内蒙古集宁一中西校区2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷（含答案）

2024-2025学年西校区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.如图甲所示，用频率不同的两束光a、b分别照射同一光电管的阴极K，得到的光电流与光电管两端电压的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. 光电管两端电压越大，光电流就越大
B. a光的光子动量比b光的动量大
C. 当电压为图乙中的U0时，a光照射强度一定大于b光照射强度
D. 用a光、b光分别照射光电管时，b光照射时逸出光电子的最大初动能比a光照射时逸出光电子的最大初动能大
2.如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（　　）
A. A→B过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加
B. C→A过程中单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少
C. A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量
D. A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功
3.一理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝2∶1，原线圈中接有定值电阻R，副线圈中并联有两个阻值也为R的定值电阻，如图所示。原线圈电路接有电压为U的交流电源，则副线圈的输出电压为（　　）
A. B. C. D.
4.下列说法正确的是(　　)
A. 放射性元素衰变过程遵守质量守恒和电荷守恒
B. 核电站中 发生核裂变的常见核反应方程为
C. 当 比 的比结合能小
D. 是α衰变
5.如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压恒定的交流电源上，副线圈接理想电压表、电流表和滑动变阻器R，原、副线圈匝数比为1∶2。已知，R的最大阻值为20Ω。现将滑动变阻器R的滑片P从最上端开始向下滑动，下列说法正确的是(　　)
A. 电压表示数变大，电流表示数变小 B. 电源的输出功率变小
C. 当时，滑动变阻器消耗的功率最大 D. 当时，电压表示数为48V
6.如图所示，理想变压器的原线圈连接电压恒定的交流电源，原、副线圈均接入阻值为R的负载电阻。当开关S断开时，与原线圈连接的电压表V1的示数为U1，与副线圈连接的电压表V2的示数为U2，则以下判断正确的是(　　)
A. 交流电源的电压为
B. 开关断开时，原线圈中的输入电流为
C. 开关闭合时，电压表V1的示数变大
D. 开关闭合时，交流电源输出功率减小
7.“回热式热机”热循环过程可等效为如图所示的曲线，、为等温过程，、为等容过程．对于一定质量的理想气体，在热循环过程中（　　）
A. a状态气体温度比c状态低
B. ，两过程气体放出、吸收的热量相等
C. 整个循环过程，气体对外放出热量
D. d状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比c状态少
二、多选题（共3小题，每题6分）
8.如图所示，用一交流电源给理想变压器供电，交流电源电压瞬时值变化规律为，理想变压器原、副线圈匝数之比为4：1，原线圈回路接有一阻值为的电阻，理想变压器副线圈回路接有阻值为的电阻和灯泡L，闭合开关S后，规格为“10V，8W”的灯泡L恰好正常发光，则(　　)
A. 变压器副线圈的电流为0.2A B. 变压器原线圈的电压为80V
C. 电阻的阻值为 D. 变压器输入功率为20W
9.如图所示，某放射性元素的原子核静止在匀强磁场中，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1，则下列说法正确的是(　　)
A. α粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反 B. 原来放射性元素的原子核电荷数为90
C. 反冲核的核电荷数为88 D. α粒子和反冲核的速度之比为1∶88
10.如图所示为某小型电站输电示意图，发电厂发出U1=311sin (100πt) V的交流电通过升压变压器进行高压输电，接近用户时再通过降压变压器给用户供电，图中输电线的总电阻为r，负载端的电压表是理想交流电表，下列说法正确的是 (　　)
A. 若开关S1、S2都断开，则电压表示数为零 B. 负载端所接收到交流电的频率为25 Hz
C. 用户增多时，高压输电线上损失的功率会变大 D. 可通过增加升压变压器副线圈的匝数来提高输电效率
三、实验题（共2小题，共16分）
11.某同学用如图（a）所示的装置探究气体等温变化的规律，空气柱的压强可以通过压力表读出，空气柱的体积即空气柱的长度与横截面积的乘积。整个装置安装在固定架上，把柱塞置于注射器玻璃管的某一刻度处，将橡胶套套在玻璃管的下端，把一段空气柱封闭在玻璃管中，实验中空气柱质量保持不变。
(1)请将下列实验步骤补充完整：
①读出初始状态下空气柱的压强p和空气柱的长度l；
