2024-2025学年内蒙古巴彦淖尔市高二下学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1巴彦淖尔市2024—2025学年第二学期高二期末考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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、选择题∶本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.在天文学上，通过对比某些元素在地球上的发光频率和地球上接收到遥远星系发出的光的频率可以判断遥远星系相对于地球的位置变化。现观测到某遥远星系所发出的光谱呈现“红移”，即接收到的光的波长增大。下列说法正确的是（）A.遥远星系发出光的频率增大B.遥远星系发出光的波长增大C.该星系正靠近观察者D.该星系正在远离观察者【答案】D【解析】多普勒效应改变的是接收到的频率和波长，光源本身发出的光的频率和波长不变。若该星系正在远离观察者，根据多普勒效应，观察者接收到的光的频率小于光的真实频率，根据，观察者接收到的光的波长大于光的真实波长，符合题意。故ABC错误，D正确。故选D。2.汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】温度越高，分子平均动能越大，图像的峰值越靠右，两图线与横轴所围面积相等。故选A。3.某个智能玩具内有振荡电路，某时刻的工作状态如图所示，电容器上极板带负电，下极板带正电，电路中此时的电流方向也已明确。下列说法正确的是（）A.该时刻电容器正在充电B.该时刻电路中的电流正在变大C.线圈储存的磁场能正在增加D.若增大电容器的电容，则振荡电路的振荡周期减小【答案】A【解析】ABC．此时电容器正在充电，电流变小，电场能增大，磁场能减小，故A正确，BC错误；D．根据，电容增大，周期增大，故D错误。故选A。4.如图甲所示，“弹簧公仔”是一款玩具，该玩具由头部、轻弹簧及底座组成，已知公仔头部的质量为。竖直向上拉伸公仔头部，然后由静止释放公仔头部，此后公仔头部在竖直方向上做简谐运动。以竖直向上为正方向，弹簧弹力与公仔头部运动时间的关系如图乙所示，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.公仔头部有最大速度时，弹簧处于原长B.t=0时刻和t0时刻，公仔头部的加速度相同C.公仔头部做简谐运动的周期为2t0D.公仔头部运动至最低点时，回复力的大小为4mg【答案】C【解析】A．公仔头部有最大速度时，公仔头部恰好处于平衡位置，弹簧弹力与重力平衡，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；B．以竖直向上为正方向，t=0时刻弹簧弹力在负方向上达到最大，表明此时公仔头部恰好处于平衡位置的最上端，弹簧处于拉伸状态，t0时刻，弹簧弹力在正方向上达到最大，表明此时公仔头部恰好处于平衡位置的最下端，弹簧处于压缩状态，根据简谐运动的对称性可知，两时刻公仔头部位移大小相等，方向相反，则t=0时刻和t0时刻，公仔头部的加速度大小相等，方向相反，故B错误；C．结合上述可知，从t=0时刻到t0时刻经历时间为半个周期则有解得，故C正确；D．结合上述，公仔头部在平衡位置有公仔头部在最高点时弹簧处于拉伸状态，则有公仔头部在最低点时弹簧处于压缩状态，则有根据简谐运动的对称性有公仔头部运动至最低点时，回复力的大小解得，故D错误故选C。5.核电池是各种深空探测器中最理想的能量源，它不受极冷极热的温度影响，也不被宇宙射线干扰。同位素电池是将其发生衰变时释放的能量转化为电能，其衰变方程为，的半衰期为88年，下列说法正确的是（）A.X为粒子B.中有144个中子C.的比结合能比的比结合能大D.500个原子核经过88年后还有250个未发生衰变【答案】A【解析】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为4，电荷数为2，故X是α粒子，故A正确；B．中的中子数为，故B错误；C．衰变过程释放能量，生成的新核更加稳定，比结合能更大，的比结合能比的比结合能小，故C错误；D．半衰期是统计规律，适用于大量原子核，无法精确预测少量原子核的衰变数量，故D错误。故选A。6.某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。一定质量的理想气体所经历的奥托循环的p-V图像如图所示，在a→b的过程中，外界对气体做的功为20J，在b→c的过程中，气体吸收的热量为75J，在d→a的过程中，气体放出的热量为16J。则在c→d的过程中，气体对外界做的功为（）A.36J B.79J C.85J D.111J【答案】B【解析】吸收的总热量外界对气体做的功为根据热力学第一定律，对外做功为7.可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV，氢原子能级的示意图如图所示，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中可见光有（）A.6种 B.4种 C.3种 D.2种【答案】D【解析】大量处于的激发态的氢原子向低能级跃迁时，有，，，，已知可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV，可知辐射出的光中可见光有2种。