江苏省南京市2024-2025学年高二（下）期末物理试卷（含解析）

江苏省南京市2024-2025学年高二（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.下列关于物理学史的说法中，正确的是( )
A. 贝克勒尔发现了天然放射性现象，说明原子具有核式结构
B. 爱因斯坦最先发现了光电效应现象
C. J.汤姆孙发现了电子，并测出了电子的电荷量
D. G.汤姆孙通过实验得到电子衍射图像，说明实物粒子也具有波动性
2.已知铋的半衰期是天，铋衰变后还剩，需要经过( )
A. 天 B. 天 C. 天 D. 天
3.炎炎夏日，人们常用空调降温，一段时间后房间内从降至并保持恒温。房间内的气体可视为理想气体，若将一杯装有花粉的水置于该房间内，下列说法正确的是( )
A. 空调制冷的过程是自发的
B. 室内每个气体分子的运动速率都小于室外每个气体分子的运动速率
C. 降温过程中，花粉运动的激烈程度会减弱
D. 花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动
4.与下列图片相关的物理知识说法正确的是( )
A. 甲图为黑体辐射强度与辐射光波长的关系，其中对应的温度更高
B. 乙图中温度为对应的气体分子热运动的平均动能较大
C. 丙图中干簧管是通过电流受到的安培力来控制电路的通断
D. 丁图为康普顿散射实验，散射光中出现波长变长的成分，支持了光的“波动说”
5.电子显微镜利用电子束作为光源，把电子加速后，由于电子的德布罗意波比可见光波长短得多，衍射现象的影响很小，具有极高的分辨率。如图所示为电子显微镜下的蔗糖颗粒，下列说法正确的是( )
A. 增大加速电子的电压可以提高电子显微镜的分辨率
B. 电子的德布罗意波长比红外线波长更长
C. 由图可知，蔗糖颗粒是单晶体，具有各向同性的特点
D. 蔗糖颗粒受潮后粘在一起形成没有规则形状的糖块，蔗糖糖块是非晶体
6.如图所示是一定质量的理想气体从状态到状态的图像，线段的反向延长线过原点。下列说法正确的是( )
A. 是一条等温线
B. 过程中气体放出热量
C. 过程中气体对外界做功为
D. 过程的图像也是一条延长线过原点的直线
7.在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的电感线圈和定值电阻等元件组成如图甲所示电路。闭合开关，待电路稳定后，两支路电流分别为和。断开开关前后的一小段时间内，电路中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 断开开关前灯泡中电流为
B. 灯泡电阻小于电阻和线圈的总电阻
C. 断开开关后小灯泡瞬间熄灭
D. 断开开关后电阻所在支路电流如曲线所示
8.图甲为某车载收音机调台画面，收音机的调谐电路如图乙所示，图丙为调谐电路中接收到的感应电流随时间的变化规律。下列说法正确的是( )
A. 图甲显示此时车上接收的是“调幅”信号
B. 在时间内，电容器正在放电
C. 收音机经过调谐后可以直接得到我们所需要的声音信号
D. 若想接收“”信号需要将可变电容器的电容减小
9.回旋加速器在放射性同位素生产、癌症治疗等领域应用广泛。如图所示的回旋加速器，形盒置于匀强磁场中，两盒间高频电源的频率为。一个质子电荷量为，质量为从中心粒子源释放，多次回旋加速后从形盒边缘射出轰击镍核，产生不稳定的放射性同位素，该同位素可以发生衰变，辐射杀伤肿瘤细胞。关于此过程下列说法正确的是( )
A. 的比结合能比的比结合能小
B. 该回旋加速器也可直接用来给粒子加速
C. 所加匀强磁场的磁感应强度
D. 仅使高频交流电电压加倍，粒子最终获得的动能加倍
10.图甲所示为我国“南锟”号，是世界上首台达到兆瓦级的漂浮式波浪能发电装置。其使用的旋转磁极式发电机的简化装置如图乙所示，矩形线圈固定不动，磁铁绕轴转动，初始时，与在同一平面内。下列判断正确的是( )
A. 若磁铁匀速转动，线圈中电流保持不变 B. 初始时线圈中电流为零
C. 若磁铁转过时，线圈中电流为零 D. 初始时刻线圈中电流方向为
11.如图所示，匝数为匝、面积为的交流发电机线圈在磁感应强度为的匀强磁场中匀速转动。线圈平面与磁场平行时开始计时，通过一理想自耦变压器对外供电，转动角速度为，线圈内阻不计，电压表为理想电压表。则下列说法正确的是( )
A. 电压表示数为
B. 线圈产生的电动势的瞬时值表达式为
C. 当滑动变阻器滑片向上滑动时，流经灯泡的电流不变
D. 当自耦变压器滑片向上滑动时，灯泡变亮
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某实验小组设计了一种测温装置，其结构如图甲所示，玻璃泡内封有一定质量的气体，与相连的细管插在水银槽中，并保持装置竖直，管内水银面的高度即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由管上的刻度直接读出。设管的体积与泡的体积相比可略去不计且忽略毛细现象的影响。该小组在某恒定大气压下提供不同的环境温度对管进行温度刻度。
此测温装置中，由于管很细，测温过程近似是一个______过程选填“等温”、“等压”或“等容”；
若某次测量中，该测温装置略有倾斜，这对测量结果______选填“有”或“无”影响。
某次实验中测得的管内水银面的高度随热力学温度的变化情况绘制成图线后如图乙所示。
甲 乙
根据图像和测温装置推断出实验时的大气压强值________，玻璃泡内气体压强和气体温度的比例常量__________。假设实验过程中值是不变的
由于大气压要随季节和天气变化，所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差，若有一次测量时大气压强比上述大气压低了，那么此次测量的温度测量值与其实际的真实值相比__________选填“偏大”或“偏小”。
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.嫦娥六号除了太阳能板之外，还带了一块“核电池“。某核电池中一个静止的原子核发生了一次衰变，放射出的核质量为，速度的大小为，生成的新核质量为。
写出该衰变的核反应方程；
若该核反应过程中释放的核能全部转化为动能，求衰变过程释放的核能。
14.如图甲所示为测量阴极射线比荷的实验装置，阴极射线管极出来的阴极射线经过电场加速后，水平射入长度为的、平行板间，接着在荧光屏中心出现荧光斑，若在、间加上某方向的匀强磁场图中未画后，阴极射线将向上偏转，且偏转角为；如果在、间再如图所示的电场后，荧光斑恰好回到荧光屏中心，问：
阴极射线带正电还是带负电？第一次所加磁场的方向如何？
若平行板长度、电场强度、磁感应强度和偏转角的大小已知，求阴极射线的比荷的表达式。
15.如图甲为研究光电效应的实验装置，图乙为氢原子的能级图。原子从能级向跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。现有一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。则：
该金属的逸出功为多少？
一群处于的能级的氢原子向低能级跃迁，可以辐射几种频率的光子？在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有多少种？
这些光子使该金属材料产生光电效应时，若电压表的示数为，求到达阳极的光电子的最大动能。
16.如图甲所示，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示。在光滑水平地面上方存在着水平方向上的磁场，磁感应强度大小均为，磁场方向垂直于纸面向里、向外分区域交替排列，依次编号为区域、、、，磁场区域足够多，每个区域的边界均保持竖直，且各区域宽度相等均为。现有一个正方形线圈，边长也为，线圈匝数，总电阻，质量为，以初速度向右滑入磁场区域，重力加速度。
线圈从开始进入区域到刚要进入区域的过程中，求流经线圈的电荷量；
线圈从开始进入区域到刚要进入区域的过程中，求线圈产生的焦耳热；
线圈从开始运动到最终停止，求线框右侧边完整经过的磁场个数。
答案和解析
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】等容
有

