精品解析：河北省保定市定州中学2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题

2024～2025学年高二下学期期末调研考试 物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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） 1. 进入7月份，全国有多地的温度较常年有明显提升，有个别城市的温度超过40℃。若一个汽车轮胎在太阳下暴晒，胎内封闭气体的质量和体积均不变，随着温度升高，下列说法正确的是（　　） A. 气体分子密度增大 B. 气体分子速率均增大 C. 气体分子速率峰值向速度小的方向移动 D. 气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力增大 2. 碳14是碳的一种放射性的同位素，于1940年首被发现，它是用宇宙射线中的中子撞击空气中的氮原子所产生的，其半衰期约为5730年，碳14大部分是发生衰变，其衰变方程为。的比结合能为，X的比结合能为，则下列说法正确的是（　　） A. X比的比结合能小 B. 衰变中释放的能量为 C. 新核X的核子数与核子数不同 D. 现在地球上的，经过11460年后会全部发生衰变 3. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，在时波形图如图所示，P、Q是介质中的两个质点，P正好在波峰位置，质点Q的平衡位置在处，从图示时刻开始，质点Q到达平衡位置比质点P到达平衡位置滞后0.1s，则下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波速为1cm/s C. 质点Q在0.3s内的位移为0.2cm D. 质点P的振动方程为 4. 城市公园亮化设计为城市树立了良好形象，如图所示，某公园水池底面有一半径为r的圆形线光源，圆面离水面的距离为h，在水面上形成一个亮环，已知水对光的折射率为n，则亮环的面积大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图，不计电阻圆形光滑导电轨道，内部有垂直于轨道平面的匀强磁场，一个导体棒可以绕圆心匀速转动，另一端用电刷和轨道相连，用导线把导体棒的O点和轨道连接起来，中间接一电阻R，导体棒在磁场的右半圆周匀速转动，在左半圆也匀速转动，左半圆周角速度是右半圆周角速度的2倍，在左右两侧运动时，如果在两侧电路中产生相同热量的时间分别为t1和t2、此过程中流过电阻R横截面的电量分别为q1和q2，则（　　） A. B. C. D. 6. 某动画片中小猴子沿冰面抛出一个冰球，随即冰球滚上静止在冰面上的圆弧滑块，简化示意图如图所示。已知冰球质量为1kg，初速度为，圆弧滑块质量为1kg，半径为，不计一切摩擦和空气阻力，冰球可视为质点，则冰球最终离开圆弧滑块时的速度大小为 A. 0 B. C. D. 7. 如图所示，一绝缘直杆穿过金属块中心的圆孔后竖直固定，金属块带正电且圆孔直径略大于直杆，整个装置处在水平方向的匀强磁场中。现给金属块一竖直向上的初速度，使其沿杆向上运动，当其返回到初始位置时速度大小为。直杆的粗糙程度均匀，重力加速度为g，关于上述过程，下列说法正确的是 A. 摩擦力对金属块的总冲量大于 B. 金属块在空中运动的总时间为 C. 金属块上升的时间大于下降的时间 D. 金属块上升过程因摩擦产生的热量小于下降过程因摩擦产生的热量 8. 14C衰变为14N，半衰期约为5730年。已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变，生命活动结束后，14C的比例会持续减少。现测量某古木样品中14C的比例，发现正好是现代植物样品中14C比例的四分之一。则（ ） A. 该古木生命活动结束的年代距今约11460年 B. 再过约5730年，该样品中的14C将全部衰变殆尽 C. 14C衰变为14N的本质是原子核内 D. 改变样品测量环境的温度和压强，可以改变14C的衰变快慢 9. 一列简谐横波沿x轴正向传播，P、Q、R为波传播路径上三个质点，平衡位置分别位于、、处，质点P的振动方程为，质点R振动比质点Q振动滞后，时刻，质点R已振动，则（ ） A. 波传播的速度大小为 B. 波长为 C. 时刻，坐标原点O处的质点正处在波峰 D. 时刻，质点R的位移为0 10. 如图所示，ABC为纸面内边长为L的正三角形，空间存在着平行于纸面的匀强电场，在A点向纸面内各个方向射出速度大小相同的电子，电子的电量为e，质量为m，结果到达B点时的电子速度恰好为零， 到达C点的电子速度大小为v，则下列判断正确的是 A. 