资源简介

2024-2025学年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：选择性必修二第三，四章，选择性必修三。
一、单选题（共7小题，每题4分）
1.下列说法正确的是(　　)
A. 布朗运动观察到的是液体分子的无规则运动
B. 容器内气体压强是分子无规则运动撞击器壁造成的，故与容器形状有关
C. 随着物体运动速度增大，其内能也一定增大
D. 方解石的双折射现象说明其具有各向异性的属性
2.2022年11月21日中国空间站第三次太空授课中演示了紫色水球从“活跃”到“懒惰”的过程。如图所示，用注射器向水球喷气，水球发生振动。向水球射入一枚质量10g的钢球，钢球留在水球中，再用注射器以相同方式向水球喷气，水球振动幅度减小。则（　　）
A. 首次喷气水球振幅较大一定是因为注射器喷气的频率与水球的固有频率相等
B. 水球振动中不破裂，是因为中心的水对外面的水有万有引力的作用
C. 钢球射入水球而未穿出，是水的表面张力起了作用
D. 钢球在水中受到浮力为0.1N
3.一个容积为2V0的钢瓶中，装有压强为p0的氧气．在恒温状态下用容积V0的抽气筒抽气，则抽气4次后钢瓶中氧气的压强为(　　)
A. p0 B. p0 C. p0 D. p0
4.下列四幅图涉及的物理知识中，说法正确的是（　　）
A. 图甲中，两分子间距离由变到的过程中分子力做正功
B. 图乙中，叶片上的露珠呈球形的主要原因是液体重力的作用
C. 图丙中，花粉颗粒的无规则运动反映了花粉分子的热运动
D. 图丁中，石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母是多晶体
5.人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是(　　)
A. 水是浸润液体，水银是不浸润液体 B. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
C. 温度升高，每个分子的动能都增大 D. 晶体的物理性质都是各向异性的
6.已知地球半径约为6.4×106 m，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol，一个标准大气压约为1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2。利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为(　　)
A. 4×1016 m3 　 B. 4×1018 m3
C. 4×1020 m3 　 D. 4×1022 m3
7.下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是(　　)
A. 图甲为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多，撞击作用的不平衡性表现的越明显
B. 图乙水黾可以在水面自由活动，说明它所受的浮力大于重力
C. 图丙中A是浸润现象，B是不浸润现象
D. 图丁为热机能流图，随着机械制造工艺，机械材料等科学技术的不断发展，热机的效率能达到100%
二、多选题（共3小题，每题6分）
8.氢原子的能级图如图甲，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁发出的光照射图乙电路中的阴极K，其中只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K，测得图乙中电流表随电压表读数变化的图像如图丙。下列说法正确的是（　　）
A. 一个处在能级上的氢原子跃迁到基态，最多能放出2种不同频率的光子
B. 用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
C. a光的波长大于b光的波长
D. b光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比a光照射时的小
9.一定质量的理想气体从状态M经过状态N变化到状态P，其图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 的过程中，外界对气体做功
B. 的过程中，气体放出热量
C. 的过程中，气体的压强增大
D. 的过程中，气体的内能减小
10.为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，天亮灯熄、天暗灯亮，如图甲所示，、为指示灯，为照明灯，电源提供的电压恒定。光控开关可采用光敏电阻和电磁铁来控制，如图乙所示，当线圈中的电流大于时，继电器的衔铁将被吸合。光敏电阻是阻值随光照强度增大而减小的元件，下列说法正确的是（　　）
A. 照明灯L 灯亮时，L 会变暗
B. 照明灯L 灯亮时，L 会变暗
C. AB应该接入光控开关的CE端
D. 为了让天色更暗时，路灯才被点亮，变阻器R'的阻值应适当调小
三、实验题（共2小题，共16分）
11.某实验小组同学用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，实验装置如图甲所示，实验中通过注射器上的刻度读出气体体积V，用气体压强传感器记录气体压强p，研究气体压强和体积的关系。
(1)关于本实验过程中的说法正确的是________。
A．需要用天平测出注射器活塞的质量，并将注射器竖直固定在铁架台上
B．推拉活塞时，为了稳定，手要握住注射器筒
C．推拉活塞时，为了读数准确，动作要快
D．活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量
(2)实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是________。
(3)某同学在做实验时，按实验要求组装好实验装置，然后按实验要求推拉活塞，使注射器内空气体积发生变化，实验数据如下表所示，请在图乙中作出V与的关系图像。
(4)根据图像可知软管中气体的体积为________ mL(结果保留两位有效数字)。
12.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下：
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示）
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上
C．向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉
D．用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径
E．在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL，
F．用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL。
