四川省攀枝花市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题（解析版）

这是一份四川省攀枝花市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了考试结束后，只将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
本试题卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。并用2B铅笔将答题卡考号对应数字标号涂黑。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。回答非择题题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，只将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。
1. 关于扩散现象，下列说法中错误的是（ ）
A. 是由分子的热运动引起的B. 温度越高扩散得越快
C. 温度降低，扩散现象不会停止D. 扩散现象只发生在气体和液体中
【答案】D
【解析】A．扩散现象由分子的无规则热运动引起，故A正确，不符合题意；
B．温度升高，分子热运动加剧，扩散加快，故B正确，不符合题意；
C．温度降低时分子仍有热运动，扩散不会停止，故C正确，不符合题意；
D．扩散在固体中也能发生，例如金属间的渗透，故D错误，符合题意。
故选D。
2. 下列关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A. 不同电磁波的产生机理并不一致B. 紫外线能用来高效的加热食物
C. 真空中的红光比蓝光的速度大D. 电磁波就是无线电波
【答案】A
【解析】A．不同电磁波的产生机理不同，例如无线电波由振荡电路产生，X射线由原子内层电子跃迁产生，故A正确；
B．紫外线具有荧光效应和杀菌作用，而加热食物主要利用微波，故B错误；
C．所有电磁波在真空中的速度均为光速c，即红光与蓝光在真空中的速度相同，故C错误；
D．电磁波包含无线电波、可见光、X射线等，无线电波只是其中一部分，故D错误。
故选A。
3. 如图甲、乙所示，是两种光分别经过同一单缝衍射装置后得到的图像，根据图像可知甲、乙两种情形中（ ）
A. 甲光的粒子性更强
B. 同一介质对甲光的折射率较小
C. 乙光在玻璃中的传播速度比甲光大
D. 乙光比甲光更容易发生明显衍射现象
【答案】B
【解析】ABC．甲衍射现象明显，故说明甲光比乙光波长长，根据
可得甲光比乙光频率小，则甲的折射率小，故甲光的粒子性弱；根据
可知在玻璃中的传播速度甲的速度较大，故AC错误，B正确；
D．波长越长，衍射现象越明显，故甲光比乙光更容易发生明显衍射现象，故D错误。
故选B。
4. 我国碳—14核电池“烛龙一号”于2025年3月发布，其在医疗、物联网、极端环境、宇宙深空探测等领域有着广泛的应用前景。该电池的反应工作原理为，下列说法中正确的是（ ）
A. 该反应为α衰变B. 比更稳定
C. 该反应释放β射线D. X为来自原子核外的电子
【答案】C
【解析】A．根据质量数守恒有14-14=0
根据电荷数守恒有6-7=-1
可知，X为电子，即该反应属于β衰变，故A错误；
B．衰变过程释放能量，表明生成核比反应核更加稳定，即比更稳定，故B错误；
C．结合上述可知，该反应属于β衰变，可知，该反应释放β射线，故C正确；
D．结合上述可知，X为电子，β衰变的电子来源于原子核内中子转化为质子时释放的，而非核外电子，故D错误。
故选C。
5. 小明在洗手时发现，洗手盆上有一条彩色光带，通过分析后画出了如图所示部分光路。图中P为与纸面垂直的水平线光源，发出的光照在右侧涂有反光层的平面镜上，光反射后在左侧的水平地面上形成彩色光带，则该光带远离平面镜一侧应是什么颜色（ ）
A. 红B. 黄C. 蓝D. 紫
【答案】A
【解析】由于不同颜色的光折射程度不同，紫光折射能力最强，红光折射能力最弱。所以在反射后，紫光的偏折程度最大，会出现在离平面镜较近的一侧，红光的偏折程度最小，会出现在离平面镜较远的一侧。因此，该光带远离平面镜一侧是红色。