故选D。8.位于坐标原点的波源从t=0时刻开始振动，产生沿x轴正方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图所示，此时质点Q即将开始振动。下列说法正确的是（）A.该波的波长为5mB.该波的波速为2.5m/sC.波源起振时沿y轴负方向运动D.t=1.0s时，质点P沿y轴正方向运动且速度最大【答案】BC【解析】A．该波的波长为4m，选项A错误；B．该波的波速为选项B正确；C．由波形图可知，质点Q起振方向沿y轴负向，可知波源起振时沿y轴负方向运动，选项C正确；D．因因，t=2s时刻P在平衡位置沿y轴负向运动，可知t=1.0s时，质点P在x轴下方沿y轴正方向运动且速度正在增大，不是最大，选项D错误。故选BC。9.如图甲所示，一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在导热良好的汽缸内，汽缸内壁光滑，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后将另一端悬挂在天花板下且它处于静止状态，初始时环境和封闭气体的热力学温度均为T0，封闭气体的体积为V0，封闭气体的压强为0.9p0。现把汽缸取下并开口斜向下固定在倾角为30°的斜面上，如图乙所示，已知大气压强恒为p0，活塞与汽缸的质量相等，重力加速度大小为g，环境的温度视为不变，下列说法正确的是（）A.汽缸的质量为B.图乙中汽缸重新平衡后，气体的压强为0.9p0C.若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的体积仍为V0D.若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的体积为0.9V0【答案】AD【解析】A．根据甲图中汽缸受力平衡有解得，故A正确；B．图乙中汽缸重新平衡后，设气体的压强为，根据活塞受力平衡有解得，故B错误；CD．若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的压强不变，设气体的体积变为，根据理想气体状态方程有解得，故C错误，D正确。故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。10.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，配制的油酸酒精溶液每V1体积的溶液中纯油酸的体积为V2，用注射器和量筒测得n滴溶液的体积为V0。现把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有爽身粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为a。（1）每滴油酸酒精溶液的体积为______。（用本题中的物理量符号表示）（2）油膜的面积为______。（用本题中的物理量符号表示）（3）根据实验数据估测出油酸分子直径为______。（用本题中的物理量符号表示）【答案】（1）（2）####（3）####【解析】（1）每滴油酸酒精溶液的体积为。（2）多于半个方格的记为一个方格，少于半个方格的舍去不计，故油膜的面积为。（3）每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，则油酸分子的直径为。11.如图所示，为某三棱镜的横截面，一细束单色光从边的中点射入，折射光线恰好与边平行，且折射光线恰好在边发生全反射。已知，光在真空中的传播速度为，取。求∶（1）棱镜对单色光的折射率；（2）单色光从点入射到第一次从棱镜中射出所用的时间。【答案】（1）（2）【解析】（1）光路图如图所示根据三角形知识可知，单色光在AB边发生全反射的临界角C＝37°根据临界角与折射率的关系有解得（2）光在棱镜中传播的距离s＝2a光在棱镜中传播速度光在棱镜中传播的时间解得12.水电站是具有发电、灌溉、供水和旅游等综合经济效益的综合性水利工程，如图所示，水电站用一交流发电机组向远处电动机供电。已知发电机线圈abcd的面积S=0.04m2，匝数N=75，匀强磁场的磁感应强度大小，线圈匀速转动的角速度，用电器Y与线圈串联。输电导线的总电阻R=8Ω，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。电动机正常工作且铭牌上标有“220V、11kW”字样。（1）求输电线路上的发热功率；（2）若发电机线圈电阻可忽略不计，求用电器Y消耗的功率PY。【答案】（1）（2）【解析】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机正常工作，则根据理想变压器的原理有解得根据焦耳定律可知解得（2）根据理想变压器的原理有解得升压变压器副线圈两端电压根据理想变压器的原理有解得根据理想变压器的原理有解得线框产生的感应电动势的最大值线框产生的感应电动势用电器Y消耗的功率解得13.