湖南省长沙市岳麓区湖南师范大学附属中学2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题

湖南师大附中2024一2025学年度高二第二学期期未考试 物理参考答案 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C D B B C C 1.C【解析】由图可知从品-号到肥-言格好袁支了一丰，根据丰袁期的定义可知半亮期为T=182,d一6配.3d 115.1d 2.D【解析】由图可知波长为10cm,A错误：1=0时刻到1=1s的过程中，△=nT+子T,n=01.2,已知泼的网期 T>1s,则n只能取0，则T=专s:凌速为v=产=7.5cms,C错误：简谱横流沿着x轴正方向传播，根据同侧法可 知1=0时刻，质点M向下振动，D正确。 3B【解析】要使原来击中A点的同球能击中B点，由A=,可知网球运动时间变为原来的，巨倍，所以水平距高也 应变为原来的√2倍，即网球发球机应向左移动（√2一1）L。 4.B【解析】图2中虚线代表等势面，A错误：铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用，B正确、b两，点处的电场强度不 相同，因为方向不相同，C错误：距离内导体越远，电场强度越小，U<U。,所以、d间的电势差大于b、c间电势差的 两倍，D错误。故选B。 5.C【解析】木卫一、木卫二与木卫三的周期之比为1：2：4，根据开普勒第三定律可知，三者的轨道半径比为 1:诉：派。由公式一竿，可知三个卫里的线连度大小之比为1“√沿：行A,B错误根据g-可得，木 1 4xr 卫三表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为5：32，C正确：根据T一√CM进行计算，D错误。 6.C【解析】对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，受力如图， B B 若仅将电流强度I缓慢增大，安培力逐渐增大，则0逐渐增大，F、逐渐增大，A,B错误：对导体棒受力分析，受重力、 支持力和安培力，如图所示，安培力向右，根据左手定则，电流向内：沿垂直半径方向根据平衡条件可知F©os0 mgsi0,若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°过程，假设导体棒不动，则安培力在沿垂直半径方向的分力先增大后 减小，在沿半径向下的分力逐渐减小到零，后来沿半径方向向上的分力增大，所以日先增大再减小，F、逐渐减小，C 正确，D错误。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的 得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 题号 8 9 10 答案 AC AD BD BD 7.AC【解析】根据电磁波谱可知a光波长大于b光波长，根据条纹间距△x= 导入，可知a光产生的条纹间距较大，故A 正确：光波长大，频率小，故a光能量小，则a对应的能级差更小，故B错误：b光波长小，频率大，b光的過止电压更 大，故C正确：因为b光波长小，更不易产生明显的衍射现象，故D错误。 高二物理参考答案（附中版）一1 总D【保折音阳合开关S,斯开开关且箱入瑞的包压为U时，变压器原，制线图电压比受-是-是灯泡上。正 常发光有U制=U,故有U=U十U=9U,当断开开关S、闭合开关S,电路输入端的电压为U'时，变压器原、副 我图商瑞电压受-是-是为泡k正常发无有近=认战有U=U中U=,故：U1:1B维民两 种情况下流过灯泡的电流均为额定电流，即两种情况下输入端的电流都相等，根据P一UI可知输入功率之比 P:P=1:1,A正确；根据P=P十P+PR,P=P十P十P,解得P:PR=1：1.C错误：当闭合开关S、断 开开关S且龄入瑞的电压为U时，支压器原，制线图电流比号-费-名两灯泡正常发光有k=1,16十k=1 解得k=名，当新开开关5闲合开关5，电路输入瑞的电压为U时，支压器原、到践圈也流比片一-费一-日两女 泡正常发光有店=，=k十1，解得反=71，故会-日振据户=后RP,=R,解得货-酷D正确。 9BD【解析】根据图像可知，0.1~0.5m内，弹簧的形变量是0.4m,弹性势能为4小，根据E=2k,可得k= 50N/m,A错误：根据图像可知Ek=mg(h一x),可以解得起点离地高度h=1m,下降到最低点位移为x6=0.5m, 所以最低点的重力势能E。=mg(h。一x)=5J,从小球开始下落至最低点的过程中用能量守恒可得E减=Evw十 W,其中Ek减=10J一5J=5J,EN增=4J,解得W=1J,B正确：根据摩擦力做功可知W使一f解得f=2N,小 球下落到最低，点的过程中动能的最大值为a=0的时候，此时有k.