河南省许昌市2024-2025学年高二下学期7月期末考试物理试题

0--0-- XCS2024一2025学年第二学期期未教学质量检测 高二物理 6 注意事项： 1.考试时间：75分钟，总分100分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、考号涂写在答题卡上。 存 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 中 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。用2B铅笔把所选答案涂在答题卡上。 1.中国科学院近代物理研究所科研团队首次成功合成新原子核A©。该原子核存在一种 衰变链，其中第1次由Ac衰变成原子核r,第2次由衰变成原子核7At。下 列说法正确的是 A.Fr原子核的比结合能比gAt原子核的比结合能大 B.100个Ac原子核经过一个半衰期后一定还剩余50个 C.Ac原子核发生衰变时需要从外界吸收能量 D.上述两次衰变均为α衰变 2.2025年3月7日，华东理工大学的研究团 队成功找到了延长钙钛矿太阳能电池寿 窗口 光束 -0.85 命的方法，其特点是成本低、更环保。图 -151 甲是该团队研究光电效应的电路图，光电 2 -3.40 管阴极K为钙金属，逸出功为3.2eV,图乙 是氢原子的能级图。下列说法正确的是 -13.60 A.若用大量处于n=2能级的氢原子发光 照射阴极K,一定能发生光电效应现象 B.若用大量处于n=3能级的氢原子发光照射阴极K,所有光子均能使阴极K发生光电 效应现象 C.在光照强度不变的条件下，滑片从左向右滑动过程中，电流表的示数一定一直增大 D.如果将甲图中的电源正负极交换接入电路，调节滑片，一定能使电流表示数为零 3.如图所示，MN为足够大光滑绝缘水平面，A、B是两个 A 关于MN对称的固定点电荷，带电量均为+Q,一个带负 Q 电的小球在水平面上P点开始运动，小球始终不离开 M 平面，O为A、B连线与平面的交点，不计小球的大小 则下列判断正确的是 B⊕ 高二物理第1页（共6页） A.由静止释放小球，此后小球的电势能将一直减小 B.由静止释放小球，此后小球的加速度将一直减小 C.在P点给小球一个初速度，此后小球的电势能可能保持不变 D,在P点给小球一个初速度，若小球经过O点，则小球可能做曲线运动 .如图所示，M、P、N为一条弹性轻绳上的三点，且MP=2PN=4m。1=0时刻，波源P开始 垂直于MW向上起振，振动规律为y=0.lsin(10mt)cm。此后，测得N点开始起振的时刻 为1=2.0s。下列说法正确的是 M P N A.该波的波长为0.5m B.该波在上述弹性轻绳上的传播速度为2m/s C.N点开始起振时方向向下 D.t=4.25s时刻质点M处在正向最大位移处 5.如图所示为半圆形玻璃砖的横截面，直径MN与水平面平行。由红、紫两种单色光组成 的细光束沿aM从MN边射入玻璃砖，入射角为B,进人玻璃砖后分成两束光分别经过玻 璃砖截面边界上的b、c两点，b、c两点分别位于玻璃砖截面最低点的左右两侧。下列说 法正确的是 A.经过b、c两点的分别是红光和紫光 B.在同种玻璃中，红光的速率比紫光的速率大 C.增大B角，射到c点的光可能会发生全反射 D.光从M点传到c点的时间大于从M点传到b点的时间 6.一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p一 口图像如图所示，该气体变化顺序为 a一b→c一→d-a,图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，d血线段与V轴垂 直.气体在此状态变化过程中 A.a→b过程，温度不变，气体吸热 B.b→c过程，气体对外做功，内能减小 C.c→d过程，温度降低，气体可能吸收热量 D.d+a过程，气体放出的热量小于内能的减少量 7.如图所示，绝缘粗糙细杆abc在b处弯折，水平bc段足够长，在虚线AB的右侧区域存 在垂直纸面向里的匀强磁场，一带电圆环（可视为点电荷） a ××× 套在杆上从b段某处由静止释放，忽略圆环经过弯折处的 ××× 能量损失，圆环在运动过程中所带电荷量保持不变。