辽宁省沈阳市五校协作体2024-2025学年高二年级下册期中考试物理（解析版）

20242025学年度高二年级（下）沈阳市五校协作体期中考试

物理试卷

时间：75分钟分数：100分

试卷说明：试卷共两部分：

第一部分：选择题型（I/O题46分）

第二部分：非选择题型题54分）

第I卷（选择题共46分）

1.关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（）

A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一

B.玻尔理论指出氢原子能级是分立的，并测出了氨原子光谱

C.卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，发现了质子和中子

D.根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性

【答案】A

【解析】

【详解】A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确：

B.玻尔理论指出氢原子能级是分上的，但波尔并没有测出氮原子光谱，故B错误；

C.卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，提出了原子核式结构模型；卢瑟福发现了质子，预言了中子

的存在，中子最终由查德威克发现，故C错误；

D.根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，故D错误。

故选Ao

2.在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦

规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为12C,电表均为理想电表，下列判断正确的是

A.该交变电流的电压有效值为6&VB.电流表的示数为0.1A

C.电阻R一个周期内产生的热量为12JD.电压表的示数为6V

【答案】D

【解析】

「6⑶2

【详解】AD.设此交变电流的电压有效值为U,根据有效值定义可得(二方JT622TU

R3R3

解得U=6V,则该交变电流的电压有效值为6V,电压表的示数为6V,故A错误；D正确;

B.由闭合电路欧姆定律可得电流表的示数为/=g=0.5A,故B错误；

C.由焦耳定律得电阻R一个周期内产生的热量为。=尸次=见，故C错误。

故选D”

3.氢原子能级图如图所示，若大量氢原子处于〃=1,2,3,4的能级状态，已知普朗克常量

/Z=6.6XI0-34J-S>leV=1.6xlO,9J>某一钠化合物的选出功为2.0eV,则()

E/eV

..0

A.这些氢原子跃迁过程中最多可发出3种频率的光

B.这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率为1.6x1014Hz

C.这些氢原子跃迁过程中有6种频率的光照射该睇艳化合物可使其电子逸出

D.一个动能为12.5eV的电子碰撞一个基态氢原子不可能使其跃迁到激发态

【答案】B

【解析】

【详解】A.这些氢原子跃迁过程中最多可发出光的频率种数为欠=6,故A错误;

B.根据能级图可知，氢原子从〃=4能级跃迁到〃二3能级发出的光子的能量最小为

E,=E4-E3=0.66eV

I4

这些氢原子跃迁过程中产生光子的最小频率v=-=S66XL6XT-HZ=1.6X10HZ,故B正确：

26.6x107

C.某睇艳化合物的逸出功为2.0cV,则这些氢原子跃迁过程中有4种频率的光照射该睇艳化合物可使其电

子逸出，分别是从〃=4能级跃迁到〃=1能级发出的光子，从〃=3能级跃迁到〃=1能级发出的光子，从

〃=2能级跃迁到〃=1能级发出的光子，从〃=4能级跃迁到〃=2能级发出的光子，故C错误；

D.一个基态氢原子跃迁到激发态所需最小能量为Emm=E2-E=10・2eV

一个动能为12.5eV的电子（大于10.2eV）碰撞一个基态氢原子能使其跃迁到激发态，故D错误。

故选B

4.阿甲是一种家用台灯原理图，理想自耦变压器的。、》间接入220V的交流电，变压器线圈总匝数为

1100匝，交流电流表A为理想电表，定值电阻R=2500Q,灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。当c、P

之间线圈匝数为750匝时，则

UN

乙

A.灯泡两端的电压约为47VB.通过电阻A的电流约为0.2A

C.电流表的示数约为0.003AD.灯泡的功率为2.25W

【答案】D

【解析】

U.n.

【详解】AB.由才葭可得副线圈的输出电压为U?=150V

对于副线圈，设灯泡的电压为U,电流为/,有U=3-/R，即U=150-2500/

将解析式画入灯泡的U-/图中，如答图所示

由图中交点可得U=75V,/=0.03A

故AB错误；

C.由2="，可得/|=^/,=0.02A

k勺6-

故C错误；

D.灯泡的功率P=U/=2.25W

故D正确。

故选D。

5.如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦），用一

弹簧连接活塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。弹簧长度为L,活塞距地面的高度为〃，汽缸底部距地面的

高度为从活塞内气体压强为〃，体积为匕下列说法正确的是（）

A.当外界温度升高（大气压不变）时，L变大、H减小、〃变大、V变大

B.当外界温度升高（大气压不变）时，/?减小、H变大、〃变大、V减小

C.当外界大气压变小（温度不变）时，不变、H减小、〃减小、V变大

D.当外界大气压变小（温度不变）时，L不变、”变大、p减小、V不变

【答案】C

【解析】

【详解】以活塞与汽缸为整体，对其受力分析，整体受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力且二者大小始