偏大
13.【答案】解：根据质量数守恒和电荷数守恒可得该衰变的核反应方程
规定新核运动方向为正方向，由动量守恒定律
由能量守恒定律可知，该衰变过程释放的核能为
联立解得：
答：该衰变的核反应方程为；
衰变过程释放的核能为。
14.【答案】解：由题意可知电场力方向向下，根据极板正负可知电场向上，
因此阴极射线带负电。
由于所加磁场使阴极射线受到向上的洛伦兹力，
由左手定则得磁场的方向垂直纸面向外。
设此射线中的粒子带电荷量为，质量为，当射线在 间做匀速直线运动时，有

当射线在 间的磁场中偏转时，有
同时又有
联立得
15.【答案】解：原子从能级 向 跃迁所辐射的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，则逸出功为

一群处于的能级的氢原子向低能级跃迁，
可以辐射 种频率的光子；
要使金属发生光电效应，光子能量需要大于等于 ，
对应的能级跃迁有 、 、 、 、 五种，
所以能使该金属发生光电效应的频率共有种。
能级跃迁产生的最大光子能量为 ，对应光子能量为

产生的最大初动能的最大值

在的正向电压下，加速，至阳极时，动能为
16.【答案】解：进入区域，右边切割磁感线产生感应电动势
由欧姆定律有
则电荷量
联立解得
线圈进入区域的过程中做变减速运动，取一短暂时间 ，由动量定理有
微元累加有
根据能量守恒有
代入数据解得
当线圈进入区域以后的磁场时，左右两边均在切割磁感线。故在某一时刻的电动势
此时电流为
线圈受到的安培力
取一短暂时间 ，由动量定理有
微元累加可得
代入数据得
故线圈穿过的磁场个数为
线框右侧边完整经过的磁场个数为个。

第10页，共10页