2024-2025学年高二下学期期末考试
物理试卷
时间：75分钟 满分：100分
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。
4.考试结束后，将答题卡交回。
5.考察范围：选择性必修二第二，三，四章，选择性必修三。
一、单选题（共7小题，每题4分）
1.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，则( )
A. 原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为3∶1 B. 原、副线圈回路中电阻两端的电压之比为1∶3
C. 原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为3∶1 D. 原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1∶3
2.如图所示，两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连，左管内封有一段长20cm的气体柱，右管开口，左管内水银面比右管内水银面高15cm，大气压强为75cmHg，现移动右侧玻璃管，使两侧管内水银面相平，此时气体柱的长度为 ( )
A. 10cm B. 15cm
C. 16cm D. 25cm
3.如图甲，白鹤滩水电站是世界第二大水电站，共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组。2021年6月28日，白鹤滩水电站首批机组投产发电，用500千伏特高压向四川远距离输电。在远距离输电中，输电线的电阻是不可忽略的，图乙为白鹤滩水电站输电线路原理图，水电站输出电压稳定的正弦交流电，升至特高压U后向四川供电，输送的总功率为P。理想变压器原、副线圈匝数分别为、为输电线总电阻，为不断电用户电阻(可视为定值电阻)，R为可变用户电阻(可视为可变电阻)。当可变电阻R减小时，电压表和电流表示数变化的绝对值分别为、，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 对于原线圈回路，虚线部分的等效电阻为
D. 输电线路上损耗的功率为
4.目前俄乌冲突在持续进行中，乌境内最大的扎波罗热核电站多次遭受炮火攻击，人们担忧如果战斗持续下去，可能导致核泄漏事故。扎波罗热核电站利用铀核裂变释放出能量，如图所示原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线，下列说法正确的是（ ）
A. 铀核裂变的一个重要核反应方程是
B. 核的平均结合能大于核的平均结合能
C. 三个中子和三个质子结合成核时释放能量约为
D. 核的平均核子质量小于核的平均核子质量
5.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别为，则下列说法正确的是（ ）
A. 原子核发生了衰变，径迹2是衰变后的径迹
B. 径迹1是衰变后新核的径迹，径迹1、2旋转方向相反
C. 若衰变方程是，则
D. 若衰变方程是，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为
6.某水电站对用户供电的输电线路如图所示，已知发电机的输出电压为500 V，输出功率为9 kW，用变压比(原、副线圈匝数比)＝的理想变压器升压后向远处送电，输电线上损失的电功率为90 W，到达用户端后再用变压比＝的理想变压器降压后供给用户，则( )
A. 输电线中的电流为30 A B. 输电导线的总电阻为10 Ω
C. 用户得到的电压为240 V D. 用户得到的电功率为8 990 W
7.在如图所示的电路中，将开关与端连接，稳定后改为与端连接，这样线圈和电容器构成振荡周期为的振荡回路。以开关与端接触的瞬间为时刻，此时极板间有一带电灰尘恰好静止，重力加速度为，则（ ）
A. 该灰尘带正电 B. 该灰尘一定能到达下极板
C. 时，振荡回路中的电流为0 D. 时，线圈中磁场的能量为0
二、多选题（共3小题，每题6分）
8.如图甲所示，浮桶式灯塔的装置可简化为由带空腔的磁体和一个连着灯泡的线圈组成，磁体在空腔中产生磁场的俯视图如图乙所示，磁体通过支柱固定在暗礁上，线圈随波浪相对磁体在竖直方向上做简谐运动的图像如图丙所示。若取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是 ( )
A. 若海水水平匀速流动时，灯泡不会发光
B. 线圈和磁感线共面，磁通量没有变化，灯泡不会发光
C. 若仅增大线圈随海水上下振荡的幅度，灯泡变亮
D. 若仅增大线圈随海水上下振荡的频率，灯泡变亮
9.在如图所示电路中，理想变压器原、副线圈匝数分别为、，原线圈中串联一定值电阻，副线圈连接定值电阻和滑动变阻器R，电压表和电流表均为理想交流电表，a、b两端接在电压的有效值恒为的正弦交流电源两端。电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，电压表示数的变化为，电流表示数的变化为，则在滑动变阻器滑片向左调节过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 电流表示数I变大
B. 电压表的示数U不变
C. 电源的输出功率变小
D. 电压表示数的变化与电流表示数的变化的比值不变
10.已知可见光光子的能量范围为1.64eV~3.19eV，氢原子的能级图如图甲所示，一群处于基态的氢原子受某种光照射后，氢原子向低能级跃迁时，会辐射出6种频率的光，其中只含有两条可见光a和b。用光a、b分别照射图乙所示的光电效应的实验装置，得到的光电流和电压的关系如图丙所示。关于上述物理过程，下列说法正确的是（ ）
A. 照射氢原子的光子的能量为12.75eV
B. a光照射光电效应装置产生的光电子的最大初动能大于b光的
C. a光光子的能量为2.55eV
D. 光电效应装置的逸出功为1.05eV
三、实验题（共2小题，共16分）
11.在“油膜法估测分子直径”实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)本实验首先需要将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成_______（选填“单层”或“多层”）分子油膜。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为，形成面积为的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为__________
