廣東省深圳市2024-2025學(xué)年高二（下）期末物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.笊核與氤核在高溫高壓環(huán)境下反應(yīng)，生成氨核和一個(gè)中子或“+lH=1He+加。關(guān)于該反應(yīng)，下列說法

正確的是（）

A.該反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒

B,因發(fā)生質(zhì)量虧損，故反應(yīng)后質(zhì)量數(shù)小于反應(yīng)前

C.氫核的比結(jié)合能小于核的比結(jié)合能

D.該反應(yīng)屬于重核裂變，需吸收能量才能發(fā)生

2.動(dòng)能相同的笊核武"）與氤核（；H）垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場，關(guān)于笊核與氤核在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)說法正確

的是（）

A.周期之比為1:1B.速率之比為3:2

C.半徑之比為，D.動(dòng)量之比為2:3

3.關(guān)于香檳瓶被打開的瞬間瓶口附近突然出現(xiàn)一團(tuán)“白霧”的現(xiàn)象，下列說法正確的是（）

A.這是瓶內(nèi)香檳的擴(kuò)散現(xiàn)象

B.瓶內(nèi)氣體溫度升高，蒸發(fā)加劇形成的蒸汽

C.瓶內(nèi)氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，水蒸氣凝結(jié)為小水珠

D.瓶內(nèi)氣體對(duì)外做功等于從周圍環(huán)境吸收的熱量

4.開香檳的過程中，瓶中的氣體的體積0與溫度T的關(guān)系如圖所示，已知力、B狀態(tài)的氣體壓強(qiáng)分別為乙和

PB（氣體可視作理想氣體），下列說法正確的是（）

B.PAVA<PBVB

C.氣體分子間的作用力表現(xiàn)為斥力D.該曲線反映的是氣體發(fā)生等壓變化

5.根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氮離子（He+）的能級(jí)結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)He+從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)發(fā)生躍遷

時(shí)，發(fā)出的光子恰好能夠使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)。大量處于九=5激發(fā)態(tài)的氫離子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光

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中能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的共有（）

nHe+E(eV)

00---0

5-----------2.18

4-----------3.40

3-----------6.04

2-----------13.6

1-----------54.4

A.4種B.6種C.8種D.12種

6.光電倍增管是利用光電效應(yīng)將微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的器件。如圖所示，光照射光陰極時(shí)發(fā)射光電子,

光電子經(jīng)過打拿極間的電壓U加速后在下一級(jí)打拿極激發(fā)出更多電子。經(jīng)多級(jí)倍增后形成可檢測的電流。已

知光陰極材料的逸出功為Wo,入射光頻率為外元電荷為e,普朗克常量為h,若忽略電子間的相互作用，

下列說法正確的是（）

”拿極

出校再

A.僅增大入射光頻率，則檢測到的電流將增大

B.入射光頻率低于截止頻率，仍能產(chǎn)生光電流

C.電子到達(dá)第一個(gè)打拿極時(shí)的動(dòng)能一定等于hv-Wo+eU

D.光電子從光陰極表面逸出時(shí)的最大初動(dòng)能為/w-Wo

7.在學(xué)科節(jié)活動(dòng)中展示的“激光傳音”裝置如圖所示。將激光器通過數(shù)據(jù)線與音樂播放器相連，激光器根

據(jù)音樂的節(jié)奏發(fā)射激光，激光照射在光電管陰極K上產(chǎn)生光電子，光電子經(jīng)電場加速形成光電流，光電流經(jīng)

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過放大電路放大并驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器工作。以下關(guān)于該裝置說法中正確的是（）

A.圖中a端連接的是電源的正極B.揚(yáng)聲器發(fā)出聲音的頻率等于激光的頻率

C.聲音頻率大于光電管截止頻率才能工作D.變阻器滑片向右移動(dòng)輸出聲音一定增大

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

8.科研團(tuán)隊(duì)在極端條件（近絕對(duì)零度，磁場為地磁10萬倍）下研究量子材料。此時(shí)需考慮導(dǎo)線形狀對(duì)安培力

的影響。如圖所示，一個(gè)半徑為R的300。圓弧形超導(dǎo)線通有逆時(shí)針方向電流/,超導(dǎo)線置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

的勻強(qiáng)磁場中，超導(dǎo)線所在平面與磁場方向垂直，若超導(dǎo)線中非常小的一段4受到的安培力為/凡整段超

導(dǎo)線受到安培力為F,下列說法正確的有（）

B.F=半4尸

C.4F方向指向圓弧的圓心D.4F方向始終與尸方向相同

9.電吉他的“聲電轉(zhuǎn)化”原理如圖所示，金屬琴弦被磁體磁化，通過琴弦振動(dòng)，使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。