终相等，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度L不变，活塞的位置不变，〃不变；当温度升高时，

汽缸内的气体做等压变化，根据盖一吕萨克定律可以判断，体积V增大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，

”减小、〃不变、V增大；当大气压减小时，对汽缸分析得

P°S=+pS

气体压强〃减小，汽缸内的气体做等温变化，由玻意耳定律得

=〃2匕

可知体积V变大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，”减小、〃减小、V变大，故C正确，ABD错误。

故逃C。

6.如图所示，一只开口向下的玻璃试管在水中一定的深度处于铮止状态，有部分水进入试管口，封闭有一

定质品的理想气体，气体的压强为乩、体积为乂。如果用试管夹将试管轻轻夹住并缓慢竖直向上提起一小

段距离后，试管内气体的压强为。2、体积为匕。若在此过程中，试管内气体的温度保持不变，卜.列说法中

正确的是（）

A.p2>p,,V>>V,B.p2>p,,V,<V,

C.P2<Pi,匕>乂D.0<Pi,匕<M

【答案】c

【解析】

【详解】令水面与试管中液面高度差为/?,大气压为P0,试管中封闭气体压强为P，则有

p=pgh+po

当试管央将试管轻轻夹住并缓慢竖直向上提起一小段距离后，假设管内液面化管中的位置不变，由于水面

与试管中液面高度差减小，则管内气体压强将大于夕g4+〃°,可知，液面在管内压强作用下将相对于管

向下移动，即管内气体体积一定增大，则有

根据玻意耳定律有

P2V2=〃陷

由于体积增大，则有

Pl<P\

即有

Pi<p、，%>K

故选Co

7.一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，过程是等压过程，6一。过程中气体与外界无热量交

换，过程是等温过程。下列说法正确的是（）

A.a—8过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功

过程，气体从外界吸收的热量仝部用于对外做功

C5—C过程，气体对外做功，内能增加

D.a-b过程，气体从外界吸收的热量等于C-4过程放出的热量

【答案】B

【解析】

【详解】A.过程，体积增大，气体对外做功；由盖-吕萨克定律得力,>£“内能增大；根据热力学第

定律，气体从外界吸收的热量部分用于对外做功，另部分用丁增加内能，A错误；

B.QTbTC过程，气体体积增大，气体对外做功。气体温度不变，气体内能不变。根据热力学第一定律，

气体吸收的热量全部用来对外做功，B正确；

C.b-c过程，气体体积增大，气体对外做功；绝热过程，气体与外界无热量交换；根据热力学第一定

律，气体减少的内能，全部对外做功，所以气体的内能减少，C错误；

D.。一人一c-d-4过程气体的温度不变，气体的内能不变并且对外做功，根据热力学第一定律，气体在

a—8过程吸收的热量与气体在过程放出的热量化之差，等于在a—A—c・一”TO过程中气体对外所做

的功，所以气体在过程吸收的热量大于气体在CT。过程放出的热量，D错误。

故选B。

8.风能是可再生的清洁能源，储量大、分布广，在一定的技术条件卜，风能可作为一种重要的能源得到开

发利用。如图为风力发电机的简亿模型，风带动叶片转动，使叶片的转速为〃转/秒，升速齿轮箱的转速

比为1：A,高速转轴使匝数为N的发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电通过理想变压器后

向用户端的小盏灯泡供电，其中A灯为指示灯，A灯与用户端的灯泡相同，额定电压均为U,所有灯泡正

常发光，已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈电阻不计。下列说法正确的是（）

A.用户端的交变电流的频率为加

B.变压器原副线圈的匝数比为1：///

c.发电机线圈的面积为s=+

2mNB

D.若增多用户端的灯泡数量，且叶片的转速不变，则4灯变亮(设灯泡不会被烧坏)，其余灯泡的亮度变

暗

【答案】ACD

【解析】

【详解】A.低速转轴转速为〃，由升速齿轮箱可知发电机线圈转速为加，所以用户端的交变电流的频率为

kn,故A正确；

B.根据理想变压器原副线圈功率相同

二〃212

因所有灯泡相同且正常发光，所以

/2=ml、

根据理想变压器的原副线圈电压与匝数关系

/?1_/_I2_m

n2%A1

故B错误；

C.根据条件可知

142=U

所以发电线圈的电动势有效值为

E=(m+\)U

则发电线圈的电动势最大值为

Ea=梃E=Mjn+l)U

且

E.X=NBS(O=NBS2M

求得发电机线圈的面积为

M------------

27vknNB

故C正确；

D.理想变压器输入功率与输出功率相等，所以

P入=&

(E-U^_U£

一

RA凡

整理得到

凡W?1

_二—____Z__________

RA(E-〃[)〃]E//2

-2

〃2〃2

若增多用户端的灯泡数量，且叶片的转速不变，所以电动势上不变，R2变小，RA不变，原副线圈电压比

值不变，所以“2变小，山变小，“A变大则A灯变亮(设灯泡不会被烧坏)，其余灯泡的亮度变暗，故D正

确。

故选ACDo

9.如图所示，甲为演示光电效应的实验装置，乙图为。、6、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读

