围在，属于近红外波段，远小于普通毫米波雷达的波长。与毫米波雷达相比（）A.激光雷达电磁波频率更低B.激光雷达电磁波在真空中波速更大C.激光雷达电磁波衍射本领更强D.激光光子的能量更大【答案】D【解析】AD．激光雷达电磁波波长更短，则频率更高，根据E=hv可知，光子的能量更大，选项A错误，D正确；B．激光雷达电磁波在真空中波速与普通毫米波雷达相同，选项B错误；C．激光雷达电磁波因波长短，则衍射本领较弱，选项C错误；故选D。3.在电磁感应中，判断感应电流方向的右手定则是英国工程师佛来明根据楞次定律总结出来的，最初并不是图1所示的方式，而是如图2所示。关于图2所示的佛来明右手定则，下列说法正确的是（）A.若②为磁场方向、①为导体运动方向，则③为电流方向B.若③为磁场方向、①为导体运动方向，则②为电流方向C.若①为磁场方向、②为导体运动方向，则③为电流方向D.若②为磁场方向、③为导体运动方向，则①为电流方向【答案】A【解析】A．根据右手定则，若②为磁场方向、①为导体运动方向，则③为电流方向，选项A正确；B．根据右手定则，若③为磁场方向、①为导体运动方向，则②为电流的反方向，选项B错误；C．根据右手定则，若①为磁场方向、②为导体运动方向，则③为电流的反方向，选项C错误；D．根据右手定则，若②为磁场方向、③为导体运动方向，则①为电流的反方向，选项D错误。故选A。4.如图所示，实验室锥形瓶内存在一些不挥发的药品，某同学利用注射器、气压计来测量瓶内这些药品的体积。将注射器、气压计、锥形瓶上部气体连通，当注射器读数为时，气压计读数为；当注射器读数为时，气压计读数为。连接注射器、锥形瓶、气压计细管的体积忽略不计，整个装置不漏气，推动注射器过程中气体温度不变。已知锥形瓶容积为，则瓶内药品的体积为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由于推动注射器过程中气体温度不变，设瓶内药品的体积为V，则即解得故选D。5.如图1所示，单匝矩形线圈边长分别为和，回路的总电阻为，从线圈位于中性面开始计时，产生的交变电流的图像如图2所示，在时间内，图像与横轴围成的面积为S，线圈所处位置磁场可视为匀强磁场，则磁场的磁感应强度大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根据题意可知，时间内通过电阻的电荷量为图像与横轴围成的面积为，又有，，联立解得故选C。6.如图所示为氢原子能级图，巴耳末系的谱线是氢原子从的能级跃迁到时释放出的，从至的谱线称为至的谱线称为。其中的波长约为，则巴耳末系的谱线中的波长约为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】对谱线，则对谱线，则可得解得故选A。7.如图所示，电容器电容，电感线圈的电感，电容器内有一个带负电的微粒，当开关与电源相连时，带电微粒刚好静止在电容器中。时刻，让开关与电感线圈相连，经过，微粒未与电容器极板发生碰撞，重力加速度取，不计空气阻力，此时微粒加速度大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】当开关与电源相连时，带电微粒刚好静止在电容器中，则LC振荡电路的周期则经过，电容器反向充电完毕，此时上极板带负电，下极板带正电，带负电的粒子受向下的电场力，大小仍为则此时解得故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.关于固体和液体的性质，以下说法正确的是（）A.方解石的双折射现象，表明方解石是晶体B.金属没有规则的形状，表明金属是非晶体C.在液体表面层，分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力D.液体浸润固体时，液体与固体分子间作用力小于液体分子之间作用力【答案】AC【解析】A．方解石的双折射现象，说明方解石在光学上有各向异性的表现，则表明方解石是晶体，故A正确；B．金属没有规则的形状，属于多晶体，故B错误；C．在液体表面层，分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力，故C正确；D．液体浸润固体时，液体与固体分子间作用力大于液体分子之间作用力，故D错误。故选AC。9.如图所示，理想变压器原、副线圈各连接2个小灯泡，4个小灯泡完全相同。副线圈连接一个理想交流电压表，当电压表的读数为时，4个灯泡消耗相同的电功率，则以下说法正确的是（）A.变压器原线圈匝数是副线圈匝数的2倍B.变压器原线圈匝数是副线圈匝数的3倍C.与变压器相连的电源电压为D.与变压器相连的电源电压为【答案】AD【解析】AB．设此时通过灯的电流为，灯两端的电压即为,由题可知，原线圈中的电流副线圈中的电流根据理想变压器原理可得，故A正确，B错误；CD．由题可知，副线圈两端的电压，结合上述分析可知，原线圈两端的电压故选AD。10.把一条均匀铜导线分为长度之比为的a、b两段，把这两段铜导线分别制成两个闭合的圆和，然后把这两个圆同心放置在绝缘桌面上，如图所示。在圆的区域内存在与桌面垂直的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，在此过程中，下面说法正确的是（）A.、感应电动势之比B.、感应电流之比为C.a、bD.相等时间内通过、某横截面电量之比为【答案】BD【解析】A．根据法拉第电磁感应定律可得由于a、b区域磁感应强度变化相同，有效磁场面积相等，因此a、b感应电动势相等，即、感应电动势之比为，故A错误；B．根据电阻定律可知，a、b得电阻之比为，结合欧姆定律及上述分析可知，a、b得电流之比为，故B正确；C．根据功率可知，a、b电功率之比为，故C错误；D．根据可知，a、b电量之比为，故D正确。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图所示是用来研究楞次定律的电路。电源、开关、滑动变阻器、带铁芯的线圈A构成一个闭合电路，灵敏电流计和空心线圈B构成另一个闭合电路，将A线圈插入B线圈中。