(2)甲同学在实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作，甲同学操作不恰当的是_____（填字母代号）。
A．向浅盘中倒入约2cm深的水，用勺子将痱子粉倒在水面上，使痱子粉有较大的厚度
B．用注射器将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，注射器尽可能远离水面
C．待油膜稳定后，将带有坐标方格的玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油膜轮廓画在玻璃板上
D．根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，估算油膜的面积
(3)乙同学将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是。由此估算出油酸分子的直径约为________m（结果保留一位有效数字）。
(4)丙同学做完实验后，发现自己所测的分子直径比真实值偏小。出现这种情况的原因可能是_____（填字母代号）。
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C．计算油膜面积时，将不完整的方格全部作为完整方格处理
12.如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.15kg）的大苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为1N。调节可调电阻，可改变R、两端的电压比，使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫作放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。
(1)当小苹果通过托盘秤时，R所受的压力较小，电阻 （填“较大”或“较小”）。
(2)自动分拣装置正常工作时，大苹果通过 （填“通道A”或“通道B”）。
(3)若电源电动势为8V，内阻不计，放大电路的激励电压为2V；
①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值等于 。（结果保留两位有效数字）
②某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻 （填“R”“”或“电源”）两端。
③若要提高分拣标准到0.24kg，仅将的阻值调为 即可实现。（结果保留两位有效数字）（提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比）
四、计算题（共3小题，共38分）
13.如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积，质量的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量；从状态B到状态C，气体内能增加；大气压。
（1）气体从状态A到状态B，其分子平均动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”），圆筒内壁单位面积受到的压力________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）求气体在状态C的温度Tc；
（3）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。
14.如图所示，导热性能良好气缸放在水平面上，缸口有挡板，内部高度为。缸内一个厚度不计的活塞封闭一定量的理想气体，活塞的横截面积为S，开始时活塞处于离气缸底部的高度，外界大气压强为，环境温度为。将气缸倒立竖直悬挂在空中，稳定时活塞离缸底的距离为。活塞与气缸内壁无摩擦且不漏气，重力加速度为。
(1)求活塞的质量；
(2)在气缸正立时将环境温度缓慢升高，当温度升高至时，缸内气体的压强为多大？若已知此过程气体内能增量为，则此过程气体从外界吸收的热量为多少？
15.已知某汽车轮胎气压的正常范围为230～250kPa，最大限压为300kPa。汽车轮胎内气体可视为理想气体，正常状态下容积为V0。
（1）司机在某次启动汽车后发现，仪表盘上显示左前方轮胎气压只有180kPa。现用车载充气泵对其充气，每分钟充入压强为100kPa的气体体积ΔV=0.3V0，若将其胎压恢复至240kPa，则需充气多长时间？（忽略充气过程轮胎体积和温度变化）
（2）若地下停车场的温度为23℃，此时车胎胎压为240kPa，现将车移至地面停车场（地表温度为63℃），经较长时间停放后，是否有爆胎危险？（忽略此过程胎内气体体积变化）
参考答案
一、单选题
1. B
2.C
3.B
4.D
5.D
6.B
7.B
二、多选题
8.ACD
9.AD
10.AD
三、实验题
11.(1)单 (2)AB (3) (4)C
12.(1)较大 (2) 通道B (3) ① 10 ② ③ 8.7
四、计算题
13.（1）不变；增大；（2）350K；（3）11J
【解析】（1）圆筒导热良好，则气体从状态A缓慢推动活塞到状态B，气体温度不变，则气体分子平均动能不变；气体体积减小，则压强变大，圆筒内壁单位面积受到的压力增大；
（2）状态A时的压强温度TA=300K；体积VA=600cm3；
C态压强；体积VC=500cm3；根据解得TC=350K
（3）从B到C气体进行等容变化，则WBC=0，因从B到C气体内能增加25J可知，气体从外界吸热25J，而气体从A到C从外界吸热14J，可知气体从A到B气体放热11J，从A到B气体内能不变，可知从A到B外界对气体做功11J。
14.(1)；(2)，
【解析】(1)设活塞的质量为，开始时缸内的压强
当气缸倒立时，缸内的气体的压强
气体发生等温变化，则由波意耳定律有
解得
(2)在气缸正立时将环境温度缓慢升高的过程中，设当活塞刚好到达挡板时，环境温度为，则此过程中缸内气体发生等压变化
则由盖吕萨克定律有，解得
因此当温度升高到时，设缸内气体压强为，根据理想气体状态方程
解得
此过程中，气体对外做功
根据热力学第一定律
则气体吸收热量
15.（1）2min；（2）没有
【解析】（1）以充气后胎内气体为研究对象，设充气分钟
由玻意耳定律得：
其中，，，
解得
（2）以充气后车胎内所有气体为研究对象，则，
设充分热交换后轮胎内气体压强为，温度
初态和末态体积相同，由查理定律得
解得
该胎压没超过限压，所以没有爆胎危险。
