贵州省贵阳市观山湖区第一高级中学2024-2025学年高二下学期期末物理试题

贵阳市观山湖区第一高级中学2024-2025学年度第一学期 期末考试 高二物理试卷 考试时间：2025年7月8日 8：05-9：20 考试时长：75分钟 一、单选题：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，只有一项符合题目要求。 1．我国建造的有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）于2025年1月20日在安徽合肥打破原来亿度高温燃烧43秒的世界纪录，首次完成1亿摄氏度1066秒的“高质量燃烧”，标志着我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越，对人类加快实现聚变发电具有重要意义。下列反应属于核聚变的是（　　） A． B． C． D． 2．载人飞船的火箭成功发射升空，载人飞船进入预定轨道后，与空间站完成自主快速交会对接，然后绕地球做匀速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地球同步卫星轨道，则下面说法正确的是（　　） A．火箭加速升空失重 B．宇航员在空间站受到的万有引力小于在地表受到万有引力 C．空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度 D．空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度小于地球同步卫星的加速度 3．“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小乘客舒适感越好。在某段时间内有辆轿车的加速度随时间的变化关系如图，则（   ） A．乘客感觉2s ~ 3s内比0 ~ 2s内更舒适 B．2s ~ 3s内轿车做匀加速运动 C．第3s末，轿车速度达到10m/s D．加速度变化率的单位为m2/s3 4．将一小球从地面竖直向上抛出，小球上升到某一高度后又落回到地面。若该过程中空气阻力大小不变，则（　　） A．在上升过程与下降过程中，重力做的功相同 B．在上升过程与下降过程中，重力的冲量相同 C．上升过程中小球动量的变化率比下降过程中的大 D．整个过程中空气阻力的冲量等于小球动量的变化量 5．如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 6．如图所示，竖直圆形光滑轨道固定在水平地面上，右侧为管状结构，左侧为单层，外圆半径为R。将质量为m的小球置于轨道最高点，给小球一个轻微的扰动，让小球从右侧由静止滑下。已知管的内径略大于小球直径，且远小于外圆半径，重力加速度为g。关于小球的运动，下列说法正确的是（　　） A．小球一定能够回到轨道最高点 B．小球运动过程中对轨道的最大压力为6mg C．小球脱离轨道时的速度大小为 D．小球脱离轨道时离地面的高度为 7．如图所示，导体框位于竖直平面内，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小B=2.0T，水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离，导体棒MN质量m=0.1kg，接入电路的电阻r=1.0Ω；导轨宽度L=1.0m，定值电阻R=3.0Ω，装置的其余部分电阻可忽略不计。将导体棒MN无初速度释放，导体棒下滑h=2.0m高度时速度达到最大，重力加速度g=10m/s2。则导体棒（　　） A．下滑的最大速度为4m/s B．从释放到下滑h高度所经历时间为1s C．从释放到下滑h高度过程中，电阻R产生的热量为1.95J D．从释放到下滑h高度过程中，通过电阻R的电荷量为1C 二、多选题：本题共3小题，每小题5分，共15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。 8．一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A，该过程的图像如图所示，BC与横轴平行、AC与纵轴平行、AB的延长线经过坐标原点O。下列说法正确的是（　　） A．在过程中，外界对气体做正功 B．在过程中，气体分子热运动的平均动能增大 C．在过程中，气体从外界吸收热量 D．在一个循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 9．如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变小 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变小 D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大 10．如图所示为带等量异种电荷的两正对平行金属板和，板带负电，板接地，板长为，两板间距离为。大量电子从两平行板间上半区域的左侧以平行于金属板的相同速度进入板间，靠近板左侧边缘进入的电子恰好能打在板右侧边缘，电子进入板间在上半区域均匀分布，忽略电子间的相互作用，不考虑电场的边缘效应。下列说法正确的是（　　） A．电子击中板区域的长度为 B．电子击中板区域的长度为 C．保持两板带电量不变，若将板向下平移的距离，打在板上的电子数占进入平行板电子总数的 D．保持两板带电量不变，若将板向下平移的距离，靠近板左侧边缘进入的电子出电场时的电势能为进电场时电势能的 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11．(5分)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的二个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。 下列说法正确的是________。 A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像 C．