数之间的关系曲线，内图为氢原子的能级图，丁图给出了儿种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正

A.若力光为黄光，c光可能是紫光

B.图中所示的光电效应实验装置所加的是反向电压，由此可测得Uc2

C.若〃光光子能量为0.66eV,照射某一个处于〃=3激发态的氢,原子，可以产生6种不同频率的光

D.若用能使金属锄发生光电效应的光，用它直接照射处于〃-3激发态的氢原子，可以直接使该氢原子电

离

【答案】AD

【解析】

【详解】A.根据光电效应方程线=加一叱)

遏止电压方程为0-！〃2y=0-£1/,

2

联立可得江4=扪-叱）

可知频率越大，遏止电压越大，由图可知u,i>u,2

故若〃光为黄光，C光可能是紫光，故A正确：

B.图甲所示的光电效应实验装置所加的是正向电压，不能测得U”，U,2,故B错误；

C.若b光光子能量为0.66eV,照射某一个处于〃=3激发态的氢原子，根据

-1.5leV+0.66cV=-O.85cV

该氢原子吸收小光光子的能量，跃迁至〃=4激发态，向低能级灰迁时，最多产生3种频率的光，故C错

误；

D.若用能使金属锄发生光电效应的光，根据光电效应方程有EkMhy—Wouhb—Z.lBeV〉。

则光子的能量能量大于2.13eV,处于〃=3激发态的氢原子，该氢原子发生电离的能量为L51eV,故用能

使金属枷发生光电效应的光直接照射处于〃=3激发态的氢原子，可以直接使该氢原子电离，故D正确。

故选ADe

10.^Cu原子核静止时有19%的可能发生炉衰变，方程为为Cuf黑Ni<e,并放出能量为玛的/光子。

已知^Cu、■Ni和人的质量分别记为〃仆，&和加3,衰变放出光子的动量可忽略，该过程释放的核能除

去7光子的能量身外全部转化为黑Ni和：e的动能。在匀强磁场中衰变产生的鼠Ni和；e，两者速度方向均

与磁场垂直，做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A.黑Ni和;%在磁场中匀速圆周运动轨迹为内切圆

B.^Ni的比结合能大于MCu的比结合能

C.生成物的总动能为线=（小一和一〃-玛

D.2Ni的动能为凡冲=""［（叫一叫一一E）

"J?+"?彳

【答案】BC

【解析】

【详解】A.由题意可知衰变产生的葭Ni和：e粒子带电性相同，速度方向相反，故两粒子在同一匀强磁场

中外切，故A错误；

B.由于衰变时放出核能，比结合能增大，所以晟Ni的比结合能大于々Cu的比结合能，故B正确；

C.由能量守恒可知

E=E—Ey

由爱因斯坦质能方程可知

E=（"i[-tn.

解得

线电=（町一也一的）。2—玛

故c正确：

D.根据动量守恒定律有

0=w2vNj+/n3vc

1,1,

纥总=耳用+纥。=L&Ki+孑乃4

乙乙

联立可得

"Ni="[[（犯_叫）。2―4]

m2+叫L」

故D错误。

故选BCo

第II卷（非选择题共54分）

11.

（1）如图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是

（用符号表示）。

（2）在做“用油膜法估测分了的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油

酸。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把I滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的

形状，如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm,试求：

①油酸膜的面积约为cm2：

②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是；

③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是m(以上结果均保留2位有效数字)。

【答案】(1)bead

⑵①.1.3x102②.8.0x10—3③.6.1x1010

【解析】

【小问1详解】

用“用油膜法估测分子的大小”的实验步躲为：配制油酸酒精溶液一测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体

积T准备浅水盘一形成油膜一描绘油膜边缘一测量油膜面积一计算分子直径。因此操作先后顺序排列应是

bcado

【小问2详解】

⑴利用数格子的办法，图中油膜中大约有132个小方格，则油酸膜的面枳为

S=132x]2cm2=I32cm2«1.3xIO2cm2

⑵每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为匕二里-乂四土!^=8.0x10-2m3

100075

⑶油酸分子的直径为d=%=L：m«6.1xl0,om

S132x1()4

12.电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻此和定值电阻用接在9V的电源

上，电源内阻不计，光敏电阻阻值随光强的变化关系如表所示。

光强/v/cd12345

电阻值/Q18963.6

[“光强”是表示光强弱程度的物理量，符号为人，单位为坎德拉(cd)]