粒子从A点射出的速度大小为2v B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 匀强电场的电场强度方向由A指向B D. B、C两点间的电势差为 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中： （1）将分子看做球体，将分子的直径看做油膜的_________，油膜的面积通过在坐标纸上描绘的油膜轮廓内小方格的数量与小方格的面积进行估算。 （2）在该实验中，体现的物理思想方法是（　　）（用序号字母填写） A. 累积法 B. 理想模型法 C 控制变量法 D. 等效替代法 （3）实验中所用油酸酒精溶液为1000mL，溶液中有纯油酸2mL，用量筒测得1mL上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状如图所示，图中正方形方格的边长为2cm，油膜所占方格数约为80个，可以估算出油膜的面积是_______m2，由此估算出油酸分子的直径是______m（结果均保留两位有效数字）。 12. 在物理课外活动中，小明同学利用内阻、满偏电流电流表制作了一个简单的多用电表，其中电压表量程为，电路图如图甲所示。制作好的多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，粗心的小明忘记将上排刻度线对应数值标出。请回答下列问题： （1）A表笔为__________（填“红”或“黑”）表笔； （2）甲图中电阻__________ （3）制作该多用电表时，使用的电源电动势为，内阻为，则表盘正中央刻度处电阻值为__________ （4）若仅将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表，则欧姆表的倍率将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 13. 某学习小组用汽缸和活塞研制了一个测量水下压强的装置，缸体外侧带有温度计，示意图如图所示。当其放置在地面上时，测得活塞底面到缸底的距离为，温度计显示的温度为然后将汽缸放入水下某位置，静置足够长时间，测得活塞底面到缸底的距离为，温度计显示的温度为大气压强为，缸壁导热性能良好，活塞与缸壁之间无摩擦且密封良好，不计活塞质量，活塞到缸底的距离远小于该位置到水面的距离。求： （1）水下该位置处的压强 （2）若水的密度为，重力加速度为g，求水下该位置到水面的距离。 14. 我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为ν的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。 （1）若对调电源正、负极，光电管两端电压至少为多少，才可使电流表G示数为零； （2）若每入射100个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I. 15. 如图所示，在水平虚线MN和PQ间有垂直于纸面向外的匀强磁场，在MN上方有平行于纸面垂直于MN向上的匀强电场，电场强度大小为E，在PQ上的A点沿纸面斜向右上与PQ成60°角的方向射入一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子，射入的速度大小为v0，恰好垂直MN进入电场，MN与PQ间的距离为d，不计粒子的重力。 (1)求匀强磁场的磁感应强度大小； (2)求粒子在电场、磁场中运动的总时间； (3)保持磁场的磁感应强度大小不变，将方向反向，粒子在A点射入磁场的方向不变，将大小改变，结果粒子在整个运动过程中的最小速度为最大速度的倍，求粒子的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024～2025学年高二下学期期末调研考试 物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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） 1. 进入7月份，全国有多地的温度较常年有明显提升，有个别城市的温度超过40℃。若一个汽车轮胎在太阳下暴晒，胎内封闭气体的质量和体积均不变，随着温度升高，下列说法正确的是（　　） A. 气体分子密度增大 B 气体分子速率均增大 C. 气体分子速率峰值向速度小的方向移动 D. 气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．胎内封闭气体的质量和体积均不变，则气体分子密度不变，故A错误； BC．胎内封闭气体的温度升高，气体分子的平均速率增大，气体分子速率峰值向速度大的方向移动，但不是每个气体分子速率均增大，故BC错误； D．