资源简介

辽宁省辽西重点高中 2024—2025学年度下学期高二期末考试
物理试题
考试时间：90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。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题
卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 （选择题 共 46分）
一、选择题：（本题共 10小题，共 46分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7题只有一项符
合题目要求，每小题 4分；第 8~10题有多项符合题目要求，每小题 6分，全部选对的得 6分，
选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。）
1．为推动电动汽车行业的发展，如何改善电池性能是十分重要的一个研究方向。其中锂离子电池具有高能
量密度、使用寿命长、环境影响小等特点。电池的能量密度，通常指电池单位质量所能够释放的能量。电
池的能量密度用国际单位制的基本单位符号表述正确的是（ ）
A．J/kg B．W/kg C．m /s D．m /s
2．如图，汽车以恒定功率在水平路面上匀速行驶，当保持原有功率由水平路面驶上斜坡路面后，速度逐渐
减小，设由路面造成的阻力大小恒定，则汽车在上坡过程中（ ）
A．牵引力增大，加速度增大
B．牵引力增大，机械能不变
C．加速度减小，机械能增加
D．牵引力减小，加速度减小
3．我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入
更多电池。一款车型装配了 10块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是 120A·h，输出电压为 48V，该车型
采用充电电压为 300V的快充充电桩时，充电效率为 80%，充满电需要的时间为 8h。已知该车型电动机额
定电压为 48V，额定功率为 1.2kW，则下列说法不正确的是（ ）
A．电动机在额定电压下工作时，额定电流为 25A
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B．刀片电池充满电时能储存 57600J的能
C．电池充满电后最多能供电动机正常工作 48h
D．快充充电桩的平均充电电流为 30A
4．如图所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源 U，原、副线圈的匝数比为 4∶1，副线圈接一个规格
为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈输入电压的有效值为24 2V
B．副线圈中电流的有效值为 0.5A
C．原线圈中电流的有效值为 2A
D．原线圈的输入功率为 12W
5．在恒温容器内的水中，让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气，球内气体（可视为理想气体）
温度不变，则气球上升过程中，球内气体（ ）
A．对外做功，内能不变 B．向外放热，内能减少
C．分子的平均动能变小 D．吸收的热量等于内能的增加量
6．下列有关光现象的说法正确的是（ ）
A．拍摄水面下的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
D．光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的衍射原理来传递信息的
7．我国太阳探测科学试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳 Hα波段光谱扫描成像。Hα和 Hβ是
氢原子分别由 n=3、n=4能级向 n=2能级跃迁产生的谱线（如图），则下列说法正确的是（ ）
A．Hα的光子动量大于 Hβ的光子动量
B．Hα是由 n=3能级向 n=2能级跃迁产生的
C．Hβ的光子能使氢原子从基态跃迁到激发态
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D．用同一装置做双缝干涉实验，Hβ的条纹间距比 Hα的大
8．用光照射金属钠时逸出的光电子的最大初动能 Ek随入射光频率 变化的图像如图（a）所示，氢原子的
能级图如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．金属钠的极限频率为5.53 1014Hz
B．金属钠的逸出功约为 2.29eV
C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
D．若用氢原子从n 4能级跃迁到 n 2能级时辐射的光照射金属钠，将有光电子逸出