某次撥動(dòng)琴弦后，琴弦振動(dòng)頻率為八方向與紙面垂直，振幅逐漸減小。已知單匝線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢最大值

為E0,線圈匝數(shù)為N。下列說法正確的有（）

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A.產(chǎn)生感應(yīng)電流頻率為/

B.感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為苧NE°

C.線圈的磁通量達(dá)到最大時(shí)，感應(yīng)電流也達(dá)到最大

D.琴弦靠近線圈時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流方向從c到d

10.電磁血流量計(jì)可利用血管中存在的大量帶電離子測量血流量Q（單位時(shí)間流過血管橫截面的血液體積）。

儀器提供大小恒定足夠?qū)挼膭驈?qiáng)磁場B,方向垂直血管直徑尤以及血液流速"，如圖所示。血管直徑為d,測

得a、b間的電壓為U。已知血管橫截面均可視作標(biāo)準(zhǔn)圓，忽略重力影響，下列說法正確的有（）

A.a點(diǎn)比b點(diǎn)電勢高

B.血液的流速v=點(diǎn)

Ba

C.若血液中帶電離子濃度變大，其他條件不變，電壓U變大

D.Q相同時(shí)，血管橫截面積堵塞20%,則電壓U為原來的1.25倍

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。

11.某實(shí)驗(yàn)小組用可拆變壓器做“探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

橫梁

（1）保持輸入電壓以及原線圈的匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)，研究輸出電壓跟原副線圈匝數(shù)比的關(guān)系，該過

程主要運(yùn)用的科學(xué)方法是;

（2）以下給出的器材中，本實(shí)驗(yàn)可能需要用到的有（填選項(xiàng)前的字母）

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A,電池B.學(xué)生電源C.直流電壓表D.多用電表

(3)為研究變壓器橫梁的作用，把沒有安裝橫梁跟安裝了橫梁的變壓器進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表所示。請(qǐng)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析橫梁在其中起到的作用：o

九1匝九2匝U1

沒有橫梁1002004.00V4.68K

裝上橫梁1002004.00V7.99V

12.某物理實(shí)驗(yàn)小組用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究溫度不變的情況下氣體的體積與壓強(qiáng)的關(guān)系。裝置主要由帶

刻度的玻璃圓筒、活塞、托盤和祛碼組成。用天平測量活塞的質(zhì)量僅1，祛碼盤的質(zhì)量為根2，以及單個(gè)祛碼

的質(zhì)量瓶0。查閱當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭以及大氣壓強(qiáng)Po。

蛹盤

II,i?IJi,1,1,lii??I?HIJ

i,rfr,ilTlTlrlrrl'i

01234567890

甲乙

(1)用游標(biāo)卡尺測量圓筒的內(nèi)徑，如圖甲所示，則其內(nèi)徑為cm.

(2)把活塞插入圓筒，在圓筒中封閉一定質(zhì)量空氣，并在活塞上端安裝祛碼盤，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，讀取氣

體的體積V。=機(jī)葭如圖乙所示)，計(jì)算此時(shí)氣體的壓強(qiáng)P。在祛碼盤上增加祛碼，記錄氣體相應(yīng)的體積

及壓強(qiáng)。當(dāng)祛碼盤中有n個(gè)祛碼時(shí)圓筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)pn=0(用題中提供的物理符號(hào)表示)

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出U-1/P圖像如圖丙。圖中氣體體積為匕，匕時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度分別為和、T2,則可以

判斷和72(選填“>"、或“=")。下列操作中可能造成該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有。

4操作時(shí)長時(shí)間用手緊握玻璃圓筒；

2.為防止氣體與外界進(jìn)行熱交換采用絕熱材料包裹玻璃圓筒；

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C在活塞上涂上潤滑油，保持玻璃圓筒的氣密性良好。

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共38分。

13.用于精準(zhǔn)調(diào)控氣體的狀態(tài)的力/智能氣室系統(tǒng)示意圖如圖所示。氣缸4和B通過帶有智能閥門的細(xì)管連通，

氣缸力內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸8帶有輕質(zhì)活塞，活塞右側(cè)與大氣連通。初始時(shí)，閥門關(guān)閉，活塞靜

置于氣缸B最左端，氣缸4中氣體壓強(qiáng)為lOPo，溫度為27。3體積為1.0L現(xiàn)通過4系統(tǒng)控制閥門，使氣

體通過閥門并推動(dòng)活塞緩慢向右移動(dòng)，直至氣室內(nèi)氣體與大氣平衡，此時(shí)鎖定活塞。整個(gè)過程中氣體體積

增大了=8.03氣體吸收熱量a=547/,已知活塞與氣缸間的相互作用和細(xì)管體積均忽略不計(jì)，大氣壓

(1)活塞被鎖定時(shí)，氣室內(nèi)氣體的溫度；

(2)活塞被鎖定后，氣室內(nèi)的智能溫控裝置將氣體溫度恢復(fù)到27。。氣體吸收的熱量。

14.某粒子控制裝置的示意圖如圖甲所示，在。孫平面內(nèi)存在垂直平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁

場以及豎直方向的交變電場，電場強(qiáng)度E與t的關(guān)系如圖乙所示，其中豎直向上為正方向，%和To均未知。

一質(zhì)量為小、電荷量為q的帶電粒子在t=0時(shí)，從。點(diǎn)沿乂軸正方向水平入射，在。?;70時(shí)，帶電粒子做勻

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速圓周運(yùn)動(dòng);在與加?To時(shí)，帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為9。求

XAXXX

B

XXXX

X詔XX

q

XXXX

甲

(1)帶電粒子電性以及E。的大?。?/p>

(2)帶電粒子的入射速度%以及交變電場周期To的大??；

15.磁懸浮物流軌道系統(tǒng)是通過磁場實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸小車驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)的運(yùn)輸技術(shù)，其示意圖(俯視圖)如圖所示。運(yùn)

輸小車底部裝有匝數(shù)為N、總電阻為a、邊長為L的正方形封閉線圈。小車靜置于足夠長的光滑軌道上，軌

道寬度略大于上某次測試時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8°,長度為L的驅(qū)動(dòng)磁場以速度％從左向右勻速穿過整個(gè)線圈。

運(yùn)輸小車因此獲得一定速度，此后小車勻速直線運(yùn)動(dòng)直到進(jìn)入制動(dòng)磁場。制動(dòng)磁場區(qū)域長度為d,磁感應(yīng)強(qiáng)

度為28。。已知運(yùn)輸小車(包括線圈)質(zhì)量為根，驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)磁場均為勻強(qiáng)磁場，方向均垂直線框所在平面向

下，磁場區(qū)域?qū)挾扰c軌道寬度重合。求

(1)驅(qū)動(dòng)磁場進(jìn)入線圈時(shí)小車的加速度大小以及線圈中感應(yīng)電流的方向;

(2)驅(qū)動(dòng)磁場進(jìn)入線圈到完全覆蓋線圈，線圈中流過的電荷量q;

(3)線圈穿過制動(dòng)磁場區(qū)域后的速度大小"與磁場長度d的關(guān)系。

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答案和解析

1.【答案】A

【解析】核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，/正確;質(zhì)量虧損是指反應(yīng)后質(zhì)量減少，質(zhì)量數(shù)依然守恒，2錯(cuò)

誤;該反應(yīng)屬于輕核聚變反應(yīng)，放出能量，比結(jié)合能增大，。錯(cuò)誤;該核反應(yīng)屬于聚變而非裂變，。錯(cuò)誤。

2.【答案】C

【解析】進(jìn)入磁場的笊核和能量之比為2:3,電荷量之比為1:1,動(dòng)能相同，則速率之比為，動(dòng)量之

比為2，W:372=，豆.在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的粒子滿足=噂，R/,則半徑之比即為動(dòng)量之比

72:.故選C.

3.【答案】C

【解析】瓶口的“白霧”是瓶內(nèi)氣體液化形成的小水滴。瓶內(nèi)氣體在開瓶瞬間膨脹，來不及發(fā)生熱交換，

是近似的絕熱過程。由熱力學(xué)第一定律/U=Q+W,絕熱膨脹過程Q=0,氣體對(duì)外做功勿＜0,故內(nèi)能減

小，溫度降低。選C。

4.【答案】B

【解析】開瓶過程氣體體積增大，壓強(qiáng)減小，溫度降低，故8狀態(tài)為開瓶前，4狀態(tài)為開瓶后，故乙＜PB，

/錯(cuò)誤;由理想氣體狀態(tài)方程^=C,TA＜TB,故以唳＜PB%，8正確;氣體分子間距很大，分子間作用力

幾乎為零，C錯(cuò)誤;整個(gè)過程壓強(qiáng)發(fā)生變化，非等壓變化，。錯(cuò)誤。

5.【答案】B

【解析】He+從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)發(fā)生躍遷放出的光子能量為13.6eV-3.4eV=10.2eV,若要使金屬

發(fā)生光電效應(yīng)，光子能量需大于該能量。大量處于n=5激發(fā)態(tài)的氮離子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子中，有

n—5到71=1,n—4至Un—1,n—3至舊=1,n—2至ijn=1,n—5至！Jn=2,n—4至tin=2,一共6

種，選3.

