【物理】重慶市主城區七校聯考2024-2025學年高二下學期期末考試試題（解析版）

2024-2025學年（下）期末考試高2026屆物理試題一、選擇題（共48分，其中1-8題每小題只有一個正確選項，每小題4分；9-12題每小題有多個正確選項，全部選對的每題得4分，未選全的得2分，有選錯的得0分）1.日常生活和科技中處處蘊含物理知識，下列說法正確的是（）A.雨后路面上的油膜形成彩色的條紋，是光的衍射現象B.筷子豎直插入裝有水的薄圓柱形玻璃杯中，筷子發生了側移是光的折射現象C.光導纖維利用了光的全反射原理，內芯采用光疏介質，外套采用光密介質D.正在鳴笛的火車向我們疾馳而來，我們聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比變小【答案】B【解析】A．油膜上的彩色條紋是由于光的薄膜干涉，而非衍射。當光在油膜上下表面反射后發生干涉，形成明暗相間的條紋。衍射是光繞過障礙物或小孔時的現象，故A錯誤；B．筷子插入水中因光的折射發生側移。光從水（光密介質）進入空氣（光疏介質）時，傳播方向改變，導致筷子看起來偏移實際位置，故B正確；C．光導纖維利用全反射原理，要求內芯為光密介質（折射率高），外套為光疏介質（折射率低）。若內芯為光疏介質，無法滿足全反射條件，故C錯誤；D．根據多普勒效應，當聲源靠近觀察者時，接收到的頻率高于波源頻率。火車靠近時，聽到的聲波頻率應增大，故D錯誤。故選B。2.下列說法正確的是（）A.水和酒精混合后總體積減小，說明分子間有空隙B.單晶體的所有物理性質都是各向異性的C.在毛細現象中，毛細管中的液面只能升高D.液體有表面張力，原因是液體表面分子間的平均距離比液體內部小【答案】A【解析】A．水和酒精混合后總體積減小，說明分子間有空隙，符合分子動理論中分子間存在間隙的結論，故A正確；B．單晶體的物理性質表現為各向異性，但不是所有物理性質都表現為各向異性，故B錯誤；C．毛細現象中液面可能升高也可能降低，故C錯誤；D．液體有表面張力，原因是液體表面分子間的平均距離比液體內部更大，故D錯誤。故選A。3.關于分子動理論，下列說法正確的是（）A.圖甲“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，應先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B.圖乙的擴散現象說明水分子和墨水分子相互吸引C.圖丙為分子力與分子間距的關系圖，分子間距從增大時，分子力先變大后變小D.圖丁為大量氣體分子熱運動的速率分布圖，曲線②對應的溫度較低【答案】C【解析】A．“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，應先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否則很難形成單分子油膜，故A錯誤；B．圖乙的擴散現象說明水分子和墨水分子不停地做無規則運動，故B錯誤；C．根據分子力與分子間距的關系圖，可知分子間距從增大時，分子力表現為引力，分子力先變大后變小，故C正確；D．由圖可知，②中速率大分子占據的比例較大，則說明②對應的平均動能較大，故②對應的溫度較高，即，故D錯誤。故選C。4.氫原子的能級圖如圖所示，如果大量氫原子處于能級的激發態，則下列說法正確的是（）A.這群氫原子輻射光子的最小能量為0.66eVB.處于能級的氫原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能電離C.這群氫原子只能輻射2種頻率的光子D.這群氫原子從能級躍遷到能級，輻射光子的波長最大【答案】A【解析】A．氫原子從能級躍遷至能級時，輻射光子的能量最小，最小為，故A正確；B．處于能級的氫原子具有的能量為，至少需吸收能量的光子才能電離，故B錯誤；C．這群氫原子只能輻射出光子的頻率種類為3+2+1=6種，故C錯誤；D．這群氫原子從能級躍遷到能級，輻射光子的能量最大，由公式，可知波長最短，故D錯誤。故選A。5.如圖所示，在一根張緊的繩子上懸掛幾個擺球，可以用一個單擺（稱為“驅動擺”）驅動另外幾個單擺做受迫振動。下列說法中正確的是（）A.每個做受迫振動的單擺周期都不同B.某個單擺擺動過程中速度為0時，加速度也為0C.某個單擺擺動過程中多次通過同一位置時，速度和加速度都相同D.如果某個單擺的擺長等于驅動擺的擺長，則這個單擺的振幅最大【答案】D【解析】A．每個做受迫振動的單擺周期都相同，等于驅動擺的周期，故A錯誤；B．某個單擺擺動過程中速度為0時，擺球到達擺動的最高的，受擺線的拉力和重力作用，合力不為0，則加速度也不為0，故B錯誤；C．