本实验砝码及砝码盘B的总质量应远大于小车A的质量 (2)某同学在实验中打出的一条纸带如图乙所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个点没有标出，其中s1=7.06 cm、s2=7.68 cm、s3=8.30 cm、s4=8.92 cm，纸带加速度的大小是 m/s2。（结果保留2位有效数字） 12．(10分)某同学设计了一个具有两种挡位（“”挡和“”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为，内阻r未知），电流表G（表头）的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 (1)测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔 ，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向 （选填“0”或“”）刻度位置。 (2)用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的 （选填“”或“”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为 。 (3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值（）接在两表笔间，接着闭合、断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时，指针指向“15”刻度位置（即电路中的电流为）；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置（即电路中的电流为）。由测量数据计算出电源电动势为 。（结果保留2位有效数字） 四、解答题 13．(10分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形图如图所示,刚好传到x=8m处。质点Q的横坐标为4m，时质点Q第2次到达波峰。求： (1)波的传播速度大小； (2)处的质点在时的位移； (3)从时刻开始计时，写出质点Q的振动方程。 14．(14分)如图所示，为直角坐标系，第一象限的三角形范围内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，。第二象限内有沿轴正方向的匀强电场，一个质量为、电荷量为的粒子从轴上的P（，）点以大小为的速度沿轴正方向射入匀强电场，经电场偏转后从轴上的Q(，)点进入匀强磁场，刚好不从边射出磁场，不计粒子的重力，求： (1)粒子射出匀强电场时，速度与轴的夹角； (2)匀强电场的电场强度大小； (3)匀强磁场的磁感应强度大小。 15．(18分)如图所示的水平地面上有、、、四点。将一条轨道固定在竖直平面内，段是粗糙的水平面，间距，与物块间动摩擦因数均为，段光滑，其中斜面在点通过光滑圆弧与水平面连接，在点与圆弧轨道相切（点为圆心，为圆弧最高点），其中段对应的圆心角，圆弧半径，小物块静止于处，质量的小物块以速度从点向运动，到达点与发生弹性碰撞，碰后运动到圆弧轨道的最高点时对轨道的压力大小等于所受重力的，小物块视为质点，重力加速度，，，求： (1)物块在点的速度大小； (2)物块的质量大小； (3)若仅改变物块的质量，与碰后物块仍能沿轨道运动到，求物块质量的取值范围。 试卷第1页，共3页 高二物理 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《高二期末考试 物理》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A C C D D CD ABC BCD 1．D 【详解】核聚变是指两个或多个轻核合并成一个较重的核的过程，释放出大量能量。D选项氘和氚发生反应生成氦和中子，符合核聚变的定义。其他A选项为衰变，B为原子核的人工转变方程；C属于重核裂变。 故选D。 2．B 【详解】A．火箭加速升空过程，加速度方向竖直向上，则处于超重状态，故A错误； B．根据，宇航员与地球的质量不变，宇航员在空间站离地心更远，则受到的万有引力小于在地表受到万有引力，故B正确； C．根据可得，可知空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转角速度，故C错误； D．根据可得，可知空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度大于地球同步卫星的加速度，故D错误。 故选B 。 3．A 【详解】AD．在0 ~ 2s内加速度的变化率为 在2s ~ 3s内加速度的变化率为0，由题可知，汽车加速度的变化率越小乘客舒适感越好，则2s ~ 3s内乘客感觉更舒适，A正确，D错误； B．在2s ~ 3s内加速度不变，汽车做匀变速直线运动，但由于不知道汽车的速度与加速度的方向情况，则无法判断汽车是否做匀加速直线运动，B错误； C．图像围成的面积表示速度的变化量，则0 ~ 3s内图像的面积为 由于初速度不一定为0，则第3s末，轿车速度不一定为10m/s，C错误。 故选A。 4．C 【详解】A．根据可知，重力在上升过程做负功，下降过程中重力做正功，故A错误； B．上升过程中的加速度 下降过程中的加速度 则，由于位移相等，根据可知，上升的时间小于下降的时间，根据 可知，重力在上升过程中的冲量小于下降过程中的冲量，故B错误； C．根据动量定理可知 结合B项分析可知，上升过程中小球动量的变化率比下降过程中的大，故C正确； D．整个过程中空气阻力的冲量和重力的冲量之和等于小球动量的变化量，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误； B．设乙运动的加速度为，只有乙有竖直向下的恒定加速度， 对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有 则地面对木箱的支持力大小不变，B错误； CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有 对乙受力分析有 联立解得， C正确，D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．小球从最高点滑下，由于轨道光滑，机械能守恒；当小球滑到最低点时，重力势能完全转化为动能，再从最低点上升时，动能逐渐转化为重力势能。