資源簡介

遼寧省遼西重點高中 2024—2025學年度下學期高二期末考試
物理試題
考試時間：90分鐘 滿分：100分
注意事項：
1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
2．答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改動，
用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試題
卷上無效。
3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。
第Ⅰ卷 （選擇題 共 46分）
一、選擇題：（本題共 10小題，共 46分。在每小題給出的四個選項中，第 1~7題只有一項符
合題目要求，每小題 4分；第 8~10題有多項符合題目要求，每小題 6分，全部選對的得 6分，
選對但不全的得 3分，有選錯的得 0分。）
1．為推動電動汽車行業的發展，如何改善電池性能是十分重要的一個研究方向。其中鋰離子電池具有高能
量密度、使用壽命長、環境影響小等特點。電池的能量密度，通常指電池單位質量所能夠釋放的能量。電
池的能量密度用國際單位制的基本單位符號表述正確的是（ ）
A．J/kg B．W/kg C．m /s D．m /s
2．如圖，汽車以恒定功率在水平路面上勻速行駛，當保持原有功率由水平路面駛上斜坡路面后，速度逐漸
減小，設由路面造成的阻力大小恒定，則汽車在上坡過程中（ ）
A．牽引力增大，加速度增大
B．牽引力增大，機械能不變
C．加速度減小，機械能增加
D．牽引力減小，加速度減小
3．我國某汽車集團采用減小厚度、增加長度的結構創新方案推出了“刀片電池”，可以在同樣的空間內裝入
更多電池。一款車型裝配了 10塊“刀片電池”，每塊“刀片電池”的容量是 120A·h，輸出電壓為 48V，該車型
采用充電電壓為 300V的快充充電樁時，充電效率為 80%，充滿電需要的時間為 8h。已知該車型電動機額
定電壓為 48V，額定功率為 1.2kW，則下列說法不正確的是（ ）
A．電動機在額定電壓下工作時，額定電流為 25A
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B．刀片電池充滿電時能儲存 57600J的能
C．電池充滿電后最多能供電動機正常工作 48h
D．快充充電樁的平均充電電流為 30A
4．如圖所示，理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源 U，原、副線圈的匝數比為 4∶1，副線圈接一個規格
為“6V，3W”的燈泡。若燈泡正常發光，下列說法正確的是（ ）
A．原線圈輸入電壓的有效值為24 2V
B．副線圈中電流的有效值為 0.5A
C．原線圈中電流的有效值為 2A
D．原線圈的輸入功率為 12W
5．在恒溫容器內的水中，讓一個導熱良好的氣球緩慢上升。若氣球無漏氣，球內氣體（可視為理想氣體）
溫度不變，則氣球上升過程中，球內氣體（ ）
A．對外做功，內能不變 B．向外放熱，內能減少
C．分子的平均動能變小 D．吸收的熱量等于內能的增加量
6．下列有關光現象的說法正確的是（ ）
A．拍攝水面下的物體時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強度
B．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的偏振現象
C．光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現象
D．光纖通信是一種現代通信手段，它是利用光的衍射原理來傳遞信息的
7．我國太陽探測科學試驗衛星“羲和號”在國際上首次成功實現空間太陽 Hα波段光譜掃描成像。Hα和 Hβ是
氫原子分別由 n=3、n=4能級向 n=2能級躍遷產生的譜線（如圖），則下列說法正確的是（ ）
A．Hα的光子動量大于 Hβ的光子動量
B．Hα是由 n=3能級向 n=2能級躍遷產生的
C．Hβ的光子能使氫原子從基態躍遷到激發態
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D．用同一裝置做雙縫干涉實驗，Hβ的條紋間距比 Hα的大
8．用光照射金屬鈉時逸出的光電子的最大初動能 Ek隨入射光頻率 變化的圖像如圖（a）所示，氫原子的
能級圖如圖（b）所示。下列說法正確的是（ ）
A．金屬鈉的極限頻率為5.53 1014Hz
B．金屬鈉的逸出功約為 2.29eV