（1）上述实验步骤的合理顺序是：E_______
（2）根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_________mL；（保留2位有效数字）
（3）根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是________m；（保留2位有效数字）
（4）在浅盘中的水面上撒上痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列现象或判断正确的是(　　)
A．油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些
B．油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定
（5）关于本实验下列说法正确的有(　　)
A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜
B．若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大
D．在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小
E．结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量清水清洗，并用脱脂棉擦去。
（6）该实验体体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有_______。
A．把油酸分子视为球形 B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜
C．油酸分子是紧挨着的没有空隙 D．油酸不溶于水
四、计算题（共3小题，共38分）
13.为了比赛的公平公正，学校短跑比赛设计安装了一款防抢跑装置，该装置安装在起跑线前，如图甲所示，丙图是其工作原理图：起跑发令枪发令前，开关S1、S2、S3都闭合，K与A端相连，绿灯亮；发令枪扳机和开关S2相连动，扣动扳机，枪响同时开关S2断开；当电流表示数小于或等于30 mA时，在弹簧弹力作用下，K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑；当电流表示数大于30 mA时，衔铁被吸下，K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑。已知两电路电源电压均为6 V，保持不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示，压板重力不计，电磁铁线圈电阻不计。
（1）起跑发令枪发令前，开关S1、S2、S3都闭合，压力传感器R压板上无人（压力F＝0）时，左端电路消耗的电功率为多少？
（2）比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力F为900 N时，左端电路电流表读数为多少？
（3）比赛枪声响起后，若某同学踩在压板上的力为1 500 N时，要使得红灯不亮，电阻R0至少为多大？
14.如图，底部水平、开口向上的固定圆柱形汽缸内，用质量为m、横截面积为S的圆盘形活塞封闭着一定质量的理想气体，当封闭气体温度为T且活塞平衡时，封闭气体的体积为V。现保持封闭气体的温度不变，在活塞上缓慢放上质量为M的物体，活塞再次平衡时，封闭气体的体积为；再加热封闭气体使其缓慢升温至，活塞第三次达到平衡。不计汽缸与活塞间的摩擦，重力加速度大小为g。求：
（1）活塞第三次达到平衡时的体积；
（2）外界大气压强值。
15.角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示，当系统绕OO'转动时，元件A移动并输出电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧劲度系数为k，自然长度为l，电源电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长度也为l。电阻分布均匀，系统静止时P在B点。当系统以角速度ω转动时，输出电压U为多少 参考答案
一、单选题
1.【答案】D
【解析】布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，A错误；容器内气体压强是大量气体分子无规则运动撞击器壁造成的，与容器形状无关，B错误；随着物体运动速度增大，其动能增大，可物体的温度不一定增大，其内能不一定增大，C错误；有些晶体的光学性质各向异性，因此方解石的双折射现象说明其具有各向异性的属性，D正确。
2.【答案】C
【解析】根据动量定理，力的冲量相同的情况下，质量小的物体获得的速度大，振幅也大，故A错误；水球振动中不破裂，钢球射入水球而未穿出，是水的表面张力起了作用，故B错误，C正确。太空中处于失重状态，浮力为0，故D错误；
3.【答案】D
【解析】钢瓶的容积为2V0，抽气筒容积为V0，最初钢瓶内气体压强为p0，抽气过程气体温度不变，由玻意耳定律，
第一次抽气有p0·2V0＝ p1V0 ＋ p1·2V0
第二次抽气有p1·2V0＝ p2V0 ＋ p2·2V0
第三次抽气有p2·2V0＝ p3V0 ＋ p3·2V0
第四次抽气有p3·2V0＝ p4V0 ＋ p4·2V0
经过计算有p4＝ p0.
4.【答案】A
【解析】图甲中，两分子间距离由变到的过程中，分子势能减小，分子力做正功，故A正确；图乙中，叶片上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，故B错误；
图丙中，花粉颗粒的无规则运动反映了水分子的无规则热运动，故C错误；图丁中，石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母具有各向异性，是晶体，故D错误。
5.【答案】B
【解析】同一种液体是浸润液体还是不浸润液体是相对的，水对玻璃来说是浸润液体，对蜂蜡来说是不浸润液体，水银对玻璃来说是不浸润液体，对铅来说是浸润液体，故A错误；露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故B正确；当物体的温度升高时，物体内分子的平均动能变大，但不是每个分子的动能都增大，故C错误；单晶体的物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体是各向同性的，故D错误。
6.【答案】B
【解析】大气压强p0＝，地球表面积S＝4πR2，则地球周围空气质量为m＝；由于标准状态下，1摩尔任何气体的体积都是22.4 L，即摩尔体积为V＝22.4×10-3 m3，故空气密度为ρ＝。空气的总体积为V′＝＝，代入解得V′≈4×1018 m3，故选B。
7.【答案】C