由机械能守恒可知小球能后回到最高点速度减为零；但是小球在左侧单层轨道上运动时，会在中途脱离轨道导致无法回到最高点，故A错误； B．小球在最低点时速度最大，对轨道的压力也最大。根据机械能守恒，从最高点到最低点的过程满足 解得 在最低点，小球受到的向心力由轨道的支持力N和重力提供 解得 由牛顿第三定律可知小球对轨道的最大压力为，故B错误； C．小球在左侧单层轨道上运动时，当重力不足以提供向心力时，小球会脱离轨道。设小球脱离轨道时与竖直方向的夹角为，此时小球的速度为，满足 从最高点到脱离点，根据机械能守恒 解得 故C错误； D．小球脱离轨道时，与竖直方向的夹角满足 此时小球离地面的高度为 故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．导体棒速度最大时，安培力等于重力，即 其中 联立得 代入数据得，故A错误； C．由动能定理可知 解得 所以全电路电阻上的焦耳热 所以电阻R上产生的热量，故C错误； D．导体下落h的过程中，通过导线横截面的电量 其中，， 联立，解得，故D正确； B．导体棒下落h的过程中，设经历时间为t，根据动量定理得 其中 代入数据解得，故B错误。 故选D。 8．CD 【详解】A．在过程中，体积增大，气体对外界做功，即外界对气体做负功，故A错误； B．在过程中，压强不变，体积减小，则温度降低，故气体分子热运动的平均动能减小，故B错误； C．在过程中，体积不变，外界对气体不做功；压强增大，则温度升高，气体的内能增大，故气体从外界吸收能量，故C正确； D．p-V图像中图线与坐标轴所围的面积表示外界对气体做的功，气体经全过程，内能不变，但由于全过程中气体体积增大过程（）气体对外界做功大于体积减小过程（）外界对气体做的功，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于放出的热量，故D正确。 故选CD。 9．ABC 【详解】ABC．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器R的电阻变大，次级电阻变大，由于次级电压一定，可知次级电流减小，即R1消耗的功率变小；因R1两端电压减小，则电压表V示数变大；次级电流减小，根据可知初级电流减小，即电流表A1示数变小，选项ABC正确； D．若闭合开关S，则次级电阻减小，次级电流变大，则初级电流变大，电流表A1示数变大；因R1两端电压变大，则电压表示数变小，则电阻R2的电流减小，即A2示数变小，选项D错误。 故选ABC。 10．BCD 【详解】AB．设粒子初速度为v，竖直方向加速度为a，题意知靠近板左侧边缘进入的电子恰好能打在板右侧边缘，根据类平抛规律，竖直方向有 则极板中间虚线处射入的粒子，则有 联立解得 则电子击中板区域的长度为 故A错误，B正确； C．设电容器带电量为，根据 整理得 可知保持两板带电量不变，若将板向下平移的距离，极板间电场强度不变，故粒子在电场中加速度不变，设从距离下极板处射入的粒子，恰好打在板右侧边缘，则有 联立解得 可知射入点距离上极板距离 恰好为上半区域的一半，故，打在板上的电子数占进入平行板电子总数的，故C正确； D．靠近板左侧边缘进入的电子，根据类平抛规律，竖直方向位移 联立解得 设极板间电场强度为E，由于Q接地，Q板电势为0，则有 则 同理可知，出电场时有 故 则有 故靠近板左侧边缘进入的电子出电场时的电势能为进电场时电势能的，故D正确。 故选BCD。 11．(1)B (2)0.62 【详解】（1）A．平衡摩擦力时，根据 可得 可知每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故A错误； B．在用图像探究加速度与质量关系时，为了直观反映加速度和质量的关系，应作图像，故B正确； C．本实验砝码及砝码盘B的总质量应远小于小车A的质量，故C错误。 故选B。 （2）相邻两计数点间还有4个点没有标出，则相邻计数点的时间间隔为 根据逐差法可得加速度大小为 12．(1) 短接 0 (2) 160/160.0 (3)2.8 【详解】（1）[1][2]测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。 （2）[1]用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡； [2进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为 （3）根据闭合电路欧姆定律， 代入数据， 联立可得， 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知，波长 质点Q第2次到达波峰的时间： 解得周期 由波长与速度和周期的关系 解得 （2）经时间，波传到处，有 则时，该质点已振动了 即个周期，可知此时该质点的位移 （3）设质点Q的振动方程 其中，， 由初始条件，时，，速度正向最大，得 即振动方程为 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）带电粒子在轴方向做匀速直线运动可得 设末速度大小为，在轴方向做匀加速运动可得 离开电场时速度与轴夹角满足 解得 （2）沿轴方向有 沿轴方向有 在匀强电场中，设电场强度大小为，由牛顿第二定律可得 解得 （3）由于带电粒子刚好不从边射出磁场，则其运动轨迹与相切，如图所示 由几何关系得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径 此时洛伦兹力充当向心力，有 代入数据解得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）物块经过点，有 解得 （2）与碰前，对A由动能定理 解得碰前的速度 、碰撞发生弹性碰撞，动量守恒、机械能守恒， 碰后对有 解得 解得 （3）由以上可知、碰后 第1种情况：物块恰好到达点速度为0，的质量最大，由 解得的质量最大值为 第2种情况：物块恰好到达点时与轨道间压力为0，的质量最小，由 在点有 解得 故物块的质量满足时，与碰后物块可以沿轨道运动到。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$