某個單擺擺動過程中多次通過同一位置時，加速度相同，速度大小相同，但方向可相同，也可相反，故C錯誤；D．只有擺長等于驅動擺的擺長時，固有周期相同，產生共振，則該單擺的振幅能夠達到最大，故D正確。故選D。6.如圖所示，單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，其轉動軸線OO′與磁感線垂直。已知勻強磁場的磁感應強度B=0.4T，線圈所圍面積S=0.5m2，轉速n=36r/min。若從中性面開始計時，則線圈中產生的感應電動勢的瞬時值表達式應為（）A.e=12πsin120t（V） B.e=0.24πsin1.2πt（V）C.e=0.04πsin0.4πt（V） D.e=0.4πcos2πt（V）【答案】B【解析】由題可知電動勢的最大值故感應電動勢的瞬時表達式為故選B。7.甲是小型交流發電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為理想交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向勻速轉動，產生的電動勢隨時間變化的圖像如圖乙所示。已知發電機線圈電阻為1Ω，外接一只阻值為10Ω的電阻，不計電路的其他電阻，則（）A.電流表的示數為B.線圈轉動的角速度為rad/sC.0.01s時線圈平面與磁場方向平行D.在線圈轉動一周過程中，外電阻發熱為0.8J【答案】D【解析】A．由乙圖可知，電動勢的有效值根據歐姆定律可知，電流表的示數，故A錯誤；B．由乙圖可知交流電的周期故線圈轉動的角速度為，故B錯誤；C．當時，線圈的電動勢為零，線圈位于中性面的位置，線圈平面與磁場方向垂直，故C錯誤；D．線圈發熱應用電流的有效值進行計算，則外電阻產生的熱量，故D正確。故選D。8.如圖所示斜面的傾角，一個匝數匝，邊長m的正方形線框被固定在斜面上（固定裝置圖中未畫出），、分別為與的中點。在區域內存在著垂直于斜面向下的勻強磁場，從時起，撤去固定線框的裝置，磁場的磁感應強度按的規律開始變化。已知線框質量，總電阻，線框與斜面間的動摩擦因數。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取，，。下面說法正確的是（）A.線框靜止不動時感應電動勢B.線框開始滑動之前所受摩擦力先減小后增大C.經過2s線框開始滑動D.線框開始滑動時的磁感應強度【答案】C【解析】A．由法拉第電磁感應定律知,故A錯誤；B．根據上述分析可知，線框中的感應電流由楞次定律可知，感應電流的方向為，線框受到的安培力沿斜面向上，時，磁感應強度安培力的大小為此時重力的下滑分力此時線框不受摩擦力，隨之B的增大，線框受到的安培力增大，根據平衡條件可得故線框開始滑動之前受到的摩擦力一直增大，故B錯誤；CD．根據閉合電路歐姆定律可以得到感應電流為當線圈開始滑動時，則有代入數據解得結合題意解得，故C正確，D錯誤。9.考古學家常常利用文物中“碳—14”的含量來測定其年份，“碳—14”測年法的依據如下：生物死亡后，其“碳—14”的含量大概每過5730年會減少到原來的一半。放射性元素的衰變方程為，下列說法正確的是（）A.核的中子數是7個B.衰變放出電子來自核外電子C.40個核經過2個半衰期后，一定還剩下10個D.的半衰期與所處的物理狀態或化學狀態無關【答案】AD【解析】A．由質量數和電荷數守恒可知，X的質量數為核電荷數其中子數為故A正確；B．衰變放出的電子來自核內中子轉化為質子時放出的電子，故B錯誤；C．半衰期是大量放射性元素統計規律，對單個或少數原子不適用，故C錯誤；D．元素原子核的半衰期是由元素本身決定的，與元素所處的物理狀態或化學狀態無關，因此的半衰期與所處的物理狀態或化學狀態無關，故D正確。故選AD。10.如圖，某同學做自感現象實驗時，連接電路如圖所示，其中L是自感系數較大、直流電阻不計的線圈，L1、L2是規格相同的燈泡，D是理想二極管，則（）A.閉合開關S，L1逐漸變亮，然后亮度不變B.閉合開關S，L1、L2都逐漸變亮，最后亮度相同C.斷開開關S，L1逐漸變暗至熄滅，L2變亮后再與L1同時熄滅D.斷開開關S，L1逐漸變暗至熄滅，L2一直不亮【答案】AC【解析】AB．閉合開關S，根據電流的方向可知，二極管D處于截止狀態，故L2不亮，自感線圈產生自感電動勢，阻礙L1中電流的變化，故L1逐漸變亮，最后穩定時亮度不變，故A正確，B錯誤；CD．斷開開關S，自感線圈產生自感電動勢，阻礙L1中電流的變化，故L1逐漸變暗至熄滅，另外自感線圈與L1、L2、二極管D組成閉合回路，自感線圈相當于電源對回路供電，流過二極管D的電流由左向右，二極管D處于導通狀態，故L2變亮后再與L1同時熄滅，故C正確，D錯誤。