下列 bX XXX 关于圆环速度ⅴ随时间t变化的图像不可能正确的是 BIX XXX 高二物理第2页（共6页） E 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个 或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选 的得0分，把所选答案涂在答题卡上。 8.在如图所示的电路中，E为电源，内阻为，L为小灯泡（灯丝电阻可 视为不变)，R1、R2为定值电阻(R1>r),R为光敏电阻，其阻值大小 随光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射R,的光的强 度减弱，则下列说法正确的是 A.电压表的示数变大 B.电源输出功率变大 C.通过R,的电流变大 D.小灯泡变暗 9.图甲为小型发电机与理想变压器变压输电过程的示意图，图乙为该发电机产生的电动势 随时间的变化规律。理想变压器的匝数比n1:n2:n3=4:2:1,R1阻值未知，R2=5D, 灯泡的额定电压为10V,额定功率为5W。不计发电机线圈内阻及交流电流表A的内阻。 若灯泡正常发光，下列说法正确的是 22√2 0 t×10S -22/2 乙 A.t=0.02s时，通过发电机线圈磁通量变化率为零 B.电流表A的示数为√2A C.电阻R1=42 D.发电机的输出功率为22W 10.某健身器的简化装置如图所示，整个装置倾斜放置，与水平面的夹角为0，两侧平行金属 导轨相距为1，导轨上端接一阻值为R的电阻，下端接一电容为C的电容器。在导轨间 长为d的区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，质量为 m的金属棒PQ水平置于导轨上，用平行两侧导轨的绝缘绳索通过定滑轮与拉杆相连。 金属棒向上运动时，K,闭合，K,断开，向下运动时，K,断开，K2闭合。开始时金属棒静 止在磁场下方某位置处，电容器不带电，一位健身者用恒定的拉力竖直向下拉动拉杆， 金属棒进入磁场时恰好做匀速运动，再经时间1运动至磁场中间位置时撤去拉力，金属 高二物理第3页（共6页） 棒恰好能运动到磁场上边界，然后金属棒从磁场上 边界由静止开始下滑。其它电阻不计、忽略一切摩 擦以及拉杆和绳索的质量，金属棒始终与导轨垂直 且接触良好，重力加速度为g。下列说法正确的是 拉杆 A.撤去拉力后金属棒向上做匀减速直线运动 'rd B.拉力的大小为 2Rt +mgsin0 C.金属棒在磁场中向下运动时加速度逐渐减小 D.电容器储存的电场能最大值为CBPmgdsint0 m+CB2P 三、实验探究题：本大题有2小题，11题每空2分，12题每空2分，共16分。 11.(8分)某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。斜槽轨道被竖直固定在水平 桌面上，其末端Q伸出桌面外且切线水平；挡板b竖直固定，点O是Q点的水平投影点；小 钢球1和玻璃球2的大小相等：请回答下列问题： 3 cm 0 M TTTTTTTT 10 N 77777777777777 (1)用游标卡尺测量出的小钢球的直径时，手不小心粘上墨水遮盖了部分刻度，如上图 所示，但是仍可判断小钢球直径d= cm; (2)第一次在不放玻璃球2时，将小钢球1从斜槽上E点由静止释放，它撞击在挡板b 上：第二次将玻璃球2放在斜槽末端Q处，小钢球仍从E点由静止释放，它们均撞击在挡板 b上，挡板b上留下了小球与挡板的三个撞击点P、M、N。则第一次小钢球1撞击在挡板b 上的 点（选填“P”“M”或“N”); (3)要完成该实验，必须测量的物理量有 (填正确答案标号)； A.小钢球1和玻璃球2的质量m1、m2 B.小钢球1或玻璃球2的直径d C.E、Q之间的竖直高度h D.Q、O之间的水平距离x E.OP、OM、ON的长度Hp、HM、Hw (4)在误差允许范围内，关系式 成立，说明两球在碰撞过程中动量守恒（用所 侧的物理量的最简形式表示)。 高二物理第4页（共6页） 12.(8分)某同学设计了如图甲、乙所示的实验电路测量某电源的电动势E(约为3V) 和内阻r(约为22)。已知电流表的内阻约为1D,电压表的内阻约为3k,滑动变阻器最大 电阻为20、额定电流为1A,定值电阻R。=22。请完成下列步骤中的填空，并按要求作答。 乙 (1)分别将甲、乙两电路中的滑动变阻器的滑片P移至最左端，闭合开关S,移动滑片P 改变滑动变阻器的接入阻值，记录几组电压表示数U和对应的电流表示数I; (2)重复步骤(1)。