河北省河北枣强中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

河北枣强中学2025学年高二年级下学期期末二考试物理学科试题 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在 答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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。 1.2025年3月国内首款碳一14核电池原型机“烛龙一号”研制成功，该电池利用碳一14衰 变释放的能量发电。由于碳一14的半衰期为5730年，该电池具有超乎寻常的使用寿 命，制备碳一14的核反应方程为9N+n→C+X,碳一14的衰变方程为C→号N 十Y。下列说法正确的是 A.X为电子，Y为质子 B.Y是由碳一14核内的中子转化而来 C.若核电池中的碳一14半数发生衰变就不能正常供电，则该电池的使用寿命约为 2865年 D.若在月球上使用该电池，环境温度变化太大会影响衰变释放能量，进而影响其稳定性 2.如图所示，两段长度和材料相同、粗细均匀的金属导线A、B,单位体积内的自由电子数 相等，横截面积比S:Sa=1:2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线A的横截 面，元电荷e=1.6X10-19C,则下列说法错误的是 A.流经导线A的电流为0.16A B.导线A、B的电阻之比为2：1 C.5s内有1×1018个自由电子通过导线B的横截面 D.自由电子在导线A和B中移动的平均速率之比vAvg=2:1 物理试题第1页（共8页） 3.如图所示，两平行金属板相距为d,电势差为U,一个电子从O点沿垂直于极板的方向 射出，最远到达A点，然后返回。O点紧靠左极板，O、A两点相距为h,h<d,下列说法 正确的是 A.右极板竖直上移一些，A点的电势升高 B.电子从O点运动到A点的过程，电势能减小 C.将右极板向右移动一小段距离，电子一定能通过A点 D.加大U,电子会通过A点 4.在图甲的电路中，R1是可调电阻，R2是定值电阻，电源的内阻不计。实验时调节R1的 阻值，得到各组电压表和电流表（均为理想电表）数据，根据这些数据在坐标纸上描点、 拟合，作出的U-I图像如图乙中AB所示。则下列说法正确的是 UN 0. 0.3IA A.R2的阻值为52 B.该电源的电动势为3V C.R1消耗的功率最大为3W D.当电流为0.2A时，R1接人电路中的阻值为102 5.将一段通电直导线abc从中点b折成120°，分别放在如图甲、乙所示的匀强磁场中，图甲 中导线所在平面与磁场的磁感线平行，图乙中导线所在平面与磁场的磁感线垂直，若两 图中导线所受的安路力大小相等，则甲、乙两图中磁场的磁感应强度大小之比党为 B2 甲 A.3 B.2 D.33 3 c 2 物理试题第2页【共8页) 6.如图所示，绝缘直杆以倾角日固定在竖直平面内，电荷量为9质量为m的带正电小球穿 在直杆上，小球与直杆间的动摩擦因数为μ，空间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁 感应强度大小为B。现将小球从一定高度由静止释放开始沿直杆下滑，已知小球的电 荷量保持不变，直杆足够长，重力加速度为g,则下列说法正确的是 A.小球运动过程中受到的磁场的作用力垂直直杆斜向下 B.小球先做加速度逐渐减小的加速运动后做匀速运动 C.小球运动过程中的最大加速度大小为gcos日 D.小球运动过程中的最大速度大小为mg(sin叶4cos) ugB <B· 7.如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度相同的圆形金属线框在水平拉 力作用下以一定的速度6斜向匀速通过磁场。则下列说法正确的是 A.金属圆形线框的感应电流方向先顺时针后逆时针 B.金属圆形线框所受的安培力方向先水平向左再水平向右 C.水平拉力大小保持不变 + D.若速度6变小，通过线框某一横截面的电量不变 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，有多 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。 8.如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一个电源相连，其中A板接地（取大地 电势=0)。开关S闭合后，两板间有一个质量为m、电荷量为g的油滴恰好处于静止 状态。下列说法正确的是 A.保持S闭合，若将A板向上平移一小段位移，则油滴 向下加速运动，G中有b-*a的电流 B.保持S闭合，若将A板向左平移一小段位移（油滴仍处 于两极板之间)，则油滴仍然静止，G中有α→b的电流 C.若将S断开，再将A板向左移动一小段位移，则油滴向下运动 D.若将S断开，再将B板向下平移一小段位移，则油滴仍然静止 物理试题第3页（共8页） 9.某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U1:B为速 度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1,两板间距离为d;C为偏转分离器，磁感 应强度为B2。今有一质量为、电荷量为的带正电粒子（不计重力），经加速后，该粒 子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。则下列说法正确的是 ZeBL A.