故选A。
6. 如图所示为某交流电的电流i随时间t变化的关系图像，其周期为，时间内为正弦波形，则该交流电流的有效值为（ ）
A. I0B. C. D.
【答案】B
【解析】由焦耳定律可得
解得
故选B
7. 在相同的均匀介质中的同一水平直线上有两个机械波源A、B，沿竖直方向振动后形成两列相向传播的简谐横波，以竖直向上为振动的正方向，波源A的振动图像如图甲所示，波源B的振动速度v随时间t变化的关系图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 两列波相遇时不能发生干涉现象
B. AB的中点一定是振动最弱点
C. 波源A的振幅大于波源B
D. 两列波在通过同一障碍物时，A波衍射现象更明显
【答案】C
【解析】A．波发生干涉的条件是两列波的频率相同，相位差恒定。由图甲可知波源A的振动周期TA=0.4s，由图乙可知波源B的振动周期TB=0.4s，两列波的频率相同。又因为两列波在相同均匀介质中传播，所以波速v相同，根据λ=vT
可知波长也相同，且两列波振动方向均沿竖直方向，满足干涉条件，所以两列波相遇时能发生干涉现象， 故A错误。
B．两列波在A、B中点相遇时，振动加强或减弱取决于两列波在该点的振动方向。AB的相位差为，AB的中点到两波源的波程差为0，故A、B的中点不是振动最弱点，故B错误；
C．由图甲可知波源A的振幅A=2cm；对于波源B，从速度图像乙中可知其最大速度
根据简谐运动速度与振幅的关系
解得波源B的振幅为
所以波源A的振幅大于波源B，故C正确；
D．波发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长小或相差不多。两列波在相同介质中传播，波速v相同，周期T相同，根据
可知波长相同，所以两列波通过同一障碍物时，衍射现象明显程度相同，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，M、N之间接入电压有效值稳定的正弦交流电，各电表均可视为理想交流电表。开始时滑动变阻器的滑片P位于滑动变阻器的正中间，开关S接在1上。则下列说法中正确的是（ ）
A. 仅将开关S从1拨到2，电流表示数变小
B. 仅将开关S从1拨到2，电压表示数变大
C. 仅将滑片P向a端移动，电流表示数变小
D 仅将滑片P向a端移动，电压表示数变大
【答案】AC
【解析】AB.仅将开关S从1拨到2，副线圈匝数减小，根据
副线圈输出电压减小，电压表示数变小，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流减小，根据
原线圈输入电流即电流表的示数减小，故A正确，B错误；
CD．将滑动变阻器滑片P向a端移动，接入电路中的阻值变大，原线圈输入电压不变，匝数不变，则副线圈输出电压不变，所以电压表示数不变，副线圈输出电流减小，根据
可知电流表示数变小，故C正确，D错误。
故选AC。
9. 如图所示为一定质量的理想气体由状态A变为状态B再到状态C的过程，下列说法中正确的是（ ）
A. 状态A到状态B等温过程
B. 状态B到状态C为放热过程
C. 状态A到状态B，气体对外界做功15p0V0
D. 状态A到B再到C的过程气体对外界做功为5.5p0V0
【答案】BD
【解析】A．根据理想气体状态方程有
根据图像可知，压强与体积的乘积先增大后减小，则气体温度先增大后减小，状态A到状态B不是等温过程，故A错误；
B．状态B到状态C过程压强不变，根据盖吕萨克定律可知，体积减小，则温度降低，气体内能减小，由于外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体向外界发热，故B正确；
C．图像与横轴所围几何图形的面积表示功，根据图像可知，状态A到状态B，体积增大，气体对外界做功，故C错误；
D．状态A到B气体对外界做功，从B到C过程外界对气体做功，图像与横轴所围几何图形的面积表示功，根据图像可知，状态A到B再到C的过程气体对外界做功为，故D正确。