根据甲、乙两组实验数据在同一坐标系内描点作出-1图像如图丙 所示，图中标记为Ⅱ的图线采用的是实验电路 (填“甲”或“乙”)； (3)为了减小系统误差，本实验应选用图 (填“甲”或“乙”)实验电路，并在图 丁中用笔画线代替导线完成你所选出电路图的实物连接； (4)利用图丙提供的信息可以修正该实验的系统误差，则修正后被测电源的内阻 r= (选用U1、U2、1、12、R。中的几个量表示)。 四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分。 13.(10分)如图所示，一圆柱形汽缸固定在水平地面上，用质量m=2kg、横截面积 S=1.0×10cm2的活塞密封着一定质量的理想气体，跨过光滑定滑轮的轻绳两端分别连接着 活塞和一质量M=12kg的重物，左、右两侧的绳均竖直，活塞与汽缸之间的最大静摩擦力与 滑动摩擦力相等且为30N。开始时缸内气体的温度为T=300K,压强为p=0.9×10Pa,活塞 与汽缸底部的距离为H=50cm,重物与水平地面的距离为h=l0cm。外界大气压为 Po=1.0×10Pa,重力加速度g=10m/s2。现对缸内气体缓慢加热。求： (1)重物恰好开始下降时缸内气体的温度； (2)重物刚与地面接触时缸内气体的温度。 14.(12分)如图所示，在空间中存在沿着z轴正方向的匀强磁场或匀强电场，z轴经过 O点垂直于坐标系xOy所在的平面，磁感应强度大小为B,电场强度大小为E。将一检测器 2垂直于：轴放置于该空间，检测器中心0在：轴上，当粒子撞击检测器Q时，检测器被撞 击的位置会发光。在检测器所在平面上建立另一坐标系x'O'y',x'∥x,y'∥y,OO'之间的距 离L=2m2m 。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从y轴上的A点沿x轴正方向以初 速度。射入场中，运动过程粒子所受重力可以忽略不计。 高二物理第5页（共6页） (1)若空间内只存在匀强磁场，其轨迹圆的圆心在O点，求A点的位置，用坐标(x,y) 表示； (2)若空间内只存在匀强电场，求检测器上发光点的位置，用坐标(x',y)表示； (3)若空间内同时存在上述的匀强磁场和匀强电场，求检测器上发光点的位置坐标 (x',y)及粒子打在检测器上时速度的大小。 E (B) 15.(16分)如图所示，与水平面夹角为0=37°的粗糙金属导轨固定放置，导轨间距 L=0.5m。沿导轨向下建立x坐标轴，O点为坐标原点，O0'为两磁场分界线且垂直于x轴， O、O'为分界线与导轨的交点。在x<0区域：存在方向垂直导轨平面向下，磁感应强度大小 为B,=0.8T的匀强磁场；在x≥0区域：存在方向垂直导轨平面向上，磁感应强度大小随坐标 变化的磁场，变化规律为B2=0.4+0.8x(T)。导轨上有一U形框cd时，cf分别与O'、O重 合，U形框质量为m2=0.15kg,三条边的长度均为L=0.5m,由阻值R2=0.22的金属棒de和 两根绝缘棒cd、ef组成。另有质量为m1=0.05kg、长为L=0.5m、阻值R1=0.2n的金属棒ab 处在磁场B,中，当金属棒ab速度为零时，U形框静止在导轨上恰好不下滑，金属棒ab及 U形框与导轨间的动摩擦因数处处相同，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。忽略磁场的边 界效应，金属棒b及U形框始终与导轨接触良好，形成闭合回路，不计金属导轨及接触点 的电阻，重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。 x/m (1)求U形框与金属导轨间的动摩擦因数k; (2)若要保持U形框静止，求金属棒ab允许在磁场B,中沿导轨向下运动时速度的最 大值： (3)若金属棒ab从x=-0.25m处获得一沿导轨向下的初速度v。=4m/s,金属棒ab与 U形框会发生完全非弹性碰撞，求碰后U形框的最大位移。 高二物理第6页（共6页）试卷第 1页，共 4页 XCS2024~2025学年第二学期期末质量检测 高二物理参考答案 一、单项选择题（本题共 7小题，1~7题，每小题 4分，共 28分。在每小题给出的四个选 项中，只有一个选项符合题目要求） 二、多项选择题（本题共 3小题，8~10题，每小题 6分，共 18分。在每小题给出的四个选 项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，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.D 2.A 3.C 4.D 5.B 6.A 7.B 8.CD 9.AC 10.BD 三、实验题（本题共 2小题，共 16分。