【物理】重庆市主城区七校联考2024-2025学年高二下学期期末考试试题（解析版）

2024-2025学年（下）期末考试高2026届物理试题一、选择题（共48分，其中1-8题每小题只有一个正确选项，每小题4分；9-12题每小题有多个正确选项，全部选对的每题得4分，未选全的得2分，有选错的得0分）1.日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（）A.雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象B.筷子竖直插入装有水的薄圆柱形玻璃杯中，筷子发生了侧移是光的折射现象C.光导纤维利用了光的全反射原理，内芯采用光疏介质，外套采用光密介质D.正在鸣笛的火车向我们疾驰而来，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小【答案】B【解析】A．油膜上的彩色条纹是由于光的薄膜干涉，而非衍射。当光在油膜上下表面反射后发生干涉，形成明暗相间的条纹。衍射是光绕过障碍物或小孔时的现象，故A错误；B．筷子插入水中因光的折射发生侧移。光从水（光密介质）进入空气（光疏介质）时，传播方向改变，导致筷子看起来偏移实际位置，故B正确；C．光导纤维利用全反射原理，要求内芯为光密介质（折射率高），外套为光疏介质（折射率低）。若内芯为光疏介质，无法满足全反射条件，故C错误；D．根据多普勒效应，当声源靠近观察者时，接收到的频率高于波源频率。火车靠近时，听到的声波频率应增大，故D错误。故选B。2.下列说法正确的是（）A.水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙B.单晶体的所有物理性质都是各向异性的C.在毛细现象中，毛细管中的液面只能升高D.液体有表面张力，原因是液体表面分子间的平均距离比液体内部小【答案】A【解析】A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，符合分子动理论中分子间存在间隙的结论，故A正确；B．单晶体的物理性质表现为各向异性，但不是所有物理性质都表现为各向异性，故B错误；C．毛细现象中液面可能升高也可能降低，故C错误；D．液体有表面张力，原因是液体表面分子间的平均距离比液体内部更大，故D错误。故选A。3.关于分子动理论，下列说法正确的是（）A.图甲“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B.图乙的扩散现象说明水分子和墨水分子相互吸引C.图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小D.图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低【答案】C【解析】A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，故A错误；B．图乙的扩散现象说明水分子和墨水分子不停地做无规则运动，故B错误；C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，故C正确；D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，即，故D错误。故选C。4.氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处于能级的激发态，则下列说法正确的是（）A.这群氢原子辐射光子的最小能量为0.66eVB.处于能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离C.这群氢原子只能辐射2种频率的光子D.这群氢原子从能级跃迁到能级，辐射光子的波长最大【答案】A【解析】A．氢原子从能级跃迁至能级时，辐射光子的能量最小，最小为，故A正确；B．处于能级的氢原子具有的能量为，至少需吸收能量的光子才能电离，故B错误；C．这群氢原子只能辐射出光子的频率种类为3+2+1=6种，故C错误；D．这群氢原子从能级跃迁到能级，辐射光子的能量最大，由公式，可知波长最短，故D错误。故选A。5.如图所示，在一根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆（称为“驱动摆”）驱动另外几个单摆做受迫振动。下列说法中正确的是（）A.每个做受迫振动的单摆周期都不同B.某个单摆摆动过程中速度为0时，加速度也为0C.某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度和加速度都相同D.如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的振幅最大【答案】D【解析】A．每个做受迫振动的单摆周期都相同，等于驱动摆的周期，故A错误；B．