十f=mg,解得x=0.16m,下落的高度x 0,26m,C错误：根据动能定理有mgx一fx-2kz=E,解得Em-l.44J,D正确。 10.BD【解析】两线框刚开始做匀速运动时，线图ABCD全部进入磁场，不受安培力，对线圈ABCD由平衡条件，轻绳 上的张力FT=2mg,A错误：系统匀速运动时，线图acd所受的安培力向下，对线圈abcd由平衡条件得F,=g十 及，解得一得，B正确：两线框等高时，线框ABCD的CD边，线摇d的d边均治好到磁场的下边界。由 能量守恒定律，两线柜从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热等于两个线圈的机械能的减小量Q一2mg× 2L一gX2L2×(2m+m)d.解得Q=2mgL,3下，C错误：线圈ad进磁场时，线框一直做匀速直线运动 运动：当线圈abcd全部进入磁场时，线围ABCD出磁场，安培力F。= =mg,方向向上，设绳子拉力为F,则 R 2ng一Fr'一F幸=2ma,F,'一mg=ma,计算可得a=0,同理可计算出线图abd出磁场时，加速度也为零。则线框 d的a小边全程匀速通过磁场，则b边通过礁场的时间是1斗-，D正确。 三、实验题（本大题共2小题，共16分） 11.(8分)(1)需要(1分)不需要(1分)小于(2分) (2)2.0(2分) （3)mg-m-M(2分) Mg 【解析】(1)实验中，为保证物块做匀变速运动或匀速运动，细绳必须与桌面平行：本实验的目的是测量动摩擦因数， 所以实验中不需要平衡摩擦力：由于托盘和砝码也具有加速度，实际上拉物块的拉力小于托盘和砝码的重力。 (2)根据题意可知纸带上相邻计数点时间间隔T=5×0.02s=0.1s,利用逐差法有a=丝，代入教据可得a≈ 2.0m/s2. (3)根据牛顿第二定律有mg一Mg=(m十MDa,解得4=m一m一M Mg 12.(8分，每空2分) (1)a端 一R (2U,72 UU: (3),(U-U) 高二物理参考答案（附中版）一2 【解析】(I)闭合开关S前，滑动变阻器的滑动触头位于端时，滑动变阻器阻值最大，电路中电流最小。 (2)S接1时，当电流表示数为0时，电流表和R不分压，电压表的示数U,=E: 另一方面由于S接2，当电压表示数为0时，电压表没有分流，即此时的电流表示数1，=，尺 U一R。 联立可得E=Ur= （③)S接2时，所测内阻为电源，R及电压表的整体的等效内阻，脚后十十尽联立可得电压表内组R, UU: 12(01-02)9 四、解答题(13题10分，14题14分，15题16分) 13.(10分)【解析】(1)初始时对活塞受力分析有p1S=pS十0.2p,S…1分 气体发生等温变化时AV=AV:,义由于p一积，可得么= …2分 当推力为F时，对活塞有归2S=S十F…1分 乒乓球刚好能浮起，说明浮力等于重力，即®gV=ng …1分 联立解得m=号AV … 1分 ②)》由第问可得，当A=哥A时，长兵球浮起 当体积V不变时，M干△M M …2分 解得△M:M=2:3… …2分 14.(14分)【解析】(1)A从开始到滑到圆孤最低，点间，根据机械能守恒 mg(R-Rc0s53°)=2m听，解得4=4m/s …1分 在最低点根据牛顿第二定律F一mg=m尺 .…1分 解得F=18N,方向竖直向上……1分 (2)A与B发生弹性碰撞，根据动量守恒mo=mUA十g …1分 根据动能守恤之m,听=之风，时十之m话 1分 联合解得=-2.4m/s.=1.6m/s …1分 (3)第一种情况，当传送带速度口小于口：时，B滑上传送带后先减速后匀速运动， 设B与传送带间的动摩擦因数为以，经过时间（后B与传送带共速 该段时间内B运动的位移为x=叶迎， 21 B与传送带的相对位移△x=一=， 2 1分 Q=g·△x#=2J 对B用动能定理可得-mk。一之m旷-之m听 1 ……1分 联立解得v=0.6m/s,另一解大于w舍去 1分 当A滑上传送带时，v小于，设经过时间2后A与传送带共速 该段时间内，A运动的位移为4=叶 2 A与传送带的相对位移公-一瑞=2…1分 A、B物块在传送带上做减速运动时的加速度相同，故，：(=（一）：(g一) 联合以上各式解得△x4:△xB=81:25 (求出△xA:△的表达式或者t2:t的表达式均可以得1分) 高二物理参考答案（附中版）一3 A物块因摩擦产生的热量Q'=mAg·△x 联合解得Q=162J…】分 第二种情况，当传送带速度)大于：时，B滑上传送带后先加速后匀速运动， 用上述相同思路可以解得=2.6m/s,另一解小于y线舍去。…1分 并解得Q'=0.02J… …1分 (分两种情况讨论，其中一种情况给按过程给分，另一种情况只看结果，分别计1分) 15.