6.【答案】D

【解析】光電效應(yīng)檢測到的電流大小取決于光子數(shù)，與頻率無直接關(guān)系，/錯(cuò)誤;入射光頻率低于截止頻率

將不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，B錯(cuò)誤;根據(jù)光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動(dòng)能穌機(jī)=/w-w。，而非一定等于，故

C錯(cuò)誤，D正確。

7.【答案】A

【解析】由電路圖和題意分析裝置原理可知，若要有效利用光照強(qiáng)弱控制光電流大小，a端連接的是電源的

正極，使光電流接近或達(dá)到飽和電流效果最好，/正確;激光的頻率只會(huì)影響光電子的最大初動(dòng)能，不會(huì)影

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響電流，故發(fā)出的聲音頻率與激光的頻率無關(guān)，2錯(cuò)誤;激光的頻率大于截止頻率才能工作，C錯(cuò)誤;變阻器

向右移動(dòng)可增大正向電壓，但如果電流已達(dá)飽和，則電流也不會(huì)增大，。錯(cuò)誤。

8.【答案】AC

【解析】計(jì)算安培力應(yīng)使用首尾相連的有效長度，/正確，8錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則，非常小一段電流元的安

培力指向圓心，F(xiàn)為整段導(dǎo)線所受安培力的合力，C正確，。錯(cuò)誤。

9.【答案】AD

【解析】根據(jù)交流電的特性，振動(dòng)頻率與感應(yīng)電流頻率相同，且磁通量最大時(shí)，磁通變化率最小，/正確，

C錯(cuò)誤;由于題目并沒有說明產(chǎn)生的電流是正（余）弦式交流電，加上題干說明電流逐漸減弱，每匝線圈距離

磁體遠(yuǎn)近不同，產(chǎn)生的交變電流強(qiáng)弱也不同，因此計(jì)算有效值時(shí)不能直接套用公式，3錯(cuò)誤;琴弦靠近線圈

時(shí)，線圈向右的磁通量增大根據(jù)楞次定律，電流從c到d（注意，選項(xiàng)中間的是線圈中的電流方向，如果問的

是流過放大器的電流方向則為從d到c）,D正確。

10.【答案】AB

【解析】根據(jù)左手定則，血液流動(dòng)時(shí)，正離子向上流動(dòng)，負(fù)離子向下流動(dòng)，a點(diǎn)比6點(diǎn)電勢高，/正確（不管

血液中流動(dòng)的是正離子、負(fù)離子還是兩者兼有，結(jié)果都是相同的）;血液中電場力與洛倫茲力平衡=

3正確;Q相同時(shí)，血管堵塞20%,即橫截面積減小為原來的0.8倍，d減小為原來的等倍，根據(jù)U=

Bvd,貝然變?yōu)樵瓉淼恼叮?。錯(cuò)誤;電壓U與帶電離子濃度無關(guān)，C錯(cuò)誤。

11.【答案】（1）控制變量法

（2）B、D

（3）變壓器橫梁用于形成閉合磁路，減少漏磁和磁阻，從而盡可能準(zhǔn)確得出變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的

關(guān)系。

12.【答案】⑴5.090

(2)52.5p+4（九啊+啊+加2

071D2

(3)<AB

B2

【解析】討論活塞的受力平衡PS=（7Hi+血2+九血0）0+P（）S,其中S=（7r-，可得

n4

4(m1+m+H7n0)g

2+Po

Pn=nD2

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程于=C,可知PU越大溫度越高，故71<72.

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4用手握住圓筒會(huì)使圓筒溫度升高

8使用絕熱材料，增加祛碼時(shí)壓縮氣體，對(duì)氣體做功，導(dǎo)致其內(nèi)能增加，溫度升高

C用潤滑油防止氣體泄露是正確的做法。

13.【答案】(1)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：衛(wèi)滬=皿產(chǎn)

其中％=1。3=(273+27)K=300K

解得：T=270K

(2)氣體的體積增大4U的過程中，由于輕質(zhì)活塞緩慢移動(dòng)，

因此外界對(duì)氣體做的功Wi=-Po/U

氣體從外界吸收了熱量Qo,根據(jù)熱力學(xué)第一定律，

氣體的內(nèi)能改變量=Wi+Qo

溫控裝置對(duì)氣體加熱，此過程體積不變，外界不對(duì)氣體做功，即：勿2=0

溫度恢復(fù)到初始溫度，由于內(nèi)能只與溫度有關(guān)，因此

根據(jù)熱力學(xué)第一定律，AU=W2+Q

可知吸收的熱量Q=253/

14.【答案】(1)在。?時(shí)，帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知洛倫茲力提供向心力，而電場力與重力平衡,

即=mg

解得：Eo=mg/qf以及帶電粒子帶正電

(2)在^TosTo時(shí)，電場力反向，而帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)，