11.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態A到狀態B，再從狀態B到狀態C，最后從狀態C回到狀態A，已知氣體在狀態A的體積VA=2.0×10?3m3，從B到C過程中氣體對外做功800J。則（）A.氣體在狀態C時的體積為9.0×10?3m3B.氣體在狀態C時的體積為6.0×10?3m3C.氣體從A→B→C→A的整個過程中吸收的熱量為1200JD.氣體從A→B→C→A的整個過程中吸收的熱量為400J【答案】BD【解析】AB．氣體從狀態C回到狀態A，發生等壓變化可得解得氣體在狀態C時的體積為VC=6.0×10?3m3，故A錯誤，B正確；CD．氣體從A→B，根據查理定律可知氣體發生等容變化，則氣體從B→C，氣體膨脹對外做功，則外界對氣體做功氣體從C→A，氣體體積減小，則外界對氣體做功全過程中初末狀態溫度相同，所以全過程根據熱力學第一定律ΔU=W+Q得吸收熱量Q=?W=400J，故C錯誤，D正確。故選BD。12.兩列機械波在同種介質中相向而行，、為兩列波的波源，以、連線和中垂線為軸建立如圖所示的坐標系，、的坐標如圖所示。時刻的波形如圖所示。已知兩機械波的傳播速度為5m/s，下列判斷正確的是（）A.兩波源、的起振方向相同B.經過足夠長的時間，的點振幅為45cmC.經過足夠長時間，除、點外、之間有9個振動加強點D.再經過1.6s，x=0的點振動經過的路程為105cm【答案】BC【解析】A．波源的起振方向與波的最前沿質點的起振方向相同，由波的傳播方向可知，波源、產生的兩列波的最前沿質點的起振方向分別為沿y軸負方向和沿y軸正方向，故兩波源、的起振方向相反，故A錯誤；B．時刻兩波源均位于平衡位置且振動方向相同，即兩波源振動步調相同，的點到、兩點的距離相等，故該點為振動加強點，振幅等于兩列波的振幅之和，即，故B正確；C．除、點外、之間的振動加強點滿足即其中n=0，1，2，3…，當時，當時，當時，當時，當時，故經過足夠長時間，除、點外、之間有9個振動加強點，故C正確；D．兩列波的周期為兩列波都傳播到處所需時間為，此時波源Q產生的波已經傳播到該位置半個周期，此前的點通過的路程為此后的點振幅為，再經過，即，的點通過的路程為故再經過1.6s，x=0的點振動經過的路程為，故D錯誤。故選BC。二、非選擇題（本題共6個小題，共52分）13.在“用雙縫干涉測光的波長實驗”中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距的雙縫屏。從儀器注明的規格可知，毛玻璃屏與雙縫屏間的距離。接通電源使光源正常工作，發出白光。（1）已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標尺）上有20分度。某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，使分劃板的中心刻度線與某條紋A中心對齊，如圖1所示，此時測量頭上主尺和副尺的示數情況如圖2所示，該示數為__________mm；（2）接著再轉動手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊，測得A到B條紋間的距離為9.60mm。利用上述測量結果，經計算可得經濾光片射向雙縫的色光的波長__________m。【答案】（1）31.25（2）【解析】（1）主尺讀數為，游標尺第5格與主尺某條刻度線對齊，故讀數為（2）A、B之間的距離為6條明紋的間距，故條紋間距為根據解得14.用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。（1）先用刻度尺測得擺線長為L0，再用螺旋測微器測量擺球直徑，測得擺球的直徑D，則單擺擺長L=_______（用題中所給字母D、L0表示）。（2）下列關于本實驗的操作中正確的是_______（選填選項前的字母）。A.擺球盡量選擇質量大些、體積小些的B.擺線要選擇細些、長些、彈性好的細線C.把擺球從平衡位置拉開一個很小角度釋放，使之做簡諧運動D.在擺球經過最高點位置時開始計時（3）乙同學多次改變單擺的擺長L并測得相應的周期T，他根據測量數據畫出了如圖乙所示的圖像。則橫坐標所代表的物理量應為__________（選填“L2”“L”或“”）。（4）乙同學測得的重力加速度數值小于當地的重力加速度的實際值，造成這一情況的原因可能是（）A.實驗中采用的秒表比正常秒表偏快B.開始計時時，過早按下停表C.