10. 如图甲所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=1s时的波形图，图乙、丙分别是该波在x轴上传播中的某两个质点的振动图像，则这两个质点对应的平衡位置之间的距离可能是（ ）
A. 0.5mB. 0.9mC. 1.5mD. 1.9m
【答案】AD
【解析】由图甲可知波长，振幅，设图乙所示质点为A，在t=1s时在平衡位置且沿y轴正方向振动，图丙所示质点为B，在t=1s时，y=1cm，沿y轴负方向振动，结合波形图找到对应的点，如图所示
若A在B的左边，两平衡位置的距离为，若A在B的右边，两平衡位置的距离为，考虑到空间的周期性可得或当n=1时，x=1.7m或x=1.9m。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 根据“用单摆测量重力加速度”的实验，回答以下问题：
（1）下列关于实验过程的说法中正确的有______。
A. 在物体速度为零时，开始计时
B. 为减小误差，重物摆动时细线的最大摆动角度不能超过10°
C. 由于空气阻力，适当的圆锥摆也是可以接受
（2）借助计算机的表格功能，得到了一个单摆周期T与摆线长L的函数关系式为T2=4.0284L+0.0236，式中物理量的单位均为国际单位，则当地的重力加速度约为______m/s2，小球的直径约为______cm。（π取3.14，结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）B （2）9.8 1.2
【解析】（1）A．应在小球运动到最低点时开始计时，此时的速度是最大的，故A错误；
B．为了保证摆球做的是简谐运动，摆线最大摆角不要超过10°，故B正确；
C．圆锥摆的周期为，与单摆周期不同，故C错误。
故选B。
（2）[1]根据单摆的周期公式，可知，所以得到的函数关系式中斜率的大小为，可求得
[2]利用
根据函数关系式可知
12. 某实验探究小组利用如图甲所示的实验装置进行“用双缝干涉测量光的波长”实验，实验步骤如下：
（i）把遮光管架在支架环上，其轴线与光具座的导轨基本平行。
（ii）在遮光管的一端装上双缝，并转动双缝座，使双缝与水平面垂直。再装好单缝管，使单缝与双缝平行。
（iii）让灯泡灯丝及透镜中心与单缝中心等高。点亮灯泡，先把透镜移近单缝，直至在单缝面上见到灯丝的缩小像，然后把透镜移近灯泡，直至在单缝面上形成一放大的灯丝像，若灯丝的放大像不在单缝中心，则上下或左右调节灯泡，反复调节几次，使灯丝的放大像及缩小像均成像在单缝中心。
（iv）在遮光管的另一端装上测量头。在单缝管上装上拨杆，边观察，边左右移动拨杆，以调节单缝与双缝平行，直至看到白光的干涉条纹最清晰。观察到中央为一条白色亮条纹，其余各级亮条纹都是彩色的。
（v）在单缝前面加上红色或绿色_________即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，再调节目镜，就能同时清晰地看到分划线和干涉条纹，然后绕光轴转动测量头，使分划线与干涉条纹平行，固定好测量头后即可进行测量。
（vi）先移动测量头上的手轮，把分划板中心线对准最左边的一条干涉亮条纹（或者暗条纹），并记下它在螺旋测微器上的读数x1；然后转动手轮，把分划线移向右边，并对准第n条干涉亮条纹（或暗条纹），这时螺旋测微器的读数为xn。
（vii）从仪器上读出双缝中心的距离d，双缝至光屏的距离l。
（viii）改变双缝中心距离d，重复上面的步骤，再测一次。
据此回答以下问题：
（1）步骤（iv）中观察到的彩色条纹的最外侧是______（选填“红”或“紫”）色。
（2）步骤（v）中空格处即甲图中P点处的器材应是______。
（3）根据实验步骤可知，测量出的光的波长λ=______（用实验步骤中的物理量字母表示）。