如图甲所示，长度为的导热汽缸竖直放置，初始时汽缸底部阀门打开与外界相通，横截面积为的活塞在汽缸内封闭了一定质量的空气，轻质弹簧一端与活塞相连，另一端固定在汽缸底部，弹簧的原长为，此时活塞到汽缸顶部的距离为。现关闭阀门，将汽缸缓慢倒置，再次稳定时弹簧恰好恢复原长，如图乙所示。不计活塞的厚度，活塞与汽缸之间无摩擦且气密性良好，已知活塞的质量为，重力加速度大小为，大气压强恒为，弹簧始终在弹性限度内，环境温度始终保持不变。（1）求汽缸倒置再次稳定后，汽缸顶部气体的压强；（2）求弹簧的劲度系数；（3）若汽缸倒置后，再将阀门打开，弹簧再次平衡，取，求阀门打开前、后汽缸顶部气体质量之比。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）阀门关闭时，汽缸底部气体的压强汽缸倒置稳定后，根据玻意耳定律有解得（2）阀门关闭前，设汽缸顶部气体的压强为，对活塞受力分析有汽缸倒置稳定后，设汽缸底部气体的压强为，对活塞受力分析有根据玻意耳定律有解得（3）阀门打开、弹簧再次平衡时，设活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部的气体压强为，对活塞受力分析有根据玻意耳定律有阀门打开前、后汽缸顶部气体的质量之比解得巴彦淖尔市2024—2025学年第二学期高二期末考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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、选择题∶本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.在天文学上，通过对比某些元素在地球上的发光频率和地球上接收到遥远星系发出的光的频率可以判断遥远星系相对于地球的位置变化。现观测到某遥远星系所发出的光谱呈现“红移”，即接收到的光的波长增大。下列说法正确的是（）A.遥远星系发出光的频率增大B.遥远星系发出光的波长增大C.该星系正靠近观察者D.该星系正在远离观察者【答案】D【解析】多普勒效应改变的是接收到的频率和波长，光源本身发出的光的频率和波长不变。若该星系正在远离观察者，根据多普勒效应，观察者接收到的光的频率小于光的真实频率，根据，观察者接收到的光的波长大于光的真实波长，符合题意。故ABC错误，D正确。故选D。2.汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】温度越高，分子平均动能越大，图像的峰值越靠右，两图线与横轴所围面积相等。故选A。3.某个智能玩具内有振荡电路，某时刻的工作状态如图所示，电容器上极板带负电，下极板带正电，电路中此时的电流方向也已明确。下列说法正确的是（）A.该时刻电容器正在充电B.该时刻电路中的电流正在变大C.线圈储存的磁场能正在增加D.若增大电容器的电容，则振荡电路的振荡周期减小【答案】A【解析】ABC．此时电容器正在充电，电流变小，电场能增大，磁场能减小，故A正确，BC错误；D．根据，电容增大，周期增大，故D错误。故选A。4.如图甲所示，“弹簧公仔”是一款玩具，该玩具由头部、轻弹簧及底座组成，已知公仔头部的质量为。竖直向上拉伸公仔头部，然后由静止释放公仔头部，此后公仔头部在竖直方向上做简谐运动。以竖直向上为正方向，弹簧弹力与公仔头部运动时间的关系如图乙所示，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.公仔头部有最大速度时，弹簧处于原长B.t=0时刻和t0时刻，公仔头部的加速度相同C.公仔头部做简谐运动的周期为2t0D.公仔头部运动至最低点时，回复力的大小为4mg【答案】C【解析】A．公仔头部有最大速度时，公仔头部恰好处于平衡位置，弹簧弹力与重力平衡，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；B．以竖直向上为正方向，t=0时刻弹簧弹力在负方向上达到最大，表明此时公仔头部恰好处于平衡位置的最上端，弹簧处于拉伸状态，t0时刻，弹簧弹力在正方向上达到最大，表明此时公仔头部恰好处于平衡位置的最下端，弹簧处于压缩状态，根据简谐运动的对称性可知，两时刻公仔头部位移大小相等，方向相反，则t=0时刻和t0时刻，公仔头部的加速度大小相等，方向相反，故B错误；C．结合上述可知，从t=0时刻到t0时刻经历时间为半个周期则有解得，故C正确；D．结合上述，公仔头部在平衡位置有公仔头部在最高点时弹簧处于拉伸状态，则有公仔头部在最低点时弹簧处于压缩状态，则有根据简谐运动的对称性有公仔头部运动至最低点时，回复力的大小解得，故D错误故选C。5.核电池是各种深空探测器中最理想的能量源，它不受极冷极热的温度影响，也不被宇宙射线干扰。同位素电池是将其发生衰变时释放的能量转化为电能，其衰变方程为，的半衰期为88年，下列说法正确的是（）A.X为粒子B.中有144个中子C.的比结合能比的比结合能大D.500个原子核经过88年后还有250个未发生衰变【答案】A【解析】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为4，电荷数为2，故X是α粒子，故A正确；B．中的中子数为，故B错误；C．