測量周期時，誤將擺球（n?1）次全振動的時間記為n次全振動的時間D.測量擺長時從懸點到小球下端邊緣的距離為擺長【答案】（1）（2）AC（3）L（4）AB【解析】（1）擺線長度與擺球半徑之和是單擺擺長，故單擺擺長（2）A．為減小空氣阻力的影響，擺球盡量選擇質量大些、體積小些的，故A正確；B．擺線要選擇細些、長些、沒有彈性的細線，故B錯誤；C．單擺在小擺角，即擺角小于5°時的運動是簡諧運動，把擺球從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動，故C正確；D．為減小實驗誤差，在擺球經過最低點位置時開始計時，故D錯誤。故選AC。（3）由單擺周期公式解得可知T2與L成正比，則橫坐標表示L。（4）A．由單擺周期公式解得實驗中采用的秒表比正常秒表偏快，所測周期T偏大，所測重力加速度g偏小，故A正確；B．開始計時時，過早按下停表，所測周期T偏大，所測g偏小，故B正確；C．測量周期時，誤將擺球（n?1）次全振動的時間記為n次全振動的時間，所測周期T偏小，g偏大，故C錯誤；D．測量擺長時從懸點到小球下端邊緣的距離為擺長，所測擺長L偏大，所測g偏大，故D錯誤。故選AB。15.寶石外觀光彩奪目，部分原因是由于其特殊的成品形狀可發生多種光學效應。如圖為某寶石的剖面圖，一條光線由邊從空氣射入寶石，入射角，折射角，寶石的對該光的折射率，該折射光線第一次射到邊，剛好發生全反射，最后從邊的B點射出，已知光線在寶石中的光程，真空中的光速為c，求：（1）折射角的正弦（2）角大小（3）該光線在寶石中的傳播時間【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）由折射定律解得（2）光在QS邊恰全反射，有可得（3）由折射率與光速的計算公式光線在寶石中的傳播時間為16.如圖所示，圓形線圈面積為0.4m2，匝數N=150匝，圓中磁感應強度B隨時間t的變化如圖所示，圓的電阻r=1Ω，框架電阻不計，電阻R1=4Ω，R2=4Ω，電容器電容C=10?6F，0時刻閉合開關。求：（1）穩定時流過圓的感應電流大小I；（2）電容器的帶電量q；（3）2s內在電阻R1上產生的熱量Q。【答案】（1）2A（2）4×10?6C（3）8J【解析】（1）根據法拉第電磁感應定律可得線圈中產生的感應電動勢為外電路中R1、R2并聯后的總電阻為流過圓的感應電流為（2）電容器極板間電壓為電容器帶電量為（3）流過電阻R1的電流2s內在電阻R1上產生的熱量為17.如圖所示，水平對置發動機的活塞對稱分布在曲軸兩側，在水平方向上左右運動，發動機安裝在汽車的中心線上，兩側活塞產生的影響相互抵消，可使車輛行駛更加平穩，同時節約能源、減少噪聲。右圖為左側汽缸（圓柱形）簡化示意圖。某次工廠測試某絕熱汽缸的耐壓性能，活塞橫截面積為S，汽缸長度4L，右端開口處固定兩擋片，開始時活塞底部到缸底的距離為L，內部密封一定質量的理想氣體，氣體溫度為27℃。已知大氣壓強為p0，活塞右側與連桿相連，與大氣相通，連桿對活塞始終有水平向左的恒定推力F=2p0S。現緩慢給氣體加熱后，活塞向右滑動，不計汽缸底部和活塞的厚度，不計一切摩擦。求：（1）當活塞底部距離缸底L時，氣體的壓強p1（2）氣體溫度達到1227℃時，氣體的壓強p2（3）在第（2）問條件下，如果此過程中氣體吸收的熱量為Q，求此過程中氣體內能的增加量【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）對活塞根據平衡條件得解得（2）加熱升溫過程始終是等壓變化，根據蓋?呂薩克定律，有解得活塞提前與汽缸右側擋板接觸根據理想氣體狀態方程得解得（3）氣體對外做功為氣體內能的增加量18.一位大學生在研究電磁感應問題時設計了如下實驗。實驗裝置如圖所示，水平放置的金屬軌道FMNZZ′N′M′F′，FM與F′M′平行，相距L=1m，NZ與N′Z′平行，相距3L=3m，軌道間區域被邊界NN′、PP′和QQ′分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個區域，其中I、Ⅱ、Ⅳ處于豎直向下的勻強磁場中，Ⅲ處于水平向左的磁場中，磁場磁感應強度的大小均為B=2T。軌道上放置著AB、CD兩根金屬棒，位置如圖所示。兩金屬棒質量均為m=1kg，電阻均為3R=3Ω，其中AB棒在I區域運動時接入電路的有效電阻為R=1Ω。t=0時，AB棒有向右的初速度v0=10m/s，CD棒的速度為0（此后各運動過程，兩棒與導軌都始終垂直且接觸良好），在CD棒到達PP′時AB棒恰好到達MM′，且兩棒均已勻速。此后開始給AB棒一個外力，使AB棒在Ⅱ區域做勻加速運動，發現