C．逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比
D．若用氫原子從n 4能級躍遷到 n 2能級時輻射的光照射金屬鈉，將有光電子逸出
9．航天器返回地球的過程需要進行軌道調整。如圖，航天器在軌道Ⅰ做勻速圓周運動，在 P點變軌后進入
橢圓軌道Ⅱ，Q是橢圓軌道的近地點。下列說法正確的是（ ）
A．航天器在 P點要減速才能進入軌道Ⅱ
B．航天器在軌道Ⅱ的周期比在軌道Ⅰ的周期大
C．航天器在 Q點的加速度大于在 P點的加速度
D．航天器在軌道Ⅱ上的 Q點的速度小于其在 P點的速度
10．一定質量的理想氣體的 P V圖像如圖所示，氣體狀態經歷 A→B→C→D→A完成一次循環，其中 AB
為反比例曲線，下列說法正確的有（ ）
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A．A→B過程，封閉氣體分子平均動能不變
B．B→C過程，封閉氣體從外界吸熱
C．C→D過程，封閉氣體對外界做的功為 P0V0
D．封閉氣體在一次循環過程中對外界做的功小于3P0V0
第Ⅱ卷 非選擇題
二、非選擇題（本題共 5小題，共 54分）
11. 利用如圖（a）所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：
待測電源，電阻箱 R（最大阻值 999.9 Ω），電阻 R0（阻值為 3.0 Ω），電阻 R1（阻值為 3.0 Ω），電流表A（量
程為 200 mA，內阻為 RA 6.0Ω），開關 S。
實驗步驟如下：
①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關 S；
②多次調節電阻箱，記下電流表的示數 I和電阻箱相應的阻值 R；
1 1
③以 為縱坐標，R為橫坐標，作 －R圖線（用直線擬合）；
I I
④求出直線的斜率 k和在縱軸上的截距 b。
回答下列問題：
1
(1)分別用 E和 r表示電源的電動勢和內阻，則 與 R的關系式為 。
I
(2)實驗得到的部分數據如下表所示，其中電阻 R＝3.0 Ω時，電流表的示數如圖（b）所示，讀出數據，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) － － －在圖（c）的坐標紙上描點并作圖 ，根據圖線求得斜率 k＝ A 1·Ω 1，截距 b＝ A 1。
(4)根據圖線求得電源電動勢 E＝ V，內阻 r＝ Ω。
12. 某小組研究平拋運動的實驗裝置示意如圖。小球每次都從斜槽的同一位置無初速度釋放，并從斜槽末端
水平飛出。改變水平板的高度，就改變了小球在板上落點的位置，從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學
設想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖 1、2、3的位置，且 1與 2的間距等于 2與 3的間距。
若三次實驗中，小球從跑出點到落點的水平位移依次是 x1，x2， x3，機械能的變化量依次為 E1， E2， E3 。
(1)若忽略空氣阻力的影響，則_____
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)做完上述試驗后，該小組發現可利用平拋運動規律測量某桶裝水電動抽水器（如圖甲）的流量 Q（單位
時間流出水的體積）。
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如圖乙，為了方便測量，取下不銹鋼出水管，用游標卡尺測量其外徑 D，讀數為 cm。
(3)測完外徑后，轉動出水管至出水口水平，接通電源，待水流穩定后，用米尺測出管口到落點的高度差
h 44.10cm和管口到落點的水平距離 L 30.00cm，已知重力加速度， g 9.8m/s2，則水流速度 v
m/s（保留兩位有效數字）。
(4)已知出水管管壁的厚度為 d，該抽水器的流量 Q的表達式為 （用物理量 D、d、v表示）。若根據
測得的流量算出裝滿一杯水需要的時間總是比實際需要的時間短，可能的原因是 （寫出一
種即可）。
13. 如圖所示，間距為 L的平行光滑導軌固定在絕緣水平面上，有部分導軌處在垂直于導軌平面的有界勻強
磁場中，磁場的邊界線與導軌垂直，磁場的寬度為 2L，質量均為m的金屬棒 a、b垂直導軌放置，用長為 L
的絕緣輕桿連接 a、b，構成一個工字形框架。給工字形框架一水平向右、大小為v0的初速度，并且當b棒
進入磁場時對工字形框架施加一水平恒力 F ，使得工字形框架保持勻速運動，當 a棒進入磁場后撤去力F 。