9．航天器返回地球的过程需要进行轨道调整。如图，航天器在轨道Ⅰ做匀速圆周运动，在 P点变轨后进入
椭圆轨道Ⅱ，Q是椭圆轨道的近地点。下列说法正确的是（ ）
A．航天器在 P点要减速才能进入轨道Ⅱ
B．航天器在轨道Ⅱ的周期比在轨道Ⅰ的周期大
C．航天器在 Q点的加速度大于在 P点的加速度
D．航天器在轨道Ⅱ上的 Q点的速度小于其在 P点的速度
10．一定质量的理想气体的 P V图像如图所示，气体状态经历 A→B→C→D→A完成一次循环，其中 AB
为反比例曲线，下列说法正确的有（ ）
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A．A→B过程，封闭气体分子平均动能不变
B．B→C过程，封闭气体从外界吸热
C．C→D过程，封闭气体对外界做的功为 P0V0
D．封闭气体在一次循环过程中对外界做的功小于3P0V0
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题（本题共 5小题，共 54分）
11. 利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：
待测电源，电阻箱 R（最大阻值 999.9 Ω），电阻 R0（阻值为 3.0 Ω），电阻 R1（阻值为 3.0 Ω），电流表A（量
程为 200 mA，内阻为 RA 6.0Ω），开关 S。
实验步骤如下：
①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S；
②多次调节电阻箱，记下电流表的示数 I和电阻箱相应的阻值 R；
1 1
③以 为纵坐标，R为横坐标，作 －R图线（用直线拟合）；
I I
④求出直线的斜率 k和在纵轴上的截距 b。
回答下列问题：
1
(1)分别用 E和 r表示电源的电动势和内阻，则 与 R的关系式为 。
I
(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R＝3.0 Ω时，电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成
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下表。答：① ，② 。
R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084
1
/A－1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9
I
(3) － － －在图（c）的坐标纸上描点并作图 ，根据图线求得斜率 k＝ A 1·Ω 1，截距 b＝ A 1。
(4)根据图线求得电源电动势 E＝ V，内阻 r＝ Ω。
12. 某小组研究平抛运动的实验装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端
水平飞出。改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学
设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图 1、2、3的位置，且 1与 2的间距等于 2与 3的间距。
若三次实验中，小球从跑出点到落点的水平位移依次是 x1，x2， x3，机械能的变化量依次为 E1， E2， E3 。
(1)若忽略空气阻力的影响，则_____
A． x2 x1 x3 x2， E1 E2 E3
B． x2 x1 x3 x2， E1 E2 E3
C． x2 x1 x3 x2， E1 E2 E3
D． x2 x1 x3 x2 ， E1 E2 E3
(2)做完上述试验后，该小组发现可利用平抛运动规律测量某桶装水电动抽水器（如图甲）的流量 Q（单位
时间流出水的体积）。
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如图乙，为了方便测量，取下不锈钢出水管，用游标卡尺测量其外径 D，读数为 cm。
(3)测完外径后，转动出水管至出水口水平，接通电源，待水流稳定后，用米尺测出管口到落点的高度差
h 44.10cm和管口到落点的水平距离 L 30.00cm，已知重力加速度， g 9.8m/s2，则水流速度 v
m/s（保留两位有效数字）。
(4)已知出水管管壁的厚度为 d，该抽水器的流量 Q的表达式为 （用物理量 D、d、v表示）。若根据
测得的流量算出装满一杯水需要的时间总是比实际需要的时间短，可能的原因是 （写出一
种即可）。
13. 如图所示，间距为 L的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，有部分导轨处在垂直于导轨平面的有界匀强
磁场中，磁场的边界线与导轨垂直，磁场的宽度为 2L，质量均为m的金属棒 a、b垂直导轨放置，用长为 L
的绝缘轻杆连接 a、b，构成一个工字形框架。给工字形框架一水平向右、大小为v0的初速度，并且当b棒