某个单摆摆动过程中速度为0时，摆球到达摆动的最高的，受摆线的拉力和重力作用，合力不为0，则加速度也不为0，故B错误；C．某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，加速度相同，速度大小相同，但方向可相同，也可相反，故C错误；D．只有摆长等于驱动摆的摆长时，固有周期相同，产生共振，则该单摆的振幅能够达到最大，故D正确。故选D。6.如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴线OO′与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度B=0.4T，线圈所围面积S=0.5m2，转速n=36r/min。若从中性面开始计时，则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为（）A.e=12πsin120t（V） B.e=0.24πsin1.2πt（V）C.e=0.04πsin0.4πt（V） D.e=0.4πcos2πt（V）【答案】B【解析】由题可知电动势的最大值故感应电动势的瞬时表达式为故选B。7.甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。已知发电机线圈电阻为1Ω，外接一只阻值为10Ω的电阻，不计电路的其他电阻，则（）A.电流表的示数为B.线圈转动的角速度为rad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.在线圈转动一周过程中，外电阻发热为0.8J【答案】D【解析】A．由乙图可知，电动势的有效值根据欧姆定律可知，电流表的示数，故A错误；B．由乙图可知交流电的周期故线圈转动的角速度为，故B错误；C．当时，线圈的电动势为零，线圈位于中性面的位置，线圈平面与磁场方向垂直，故C错误；D．线圈发热应用电流的有效值进行计算，则外电阻产生的热量，故D正确。故选D。8.如图所示斜面的倾角，一个匝数匝，边长m的正方形线框被固定在斜面上（固定装置图中未画出），、分别为与的中点。在区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场，从时起，撤去固定线框的装置，磁场的磁感应强度按的规律开始变化。已知线框质量，总电阻，线框与斜面间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，。下面说法正确的是（）A.线框静止不动时感应电动势B.线框开始滑动之前所受摩擦力先减小后增大C.经过2s线框开始滑动D.线框开始滑动时的磁感应强度【答案】C【解析】A．由法拉第电磁感应定律知,故A错误；B．根据上述分析可知，线框中的感应电流由楞次定律可知，感应电流的方向为，线框受到的安培力沿斜面向上，时，磁感应强度安培力的大小为此时重力的下滑分力此时线框不受摩擦力，随之B的增大，线框受到的安培力增大，根据平衡条件可得故线框开始滑动之前受到的摩擦力一直增大，故B错误；CD．根据闭合电路欧姆定律可以得到感应电流为当线圈开始滑动时，则有代入数据解得结合题意解得，故C正确，D错误。9.考古学家常常利用文物中“碳—14”的含量来测定其年份，“碳—14”测年法的依据如下：生物死亡后，其“碳—14”的含量大概每过5730年会减少到原来的一半。放射性元素的衰变方程为，下列说法正确的是（）A.核的中子数是7个B.衰变放出电子来自核外电子C.40个核经过2个半衰期后，一定还剩下10个D.的半衰期与所处的物理状态或化学状态无关【答案】AD【解析】A．由质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为核电荷数其中子数为故A正确；B．衰变放出的电子来自核内中子转化为质子时放出的电子，故B错误；C．半衰期是大量放射性元素统计规律，对单个或少数原子不适用，故C错误；D．元素原子核的半衰期是由元素本身决定的，与元素所处的物理状态或化学状态无关，因此的半衰期与所处的物理状态或化学状态无关，故D正确。故选AD。10.如图，某同学做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中L是自感系数较大、直流电阻不计的线圈，L1、L2是规格相同的灯泡，D是理想二极管，则（）A.闭合开关S，L1逐渐变亮，然后亮度不变B.闭合开关S，L1、L2都逐渐变亮，最后亮度相同C.断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再与L1同时熄灭D.断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2一直不亮【答案】AC【解析】AB．