湖北省咸宁市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷
一、单选题
1．下面四幅图对应的说法中正确的是（ ）
A．甲图是显微镜下记录同一花粉小颗粒每隔30s位置连线，连线就是花粉小颗粒运动的轨迹
B．乙图中压紧的铅块能吊住重物，说明分子间同时存在引力和斥力
C．丙图是气体分子的速率分布图像，由图可知T1
2．光导纤维是一种能够将光信号传输的纤维材料，它的用途非常广泛。如图所示，光在有机玻璃棒内沿着锯齿形路线传播，这就是光导纤维导光的原理。关于光导纤维下列说法正确的是（ ）
A．沿着光传播的方向，光线的折射率需逐渐减小
B．光纤外套的折射率小于光纤内芯的折射率
C．光纤的内芯以真空取代后，光讯号可增强
D．光线传播讯号无法沿着弯曲的管道前进
3．在已知37种碘的同位素中，只有碘127是稳定的，其他都具有放射性，例如碘138原子核可衰变成为氙原子核，并放出一未知粒子X及反微中子，其核反应式为∶。已知的质量数为138，所带基本电荷数为53，则m＋p＋q等于（ ）
A．136 B．137 C．138 D．139
4．如图所示，一定质量的理想气体经历的过程，其中为等温过程，状态的体积相同。则（ ）
A．状态的内能大于状态
B．状态的温度高于状态
C．过程中气体放出热量
D．过程中气体放出热量
5．自然界活体中的与的含量比恒为，活体死亡后含量不变，但因衰变含量会减小。已知的半衰期为5730年，某考古学者在考古遗迹中采得一样品，测得此样品的年代约为22920年，则此样品中与的含量比为（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，小灯泡的电阻为1Ω且不变，定值电阻R=4Ω，开关S断开，在a、b两端加上8V的正弦交流电压，小灯泡正常发光；开关S闭合后电动机刚好正常工作，电动机内阻和灯泡电阻相等。则下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电压为4V
B．S闭合后，灯泡有可能被烧毁
C．电动机工作的额定功率为4W
D．S闭合后，通过电动机的电流小于通过灯泡的电流
7．图甲是测量金属的遏止电压与入射光频率的对应关系的实验电路，图乙为某光电管发生光电效应时遏止电压与入射光频率的关系图像，若该直线的斜率和与水平轴的交点分别为和，电子电荷量的绝对值为，下列说法正确的是（ ）
A．电极K的逸出功为ekb
B．普朗克常量
C．光电子最大初动能与入射光频率成正比
D．电极K的金属材料逸出功随入射光强度的增大而增大
二、多选题
8．如图所示，储罐中有不导电液体，将两块平行金属板构成的电容为C的电容器置于储罐中（与储罐外壳绝缘），电容器可通过开关S与自感系数为L的线圈或电源相连。当开关从a拨到b开始计时，L与C构成的回路中产生振荡电流。则（ ）
A．在储罐中，振荡电路的周期大于
B．当储罐内的液面高度降低时，回路振荡电流的频率减小
C．在第一个四分之一周期内，L线圈中电流变化率在增大
D．在第二个四分之一周期内，电容器极板上的电荷逐渐增加
9．如图所示，某透明介质的横截面是由半径为R的四分之一圆和长为1.5R的矩形构成，P是AB弧上的一点，且AP弧的长度是PB弧长度的2倍。现让一束绿光平行于AD边从P点射入介质中，已知介质材料对入射光的折射率为，真空中的光速为c。则（ ）
A．光线将从AD边射出
B．光线将从CD边射出
C．光在介质材料中的传播时间为
D．若将绿光换成红光，光在透明介质中传播的路程将变小
10．在某水平均匀介质中建立如图所示的三维直角坐标系，平面水平。在轴上的两个相同波源、的坐标分别为、。若两波均从平衡位置先后向上起振，且时刻，刚开始振动，首次到达波峰处，两列波的波速均为，周期均为1s，振幅均为，传播过程中能量损耗不计。轴上点的坐标为，则下列说法正确的是（ ）
A． 波传至点时，使点向下起振
B． 波提前波传至点
C．两波均传至点后，点振幅为
D．到内，质点通过的路程为
三、填空题
11．如图为某同学设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水槽中（水槽内的水足够多，并且水面位置保持不变），玻璃泡中封闭有一定量的理想空气。玻璃管内的体积和玻璃泡的体积相比可以忽略不计。根据玻璃管内外水面高度差h在玻璃管上进行标定摄氏温度t。
(1)温度越高在玻璃管上标定的位置越 （选填“偏上”或“偏下”）。
(2)在标准大气压下，当摄氏温度为t0时，水柱高度为h0，则当高度为h时，对应的摄氏温度为t= 。（已知热力学温标为273.15℃，外界大气压强为p0，水的密度为ρ，当地重力加速度为g）
(3)玻璃管上标定的摄氏温度刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。
(4)该同学是在标准大气压的状态下对该测温装置进行了准确标注，当该装置拿到大气压小于标准大气压的地方时，对应的温度读数 （选填“高于”或“低于”）实际的环境温度。
四、实验题