在体积不变的情况下，温度越高，气体的压强越大，气体分子单位时间内撞击轮胎单位面积内壁的平均作用力越大，故D正确。 故选D。 2. 碳14是碳的一种放射性的同位素，于1940年首被发现，它是用宇宙射线中的中子撞击空气中的氮原子所产生的，其半衰期约为5730年，碳14大部分是发生衰变，其衰变方程为。的比结合能为，X的比结合能为，则下列说法正确的是（　　） A. X比的比结合能小 B. 衰变中释放的能量为 C. 新核X的核子数与核子数不同 D. 现在地球上的，经过11460年后会全部发生衰变 【答案】B 【解析】 【详解】A．衰变反应时释放能量，新核更稳定，X比的比结合能大，故A错误； C．根据电荷数和质量数守恒可知，X为，其核子数与核子数相同，故C错误； B．衰变中释放的能量为 故B正确； D．现在地球上的的个数为，经过11460年后剩余部分个数为，则有 即衰变了，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，在时的波形图如图所示，P、Q是介质中的两个质点，P正好在波峰位置，质点Q的平衡位置在处，从图示时刻开始，质点Q到达平衡位置比质点P到达平衡位置滞后0.1s，则下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播 B. 波速为1cm/s C. 质点Q在0.3s内的位移为0.2cm D. 质点P的振动方程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质点Q到达平衡位置比质点P到达平衡位置滞后0.1s，可知Q沿y轴负方向运动，则可得波沿x轴负方向传播，故A错误； B．设波的波动方程为 代入特殊点，，解得 故 代入时，解得 从图示时刻开始，质点Q到达平衡位置比质点P到达平衡位置滞后0.1s，可知 解得 v=10cm/s 根据 解得 故B错误； C．根据 因Q点在t=0时刻向下振动，可知质点Q在0.3s内的位移小于A=0.2cm，故C错误； D．设波的振动方程为 其中 解得 故D正确。 故选D。 4. 城市公园亮化设计为城市树立了良好形象，如图所示，某公园水池底面有一半径为r的圆形线光源，圆面离水面的距离为h，在水面上形成一个亮环，已知水对光的折射率为n，则亮环的面积大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，作出光线恰好在A点和B点发生全反射的光路图，其中AB部分有光线射出 根据几何关系可得 ， 根据全反射临界角有 可得 则有 则亮环的面积大小为 联立解得 故选C。 5. 如图，不计电阻的圆形光滑导电轨道，内部有垂直于轨道平面的匀强磁场，一个导体棒可以绕圆心匀速转动，另一端用电刷和轨道相连，用导线把导体棒的O点和轨道连接起来，中间接一电阻R，导体棒在磁场的右半圆周匀速转动，在左半圆也匀速转动，左半圆周角速度是右半圆周角速度的2倍，在左右两侧运动时，如果在两侧电路中产生相同热量的时间分别为t1和t2、此过程中流过电阻R横截面的电量分别为q1和q2，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．导体棒切割磁感线产生的感应电动势 电路产生的热量 产生热量相同，有 由题意有，得，故A错误，B正确； CD．通过电阻R的电荷量 得 故，故CD错误。 故选B。 6. 某动画片中小猴子沿冰面抛出一个冰球，随即冰球滚上静止在冰面上的圆弧滑块，简化示意图如图所示。已知冰球质量为1kg，初速度为，圆弧滑块质量为1kg，半径为，不计一切摩擦和空气阻力，冰球可视为质点，则冰球最终离开圆弧滑块时的速度大小为 A. 0 B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】冰球最终从圆弧滑块底端离开圆弧滑块，根据动量守恒可得 根据能量守恒定律可得 联立解得 故选A。 7. 如图所示，一绝缘直杆穿过金属块中心的圆孔后竖直固定，金属块带正电且圆孔直径略大于直杆，整个装置处在水平方向的匀强磁场中。现给金属块一竖直向上的初速度，使其沿杆向上运动，当其返回到初始位置时速度大小为。直杆的粗糙程度均匀，重力加速度为g，关于上述过程，下列说法正确的是 A. 摩擦力对金属块的总冲量大于 B. 金属块在空中运动总时间为 C. 金属块上升的时间大于下降的时间 D. 金属块上升过程因摩擦产生的热量小于下降过程因摩擦产生的热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据受力分析可知，，则 取竖直向上为正方向，上升过程有 下降过程有 因为上升与下降过程位移大小相等，即 故，故A错误； B．根据动量定理有，解得，故B正确； C．