2024-2025学年内蒙古乌兰察布市集宁一中西校区高二（下）期末物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年内蒙古乌兰察布市集宁一中西校区高二（下）期末物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 618.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-20 16:24:32 | ||
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文档简介
2024-2025学年内蒙古乌兰察布市集宁一中西校区高二（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28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R0串联后接在电压恒定U0=36V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R0=2Ω，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R=16Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大
D. 当R=16Ω时，电压表示数为48V
6.如图所示，理想变压器的初级线圈连接电压恒定的交流电源，初、次级线圈均接入阻值为R的负载电阻。当电键S断开时，与初级线圈连接的电压表V1的示数为U1，与次级线圈连接的电压表V2的示数为U2，则以下判断中正确的是（ ）
A. 交流电源的电压为
B. 电键断开时，初级线圈中的输入电流为
C. 电键闭合时，电压表V1的示数变大
D. 电键闭合时，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，a→b、c→d为等温过程，b→c、d→a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. b→c、d→a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：本大题共3小题，共18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R1=100Ω的电阻，理想变压器副线圈回路接有阻值为R2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R2的阻值为12.5Ω D. 变压器输入功率为20W
9.静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，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，如图所示（图中直径没有按比例画），则（ ）
A. α粒子和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是90
C. 反冲核的核电荷数是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=311sin100πt（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。图中高压输电线部分总电阻为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25Hz
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：本大题共2小题，共18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p= ______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：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，理想变压器的原副线圈匝数分别为n1、n2，在原副线圈的回路中分别接有阻值为R1、R2的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电上。
（1）若R1=R2，，求原线圈两端的电压U1；
（2）若R2=16R1，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，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只阻值为R=2Ω的电阻，导轨间距为L=0.2m，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=1T．一根电阻r=0.2Ω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，其速度图象如图乙所示（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1min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3.4p0（p0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V0，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2.0p0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，T=（t+273）K，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p0，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）
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
8.【答案】BC
9.【答案】ABC
10.【答案】CD
11.【答案】缓慢 1.2×105
12.【答案】A； C； AD； B； D
13.【答案】若R1=R2，，求原线圈两端的电压是198V；
若R2=16R1，时，副线圈两端能获得最大电压，最大电压为440V
14.【答案】（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，由图乙可得速度瞬时值表达式为
v=vmcost=2cos10πt（m/s）
则感应电动势e=BLv=0.4cos10πt V；
（2）由瞬时值表达式可以看出，回路中的交流按余弦规律变化，
电动势有效值E==V
回路中的总电阻R总==1.2Ω
所以产生的焦耳热为Q==J=4J。
15.【答案】解：（1）燃料剩余时飞船发生故障，此时箱内氦气的体积为0.5V0
设飞船发动机被迫关机氮气的体积为V，则对箱内氦气有3.4p0×0.5V0=2.0p0V
解得V=0.85V0
则箱内剩余燃料体积V′=（1-0.85）V0=0.15V0
（2）箱内体温度T1=（273-183）K=90K
标准状态温度T2=273K
根据理想气体的状态方程有
解得注入的氦气在标准状态下的体积ΔV≈3.6V0
答：（1）发动机被迫关机时箱内剩余燃料的体积是0.15V0；
（2）需注入标准状态下3.6V0的氮气。
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一、单选题：本大题共7小题，共28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R0串联后接在电压恒定U0=36V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R0=2Ω，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R=16Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大
D. 当R=16Ω时，电压表示数为48V
6.如图所示，理想变压器的初级线圈连接电压恒定的交流电源，初、次级线圈均接入阻值为R的负载电阻。当电键S断开时，与初级线圈连接的电压表V1的示数为U1，与次级线圈连接的电压表V2的示数为U2，则以下判断中正确的是（ ）
A. 交流电源的电压为
B. 电键断开时，初级线圈中的输入电流为
C. 电键闭合时，电压表V1的示数变大
D. 电键闭合时，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，a→b、c→d为等温过程，b→c、d→a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. b→c、d→a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：本大题共3小题，共18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R1=100Ω的电阻，理想变压器副线圈回路接有阻值为R2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R2的阻值为12.5Ω D. 变压器输入功率为20W
9.静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，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，如图所示（图中直径没有按比例画），则（ ）
A. α粒子和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是90
C. 反冲核的核电荷数是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=311sin100πt（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。图中高压输电线部分总电阻为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25Hz
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：本大题共2小题，共18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p= ______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：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，理想变压器的原副线圈匝数分别为n1、n2，在原副线圈的回路中分别接有阻值为R1、R2的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电上。
（1）若R1=R2，，求原线圈两端的电压U1；
（2）若R2=16R1，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，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只阻值为R=2Ω的电阻，导轨间距为L=0.2m，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=1T．一根电阻r=0.2Ω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，其速度图象如图乙所示（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1min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3.4p0（p0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V0，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2.0p0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，T=（t+273）K，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p0，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）
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
8.【答案】BC
9.【答案】ABC
10.【答案】CD
11.【答案】缓慢 1.2×105
12.【答案】A； C； AD； B； D
13.【答案】若R1=R2，，求原线圈两端的电压是198V；
若R2=16R1，时，副线圈两端能获得最大电压，最大电压为440V
14.【答案】（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，由图乙可得速度瞬时值表达式为
v=vmcost=2cos10πt（m/s）
则感应电动势e=BLv=0.4cos10πt V；
（2）由瞬时值表达式可以看出，回路中的交流按余弦规律变化，
电动势有效值E==V
回路中的总电阻R总==1.2Ω
所以产生的焦耳热为Q==J=4J。
15.【答案】解：（1）燃料剩余时飞船发生故障，此时箱内氦气的体积为0.5V0
设飞船发动机被迫关机氮气的体积为V，则对箱内氦气有3.4p0×0.5V0=2.0p0V
解得V=0.85V0
则箱内剩余燃料体积V′=（1-0.85）V0=0.15V0
（2）箱内体温度T1=（273-183）K=90K
标准状态温度T2=273K
根据理想气体的状态方程有
解得注入的氦气在标准状态下的体积ΔV≈3.6V0
答：（1）发动机被迫关机时箱内剩余燃料的体积是0.15V0；
（2）需注入标准状态下3.6V0的氮气。
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