金屬棒運動過程中始終與導軌垂直并接觸良好， a、b棒接入電路的電阻均為 R，不計導軌的電阻。求：
(1)勻強磁場的磁感應強度大小 B；
(2)工字形框架進入磁場的過程中，b棒的電功率Pb；
(3)要保證工字形框架穿過磁場的右邊界，工字形框架的動能 Ek必須滿足的條件。
14．關于飛機的運動，研究下列問題。
(1)質量為 m的飛機在水平跑道上由靜止開始做加速直線運動，當位移為 x時速度為 v。在此過程中，飛機
受到的平均阻力為 f，求牽引力對飛機做的功 W。
(2)飛機準備起飛，在跑道起點由靜止開始做勻加速直線運動。跑道上存在這樣一個位置，飛機一旦超過該
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位置就不能放棄起飛，否則將會沖出跑道。已知跑道的長度為 L，飛機加速時加速度大小為 a1，減速時最大
加速度大小為 a2。求該位置距起點的距離 d。
(3)無風時，飛機以速率 u水平向前勻速飛行，相當于氣流以速率 u相對飛機向后運動。氣流掠過飛機機翼，
方向改變，沿機翼向后下方運動，如圖所示。請建立合理的物理模型，論證氣流對機翼豎直向上的作用力
大小 F與 u的關系滿足 F u ，并確定 的值。
15．如圖所示，豎直放置的卡腰式圓柱形汽缸由 a、b兩部分組成，兩部分高度均為 L 10cm，汽缸 a的橫
截面積 S 20cm2，汽缸 b的橫截面積是 a的 2倍，汽缸 a的下端裝有抽氣筒。汽缸 b中有光滑活塞（厚度
不計），活塞質量為m 20kg，活塞與汽缸間封閉性良好。初始狀態活塞恰好在汽缸 b的上端，現對汽缸進
5
行緩慢抽氣，共抽氣 22次，每次抽出氣體的體積均為V0 20ml。溫度保持不變，大氣壓強為 P0 1.0 10 Pa。
求：
（1）前 10次抽氣過程中汽缸 b中的活塞對氣體做的功；
（2）整個抽氣過程結束后，汽缸內氣體的壓強；
（3）整個抽氣過程結束后，抽出氣體的質量占抽氣前氣體質量的百分比。
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2024-2025 學年度下學期高二年級期末考試 物理
參考答案、提示及評分標準
1．C 能量密度的定義是能量（E）除以質量（m），其國際單位制單位為焦耳每千克（J/kg），但題目要求
用基本單位符號表示。焦耳（J）的導出單位為kg m2 /s2，因此能量密度的單位可表示為
kg m2 /s2
J/kg m2 /s2，故只有 C 正確。
kg
2． C AD．由于汽車以恒定功率行駛，所以根據公式 P=Fv 可知速度減小時，汽車的牽引力逐漸增大，
汽車的加速度方向沿坡向下，對汽車進行受力分析：汽車受到重力、牽引力、阻力 f，設斜坡與水平面的
夾角為 θ，由牛頓第二定律得mg sin f F ma隨 F 增大，加速度 a 逐漸減小，故 AD 錯誤；BC．在水
平路面上汽車勻速行駛，可得 f=F 在斜面上，F 增大，則 F>f，可知除了重力之外的其他力做功為正功，
則機械能增加，故 C 正確，B 錯誤。
P額 1.2 10
3
3． B A．額定電流為 I額 A 25A，故 A 正確；B．每塊刀片電池充滿電時儲能為
U額 48
E QU 120 60 60 48J=20736000J=5.76kW h=5760W h 總儲能10E 57600W h，故 B 錯誤；
10Q 10 120
C．電池充滿電后最多能供電動機正常工作時間為 t h=48h ，故 C 正確；
I額 25
10E 57600
D．由題意，電池總儲能10E U I t ，則平均充電電流為 I A 30A充 充 充 充 ，故 D 正 U t 80% 300 8
充 充
確。由于本題選擇錯誤選項，故選 B。
n1 U1 4
4． B A．根據題意，副線圈電壓的有效值為 6V，由理想變壓器電壓與匝數關系
n2 U2 1
可得原線圈輸入電壓的有效值 U1=24V，故 A 錯誤；B．燈泡正常發光，由 P=UI 得，副線圈中電流有效值
P 3W n I 4
為 I2
L 0.5A 1 2，故 B 正確；C．由理想變壓器電流與匝數關系 可知原線圈中電流的有
U2 6V n2 I1 1
效值 I1=0.125A，故 C 錯誤；D．理想變壓器沒有能量損失，原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，則
原線圈的輸入功率 P1=PL=3W，故 D 錯誤。
5． A 根據題意可知，氣球緩慢上升的過程中，氣體溫度不變，則氣體的內能不變，分子的平均動能不