由于上升过程加速度大于下降过程的加速度，故上升时间小于下降的时间，故C错误； D．因路径上的同一位置，上升过程的速率大于下降过程的速率，故同一位置，上升时的压力大于下降时的压力，故上升过程克服摩擦力做的功大于下降过程克服摩擦力做的功，因此上升过程因摩擦产生的热量大于下降过程因摩擦产生的热量，故D错误。 故选B。 8. 14C衰变为14N，半衰期约为5730年。已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变，生命活动结束后，14C的比例会持续减少。现测量某古木样品中14C的比例，发现正好是现代植物样品中14C比例的四分之一。则（ ） A. 该古木生命活动结束的年代距今约11460年 B. 再过约5730年，该样品中的14C将全部衰变殆尽 C. 14C衰变为14N的本质是原子核内 D. 改变样品测量环境的温度和压强，可以改变14C的衰变快慢 【答案】AC 【解析】 【详解】A．现测量某古木样品中14C的比例，发现正好是现代植物样品中14C比例的四分之一，即，根据 可得 t=11460年 即该古木生命活动结束的年代距今约两个半衰期11460年，A正确； B．再过约一个半衰期5730年，该样品中的14C的比例为 ，B错误； C．14C衰变为14N的本质是原子核内，C正确； D．改变样品测量环境的温度和压强，不可以改变14C的衰变快慢，D错误。 故选AC。 9. 一列简谐横波沿x轴正向传播，P、Q、R为波传播路径上三个质点，平衡位置分别位于、、处，质点P的振动方程为，质点R振动比质点Q振动滞后，时刻，质点R已振动，则（ ） A. 波传播的速度大小为 B. 波长为 C. 时刻，坐标原点O处的质点正处在波峰 D. 时刻，质点R的位移为0 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意可知，波传播的速度大为 故A错误； B．由质点P的振动动方程可知，波动周期 则波长 故B正确； C．P、O之间距离为，时刻，质点P正在平衡位置向y轴正方向运动，则此时质点O正处在波峰，故C正确； D．由于P、R之间的距离不是半波长的整数倍，因此时刻，质点R的位移不为0，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，ABC为纸面内边长为L的正三角形，空间存在着平行于纸面的匀强电场，在A点向纸面内各个方向射出速度大小相同的电子，电子的电量为e，质量为m，结果到达B点时的电子速度恰好为零， 到达C点的电子速度大小为v，则下列判断正确的是 A. 粒子从A点射出的速度大小为2v B. 匀强电场的电场强度大小为 C. 匀强电场的电场强度方向由A指向B D. B、C两点间的电势差为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由动能定理，从A到B的过程中， 从A到C的过程中， 得到 ， 故A错误B正确； C．由于到达B点的电子速度恰好为零，因此到达B点的电子一定做的是匀减速直线运动，因此电场的方向一定是从A点指向B点，故C正确； D． B、C两点间的电势差 故D错误. 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中： （1）将分子看做球体，将分子的直径看做油膜的_________，油膜的面积通过在坐标纸上描绘的油膜轮廓内小方格的数量与小方格的面积进行估算。 （2）在该实验中，体现的物理思想方法是（　　）（用序号字母填写） A. 累积法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 D. 等效替代法 （3）实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL，溶液中有纯油酸2mL，用量筒测得1mL上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状如图所示，图中正方形方格的边长为2cm，油膜所占方格数约为80个，可以估算出油膜的面积是_______m2，由此估算出油酸分子的直径是______m（结果均保留两位有效数字）。 【答案】（1）厚度 （2）B （3） ①. 0.032## ②. 【解析】 【小问1详解】 估测油酸分子大小实验中，将分子看做球体，将油膜看做单分子层，油膜的厚度就是分子的直径，油膜的面积通过坐标纸油膜轮廓内小方格的数量与小方格的面积进行估算。 【小问2详解】 在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的，估算出油膜面积，从而求出分子直径，这里用到的方法是：理想模型法。