(16分)【解析】(1)离子通过速度选择器，故由力的平衡条件有gE=qB, 解得v=1.25X105m/51分 离子在加速电场中加速，由动能定理有U=之m 1分 联合解得U=需×10V=1.6X10V… 1分 (2)如图所示，设离子在AOy区域内的轨迹恰好与OA相切于M点，此时的圆心为 XX XX O,轨道半径为 ×x×x× 由几何关系有(OQ-rn)sin45°=r 1分 由牛顿第二定律有gB,=m 1分 r ×为 联合解得B,②十1=0.6T M 4 2分 45 所以离子要打在x轴上，首先要进入AOx区域，磁感应强度大小B,<0.6T。 如图所示，设离子从OA上的H点从AOx区域进入AOy区域，恰好与x轴相切于 N点，在两区城内轨迹圆的圆心分别为O和O,圆心角为0。 XXXK× 由B=m二，B=2B可设两区找内的轨迹圆半径分别为r和2r 01 x xxH ， 由几何关系可得2一n0=2rms,解得as0-号sm0=号 5 45 (3rsin8》+[2r-（1m-r）]=(3r）,解得r=6m…2分 B=m号，解得B=0.30T 1分 综上，要使离子能够打在x轴上，B的取值范围为(0.30T,0.60T)…1分 (3)B2=0.25T<0.3T,粒子不能打在x轴上 报据B,=m,解得r=1m 】分 离子将垂直OA边界从K点进入AOx区城 加上匀强电场E后，若离子刚好打在x轴上，速度大小，方向沿工轴正方向 由儿何关系可知，K点与x轴的距离为1二气m …1分 1 gEh=听-…1分 0B,1=9hB=m一m·2。 万”分 联合解得E-255X10V/m=2.7X10V/m 128 高二物理参考答案（附中版）一4湖南师大附中2024一2025学年度高二第二学期期未考试 物 理 时量：75分钟满分：100分 得分： 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四 个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1.医学治疗中常用放射性核素113n产生Y射线， m 1.0 而3In是由半衰期相对较长的3Sn衰变产生 23 阁 的。对于质量为mo的13Sn,经过时间t后剩余 1/3 的3Sn质量为m,其m一t图线如图所示。从图 m 067.3 182.4 t/d 中可以得到3Sn的半衰期为 斟 A.67.3d B.101.0d C.115.1d D.124.9d 北 2.如图所示，实线和虚线分别是沿着x轴正方 向传播的一列简谐横波在t=0时刻和t= 1s的波形图，已知波的周期T>1s,则下列 10 x/1 关于该列波说法正确的是 阳 A.波长为5cm B.波速为5cm/s C.周期为4s D.t=0时刻，质点M向下振动 3.如图所示，网球发球机在距离墙L处将网球以不同的水平速度射出打 到竖直墙上。已知墙上的O点与网球出射点等高，A、B分别为两个击 中点。忽略空气阻力，网球可看作质点，且OA=AB,保持水平速度不 变，要使原来击中A点的网球能击中B点，则网球发球机应沿水平方向 向左移动 880 网球发球桃 网球门孔 7777777777刀7777777777 A.√2L B.(2-1)L D 2 高二物理试题（附中版）第1页（共8页） 4.如图1所示，同轴电缆是广泛应用于网络通讯、电视广播等领域的信号 传输线，它由两个同心导体组成，内导体为铜制芯线，外导体为铝制网状 编织层，两者间由绝缘材料隔开。图2为同轴电缆横截面内静电场的等 势线与电场线的分布情况，相邻虚线同心圆间距相等，α、b、c、d四个点 均在实线与虚线的交点上，下列说法正确的是 绝缘介质 外导体 内导体 图1 刻2 A.图2中虚线代表电场线 B.铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用 C.a、b两点处的电场强度相同 D.a、d间的电势差为b、c间电势差的两倍 5.木星一共有79颗卫星，其中最大的4颗是1610年由伽利略·伽利雷发现 的，因此它们又被称为“伽利略卫星”，按照距离木星的距离依次是木卫 一、木卫二、木卫三和木卫四，它们的轨道呈圆形，其轨道平面几乎都和木 星的赤道面重合。其中木卫一、木卫二与木卫三的周期之比为1：2：4。 木卫三是太阳系中最大的卫星，其半径约为地球半径的气，其质量约为 地球质量的，其绕木星运动的轨道半径约为月球绕地球运动的轨道 半径的3倍。木星质量约为地球质量的320倍。以下说法正确的是 A.木卫一、木卫二、木卫三的轨道半径之比为1：√⑧：64 B.木卫一、木卫二、木卫三的线速度大小之比为16：4：1 C.木卫三表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为5：32 D.木卫三绕木星运动的公转周期与月球绕地球的公转周期之比为3√2：1 6.质量均匀分布的直导体棒放置于四分之一的光滑圆弧 轨道上，其截面如图所示。导体棒中通有电流强度大 小为I的电流，空间存在磁感应强度大小为B的匀强 磁场，磁场的方向竖直向上。导体棒平衡时，导体棒与 圆心的连线跟竖直方向的夹角为0(045°)，轨道与导 体棒的弹力为F。