湖北省恩施联考2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

2024-2025学年湖北省恩施联考高二（下）期末物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.2025年5月，我国新一代“人造太阳”——中国环流三号再次刷新世界纪录，实现了等离子体电流一百万安培、温度一亿度的高约束模式持续运行。该装置模拟太阳的能量产生方式，通过将轻原子核如氢的同位素氘和氚在极端高温高压下聚合，释放巨大能量，核反应方程：，下列说法正确的是    A. 上述方程中X为电子 B. 氘的比结合能大于氦核的比结合能 C. 核聚变前后电荷数守恒、质量数守恒 D. 若氘、氚、氦核的比结合能分别为、、，则释放的核能为 2.关于机械振动和机械波的应用，下列说法正确的是(    ) A. 医生用超声波扫描孕妇腹部，就能看到胎儿的样子，这是利用了波的衍射现象 B. 耳机麦克风会捕捉外界噪音，然后发出相位相反的声波抵消它，让你听到纯净的音乐，这是利用了波的干涉现象 C. 高楼顶部会安装“减震器”比如上海中心大厦的巨型摆锤，当地震或大风让高楼摇晃时，减震器会反向振动，抵消晃动，让高楼更稳，这是利用了波的偏振现象 D. 电动牙刷通过高频振动每分钟几千次能更高效地清洁牙齿，比手动刷牙更干净，这是利用了波的多普勒效应 3.如图甲所示，某理想变压器原副线圈的匝数分别为、，输入电压瞬时值、输出电压瞬时值随时间变化的规律如图乙所示，图中，均已知，下列说法正确的是    A. 达到最大值时， B. 达到最大值时，也达到最大值 C. 输入电压的有效值为 D. 4.在研究光的折射现象的实验中，让两束不同的单色光Ⅰ、Ⅱ从空气射向同一玻璃砖的侧面，实验得到的入射角、折射角的正弦关系的图像如图所示，其中虚线斜率，下列说法正确的是    A. 用另一种单色光做本实验，图像可能为Ⅲ B. 若让光从玻璃砖射向空气，则单色光Ⅰ、Ⅱ在分界面上发生全反射的临界角大于 C. 照射同一金属，若单色光Ⅰ能使金属发生光电效应，则单色光Ⅱ也一定能使该金属发生光电效应 D. 用相同的装置进行双缝干涉实验时，单色光Ⅰ的相邻亮条纹中心间距比单色光Ⅱ的相邻亮条纹中心间距小 5.在一次体育课上，小明将铅球以大小不变的初速度投射出去。考虑到实际情况，铅球出射位置的高度h不能忽略，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是    A. 无论沿什么方向，小球落地时速度的大小都相同 B. 无论沿什么方向，小球在空中运动的时间都相同 C. 为了投得更远，应使与水平方向成夹角投射出去 D. 为了投得更远，应使与水平方向夹角大于投射出去 6.2025年4月13日，陈芋汐参加加拿大温莎站世界杯跳水决赛获得冠军。陈芋汐以一定的初速度在高台上竖直向上起跳，到距水面的最高处后开始竖直下落，入水后受到水的阻力视为恒力大小为她的重力的4倍。重力加速度取，陈芋汐在运动过程中可简化为质点，不计空气阻力，陈芋汐从最高点运动到最低点的过程中    A. 入水前比入水后的速度变化更快 B. 在水中下降的最大深度为 C. 平均速度大小为 D. 一直处于失重状态 7.A、B是两个电荷量都为Q的正点电荷，相距l，AB连线中点为O。C为AB连线中垂线上的一点，距0为。N点在AB连线上，距离O点为，已知静电力常量为k，不计重力，下列说法正确的是    A. 在C点由静止释放一电子，电子的加速度一直减小 B. 将一电子先后放到C、N两点，电子在N点时的电势能大于在C点时的电势能 C. 若在C点放一试探电荷q，则它所受的静电力大小为 D. 在N点由静止释放一质子，质子将在O点附近做简谐运动 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8.如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，一带电量为，质量为m的小球用绝缘轻质细线悬挂于O点而保持静止。