變，氣體的體積變大，氣體對外做功，由熱力學第一定律可知，由于氣體的內能不變，則吸收的熱量與氣
體對外做的功相等。
6． C A．拍攝水面下的物體時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減少反射光（如水面反光），而非增加
透射光強度，故 A 錯誤；B．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現象，故
B 錯誤；C．增透膜通過光的干涉使反射光相消，增加透射光，故 C 正確；D．光纖通信是一種現代通信
手段，它是利用光的全反射原理來傳遞信息的，故 D 錯誤。
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7． B B．由圖可知，Hα的頻率小于 Hβ的頻率，可知 Hα對應的光子能量小于 Hβ對應的光子能量，則
h
Hα是由 n=3 能級向 n=2 能級躍遷產生的，故 B 正確；A．根據光子動量表達式 p ，由于 Hα的波長

大，則 Hα的光子動量小于 Hβ的光子動量，故 A 錯誤；C．氫原子從基態躍遷到激發態至少需要能量
E ( 3.40)eV ( 13.60)eV 10.2eV而 Hβ是由 n=4 向 n=2 能級躍遷產生的，由于E E E E4 2 2 1
故 Hβ的光子不能使氫原子從基態躍遷到激發態，故 C 錯誤；D．Hα的頻率小，波長大，根據公式
l
x ，可知 Hα的干涉條紋間距大于 Hβ的干涉條紋間距，故 D 錯誤。
d
8． ABD ABC．根據愛因斯坦光電效應方程可得Ek h W0 h h 0 h( 0)由圖（a）橫軸截距可
知金屬鈉的極限頻率為 0 5.53 10
14 Hz；由縱軸截距可知金屬鈉的逸出功約為W0 2.29eV；逸出的光電
子的最大初動能與入射光的頻率成線性關系，但不是正比關系，故 AB 正確，C 錯誤；D．若用氫原子從
n 4能級躍遷到n 2能級時輻射的光照射金屬鈉，輻射出的光子能量 E E4 E2 2.55eV W0 2.29eV
可知有光電子逸出，故 D 正確。
9． AC A．根據變軌原理，航天器在 P 點要減速才能進入軌道Ⅱ，故 A 正確；B．題圖可知軌道Ⅱ的半
a3
長軸小于軌道Ⅰ的半長軸，根據開普勒第三定律 k 可知航天器在軌道Ⅱ的周期比在軌道Ⅰ的周期小，
T 2
GMm GM
故 B 錯誤；C．根據 ma 解得a 可知 r 越大，a2 越小，故航天器在 Q 點的加速度大于在 P 點的r r2
加速度，故 C 正確；D．根據開普勒第二定律可知從道Ⅱ上的 Q 點到 P 點，航天器減速運動，故航天器在
軌道Ⅱ上的 Q 點的速度大于其在 P 點的速度，故 D 錯誤。
10． AD A．由題意可知，A→B 過程中，封閉氣體的溫度不變，則分子的平均動能不變，故 A 正確；
p
B．由圖可知，B→C 過程，封閉氣體的體積不變，即外界對氣體做功為零；根據 C 可知，氣體壓強減
T
小，溫度降低，即氣體的內能減小，根據熱力學第一定律ΔU W Q 可知Q 0即封閉氣體向外界放熱，
故 B 錯誤；C．C→D 過程，封閉氣體的壓強不變，體積減小，所以外界對氣體做功，大小為
W 0.5p0ΔV p0V0，故 C 錯誤；D．根據 p V 圖線與橫軸所圍成的面積表示做功可知，若 A→B 過程氣
體壓強隨體積增大而均勻減小，則封閉氣體在一次循環過程中對外界做的功大小為
1
W 3p0 p0 2V0 W 3p0V0 而實際 A→B 過程氣體對外界做功要小，所以封閉氣體在一次循環過程中
2
對外界做的功小于3p0V0 ，故 D 正確。
1 3R 15 3r
11. (1)
I E E
(2) 0.110 9.09
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(3) 見解析圖 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
【詳解】（1）根據閉合電路歐姆定律有E A I R R0 r IRA
R1
1 3 15 3r
代入數據化簡得 R
I E E
（2）[1][2]由圖(b)可知電流表每小格表示 4 mA，因此電流表讀數為 I 110mA 0.110A
1 1
所以 9.09A
I
（3）[1]在坐標紙上描點作圖，畫出一條傾斜直線，如圖所示
12.8 6.0 -1 -1 -1 -1
[2][3]根據上圖可得出直線的斜率為 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圖像以及 與 R 的關系式 R
I I I E E
3
可得直線的斜率 k 1.0A