【解析】图甲为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多，撞击作用的不平衡性表现的越不明显，A错误；图乙水黾可以在水面自由活动，是因为液体的表面张力作用，B错误；细管内的液面高于管外液面，管内液面呈现凹形属于浸润现象，故图丙中A是浸润现象，相反，细管内液面低于管外，管内液面呈现凸性属于不浸润现象，故B是不浸润现象，C正确；图丁为热机能流图，随着机械制造工艺，机械材料等科学技术的不断发展，热机的效率不断提高，但是根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，所以热机的效率不可能达到100%，D错误。
二、多选题
8.【答案】AC
【解析】一个处在能级上的氢原子跃迁到基态，最多能放出2种不同频率的光子，对应于3→2，2→1，选项A正确；用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离，选项B错误；a光的截止电压小于b光的截止电压，根据
可知a光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比b光照射时的小，a光的波长大于b光的波长，选项C正确，D错误。
9.【答案】CD
【解析】从的过程中，温度不变，体积增大，气体对外界做功，由于温度不变，所以理想气体的内能不变，由于，由之前的分析可知，所以可知，即气体吸收热量，AB错误；气体的理想状态方程有，所以从过程中，气体的压强增大，C项正确；从过程中，气体的温度降低，所以理想气体的内能减小，D项正确。故选CD。
10.【答案】BD
【解析】设变压器原副线圈两端电压分别为、，由理想变压器的电压比和电流比可得，，又由题意得，设副线圈电路中总电阻为，则由欧姆定律得，由以上各式整理得，照明灯L 灯亮时，副线圈电路中总电阻为减小，则由上式可得通过L 的电流增大，即L 会变亮。又有，可得变压器原线圈电压减小，再由公式，可得副线圈两端电压减小，即L 两端电压减小，则L 会变暗。故A错误，B正确；天暗时，光敏电阻增大，由欧姆定律可知，图乙中电磁铁中通过的电流减小，这样接线柱CD会通过衔铁连接。要想照明灯L 形成通路，AB应该接CD端。故C错误；设图乙中除光敏电阻和变阻器的阻值之外，其它电阻之和为，则由欧姆定律得，当天色更暗，衔铁被吸下时，光敏电阻增大，为保持电路总电流不变，所以电阻应适当调小。故D正确。故选BD。
三、实验题
11.【答案】(1)D　(2)提高活塞密封性，防止漏气 (3)见解析图　(4)1.1
【解析】(1)该实验是研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系，不需要用到注射器活塞的质量，故A错误；推拉活塞时，手不能握住注射器筒，防止对其起到加热作用，故B错误；推拉活塞时，动作要慢，使温度与环境温度保持一致，故C错误；活塞和针筒之间的摩擦并不影响压强的测量，故D正确。
(2)实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，主要作用是提高活塞密封性，防止漏气。
(3)根据表中数据描点连线，如图所示
(4)设软管中气体体积为V0，由图像可知体积的读数值比实际值小V0，依据p(V＋V0)＝C，C为定值，则有
V＝－V0，可得软管中气体的体积为图线的纵轴截距，由图像可得V0≈1.1 mL。
12.【答案】（1）FCBAD　　　　　　（4）A　　（5）AC（6）ABC
【解析】（1）上述实验步骤的合理顺序是：EFCBAD。
（2）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积
（3）由于每格边长为2cm，则每一格就是4cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出60格，则油酸薄膜面积为S=60×4cm2=2.4×10-2m2
由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为
（4）油酸酒精溶液没有完全展开前，油酸分子间所夹的酒精分子，即没与水接触，也没与空气接触，但是却增大了油酸的体积。使得展开后的面积较大，而一旦展开后，酒精分子溶于水或挥发，则油酸分子要填补原来酒精分子留下的空隙，所以油酸形成的油膜的面积又会略有收缩，A正确，B错误。
（5）计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，所以选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，故A正确；计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分散开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，选项C正确；计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数少数了几滴，浓度升高，则d偏大，选项D错误。油酸不溶于水，应用酒精清洗，E错误。
（6）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验中理想假设有：①让油膜尽可能散开，形成单分子层；②把油酸分子看成球形；③不考虑分子之间空隙；油酸本身不溶于水，不是理想假设。故ABC正确，D错误。
四、计算题
13.【答案】（1）0.12 W　（2）0.06 A　（3）150 Ω
【解析】（1）当开关S1、S2、S3都闭合，压力传感器R压板上无人时，由图像知，压力传感器的电阻为R＝300 Ω，所以左端电路消耗的电功率为P＝＝ W＝0.12 W。
（2）当有人抢跑，对传感器的压力为900 N时，由图像知，此时压力传感器的电阻为R'＝100 Ω，所以左端电路电流表读数为I'＝＝ V＝0.06 A。
（3）由题意知，红灯不亮时的电路最大电流为I最大＝30 mA＝0.03 A
此时的电路电阻为R总＝＝ Ω＝200 Ω
由图像知，当传感器受到的压力是1 500 N时，此时的电阻为Rmin＝50 Ω
所以保护电阻的阻值最小为R0＝R总－Rmin＝200 Ω－50 Ω＝150 Ω。
14.【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设外界气体压强为p0，封闭气体在状态1、2（活塞再次平衡）的压强分别为p1、p2，从状态2到状态3（活塞第三次达到平衡）封闭气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律有
将
联立解得
（2）从状态1到状态2，气体发生等温变化，由玻意耳定律有
将
联立解得
状态1，由力的平衡条件有
状态2，由力的平衡条件有
联立解得
15.【答案】
【解析】本题主要考查角速度计的工作原理，提高学生的理论分析能力和科学思维。当系统的角速度变化时，弹簧的伸长量变化，即滑片P的位置变化，B与P两端电压即输出电压将变化。设角速度为ω时，B与P间电阻长度为x。
则输出电压U=E
由牛顿第二定律得kx=m(l+x)ω2
由以上两式得U=。

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