进入磁场时对工字形框架施加一水平恒力 F ，使得工字形框架保持匀速运动，当 a棒进入磁场后撤去力F 。
金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好， a、b棒接入电路的电阻均为 R，不计导轨的电阻。求：
(1)匀强磁场的磁感应强度大小 B；
(2)工字形框架进入磁场的过程中，b棒的电功率Pb；
(3)要保证工字形框架穿过磁场的右边界，工字形框架的动能 Ek必须满足的条件。
14．关于飞机的运动，研究下列问题。
(1)质量为 m的飞机在水平跑道上由静止开始做加速直线运动，当位移为 x时速度为 v。在此过程中，飞机
受到的平均阻力为 f，求牵引力对飞机做的功 W。
(2)飞机准备起飞，在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动。跑道上存在这样一个位置，飞机一旦超过该
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位置就不能放弃起飞，否则将会冲出跑道。已知跑道的长度为 L，飞机加速时加速度大小为 a1，减速时最大
加速度大小为 a2。求该位置距起点的距离 d。
(3)无风时，飞机以速率 u水平向前匀速飞行，相当于气流以速率 u相对飞机向后运动。气流掠过飞机机翼，
方向改变，沿机翼向后下方运动，如图所示。请建立合理的物理模型，论证气流对机翼竖直向上的作用力
大小 F与 u的关系满足 F u ，并确定 的值。
15．如图所示，竖直放置的卡腰式圆柱形汽缸由 a、b两部分组成，两部分高度均为 L 10cm，汽缸 a的横
截面积 S 20cm2，汽缸 b的横截面积是 a的 2倍，汽缸 a的下端装有抽气筒。汽缸 b中有光滑活塞（厚度
不计），活塞质量为m 20kg，活塞与汽缸间封闭性良好。初始状态活塞恰好在汽缸 b的上端，现对汽缸进
5
行缓慢抽气，共抽气 22次，每次抽出气体的体积均为V0 20ml。温度保持不变，大气压强为 P0 1.0 10 Pa。
求：
（1）前 10次抽气过程中汽缸 b中的活塞对气体做的功；
（2）整个抽气过程结束后，汽缸内气体的压强；
（3）整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比。
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2024-2025 学年度下学期高二年级期末考试 物理
参考答案、提示及评分标准
1．C 能量密度的定义是能量（E）除以质量（m），其国际单位制单位为焦耳每千克（J/kg），但题目要求
用基本单位符号表示。焦耳（J）的导出单位为kg m2 /s2，因此能量密度的单位可表示为
kg m2 /s2
J/kg m2 /s2，故只有 C 正确。
kg
2． C AD．由于汽车以恒定功率行驶，所以根据公式 P=Fv 可知速度减小时，汽车的牵引力逐渐增大，
汽车的加速度方向沿坡向下，对汽车进行受力分析：汽车受到重力、牵引力、阻力 f，设斜坡与水平面的
夹角为 θ，由牛顿第二定律得mg sin f F ma随 F 增大，加速度 a 逐渐减小，故 AD 错误；BC．在水
平路面上汽车匀速行驶，可得 f=F 在斜面上，F 增大，则 F>f，可知除了重力之外的其他力做功为正功，
则机械能增加，故 C 正确，B 错误。
P额 1.2 10
3
3． B A．额定电流为 I额 A 25A，故 A 正确；B．每块刀片电池充满电时储能为
U额 48
E QU 120 60 60 48J=20736000J=5.76kW h=5760W h 总储能10E 57600W h，故 B 错误；
10Q 10 120
C．电池充满电后最多能供电动机正常工作时间为 t h=48h ，故 C 正确；
I额 25
10E 57600
D．由题意，电池总储能10E U I t ，则平均充电电流为 I A 30A充 充 充 充 ，故 D 正 U t 80% 300 8
充 充
确。由于本题选择错误选项，故选 B。
n1 U1 4
4． B A．根据题意，副线圈电压的有效值为 6V，由理想变压器电压与匝数关系
n2 U2 1
可得原线圈输入电压的有效值 U1=24V，故 A 错误；B．灯泡正常发光，由 P=UI 得，副线圈中电流有效值
P 3W n I 4
为 I2
L 0.5A 1 2，故 B 正确；C．由理想变压器电流与匝数关系 可知原线圈中电流的有
U2 6V n2 I1 1
效值 I1=0.125A，故 C 错误；D．理想变压器没有能量损失，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则
原线圈的输入功率 P1=PL=3W，故 D 错误。
5． A 根据题意可知，气球缓慢上升的过程中，气体温度不变，则气体的内能不变，分子的平均动能不