闭合开关S，根据电流的方向可知，二极管D处于截止状态，故L2不亮，自感线圈产生自感电动势，阻碍L1中电流的变化，故L1逐渐变亮，最后稳定时亮度不变，故A正确，B错误；CD．断开开关S，自感线圈产生自感电动势，阻碍L1中电流的变化，故L1逐渐变暗至熄灭，另外自感线圈与L1、L2、二极管D组成闭合回路，自感线圈相当于电源对回路供电，流过二极管D的电流由左向右，二极管D处于导通状态，故L2变亮后再与L1同时熄灭，故C正确，D错误。11.如图所示，一定质量的理想气体从状态A到状态B，再从状态B到状态C，最后从状态C回到状态A，已知气体在状态A的体积VA=2.0×10−3m3，从B到C过程中气体对外做功800J。则（）A.气体在状态C时的体积为9.0×10−3m3B.气体在状态C时的体积为6.0×10−3m3C.气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量为1200JD.气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量为400J【答案】BD【解析】AB．气体从状态C回到状态A，发生等压变化可得解得气体在状态C时的体积为VC=6.0×10−3m3，故A错误，B正确；CD．气体从A→B，根据查理定律可知气体发生等容变化，则气体从B→C，气体膨胀对外做功，则外界对气体做功气体从C→A，气体体积减小，则外界对气体做功全过程中初末状态温度相同，所以全过程根据热力学第一定律ΔU=W+Q得吸收热量Q=−W=400J，故C错误，D正确。故选BD。12.两列机械波在同种介质中相向而行，、为两列波的波源，以、连线和中垂线为轴建立如图所示的坐标系，、的坐标如图所示。时刻的波形如图所示。已知两机械波的传播速度为5m/s，下列判断正确的是（）A.两波源、的起振方向相同B.经过足够长的时间，的点振幅为45cmC.经过足够长时间，除、点外、之间有9个振动加强点D.再经过1.6s，x=0的点振动经过的路程为105cm【答案】BC【解析】A．波源的起振方向与波的最前沿质点的起振方向相同，由波的传播方向可知，波源、产生的两列波的最前沿质点的起振方向分别为沿y轴负方向和沿y轴正方向，故两波源、的起振方向相反，故A错误；B．时刻两波源均位于平衡位置且振动方向相同，即两波源振动步调相同，的点到、两点的距离相等，故该点为振动加强点，振幅等于两列波的振幅之和，即，故B正确；C．除、点外、之间的振动加强点满足即其中n=0，1，2，3…，当时，当时，当时，当时，当时，故经过足够长时间，除、点外、之间有9个振动加强点，故C正确；D．两列波的周期为两列波都传播到处所需时间为，此时波源Q产生的波已经传播到该位置半个周期，此前的点通过的路程为此后的点振幅为，再经过，即，的点通过的路程为故再经过1.6s，x=0的点振动经过的路程为，故D错误。故选BC。二、非选择题（本题共6个小题，共52分）13.在“用双缝干涉测光的波长实验”中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离。接通电源使光源正常工作，发出白光。（1）已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板的中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图1所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图2所示，该示数为__________mm；（2）接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为9.60mm。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长__________m。【答案】（1）31.25（2）【解析】（1）主尺读数为，游标尺第5格与主尺某条刻度线对齐，故读数为（2）A、B之间的距离为6条明纹的间距，故条纹间距为根据解得14.用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）先用刻度尺测得摆线长为L0，再用螺旋测微器测量摆球直径，测得摆球的直径D，则单摆摆长L=_______（用题中所给字母D、L0表示）。（2）下列关于本实验的操作中正确的是_______（选填选项前的字母）。A.摆球尽量选择质量大些、体积小些的B.摆线要选择细些、长些、弹性好的细线C.把摆球从平衡位置拉开一个很小角度释放，使之做简谐运动D.在摆球经过最高点位置时开始计时（3）乙同学多次改变单摆的摆长L并测得相应的周期T，他根据测量数据画出了如图乙所示的图像。则横坐标所代表的物理量应为__________（选填“L2”“L”或“”）。（4）乙同学测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是（）A.实验中采用的秒表比正常秒表偏快B.开始计时时，过早按下停表C.