（I）已知光照强度与光敏电阻阻值成反比，则当光照强度为4cd时光敏电阻凡的大小为C。

（2）其原理是光照增强，光敏电阻凡阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则

玻璃透明度上升。若电源电压不变，凡是定值电阻，则下列电路图不符合要求的是______。

（3）现已知定值电阻凡为12Q,用电压表测得光敏电阻两端的电压为3V,则此时光照强度为。

【答案】（1）4.5（2）ABD

（3）3cd

【解析】

【小问1详解】

led4cd

已知光照强度与光敏电阻阻值成反比，当光照强度为4cd时，住表格数据可得际二丁

1012Av

1Q

解得此时光敏电阻R、的大小为R、=—Q=4.5Q

【小问2详解】

AC.光敏电阻R,与定值电阻小串联连接，由题意可知，光照增强时，光敏电阻凡阻值减小，电路中的

总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，由U=〃?可知，此两端的电压增大，因串联电路中

总电压等于各分电压之和，所以《两端的电压减小，反之光照减弱时，光敏电阻4.阻值增大，凡两端的

电压减小，R,两端的电压增大，则玻璃并联在此两端时不符合，玻璃并联在R,两端时符合，故A符合

题意，C不符合题意；

BD.若玻璃与电源并联，由于电源内阻不计，光照变化时，玻璃两端的电压不变，故BD符合题意。

故选ABD。

【小问3详解】

当以=120,光敏电阻两端的电压U（=3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和，则用两端的电压

为Uo=E—q=9V—3V=6V

七

因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流为/,=言Uo=才

尺0K

解得R；=6Q

led/

根据嬴一反v

1Q

可得此时光照强度为/=—cd=3cd

v6

13.如图所示，两汽缸A、B厚度均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通，A上端封

闭，B上端与大气连通。两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热，两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热活

塞八b,活塞下方充有氮气，活塞。上方充有氧气，连接活塞。的细绳绕过光滑的定滑轮与重物连接。当

大气压为〃。、外界和汽缸内气体温度均为7℃系统平衡时，活塞。离汽缸顶的距离是汽缸高度的:，活塞

。在汽缸正中间。重物与活塞。质量均为〃?=华，活塞。的横截面枳为2S,〃为轻活塞且横截面积为

2g

S,B缸体积为匕活塞鼠〜可在汽缸内无摩擦滑动，细绳不可伸长，整个过程不漏气且缸内气体可视为

理想气体。

（1）现通过甩阻丝缓慢加热氮气，使其温度升高2（rc,求活塞〃移动的距离是汽缸高度的多少倍；

（2）继续缓慢加热，使活塞4上升，当活塞〃上升的距离是汽缸高度二时，求氮气压强。

【解析】

【详解】（1）由题意可知A的容积

VA=h-2S=2V

即容积是B的2倍，缓慢加热氮气，氮气做等压变化，所以A之活塞不动，则氮气的初状态有

V=-x2V+-V=2V

142

7；=7+273K=280K

末状态

7；=20+7+273K=300K

由等压变化

匕;匕

1T2

可得

V,=—V

7

活塞〃移动的距离是汽缸高度

励JiJ

hV7

(2)由平衡可得初状态氮气的压强为

mg

P\=Po&

J

则a中氧气的初状态为

，mg

P\=P\”

NJ

1v

收/=5

末状态

Ii3

K'=(------)x2V=-V

4168

由等温变化可得

PM=PM

可得氧气末状态压强为

P；吟

则根据平衡可得氮气的压强为

p『p;+整=处

222S12

14.如图所示为远距离输电的原理图，降压变压器的原、副线圈匝数之比为〃。电表均为理想电表，变压

器均为理想变压器。

(1)若发电机输出电功率P不变，升压变压器的输出电压为U，若两变压器间输电线的总电阻小则两变

压器间输电线上的电流为多少？

(2)若发电机输出电压不变，用户端R变滑片移动，电压表示数变化AU，电流表示数变化A7,

则两变压器间输电线的总电阻「等于多少？(r恒定不变)

M

P

【答案】(1)—;(2)n2k

【解析】

【详解】(1)升压变压器为理想变压器，则升压变压器的输出功率等于输入功率P,根据欧姆定律

(2)由于发电机输出电压不变，则升压变压器输出电压也不变，令其为U，设降压变压器原副线圈两端

电压分别为U2,降压变压器原副线圈中的电流分别为/2,则有

U.=nU2

△q=nkU2=nAU

△/=A/2=〃△