（4）在某次测量时，步骤（vi）中将测量头的分划板中心线与最左边第一条亮条纹中心对齐时，手轮上的示数为2.320mm；然后转动测量头，把分划板中心线移向右边，使分划板中心线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，为______mm。已知双缝间距d=0.240mm，测得双缝到屏的距离l=600mm，则所测单色光的波长为______m（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）红 （2）滤光片 （3） （4）8.080 5.8×10−7
【解析】（1）相邻亮条纹之间的间距，红光的波长最长，则相邻红光亮条纹最远，故观察到的彩色条纹的最外侧是红色；
（2）透镜和单缝间应加上滤光片；
（3）相邻亮条纹之间的间距
解得
（4）[1]图乙读数为
[2]由（3）可得
13. 一列简谐横波沿x轴传播，0时刻的波形如图中实线所示，再经Δt=1s后的波形如图中虚线所示，则：
（1）若这列波沿x轴负方向传播，求这列波的波速大小v和周期T；
（2）若这列波波速大小为15m/s，求波的传播方向。
【答案】（1）， （2）x轴正方向
【解析】（1）根据图像可知这列波的波长为
若波沿x轴负方向传播，根据图像可知
解得周期
则波速大小为
（2）假设波沿x轴负方向传播，则
解得
不满足n为非负整数的条件，故假设错误，则波应沿x轴正方向传播。
14. 如图所示的输电电路中，左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶4，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，连接两理想变压器的导线总电阻为4Ω，负载R的阻值为8Ω，闭合开关S后负载R消耗的功率为32W。
（1）求M、N之间接入的正弦式交流电的电压的有效值UMN；
（2）若M、N之间接入的正弦式交流电的电压有效值恒为220V，其它条件不变，当仅改变负载电阻的阻值时，求负载的最大功率Pm。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）对负载，由
有
得
由
有
得
对降压变压器，由
有
得
由
有
得
因为两个变压器的原副线圈串联，故
导线电阻上消耗的电压为
则
对升压变压器，由
有
解得，即M、N之间接入的正弦式交流电的电压的有效值。
（2）如图所示，把降变压器和输电线电阻看成电源，等效电动势为，等效内阻为
对升压变压器有
对降压变压器和负载有
得，
由
得
当负载电阻时，负载的功率最大
由
解得。
15. 如图所示，将深度为、横截面积为、导热性能良好的圆柱形薄壁容器竖直倒置固定，容器内有一厚度不计、质量为且导热性能良好的活塞，活塞中心用不可伸长的轻绳与质量也为的吊篮连接，稳定时正好封闭一段高度为的理想气体柱，此时活塞与容器壁之间恰好无摩擦。缓慢增加吊篮内货物的质量，当活塞距容器最低处小于时会触发报警装置，若继续增加货物质量，活塞有被拉出容器的风险。当刚好触发报警装置时，保持货物质量不变，仅使环境温度缓慢降低，直至活塞刚好回到初始位置，该过程中容器内气体内能减少了。已知大气压强恒为，初始时环境热力学温度为，重力加速度为，活塞与容器壁之间的滑动摩擦力大小恒为，活塞始终保持水平状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力、摩擦产生的热量全部由外界大气吸收，求：
（1）刚好触发报警装置时容器内气体的压强和重物的质量；
（2）活塞刚开始上升时容器内气体的温度；
（3）活塞刚回到初始位置时环境温度及降温过程中整个装置向外界释放的热量。
【答案】（1）， （2） （3），
【解析】（1）活塞中心用不可伸长的轻绳与质量也为的吊篮连接，稳定时正好封闭一段高度为的理想气体柱，设此时理想气体的压强为，对活塞受力分析，根据平衡条件得
又
解得
刚好触发报警装置时，设理想气体的压强为，对活塞受力分析得
对理想气体，由玻意耳定律得
联立，解得，
（2）活塞刚开始上升时对活塞受力分析得
解得
根据查理定律
解得此时容器内气体的温度
（3）对理想气体，由盖—吕萨克定律得
解得
此过程中外界对气体做的功为
容器内气体内能减少了，根据热力学第一定律
解得降温过程中整个装置向外界释放的热量