②__________（填“缓慢”或“快速”）向上拉或向下压柱塞，待压力表示数稳定后，读出空气柱的压强和空气柱的长度；
③重复步骤②，记录多组数据；
(2)某次实验时，压力表的示数如图（b）所示，则空气柱的压强________Pa；
(3)以p为纵坐标，以__________为横坐标，把采集的各组数据在坐标纸上描点，各点位于过原点的同一条直线上，由此得出结论：在实验误差允许范围内，一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。
12.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，可拆变压器如图所示。
(1)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______；
A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法
(2)为了减少涡流的影响，铁芯应该选择______；
A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯
C．绝缘的硅钢片叠成 D．绝缘的铜片叠成
(3)本实验除有闭合铁芯的原、副线圈外，还须选用的器材是______；
A． 　B．
C．　 D．
(4)下列做法正确的是______。
A．为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V
B．为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测
C．观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数多
D．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈
(5)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______。（填字母）
A．1.5V B．3.0V C．6.0V D．7.0V
四、计算题（共3小题，共38分）
13.如图所示，理想变压器的原副线圈匝数分别为、，在原副线圈的回路中分别接有阻值为、的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电上。
(1)若，求原线圈两端的电压；
(2)若，则为多大时，副线圈两端能获得最大电压，最大电压为多少？
14.如图甲所示，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只阻值为R＝2 Ω的电阻，导轨间距为L＝0.2 m，导轨电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝1 T．一根电阻r＝0.2 Ω的导体棒ab置于导轨上，且始终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于导轨方向在PQ和MN之间运动，其速度图像如图乙所示(余弦函数曲线)．求：
(1)导体棒产生感应电动势的瞬时值表达式；
(2)整个电路在1 min内产生的电热．
15.目前太空飞船所用的燃料多为低温液态氧和煤油的混合物，通常燃料箱内温度需保持在-183℃，且在燃料消耗的过程中，需要不断注入氦气使箱内压强维持在（为标准大气压），发动机才能正常工作。某太空飞船燃料箱容积为，若燃料剩余时飞船发生故障，无法再给燃料箱注入氦气，发动机在非正常状态下继续工作，直至燃料箱内压强降至时，飞船发动机被迫关机。已知燃料箱无泄漏，箱内温度保持不变，箱内氦气可视为理想气体，忽略燃料的蒸发，，求：
(1)发动机被迫关机时箱内剩余燃料的体积；
(2)需注入标准状态下（压强为，温度为0℃）体积多大的氦气才能使上述被迫关机的发动机正常工作？（结果保留2位有效数字）
参考答案
一、单选题
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】B
二、多选题
8.【答案】BC
9.【答案】ABC
10.【答案】CD
三、实验题
11.【答案】(1)缓慢　　(2)　　(3)
12.【答案】(1)A　(2)C　(3)AD　(4)B　(5)D
四、计算题
13.【答案】(1)；(2)，最大电压为
【解析】(1)若，则有，
联立可得
原线圈电路有
联立解得原线圈两端的电压为
(2)若，设
则有
分析原线圈电路有
当，解得
此时副线圈两端能获得最大电压，为
14.【答案】(1)E＝0.4cos 10πt(V)　(2)4 J
【解析】(1)导体棒切割磁感线运动，由于切割长度、磁感应强度均不变化，所以感应电动势与切割速度v成正比，所以速度的瞬时值表达式为v＝vmcos t＝2cos 10πt，则感应电动势的瞬时值表达式为E＝BLv＝0.4cos 10πt(V)．
(2)由瞬时值表达式可以看出，回路中的交变电流按余弦规律变化，电动势的有效值E＝＝ V
回路中的总电阻R总＝＋r＝1.2 Ω，
整个电路在1 min内产生的电热
Q＝t＝×60 J＝4 J.
15.【答案】(1)
(2)
【解析】（1）对箱内氦气有，解得
则箱内剩余燃料体积
（2）箱内体温度T1=（273-183）K=90K
标准状态温度T2=273K
则有
解得注入的氦气在标准状态下的体积