衰变过程释放能量，生成的新核更加稳定，比结合能更大，的比结合能比的比结合能小，故C错误；D．半衰期是统计规律，适用于大量原子核，无法精确预测少量原子核的衰变数量，故D错误。故选A。6.某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。一定质量的理想气体所经历的奥托循环的p-V图像如图所示，在a→b的过程中，外界对气体做的功为20J，在b→c的过程中，气体吸收的热量为75J，在d→a的过程中，气体放出的热量为16J。则在c→d的过程中，气体对外界做的功为（）A.36J B.79J C.85J D.111J【答案】B【解析】吸收的总热量外界对气体做的功为根据热力学第一定律，对外做功为7.可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV，氢原子能级的示意图如图所示，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中可见光有（）A.6种 B.4种 C.3种 D.2种【答案】D【解析】大量处于的激发态的氢原子向低能级跃迁时，有，，，，已知可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV，可知辐射出的光中可见光有2种。故选D。8.位于坐标原点的波源从t=0时刻开始振动，产生沿x轴正方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图所示，此时质点Q即将开始振动。下列说法正确的是（）A.该波的波长为5mB.该波的波速为2.5m/sC.波源起振时沿y轴负方向运动D.t=1.0s时，质点P沿y轴正方向运动且速度最大【答案】BC【解析】A．该波的波长为4m，选项A错误；B．该波的波速为选项B正确；C．由波形图可知，质点Q起振方向沿y轴负向，可知波源起振时沿y轴负方向运动，选项C正确；D．因因，t=2s时刻P在平衡位置沿y轴负向运动，可知t=1.0s时，质点P在x轴下方沿y轴正方向运动且速度正在增大，不是最大，选项D错误。故选BC。9.如图甲所示，一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在导热良好的汽缸内，汽缸内壁光滑，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后将另一端悬挂在天花板下且它处于静止状态，初始时环境和封闭气体的热力学温度均为T0，封闭气体的体积为V0，封闭气体的压强为0.9p0。现把汽缸取下并开口斜向下固定在倾角为30°的斜面上，如图乙所示，已知大气压强恒为p0，活塞与汽缸的质量相等，重力加速度大小为g，环境的温度视为不变，下列说法正确的是（）A.汽缸的质量为B.图乙中汽缸重新平衡后，气体的压强为0.9p0C.若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的体积仍为V0D.若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的体积为0.9V0【答案】AD【解析】A．根据甲图中汽缸受力平衡有解得，故A正确；B．图乙中汽缸重新平衡后，设气体的压强为，根据活塞受力平衡有解得，故B错误；CD．若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的压强不变，设气体的体积变为，根据理想气体状态方程有解得，故C错误，D正确。故选AD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。10.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，配制的油酸酒精溶液每V1体积的溶液中纯油酸的体积为V2，用注射器和量筒测得n滴溶液的体积为V0。现把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有爽身粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为a。（1）每滴油酸酒精溶液的体积为______。（用本题中的物理量符号表示）（2）油膜的面积为______。（用本题中的物理量符号表示）（3）根据实验数据估测出油酸分子直径为______。（用本题中的物理量符号表示）【答案】（1）（2）####（3）####【解析】（1）每滴油酸酒精溶液的体积为。（2）多于半个方格的记为一个方格，少于半个方格的舍去不计，故油膜的面积为。（3）每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，则油酸分子的直径为。11.如图所示，为某三棱镜的横截面，一细束单色光从边的中点射入，折射光线恰好与边平行，且折射光线恰好在边发生全反射。已知，光在真空中的传播速度为，取。求∶（1）棱镜对单色光的折射率；（2）单色光从点入射到第一次从棱镜中射出所用的时间。【答案】（1）（2）【解析】（1）光路图如图所示根据三角形知识可知，单色光在AB边发生全反射的临界角C＝37°根据临界角与折射率的关系有解得（2）光在棱镜中传播的距离