12．如图甲为双缝干涉实验装置示意图。光源发出的光经滤光片成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹。
(1)若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中观察到 （选填“白条纹”或“彩色条纹”）。
(2)若想增加从目镜中观察到的单色光干涉条纹个数，则应该______。
A．将单缝向双缝靠近 B．使用间距更小的双缝
C．将屏向靠近双缝的方向移动 D．将屏向远离双缝的方向移动
(3)某次实验中，该装置双缝间距d=0.20mm，双缝到光屏的距离l=700mm，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮条纹中心对齐，记下此时图丁中手轮上的示数为 mm，则得相邻亮条纹的间距Δx为 mm；形成此干涉图样的单色光的波长为 m（最后一空保留2位有效数字）。
五、解答题
13．我国水利资源非常丰富，总量位居世界第一，水力发电是我国的重要发电方式之一。有一座小型水库，水流量，落差，如图甲所示。现利用它来发电，发电机的输出电压，经变压器升压后向远处输电，升压变压器的匝数比，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，如图乙所示，设两个变压器均是理想变压器。（水的密度，取）求：
(1)降压变压器的匝数比；
(2)发电机的输出功率；
(3)水电站的总效率。
14．如图，容积均为V0、缸壁可导热的甲、乙两圆柱形汽缸通过体积可忽略的细管连通，放置在压强为p0、温度为T0的环境中；甲汽缸的左下部通过开口O与外界相通，汽缸内的两活塞各自将缸内气体分成体积相等的两部分，环境压强保持不变，不计活塞的体积，忽略摩擦。
(1)若将环境温度缓慢降低，求甲汽缸中的活塞刚到达甲汽缸最右端时的温度；
(2)若将环境温度缓慢降低至，然后用气泵从开口O向汽缸内缓慢注入气体，求甲汽缸中的活塞刚到达甲汽缸最右端时，乙汽缸内气体的压强。
15．如图所示，一足够长的竖直光滑杆固定在水平地面上，有一劲度系数为的轻弹簧套在光滑杆上，弹簧下端固定，上端与质量为穿在滑杆上的小物块A连在一起，小物块A静止时所在位置为。另一穿在滑杆上的质量也为的小物块B从与点距离为（未知）的位置由静止开始下落，与小物块A发生瞬间完全非弹性碰撞后一起向下运动。两小物块均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变量始终在弹性限度内，当其形变量为时，弹性势能为，重力加速度为，不计空气阻力。
(1)若，求小物块A、B碰后向下运动的过程中离点的最大距离；
(2)要使A、B两物块碰后的运动过程中始终不分离，求的最大值；
(3)取第（2）问的最大值情况下，测得小物块A、B碰后从点开始向下运动到最低点所用的时间为，求碰后A、B整体做简谐振动的周期。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B B D A D A AD BCD CD
11．(1)偏下
(2)
(3)均匀
(4)高于
12．(1)彩色条纹
(2)C
(3) 17.268/17.269/17.270/17.271/17.272 2.12/2.121 6.1×10 7
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）输电线上的电流
输电线损耗电压
升压变压器的匝数比
已知，故，则
降压变压器的匝数比
（2）由升压变压器的匝数比
解得
则发电机的输出功率
（3）水流量，发电时水的重力势能转化为动能，动能转化为电能，故
联立，解得，则水电站的总效率
14．(1)
(2)
【详解】（1）当环境温度降低时，被两活塞封闭的中间部分气体和乙右边部分气体都发生等压变化，则当甲汽缸中的活塞刚到达甲汽缸最右端时，由盖 吕萨克定律可得
对于乙汽缸中右边部分气体有
两活塞封闭的中间部分气体
解得
（2）设当汽缸中的活塞刚到达甲汽缸最右端时，乙汽缸内气体的压强为p，则此时两活塞之间气体压强也等于p，设此时乙内右边部分气体的体积为V，则两活塞中间气体被压缩的体积为V0 V，则
对于乙汽缸中右边部分气体有
两活塞封闭的中间部分气体
联立解得，
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设小物块B自由下落的速度为，根据机械能守恒有
B与A碰撞过程动量守恒，则有
解得
A在位置弹簧被压缩，根据平衡条件有
碰后共同继续向下运动离点的最大距离为，根据机械能守恒定律有
整理得
舍去负值解得
（2）小物块A、B碰后做简谐运动，当运动到最高点即将分离时，它们的加速度大小
即反弹上升的最高点为弹簧原长位置，由能量守恒有
解得
结合上述，根据动量守恒可知，碰前速度
解得
（3）令取第（2）问的最大值情况下两物块碰后做简谐运动的振幅为A，根据简谐运动规律，从平衡位置到最高点过程，在最高点弹簧刚好为自然长度，则有
可知
作出简谐运动图像如图所示
由函数图像可知
碰后从点开始向下运动到最低点所用的时间
由于
解得周期