变，气体的体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，由于气体的内能不变，则吸收的热量与气
体对外做的功相等。
6． C A．拍摄水面下的物体时，往往在镜头前加装一个偏振片以减少反射光（如水面反光），而非增加
透射光强度，故 A 错误；B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故
B 错误；C．增透膜通过光的干涉使反射光相消，增加透射光，故 C 正确；D．光纤通信是一种现代通信
手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的，故 D 错误。
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7． B B．由图可知，Hα的频率小于 Hβ的频率，可知 Hα对应的光子能量小于 Hβ对应的光子能量，则
h
Hα是由 n=3 能级向 n=2 能级跃迁产生的，故 B 正确；A．根据光子动量表达式 p ，由于 Hα的波长

大，则 Hα的光子动量小于 Hβ的光子动量，故 A 错误；C．氢原子从基态跃迁到激发态至少需要能量
E ( 3.40)eV ( 13.60)eV 10.2eV而 Hβ是由 n=4 向 n=2 能级跃迁产生的，由于E E E E4 2 2 1
故 Hβ的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态，故 C 错误；D．Hα的频率小，波长大，根据公式
l
x ，可知 Hα的干涉条纹间距大于 Hβ的干涉条纹间距，故 D 错误。
d
8． ABD ABC．根据爱因斯坦光电效应方程可得Ek h W0 h h 0 h( 0)由图（a）横轴截距可
知金属钠的极限频率为 0 5.53 10
14 Hz；由纵轴截距可知金属钠的逸出功约为W0 2.29eV；逸出的光电
子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，但不是正比关系，故 AB 正确，C 错误；D．若用氢原子从
n 4能级跃迁到n 2能级时辐射的光照射金属钠，辐射出的光子能量 E E4 E2 2.55eV W0 2.29eV
可知有光电子逸出，故 D 正确。
9． AC A．根据变轨原理，航天器在 P 点要减速才能进入轨道Ⅱ，故 A 正确；B．题图可知轨道Ⅱ的半
a3
长轴小于轨道Ⅰ的半长轴，根据开普勒第三定律 k 可知航天器在轨道Ⅱ的周期比在轨道Ⅰ的周期小，
T 2
GMm GM
故 B 错误；C．根据 ma 解得a 可知 r 越大，a2 越小，故航天器在 Q 点的加速度大于在 P 点的r r2
加速度，故 C 正确；D．根据开普勒第二定律可知从道Ⅱ上的 Q 点到 P 点，航天器减速运动，故航天器在
轨道Ⅱ上的 Q 点的速度大于其在 P 点的速度，故 D 错误。
10． AD A．由题意可知，A→B 过程中，封闭气体的温度不变，则分子的平均动能不变，故 A 正确；
p
B．由图可知，B→C 过程，封闭气体的体积不变，即外界对气体做功为零；根据 C 可知，气体压强减
T
小，温度降低，即气体的内能减小，根据热力学第一定律ΔU W Q 可知Q 0即封闭气体向外界放热，
故 B 错误；C．C→D 过程，封闭气体的压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，大小为
W 0.5p0ΔV p0V0，故 C 错误；D．根据 p V 图线与横轴所围成的面积表示做功可知，若 A→B 过程气
体压强随体积增大而均匀减小，则封闭气体在一次循环过程中对外界做的功大小为
1
W 3p0 p0 2V0 W 3p0V0 而实际 A→B 过程气体对外界做功要小，所以封闭气体在一次循环过程中
2
对外界做的功小于3p0V0 ，故 D 正确。
1 3R 15 3r
11. (1)
I E E
(2) 0.110 9.09
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(3) 见解析图 1.0/0.96/0.97/0.98/0.99/1.01/1.02/1.03/1.04 6.0/5.9/6.1
(4) 3.0/2.9/3.1 1.0/0.7/0.8/0.9/1.1/1.2/1.3
IR
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有E A I R R0 r IRA
R1
1 3 15 3r
代入数据化简得 R
I E E
（2）[1][2]由图(b)可知电流表每小格表示 4 mA，因此电流表读数为 I 110mA 0.110A
1 1
所以 9.09A
I
（3）[1]在坐标纸上描点作图，画出一条倾斜直线，如图所示
12.8 6.0 -1 -1 -1 -1
[2][3]根据上图可得出直线的斜率为 k A Ω 1.0A Ω
6.8
截距b 6.0A 1
1 1 1 3 15 3r