请在答题卡上按题目要求作答） 11.（8分）（1）1.070；（2）M；（3）ABE；（4） dH m dH m dH m PNM      222 211 【评分标准：每空 2 分，共 8分,其中第（3）问答 不全对得 1分，有错选得 0分】 12.（8分） (2)甲； (3)甲，见解析图； (4) 0 2 1 R I U  【评分标准：每空 2分，连图 2分，连错一根线就得 0分，共 8分】 四、计算题：（本题共 3 小题，共 38 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位) 13.（10分） 【解析】(1)分析汽缸中的气体 ,初态时温度 T=300K，压强 p=0.9×105Pa， 末态 (重物恰好开始下降时 )，设汽缸中气体温度为 T1，压强为 p1，活塞处于平衡状 态，受力分析有 p1S+Mg=p0S+mg+f………2分 解得 p1=0.93×105 Pa………1分 汽缸中的气体做等容变化，由查理定律有 1 1 T P T P  ………2分 解得 T1=310K………1分 (2)活塞从开始运动至重物刚好与地面接触过程中，气体做等压变化，设末态温度为 T2，初、末状态的体积为 V1=HS，V2=(H+h)S………1分 试卷第 2页，共 4页 由盖 -吕萨克定律有 2 2 1 1 T V T V  ………2分 解得 T2=372K………1分 （其他解法，只要合理，同样给分） 14.（12分） 【解析】（1）由洛伦兹力提供向心力有 R vmBqv 2 0 0  ………1分 解得： qB mvR 0 ………1分 故 A 点的位置为 ),0( 0 qB mv ………1分 （2）粒子做类平抛运动，有 2 2 2 2 12 t m qE qB mEL   ………1分 解得： qB mt 2 ………1分 则横坐标为： qB mvtvx 00 2  ………1分 纵坐标与 A 点的纵坐标相同，故发光点的位置为 0 0 2 ,mv mv qB qB       （3）粒子的运动均可以分解为沿 z轴方向初速度为零的匀加速直线运动和与 xoy 平 面平行的速度为 v0 的匀速圆周运动。 由（2）可知 qB mt 2 ， 恰好完成一周的运动………1分 所以 0x ………1分 qB mvy 0 ………1分 试卷第 3页，共 4页 故发光点的位置为 ),0( 0 qB mv 0vvx  ………1分 B Et m qEvz 2  ………1分 所以得： 2 22 2 0 22 0 4 B Evvvv z   ………1分 （其他解法，只要合理，同样给分） 15.（16分） 【解析】 （1）由  cossin 22 gmgm  ………1分 所以得： 75.0tan   ………1分 （2）根据法拉第电磁感应定律有 E1=B1Lvm………1分 根据闭合电路欧姆定律有 21 1 RR E I   ………1分 根据平衡条件有  cossin 222 gmgmILB  ………1分 且  cossin 22 gmgm  联立解得：vm=4.5m/s………1分 （3） m/s40 v <vm=4.5m/s………1分 所以 U 型框仍静止。 对 ab棒，从进入磁场到与 U 型框碰撞之前， 根据动量定理有 0111111 )cossin( vmvmLtIBtgmgm   ………1分 又 vLBE 1 且 21 RR EI   试卷第 4页，共 4页 且 tvx 1 ………1分 解得： m/s21 v ………1分 ab棒与 U 型框碰撞， 根据动量守恒定律有 共vmmvm )( 2111  ………1分 解得： m/s5.0共v ………1分 对整体从撞后到速度减为 0，根据动量定理有        1 2 1 2 2 2 1 2sin cos 0de abm m g m m g t B I Lt B I Lt m m v                共………1分 又 2 2 1 2 de abB Lv B LvI R R     ………1分  cos)(sin)( 2121 gmmgmm  且 2 2 0.8 0.4Tde abB B L   ………1分 联立解得： 1mx v t   ………1分 （其他解法，只要合理，同样给分）