河北省衡水泰华中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

河北省衡水泰华中学2024-2025学年高二下学期期末考试 物 理 中 注意事项： 1.本卷满分100分，考试时间75分钟。答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷 和答题卡上，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。 写在试題卷、草稿纸和答題卡上的非答题区域均无效。 3.非逃择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答題区域内。写在试题卷、草稿纸 露 和答題卡上的非答題区战均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 如 一、选择题（本题共10小题，共43分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合 啟 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5分，选对但不全的 长 得3分，有选错的得0分) 镉林 ☒ 1.如图所示是慢中子核反应堆的示意图，下列说法正确的是 A.铀235容易吸收快中子后发生核裂变 数 B.速度与热运动速度相当的中子最适合引发核裂变 铀林 杯 水泥防护层 C.石墨、重水和普通水能减慢快中子的速度而减缓链式反应 细 速度 反应堆示意图 D.镉棒插人反应堆浅一些，少吸收一些中子而减缓链式反应速度 2.某人用绕过定滑轮的绳子提升重物，若人拉绳的速度越来越快，人相对地面始终静止，则此过 蠻 程中 A.人对地面的压力一定变小 B.地面对人的摩擦力一定变大 解 C.人对地面的压力可能不变 D.地面对人的摩擦力一定变小 物理第1页（共6页） CS扫描全能王 】亿人鞋在用的扫酯Ap中 3.如图所示，条形磁铁固定在水平面上，矩形金属线圈abcd用轻弹簧悬挂静止在条形磁铁的正 上方，αb边水平，将金属线圈锁定（固定不动），并通以恒定电流，解除对线圈的锁定后发现线 框（俯视看）沿逆时针方向转动，磁铁不动，则下列判定正确的是 llleeeeeeeese A.线圈中通入的电流方向是abcda B.俯视看，磁铁有沿逆时针方向转动的趋势 C.线圈转动90°的过程中弹簧的长度变大 D.线圈转动90°的过程中弹簧的长度不变 4.如图所示是一物体做匀减速直线运动的x-t图像，=2s时刻，图线的切线与x轴的交点纵 坐标为8m.下列说法正确的是 x/m A.2s时刻物体的速度大小为4m/s B.物体的初速度大小为6m/s 0 C.物体的加速度大小为1m/s2 /s D.物体做匀减速运动的总时间为5s 5.截至目前，我国神舟飞船已成功发射了十九次，神舟飞船发射升空后与空间站对接过程示意 图如图所示，对接前飞船在圆轨道I上运动，空间站在圆轨道Ⅲ上运动，Ⅱ为对接转移轨道， 下列说法正确的是 空何站 A.若空间站在轨道Ⅲ上沿顺时针运转，飞船在轨道I上必须沿逆 时针运转 神舟 B.飞船从轨道I进入轨道Ⅱ的过程中，机械能增大 飞船 C.飞船从轨道Ⅱ的近地点向远地点运动过程中，合力一直做正功 D.飞船在轨道I、Ⅱ、Ⅲ上运行时，与地心连线在相等时间内扫过的面积相等 6.如图所示，a、b两端接在正弦交流电源上，在理想变压器原、副线圈的回路中，A、B电阻两端 的电压之比为1：3，交流电源的输出功率与变压器的输出功率之比为25：9.下列说法正确 的是 AA、B电阻的阻值之比为1：8 B.A、B电阻的电流之比为8：3 C.原、副线圈的匝数之比为1：8 b D,若电源输出的交流有效电压为U,B电阻的阻值为R,则原线圈回路中的有效电流为5肥 第2页（共6页） CS扫描全能王 】亿人鞋在用的扫猫Ap时 7.用一根橡皮筋吊着小球做圆锥摆运动，已知在弹性限度内，橡皮筋的弹力与形变量成正比，橡 皮筋始终在弹性限度内的情况下，小球做圆锥摆运动的角速度ω跟橡皮筋与竖直方向的夹角 0的关系图像正确的是 cos cos 0 cos 0 B C D 8.如图所示，M、N两点是振动情况完全相反、相距10m的波源，M处波源质点的振动方程为 y=5sin(πt)cm,两波源处质点振动的振幅相同，波源激起的横波波长为1m,两列波在M、N 连线上叠加后，下列判断正确的是 A.M、N中点处一定是振动加强点 M B.M、N之间有20个振动加强点 C.波的传播速度为0.5m/s D.M、N连线上离M点距离为4m的质点振动的振幅为10cm 9.如图所示，边长为L的正三角形ABC的三个顶点A、B、C处放置电荷量分别为十q、十2q、 一3g的三个点电荷，M、N、P三点分别是三条边的中点，O为正三角形的中心，设无穷远处电 势为零，静电力常量为k,则下列说法正确的是 A.O点的电势一定为零 -3g B.将一个负电荷从N点移到M点，电势能减少 M C.AB边上没有一处的场强垂直于AB边 +9。 +24 D.P点的电场强度大小为4y②g 12 10.