测量周期时，误将摆球（n−1）次全振动的时间记为n次全振动的时间D.测量摆长时从悬点到小球下端边缘的距离为摆长【答案】（1）（2）AC（3）L（4）AB【解析】（1）摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，故单摆摆长（2）A．为减小空气阻力的影响，摆球尽量选择质量大些、体积小些的，故A正确；B．摆线要选择细些、长些、没有弹性的细线，故B错误；C．单摆在小摆角，即摆角小于5°时的运动是简谐运动，把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，故C正确；D．为减小实验误差，在摆球经过最低点位置时开始计时，故D错误。故选AC。（3）由单摆周期公式解得可知T2与L成正比，则横坐标表示L。（4）A．由单摆周期公式解得实验中采用的秒表比正常秒表偏快，所测周期T偏大，所测重力加速度g偏小，故A正确；B．开始计时时，过早按下停表，所测周期T偏大，所测g偏小，故B正确；C．测量周期时，误将摆球（n−1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，所测周期T偏小，g偏大，故C错误；D．测量摆长时从悬点到小球下端边缘的距离为摆长，所测摆长L偏大，所测g偏大，故D错误。故选AB。15.宝石外观光彩夺目，部分原因是由于其特殊的成品形状可发生多种光学效应。如图为某宝石的剖面图，一条光线由边从空气射入宝石，入射角，折射角，宝石的对该光的折射率，该折射光线第一次射到边，刚好发生全反射，最后从边的B点射出，已知光线在宝石中的光程，真空中的光速为c，求：（1）折射角的正弦（2）角大小（3）该光线在宝石中的传播时间【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）由折射定律解得（2）光在QS边恰全反射，有可得（3）由折射率与光速的计算公式光线在宝石中的传播时间为16.如图所示，圆形线圈面积为0.4m2，匝数N=150匝，圆中磁感应强度B随时间t的变化如图所示，圆的电阻r=1Ω，框架电阻不计，电阻R1=4Ω，R2=4Ω，电容器电容C=10−6F，0时刻闭合开关。求：（1）稳定时流过圆的感应电流大小I；（2）电容器的带电量q；（3）2s内在电阻R1上产生的热量Q。【答案】（1）2A（2）4×10−6C（3）8J【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势为外电路中R1、R2并联后的总电阻为流过圆的感应电流为（2）电容器极板间电压为电容器带电量为（3）流过电阻R1的电流2s内在电阻R1上产生的热量为17.如图所示，水平对置发动机的活塞对称分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，发动机安装在汽车的中心线上，两侧活塞产生的影响相互抵消，可使车辆行驶更加平稳，同时节约能源、减少噪声。右图为左侧汽缸（圆柱形）简化示意图。某次工厂测试某绝热汽缸的耐压性能，活塞横截面积为S，汽缸长度4L，右端开口处固定两挡片，开始时活塞底部到缸底的距离为L，内部密封一定质量的理想气体，气体温度为27℃。已知大气压强为p0，活塞右侧与连杆相连，与大气相通，连杆对活塞始终有水平向左的恒定推力F=2p0S。现缓慢给气体加热后，活塞向右滑动，不计汽缸底部和活塞的厚度，不计一切摩擦。求：（1）当活塞底部距离缸底L时，气体的压强p1（2）气体温度达到1227℃时，气体的压强p2（3）在第（2）问条件下，如果此过程中气体吸收的热量为Q，求此过程中气体内能的增加量【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）对活塞根据平衡条件得解得（2）加热升温过程始终是等压变化，根据盖−吕萨克定律，有解得活塞提前与汽缸右侧挡板接触根据理想气体状态方程得解得（3）气体对外做功为气体内能的增加量18.一位大学生在研究电磁感应问题时设计了如下实验。实验装置如图所示，水平放置的金属轨道FMNZZ′N′M′F′，FM与F′M′平行，相距L=1m，NZ与N′Z′平行，相距3L=3m，轨道间区域被边界NN′、PP′和QQ′分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域，其中I、Ⅱ、Ⅳ处于竖直向下的匀强磁场中，Ⅲ处于水平向左的磁场中，磁场磁感应强度的大小均为B=2T。轨道上放置着AB、CD两根金属棒，位置如图所示。两金属棒质量均为m=1kg，电阻均为3R=3Ω，其中AB棒在I区域运动时接入电路的有效电阻为R=1Ω。t=0时，AB棒有向右的初速度v0=10m/s，CD棒的速度为0（此后各运动过程，两棒与导轨都始终垂直且接触良好），在CD棒到达PP′时AB棒恰好到达MM′，且两棒均已匀速。此后开始给AB棒一个外力，使AB棒在Ⅱ区域做匀加速运动，发现