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]在本实验中将油膜分子看成紧密排列的球形，由图示油膜可知，油膜的面积为 每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积 油酸分子直径为 12. 在物理课外活动中，小明同学利用内阻、满偏电流的电流表制作了一个简单的多用电表，其中电压表量程为，电路图如图甲所示。制作好的多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，粗心的小明忘记将上排刻度线对应数值标出。请回答下列问题： （1）A表笔为__________（填“红”或“黑”）表笔； （2）甲图中电阻__________ （3）制作该多用电表时，使用的电源电动势为，内阻为，则表盘正中央刻度处电阻值为__________ （4）若仅将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表，则欧姆表的倍率将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）红 （2） （3） （4）变小 【解析】 【小问1详解】 红表笔连接内部电源的负极，故A是红表笔。 【小问2详解】 根据图甲可知，电压表量程为，则有 解得 【小问3详解】 根据欧姆调零有 根据闭合电路欧姆定律有 解得 【小问4详解】 若将实验中的电流表换成满偏电流为100mA的电流表，则根据 可知欧姆表的内阻减小，指针指到相同的位置表示待测电阻的值变小，即欧姆表的倍率将减小。 13. 某学习小组用汽缸和活塞研制了一个测量水下压强的装置，缸体外侧带有温度计，示意图如图所示。当其放置在地面上时，测得活塞底面到缸底的距离为，温度计显示的温度为然后将汽缸放入水下某位置，静置足够长时间，测得活塞底面到缸底的距离为，温度计显示的温度为大气压强为，缸壁导热性能良好，活塞与缸壁之间无摩擦且密封良好，不计活塞质量，活塞到缸底的距离远小于该位置到水面的距离。求： （1）水下该位置处的压强 （2）若水的密度为，重力加速度为g，求水下该位置到水面的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设活塞的面积为S，根据理想气体状态方程有 解得 【小问2详解】 根据压强关系有 解得 14. 我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为ν的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。 （1）若对调电源正、负极，光电管两端电压至少为多少，才可使电流表G示数为零； （2）若每入射100个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I. 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据光电效应方程 设遏止电压为U，根据动能定理得 解得 （2）设t时间内通过的电荷量为q，根据电流强度的定义 设光电子数为n 解得 15. 如图所示，在水平虚线MN和PQ间有垂直于纸面向外的匀强磁场，在MN上方有平行于纸面垂直于MN向上的匀强电场，电场强度大小为E，在PQ上的A点沿纸面斜向右上与PQ成60°角的方向射入一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子，射入的速度大小为v0，恰好垂直MN进入电场，MN与PQ间的距离为d，不计粒子的重力。 (1)求匀强磁场的磁感应强度大小； (2)求粒子在电场、磁场中运动的总时间； (3)保持磁场的磁感应强度大小不变，将方向反向，粒子在A点射入磁场的方向不变，将大小改变，结果粒子在整个运动过程中的最小速度为最大速度的倍，求粒子的最大速度。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r1 由几何关系可知 解得 根据牛顿第二定律有 解得。 (2)粒子在磁场中运动时间 粒子进入电场后，做类竖直上抛运动，加速度大小 在电场中运动的时间 粒子在电场、磁场中运动的总时间 (3)磁场方向改变后，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 由于粒子在运动过程中的最小速度只有最大速度的倍，因此粒子必定会进入电场，最小速度等于粒子刚进电场时速度的水平分速度，最大速度即为磁场中的速度.设粒子在A点的速度为v，粒子进电场时速度与水平方向的夹角为，在磁场中做圆周运动的半径为r2.则 解得 由几何关系可知 解得 根据牛顿第二定律 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$