粒子进人速度选择器的速度为√州 B.速度选择器两板间电压U2为B1d√ 2eU C.增大加速电压，粒子在分离器中运动的时间也变长 D.若移去速度选择器B,某同位素的粒子经过此装置后落在照 相底片上，落点越远的表明质量数越大 10.如图所示，空间存在范围足够大的匀强电场，场强大小E=,方向水平向右。竖直 9 面内一绝缘轨道由半径为R的光滑圆弧轨道BC与足够长的倾斜粗糙轨道AB,CD 组成，AB、CD与水平面夹角均为5°且在B、C两点与圆弧轨道相切。质量为、电荷 量为g的带正电小滑块从AB轨道上与圆心O等高的P点以v。=2√gR的速度沿轨 道下滑。已知滑块与AB.CD轨道间的动摩擦因数μ-竖，重力加速度为g.则下列 说法正确的是 P④M E 45 45o C B A滑块在AB轨道下滑时的加速度大小为号& B.滑块在BC轨道运动过程中对轨道的最大压力为(2十√2)mg C.滑块最终会停在AB轨道上 D.滑块在粗糙轨道上运动的总路程为3R 物理试题第4页（共8页） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8分) 某实验小组用如图甲所示的装置测量当地重力加速度大小。 ↑T2(x10-2s2) ① 403.0 ② 99 400.0 100 1.0 00.52100.52 L/em 甲 乙 (1)如图甲所示，实验小组将细绳悬挂点与竖直放置的毫米刻度尺“0”刻度线对齐，用 直角三角板辅助测出小球最低点离悬点的距离L= m。 (2)该实验小组没有找到可以进一步测量小球直径的工具，实验小组进行实验时记录 了不同距离L时单摆的周期T,进行数据处理，作出T。L图像。该实验小组作出的 T-L图像可能是图乙中的 (填“①”或“②”)，根据题中数据可求出小球的半径 为 cm。 (3)该实验小组根据作出的T-L图像，求出重力加速度g= m/s2(π取 3.14,结果保留三位有效数字)。 12.(8分) 某物理兴趣小组要测量一干电池的电动势和内阻，要求尽可能减小实验误差。实验 室提供器材如下： 待测干电池 电流表A1:量程0一0.6A,内阻约为0.2 电流表A2:量程0~150μA,内阻为10002 滑动变阻器R1:阻值范围为0~20n 电阻箱R2:阻值范围为0~9999.9Ω 开关S、导线若干 (1)该小组利用给定的器材设计了以下三种测量电路图，其中最为合理的电路图为图 (填“甲”“乙”或“丙”)。 丙 物理试题第5页（共8页） (2)该小组根据选用第(1)问中最合理的电路图，并将电阻箱的阻值调为R2= 9000Ω，进行正确的实验操作。电流表A1的示数用【1表示，电流表A,的示数用I2表 示，作出I2-I,图像如图丁所示，根据图像可知，该千电池的电动势E=V,内阻 r= 。（结果均保留小数点后两位) 2/A 160 150 140 130 120 110 1006002030.40.50.60.77A (3)若实验操作及数据处理均无误，则干电池内阻的测量值 (“大于”“小于” 或“等于”)真实值。 13.(8分) 某种喷雾器贮液筒的总容积为6L,若装入5L的药液后将加水口密封盖盖好，如图 所示。拉压一次与贮液简相连的活塞式打气简，可以把体积为0.2L、压强为1atm的空 气打进贮液简。设打气过程中气体温度不变，外界大气压强为1atm,求： (1)关闭阀门，用打气筒向贮液筒内打气两次，当液面上方气体温度与外界温度相等 时，气体压强为多大？ (2)要使贮液筒中液面上方的气体压强达到4atm,打气筒要拉压多少次？当贮液筒 内气体压强达4atm时停止打气，打开喷雾阀门使其喷雾，直至内外气体压强相等，这时 贮液筒内还剩多少药液？ 加水口 空气 打气简 活塞 喷雾阀门 厂单向阀 物理试题第6页（共8页) 14.(14分) 如图所示，两平行金属导轨间距为l=0.5m,下端连接阻值为R=22的定值电阻，两 导轨形成的斜面倾角=37°。两导轨之间有一长度为21的匀强磁场区域，磁感应强度的 大小为B=k1,方向垂直于斜面向上，图中两条虚线为磁场的边界。现将质量m=1kg、电 阻r=2Ω、长度为l的金属棒静止放置在导轨上，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5， 金属棒初位置与磁场边界的距离为d=1m。在1=0时刻释放金属棒，它沿导轨匀加速下 滑，当它进人磁场的瞬间，磁场开始保持原数值不再变化，金属棒恰好能匀速下滑，已知重 力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)k的数值； (2)金属棒进人磁场前后的电流大小之比； (3)金属棒下滑过程中定值电阻R产生的总焦耳热。 B 37 物理试题第7页（共8页） 15.(16分) 如图所示的三维坐标系Oxyz中，Oz竖直向上，一棱长为L的正方体abcd-a'b'c'd 位于坐标系中，d'与坐标原点O重合，经过d的三条棱分别与三个坐标轴重合。一质量为 m、电荷量为十q的小球从a点沿y轴负方向以一定速度射出，恰好可以经过O点。将小 球视作质点，不计空气阻力，重力加速度为g。 (1)现在空间加上沿x轴正方向的匀强电场，场强为E=mE,小球仍然从a点沿y轴 9 负方向以相同速度射出，求小球飞出正方体的坐标： (2)现将(1)问中空间的电场改为沿z轴正方向，大小不变，同时在空间里加上沿x轴 正方向的匀强磁场，小球仍然从a点沿y轴负方向以相同速度射出，小球经过棱a'd'的中 点，求所加磁场的磁感应强度大小； (3)现在(1)问电场不变情况下，同时在空间加上沿ac方向的匀强磁场，小球仍然从a 点沿y轴负方向以相同速度射出，小球能经过点，求所加磁场的磁感应强度最小值。 a' a b 0 物理试题第8页（共8页）