下列说法正确的是 A.若仅将电流强度I缓慢增大，则0逐渐减小 B.若仅将电流强度I缓慢增大，则F先增大再减小 C.若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，则0先增大再减小 D.若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，则F、逐渐增大 高二物理试题（附中版）第2页（共8页） 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四 个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分) 7.不同波长的电磁波具有不同的特性，在生产生活中具有不同的应用。α、 b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是 、a光 光 可见光 无线电波 波长n0 10 102 10 10-6 10-8 10o 0-e 长波中波短波 微波 红外线 紫外线 X射线 Y射线 A.若a、b两光分别作为同一双缝干涉实验装置的光源，a光产生的条纹 间距较大 B.若a、b两光都是由氢原子能级跃迁产生的，产生α对应的能级差更大 C.若α、b两光照射同一个光电管时都能发生光电效应，b光的遏止电压 更大 D.若α、b两光照射同一个狭缝，b光的衍射现象更明显 8.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比1：2=8：1，原线圈电路中 R,为定值电阻，副线圈电路中R为滑动变阻器，灯泡L、L2完全相同。 当闭合开关S、断开开关S且输入端的电压为U时，两灯泡均正常发 光：断开开关S、闭合开关S2,电路输入端的电压为U',调节滑动变阻器 使其接入电路的阻值为R时两灯泡也均正常发光，则前、后两种情况下 输人端 A.输入端的输入功率之比为1：1 B.输入端的电压之比为2：1 C.R。与R消耗功率之比为1：8 D.R-giRo 9.如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面，质量m=1kg的小 球在轻弹簧正上方某处静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定阻力。 以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为重力 势能零势能参考面，在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能E(、 弹簧的弹性势能E随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示， 弹簧始终在弹性限度范围内，已知在弹性限度内弹簧弹性势能与弹簧形 高二物理试题（附中版）第3页（共8页） 变量满足：Epv= 2kx,x为弹簧的形变量，重力加速度g=10m/s。以 下分析正确的是 0- E./J 10 00.1 0.5x/m 01 0.1 0.5 xl 7 A.弹簧的劲度系数k=25N/m B.小球在下落过程中克服阻力做的功为1J C.小球下落过程中，当x=0.3m时动能最大 D.小球下落过程中的最大动能为1.44J 10.如图所示，正方形导线框ABCD、bcd的电阻均为R,边长均为L,质量 分别为2m和，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方 形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为 2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。开始时导线 框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框abcd的上边到匀 强磁场的下边界的距离为L。现将系统由静止释放，当导线框ABCD 刚好全部进入磁场时，系统开始做匀速运动，不计摩擦的空气阻力，重 力加速度为g,则 2m ××××不 XX××X××××× XX3×××￥-兰×X里 ☐ A.两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力Fr=mg B.系统匀速运动的速度大小一器 mgR C.两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热Q=2gL 3mg2R2 4B4L+ D.导线框abcd的ab边通过磁场的时间1=2BL mgR 答题卡 题号 1 2 5 6 7 8 9 10 答案 高二物理试题（附中版）第4页（共8页） 三、实验题（本题共16分，其中第11题8分，第12题8分） 11.