现让匀强电场逆时针缓慢旋转至方向竖直向上，大小保持不变，在该过程中，下列说法正确的有    A. 细线与竖直方向夹角逐渐减小 B. 细线与竖直方向夹角逐渐增大 C. 细线中的张力逐渐减小 D. 细线中的张力逐渐增大 9.在天文观测中，科学家们发现有一些远离地球的双星系统的运动很奇怪——两个天体时而重合，时而分开，如图甲所示;天文学家推测，这样的系统实际上是由如图乙所示的两个绕着二者连线上某点做匀速圆周运动的天体组成，但地球正好与该双星系统的圆周轨道处在同一平面，所以在地球上只能观测到它们的投影运动。天文学家已经测得某个这样的双星系统投影运动的振幅、，已知万有引力常量G。对该双星系统，下列说法正确的有    A. 天体1的质量大于天体2的质量 B. 天体1、天体2的质量之比为 C. 若测得该双星系统的运动周期为T，则该双星系统的总质量为 D. 地球上观测到两个天体的投影运动均为简谐运动 10.如图所示，固定在匀强磁场中的正方形硬质导线框abcd边长为l，其中ab边是电阻为R的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与ab边相同的电阻丝PQ架在线框上，与导线框的接触良好，并以恒定速度v从ad边滑向bc边。不计一切摩擦，在PQ滑动的过程中，下列说法正确的有(    ) A. 通过PQ的电流I先减小后增大 B. 外力对PQ做功功率的最小值为 C. 当PQ运动到ab的中点时，PQ两端的电压大小为 D. ab 消耗的电功率先增大后减小 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.某实验小组用如图甲所示的装置做验证动量守恒定律的实验。轻质细线一端与固定拉力传感器O点连接，另一端连结一个小球。在0点正下方的光滑水平桌面上静止放置一个中心与小球球心等高的片状橡皮泥厚度忽略不计。将小球拉起一定的偏角后由静止释放，在最低点处与橡皮泥发生碰撞，碰后粘在一起向左摆动。此过程采集到的拉力 F的大小随时间t变化关系如图乙所示，图中、已知。当地的重力加速度大小为g，不考虑橡皮泥的形状和空气阻力带来的影响。 若小球质量为，O点到小球球心的距离为L，则小球碰前瞬间的速度大小为          ; 为验证碰撞过程中，小球、橡皮泥组成的系统在水平方向上动量是否守恒，还必须测量的物理量有          单选 A.小球质量，橡皮泥质量 B.细线的长度l C.小球的直径D 在误差允许的范围内，若本实验中物理量满足关系式          用题干和第问的已知量、测量值的字母表示，则可验证碰撞过程中小球、橡皮泥组成的系统在水平方向上动量守恒。 12.某科技小组探究多组型号的光敏电阻。 用多用电表探测光敏电阻的阻值与光照条件的关系。 他们具体的操作如下： ①将多用电表机械调零，将选择开关旋转到电阻挡的“”挡。 ②将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指到表盘          填“左侧”或“右侧”刻度线。再把红黑表笔接在光敏电阻两脚上，发现多用电表指针偏转角度很大，换“”挡位后，重新进行欧姆调零，再把红黑表笔接在光敏电阻两脚上，多用电表指针如图甲所示，测量的结果为          。 ③用黑纸板挡住照向光敏电阻的部分光线，仍用“”挡位，将红黑表笔接在光敏电阻两脚上，发现多用电表指针偏转角度小于图甲中的角度，这说明光照变弱时，光敏电阻的阻值将          选填“变大”或“变小”。 ④测量完毕，将选择开关旋转到          挡。 如图乙所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关、，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。在保证所有用电器安全的情况下，为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列操作可行的是          。 