（4）[1][2]由 R图像以及 与 R 的关系式 R
I I I E E
3
可得直线的斜率 k 1.0A
-1 Ω-1
E
解得E 3.0V
15 3r
b 6.0A 1纵轴截距
E
解得 r 1.0Ω
12. (1)B (2)0.71 (3)1.0
2
D
(4) d v D 偏大或 d 偏小（或者是水流速度的测量值偏大，即测量 h 偏小或 L 偏大。）
2
【详解】（1）因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间
越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以 x2 x1 x3 x2
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因为平抛运动的过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，则 E1 E2 E3
故选 B。
（2）图乙可知该游标卡尺精度为 0.1mm，则读数7mm+0.1mm 1=7.1mm=0.71cm
1 2
（3）根据平抛运动规律，竖直方向有h 0.4410m gt
2
水平方向有L 0.3m vt
联立解得水流的平抛初速度v 1.0m/s
2
D
（4）[1]该抽水器的流量 Q 的表达式Q Sv d v
2
[2]若根据测得的流量算出装满一杯水需要的时间总是比实际需要的时间短，说明流量的测量值偏大，根据
2
D
Q d v
2
可知可能是 D 偏大或 d 偏小（或者是水流速度的测量值偏大，即测量 h 偏小或 L 偏大。）
1 2FR 1 FL
13. (1) (2) Fv0 (3) Ek
L v0 2 2
【详解】（1）工字形框架匀速进入磁场的过程中，b 棒切割磁感线产生的感应电动势E BLv0
E
根据闭合回路欧姆定律可知，回路中的电流 I
2R
b 棒受到的安培力FA BIL
根据受力平衡有F FA
1 2FR
解得B
L v0
2
（2）工字形框架进入磁场的过程中，b 棒的电功率Pb I R
1
解得Pb Fv0
2
B2L2v
（3）由（1）知F 0
2R
设工字形框架恰好通过磁场右边界，以水平向右为正方向，工字形框架出磁场的过程，根据动量定理有
IA 0 2mv0
其中 IA BILt
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E
又 I ，E ， BL2
2R t
联立可得2mv
2
0 FL
1 2 2 FL
则工字形框架的动能Ek 2mv0 mv0
2 2
1 a2L
14． (1)W mv
2 fx (2) d (3)论证见解析， 2
2 a1 a2
1 2
【详解】（1）根据动能定理W fx mv
2
1 2
可得牵引力对飞机做的功W mv fx
2
v 2（2）加速过程，设起飞速度为 m ，根据速度位移关系vm 2a1d
2
减速过程，根据速度位移关系vm 2a2(L d)
a L
联立解得d
2
a1 a2
（3）在无风的情况下，飞机以速率 u 水平飞行时，相对飞机的气流速率也为 u，并且气流掠过机翼改变方
向，从而对机翼产生升力。根据升力公式，升力与气流的动量变化有关，根据动量定理F t p
p
可得F
t
又 p m v，m S v t
联立可得F S v2
又 v u
可知F u2
即 2
15．（1）30J；（2）1.24×105Pa；（3）72.4％
【详解】（1）由题意可知汽缸 b 的横截面积为
Sb 40cm
2
汽缸 b 的容积为
Vb 400cm
3
汽缸内气体的压强为
mg
p p 1.5 1050 Pa
Sb
前 10 次抽气过程中抽出气体的体积为
ΔV 10V0 200ml 200cm
3
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小于汽缸 b 的容积，活塞还没有达到卡腰处，故前 10 次抽气过程均为等压变化。前 10 次抽气过程中汽缸
b 中的活塞对气体做功
W pΔV 1.5 105 200 10 6 J 30J
（2）由题意得，a 汽缸的容积
Va 200cm
3
抽气 20 次后活塞恰达到卡腰处，汽缸内压强为
p 1.5 105 Pa
第 21 次抽气过程，根据玻意尔定律，有
pVa p21 Va V0
解得
10
p21 p
11
同理，第 22 次抽气过程，根据玻意尔定律，有
p21Va p22 Va V0
解得
2
10
p22 p 1.24 10
5 Pa
11
（3）由理想气体密度方程得
p p
22
22
整个抽气过程结束后剩余气体的质量与抽气体前气体的质量比
m 22 V 22 a
m Va Vb
故整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比为
m m22 100% 72.4%
m
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