当闭合开关瞬间，灵敏电流计向右偏转。（1）开关闭合后，将滑动变阻器的滑片向右滑动，灵敏电流计向___________（填“左”或“右”）偏转；（2）开关闭合后，把线圈A从B中拔出，灵敏电流计向__________（填“左”或“右”）偏转。【答案】（1）右（2）左【解析】（1）当闭合开关瞬间，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计向右偏转。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器连入电路的阻值减小，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，故灵敏电流计向右偏转；（2）开关闭合后，把线圈A从B中拔出，则穿过线圈B的磁通量减小，故灵敏电流计向左偏转。12.在“探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系”实验中：图1是变压器的实物图，图2是变压器内部线圈结构图。（1）只有以下的电压才是安全电压，为了实验过程中的安全，在变压器通电后，任意两个接线端子之间的电压都不允许超过，实验过程中___________（填“能”或“不能”）使用交流电接到原线圈一侧；（2）把交流电接到原线圈的A、C之间，测量多个副线圈端子之间的电压，并读出对应副线圈匝数，然后把这些实验数据在坐标系中描点，得到一条过原点的直线，从这条直线可以得出的结论是：在原线圈两端电压和匝数一定时，___________。【答案】（1）不能（2）副线圈两端的电压与匝数成正比【解析】（1）根据，得由图2可知，的最小值为100，的最大值为1400，故的最大值为14，若取，则的最大值为，故实验过程中不能使用交流电接到原线圈一侧。（2）图像是一条过原点的倾斜直线，说明副线圈两端的电压与匝数成正比。13.在用油膜法估测油酸分子大小实验中，油酸分子的酸根—COOH对水有很强的亲和力，能在水面上形成油膜，它的厚度可以认为等于油酸分子的直径。（1）实验中痱子粉的作用是___________。A.帮助油酸分子在水中散开 B.显示出清晰的油膜边界（2）将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得上述溶液为80滴，则1滴溶液中含有纯油酸的体积为___________。（3）在一个浅盘里倒入约深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上。用注射器把1滴配置好的油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘内，液面上形成油酸薄膜，用刻有方格的透明板盖在浅盘上，将油膜轮廓描绘在透明板上。测得油膜面积约为，则油酸分子直径的测量值为___________m（结果保留1位有效数字）。若在计算轮廓内方格个数时，不足一格全部舍去，测得的油酸分子直径___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】（1）B（2）（3）偏大【解析】（1）痱子粉可以显示出清晰的油膜边界。故选B。（2）由题可知，1滴溶液中含有纯油酸的体积（3）[1][2]由题可知，油酸分子直径为计算轮廓内方格个数时，不足一格全部舍去，导致油膜面积S偏小，故油酸分子直径测量值偏大。14.如图所示，两个导热密闭容器置于温度不变的环境中。A和B内部存储有同种理想气体，连接两容器细管的开关处于闭合状态。A的容积是B容积的，初始时A中气体的压强是B中气体压强的2倍，忽略连接细管的体积。打开开关稳定后，求：（1）A中压强与开关打开前A中压强之比；（2）从A中进入B中的气体质量与开关打开前A中气体质量之比。【答案】（1）（2）【解析】（1）设初状态中的压强、体积为，则初状态中的压强、体积为，以中气体为研究对象，假设中气体被压缩到压强为，此时其体积变为，由玻意耳定律有解得设开关打开并稳定后中气体的压强为，由玻意耳定律有解得（2）设开关打开并稳定后，中的气体再被压缩到原来的压强时，体积为，由玻意耳定律有，解得中气体质量与开关打开前中气体质量之比从中进入中的气体质量与开关打开前中气体质量之比15.如图1所示为手摇式发电机，是户外必备物品，在手机没电的时候，可用手摇发电来给手机充电。其原理图如图2所示，一半径为、匝数为1000匝的半圆形线圈，处在与直径垂直的匀强磁场中，转动手柄通过变速装置使半圆形线圈以的角速度绕直径转动，能够发出与家庭用电相同的电压的交流电，取，求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小；（2）从图2所示位置开始计时，线圈转过圈时输出端、之间电压的瞬时值；（3）从图2所示位置开始计时，线圈转过圈过程中感应电动势的平均值。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）线圈面积感应电动势的有效值联立解得磁感应强度（2）线圈转过圈相当于线圈转过之间电压的瞬时值（3）线圈转过圈的时间磁通量变化量因此，感应电动势平均值16.如图所示，光滑平行导轨相距，导轨左侧部分位于水平面上，处于竖直向下匀强磁场中，右侧部分位于倾角为的斜面上，处于垂直斜面向下的匀强磁场中，两磁场磁感应强度大小均为，定值电阻，电容器电容。质量为、长为的金属棒与导轨垂直放置，将开关与电阻相连，某时刻给金属棒施加一个与金属棒垂直、大小为的拉力方向始终平行于导轨平面（水平部分水平向右，倾斜部分沿斜面向上），经过金属棒运动到达斜面的最下端，此时把开关与电阻断开（但不与电容器连接），金属棒在作用下继续沿斜面向上运动，不计转弯处机械能损失，金属棒和导轨自身电阻不计，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨足够长，重力加速度取。（1）求金属棒到达斜面底端时的速度大小；（2）