A.减小电阻箱的阻值 B.减小电源的电动势 C.增大电阻箱的阻值 D.增大干簧管上线圈的匝数 四、计算题：本大题共3小题，共44分。 13.如图所示，粗细均匀、长为150cm的玻璃管开口向上竖直放置，管内有长度为的水银柱，封闭着长度为的空气柱，已知大气压强，封闭空气的初始温度为，已知热力学温度T与摄氏温度t的关系式为。将封闭空气视为理想气体。 若缓慢升高封闭空气的温度，使水银柱上表面刚好到达玻璃管顶端，求此封闭空气的摄氏温度 若保持封闭空气温度为不变，将玻璃管缓慢顺时针转动至水平放置，求稳定后管内封闭空气柱的长度保留一位小数。 14.如图所示，两皮带轮转轴中心间距，将可视为质点的滑块A、B放在传送带的正中间，A、B之间放有少量炸药且紧挨在一起时刻，引爆炸药，滑块A获得了水平向左的初速度，滑块B获得了水平向右的初速度，同时传送带开始做初速度为0，加速度大小的逆时针匀加速运动;滑块与传送带之间的动摩擦因数均为，，，重力加速度，炸药爆炸时间极短且释放的能量全部转化为滑块的动能，不计炸药质量、皮带轮的大小和空气阻力。求： 炸药爆炸过程中释放的化学能 试判断A在滑离传送带前能否与传送带共速; 滑块B从开始运动到滑离传送带所用的时间。 15.如图甲所示，在直角坐标系Oxyz整个空间中，有沿方向的匀强电场E和匀强磁场B，坐标原点O处有一粒子源，能不断向xOy平面第一象限内各个方向均匀发射粒子，粒子的质量为m、电荷量为，初速度大小均为，不计粒子的重力及粒子间相互作用。 若，，求初速度沿方向的粒子运动到平面时的y坐标; 若，，经过足够长的时间，求所有粒子在xOy平面内经过区域的总面积 若，，在，的空间内有一足够大荧光屏，如图乙所示，求粒子打在荧光屏上形成亮线的长度 答案和解析 1.【答案】C  2.【答案】B  3.【答案】B  4.【答案】D  5.【答案】A  6.【答案】C  7.【答案】D  8.【答案】BC  9.【答案】AD  10.【答案】AD  11.【答案】 12.【答案】右侧    120或或    变大    OFF或交流电压最高 13.【答案】假设玻璃管的横截面积为S，管长为 L，对气体，有 初态：，， 末态：，， 由盖一吕萨克定律，有 解得 对气体，有 初态：，， 末态：，， 由玻意耳定律，有 解得，，故   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】炸药爆炸过程中，滑块 A、B动量守恒 解得 释放的化学能全部转化为滑块的动能 解得 滑块A以向左以做匀减速运动， 方法一：假设滑块 A与传送带共速前未滑离传送带 解得 解得 ，假设不成立 所以滑块A在滑离传送带前未与传动带共速 方法二：假设滑块 A未与传送带共速就滑离了传送带，则有 解得 所用的时间 解得 此时传送带向左的速度为，假设成立 所以滑块A在滑离传送带前未与传动带共速 滑块B向右做匀减速运动的时间设为， 解得 B向右减速到0，向右运动的位移设为，有 解得 小于9m，B未从右侧滑离传送带 由对称性知滑块再经过滑回传送带中点，滑块滑回中点时的速度大小为， 传送带此时速度为 解得 之后由于，所以滑块与传送带相对静止一起向左以做匀加速运动。 一起加速时间为，则 解得 滑块B从开始运动到滑离传送带所运动的时间，解得 15.【答案】粒子在yOz平面做类平抛运动 设粒子运动的加速度为a，则有 y方向： z方向： 解得 粒子在xOy平面内做匀速圆周运动 由牛顿第二定律，有 解得 经过足够长的时间，所有粒子在xOy平面内经过区域如图所示 则其总面积为 解得 设粒子在磁场中运动的半径为r，粒子在磁场中的偏转角为 粒子的运动可以分解为平行xOy平面的匀速圆周运动，和沿方向的匀加速直线运动，则有 解得 粒子沿方向的匀加速直线运动：， 粒子在磁场中运动的周期 粒子在磁场中的偏转角为，解得 入射的粒子在xOy平面内投影运动的轨迹如图 由几何关系 解得 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$