(8分)某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置，通过测量加速度，从而 测量物块与木板之间的动摩擦因数。 物.块打点计时器 定洲轮 细绢 长木板 纸带 (1)实验前， (填“需要”或“不需要”)调整定滑轮的角度使细线 与木板平行， (填“需要”或“不需要”)将长木板左侧垫高来 平衡摩擦力，如甲图所示，加速运动过程中，绳子中拉力 (填“大于”“等于”或“小于”)托盘和砝码的总重力。 (2)实验中获得的一条比较理想的纸带如图乙所示，相邻两计数点之间 还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则 此次实验物块运动的加速度大小α= m/s2(结果保留2位 有效数字)。 4.61 11.20 单位：m 19.81 30.42 乙 (3)为了测量物块和木板的动摩擦因数，该小组让木板水平放置，并用 天平测出了物块的质量M,托盘和砝码的总质量为。则物块与木 板间的动摩擦因数为 (用a、m、M、g等字母表示)。 12.(8分)在用伏安法测量一块电池的电动势E和内电阻r时，为消除系 统误差，实验小组设计了图甲的电路进行实验。图中保护电阻的阻值 为Ro,R为滑动变阻器： 分 丙 (1)闭合S前，R的滑动触头应滑到 (选填“a端”或“b端”)。 (2)将S2掷到位置“1”，闭合S后调节R的阻值，得到多组电压表和电 流表的值U、I,绘制出的U-I图线如图丙中的实线所示，图线的截 高二物理试题（附中版）第5页（共8页） 距分别为U1、I1。之后，将S2掷到位置“2”，同样闭合S后调节R 的阻值，绘制的U-I图线如图丙中的虚线所示，图线的截距分别为 U2、I2。则可知该电源电动势的真实值为 ,电源内阻的真 实值为 。(用测得量和已知量的符号表示) (3)进一步分析可知，电压表的内电阻为 。(用测得量和已知 量的符号表示) 四、解答题（本题共40分，其中第13题10分，第14题14分，第15题 16分) 13.(10分)如图，一竖直放置、密闭导热良好的汽缸上端开 口，汽缸内壁上有卡口a,下部有一个阀门K处于关闭 状态。内部充有理想气体，汽缸内放有一密封的乒乓 球，体积为V,(远小于汽缸体积)，初始时乒乓球静止于 汽缸底部。已知大气压强为，环境温度恒为T。,汽缸 内气体密度为，不计活塞质量和厚度，横截面积为S, 活塞与汽缸间的摩擦忽略不计，初始时活塞与卡口之间的作用力为 0.2S,重力加速度大小为g。 (1)现用力缓慢向下推动活塞，当力达到F=pS时，乒乓球恰好能浮 起，求乒乓球及其中气体的总质量： (2)撒去推力F,并打开阀门K,缓慢向缸内充入压强为、温度为T 的同种理想气体，直到乒乓球恰好能浮起，求充入气体的质量与汽 缸内原气体的质量之比。 高二物理试题（附中版）第6页（共8页） 14.(14分)足够长的传送带固定在竖直平面内，半径R=2m,圆心角0= 53°的圆弧轨道与平台平滑连接，平台与顺时针匀速转动的水平传送带 平滑连接，工件A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台与B发生弹性碰 撞，已知mA=1kg,B=4kg,A、B可视为质点，AB与传送带间的动 摩擦因数恒定，在传送带上运动的过程中，B物块因摩擦生热Q=2J, 忽略轨道及平台的摩擦，g=10m/s2,sin53°=0.8，cos53°=0.6。 B (1)求A滑到圆弧最低点时受到的支持力： (2)求A与B碰撞后各自的速度： (3)求传送带的速度以及A物块在传送带上运动的过程中因摩擦产生 的热量。 高二物理试题（附中版）第7页（共8页） 15.(16分)离子注入是芯片制造的一道重要工序，图为某离子注入示意 图，纸面内，一束质量m=3.2×1026kg、电荷量q=一1.6×1019C的 静止负离子（不计重力），经加速电场后，沿水平虚线PQ通过速度选择 器，从y轴上Q(0,1m)点垂直y轴射人xOy坐标系，经磁场、电场偏 转后射到x轴上，从而实现离子注入。速度选择器中，匀强磁场的方向 垂直纸面向里，磁感应强度B,=0.1T,匀强电场的方向沿y轴负方 向，场强E=1.25×105V/m。xOy坐标系内有一边界线AO,AOy区 域有方向垂直纸面向里，磁感应强度为B2的匀强磁场，AOx区域有方 向垂直纸面向外，磁感应强度为B3的匀强磁场，B2=2B(大小未知)， ∠AOy=45°（结果均保留2位有效数字，其中V2在最终的结果取1.4）。 离子源 B 加速电场 速度选器 (1)求加速电场的电压U; (2)要使离子能穿过磁场区域打到晶圆所在平面的x轴上，求磁感应强 度B2的取值范围； (3)若B2=0.25T,为了使粒子能够打在x轴上，可在AOx区域加上 平行于y轴沿y轴正方向的匀强电场E(图中未画出)，求E的最 小值。（不考虑离子在AOx区域和AOy区域内的反复运动） 高二物理试题（附中版）第8页（共8页）