-1 Ω-1
E
解得E 3.0V
15 3r
b 6.0A 1縱軸截距
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（或者是水流速度的測量值偏大，即測量 h 偏小或 L 偏大。）
2
【詳解】（1）因為平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，下落的速度越來越快，則下落相等位移的時間
越來越短，水平方向上做勻速直線運動，所以 x2 x1 x3 x2
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因為平拋運動的過程中，只有重力做功，所以機械能守恒，則 E1 E2 E3
故選 B。
（2）圖乙可知該游標卡尺精度為 0.1mm，則讀數7mm+0.1mm 1=7.1mm=0.71cm
1 2
（3）根據平拋運動規律，豎直方向有h 0.4410m gt
2
水平方向有L 0.3m vt
聯立解得水流的平拋初速度v 1.0m/s
2
D
（4）[1]該抽水器的流量 Q 的表達式Q Sv d v
2
[2]若根據測得的流量算出裝滿一杯水需要的時間總是比實際需要的時間短，說明流量的測量值偏大，根據
2
D
Q d v
2
可知可能是 D 偏大或 d 偏小（或者是水流速度的測量值偏大，即測量 h 偏小或 L 偏大。）
1 2FR 1 FL
13. (1) (2) Fv0 (3) Ek
L v0 2 2
【詳解】（1）工字形框架勻速進入磁場的過程中，b 棒切割磁感線產生的感應電動勢E BLv0
E
根據閉合回路歐姆定律可知，回路中的電流 I
2R
b 棒受到的安培力FA BIL
根據受力平衡有F FA
1 2FR
解得B
L v0
2
（2）工字形框架進入磁場的過程中，b 棒的電功率Pb I R
1
解得Pb Fv0
2
B2L2v
（3）由（1）知F 0
2R
設工字形框架恰好通過磁場右邊界，以水平向右為正方向，工字形框架出磁場的過程，根據動量定理有
IA 0 2mv0
其中 IA BILt
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E
又 I ，E ， BL2
2R t
聯立可得2mv
2
0 FL
1 2 2 FL
則工字形框架的動能Ek 2mv0 mv0
2 2
1 a2L
14． (1)W mv
2 fx (2) d (3)論證見解析， 2
2 a1 a2
1 2
【詳解】（1）根據動能定理W fx mv
2
1 2
可得牽引力對飛機做的功W mv fx
2
v 2（2）加速過程，設起飛速度為 m ，根據速度位移關系vm 2a1d
2
減速過程，根據速度位移關系vm 2a2(L d)
a L
聯立解得d
2
a1 a2
（3）在無風的情況下，飛機以速率 u 水平飛行時，相對飛機的氣流速率也為 u，并且氣流掠過機翼改變方
向，從而對機翼產生升力。根據升力公式，升力與氣流的動量變化有關，根據動量定理F t p
p
可得F
t
又 p m v，m S v t
聯立可得F S v2
又 v u
可知F u2
即 2
15．（1）30J；（2）1.24×105Pa；（3）72.4％
【詳解】（1）由題意可知汽缸 b 的橫截面積為
Sb 40cm
2
汽缸 b 的容積為
Vb 400cm
3
汽缸內氣體的壓強為
mg
p p 1.5 1050 Pa
Sb
前 10 次抽氣過程中抽出氣體的體積為
ΔV 10V0 200ml 200cm
3
第 5 頁/共 6 頁
小于汽缸 b 的容積，活塞還沒有達到卡腰處，故前 10 次抽氣過程均為等壓變化。前 10 次抽氣過程中汽缸
b 中的活塞對氣體做功
W pΔV 1.5 105 200 10 6 J 30J
（2）由題意得，a 汽缸的容積
Va 200cm
3
抽氣 20 次后活塞恰達到卡腰處，汽缸內壓強為
p 1.5 105 Pa
第 21 次抽氣過程，根據玻意爾定律，有
pVa p21 Va V0
解得
10
p21 p
11
同理，第 22 次抽氣過程，根據玻意爾定律，有
p21Va p22 Va V0
解得
2
10
p22 p 1.24 10
5 Pa
11
（3）由理想氣體密度方程得
p p
22
22
整個抽氣過程結束后剩余氣體的質量與抽氣體前氣體的質量比
m 22 V 22 a
m Va Vb
故整個抽氣過程結束后，抽出氣體的質量占抽氣前氣體質量的百分比為
m m22 100% 72.4%
m
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