如图所示，直角坐标系xOy的第一、三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强德场，第二 象限内，半径为R的四分之一圆OAC内也有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁场的磁感 应强度大小均为B,一个质量为、电荷量为q的带正电的粒子从圆弧上的C点沿x轴正向 物理第3页（共6页） CS扫描全能王 】亿人鞋在用的日猫AP 射人磁场，该粒子在磁场中运动的轨迹恰好与y轴相切，切点在P点，保持粒子射向磁场的 速度大小、方向不变，让粒子从圆弧AC上不同位置进入磁场，不计粒子的重力，则下列说法 正确的是 A粒子在磁场中运动速度大小为B迟 m B.粒子在圆弧AC上不同位置进人磁场均能到达P点 C.要使粒子能通过坐标原点，粒子在圆弧AC上射人的位置离x轴 的距南为号R D.粒子从AC弧上射人的位置离x轴越远，粒子在磁场中运动的时间越长 二、非选择题（本题共5小题，共57分） 11.(7分)某同学用两根完全相同但原长较短的轻弹簧串联后挂在铁架台上的固定横杆上，探 究弹簧形变与弹力的关系.在轻弹簧的旁边竖直固定一刻度尺，刻度尺的零刻度与串联后弹 簧的最上端对齐，装置如图甲所示，重力加速度g取9.8m/s. tm/g 350 300 250 200 150 100 50 单位：cm 01234567x/cm 甲 乙 丙 (1)不挂钩码时，弹簧下端的指针所指刻度尺的刻度位置如图乙所示，则每根弹簧的原长为 Lo= cm. (2)在弹簧下面悬挂钩码，多次改变钩码的质量m,测出每次两弹簧的总长度L,由x=L一 2L。求出每次两弹簧总的伸长量x,根据每次测得m、x作出m-x图像如图丙所示，由 此求出每根弹簧的劲度系数k= N/m;(结果保留三位有效数字)；继续增加悬 挂钩码的个数，根据测得的数据继续描点作m-x图像，发现图像出现了弯曲，原因 是 (3)在铁架台的横杆上只悬挂一个轻弹簧，将手机吊在轻弹簧下端，发现轻弹簧伸长了2cm, 则该手机的质量m= g 物理第4页（共6页） CS扫描全能王 】亿人鞋在用的行猫Ap时 12.(9分)某实验小组利用如图所示电路测未知电阻的阻值，电路中的直流电源为恒流源，该电 源能输出大小（小于1A)的恒定电流，根据电源输出电流的大小，选用电流表的量程为 0.6A,R。为定值电阻，R为电阻箱， 02 0.4 ww女9 (1)闭合开关S,前，应将电阻箱的阻值调为 (填“零”或“最大”)，闭合开关S2、S,调 节电阻箱，使电流表的指针偏转较大，若某次调节后电流表的示数如图乙所示，则此时电 流表中的电流为= A,这次调节后电阻箱接入电路的电阻为R1,则电流表的 内阻RA=(结果用I、R、R、I。表示) (2)断开开关S2,调节电阻箱，使电流表的示数仍为I1,若电阻箱的阻值为R2,由此算出被测 电阻R= (结果用I1、R1、R2、I表示) (3)为了减小测量误差，在断开开关S2后，该同学多次调节电阻箱，记录每次改变后电阻箱 接人电路的电阻R及对应的电流表的示数【，作子最图像，图像的斜率为，则被测电阻 R=.(结果用k、Io、R。、R表示) 13.(10分)如图所示，开口向上竖直放置在水平地面的圆柱形导热汽缸（汽缸与地面接触处有 缝隙)，用质量为=1kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞通过轻绳与固定在吊顶上 的力传感器P相连接，活塞可以在汽缸内无摩擦移动；初始时，活塞与缸底的距离为。= 45cm,缸内气体温度为T1=300K,轻绳恰好处于伸直状态，且力传感器的示数为零.已知 汽缸的质量M=9kg,活塞横截面积S=100cm,大气压强=0.99×105Pa(大气压不随 温度而变化)，重力加速度g取10m/s2.现使缸内气体温度缓慢下降，求： (1)当汽缸恰好对地面无压力时，汽缸内气体的温度T2; P-力传感器 (2)当汽缸内气体温度降至T3=240K时，汽缸底部到水平地面的高度h 及此时力传感器的示数， CS扫描全能王 】亿人鞋在用的扫猫ApP 14.(13分)如图所示，水平传送带上表面离地高度为1.25m,以2m/s的速度沿顺时针匀速转 动，一个物块在地面上以一定的初速度斜向右上抛出，刚好沿水平方向滑上传送带，物块开 始在地面上的位置离传送带左端A的水平距离为2m,重力加速度g取10m/s2,物块与传 送带间的动摩擦因数为0.5，传送带长为2m,不计物块的大小，求： (1)物块在地面上抛出时的初速度大小： (2)物块从传送带A端运动到B端所用时间为多少 77777 ☒ 的 啟 15.(18分)如图所示，间距为L的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，导轨有部分处在垂直于 长 导轨平面的有界匀强磁场中，磁场的边界线与导轨垂直，质量均为m的金属棒α、b垂直导 轨放置，用长为L的绝缘轻杆连接，两金属棒接入电路的电阻均为R,导轨的左端接有阻值 招 为R的定值电阻，给α、b一个水平向右、大小为h的初速度，金属棒运动过程中始终与导轨 敬 垂直并接触良好，当金属棒a刚要进磁场时，金属棒a的速度为w,当金属棒a刚出磁场 超 时速度为零，不计导轨的电阻，求： 的 (1)匀强磁场的磁感应强度多大： (2)从金属棒b出磁场到金属棒α出磁场过程，电阻R上产生的焦耳热多大； (3)磁场的宽度为多少. 物理第6页（共6页） CS扫描全能王 】亿人鞋在用的扫酯Ap中 物理 参考答案 1.B铀235不能捕捉快中子，不能发生核裂变，只有速度与热运动速度相当的中子最适合引发核裂变，选项A 错误，B正确；核反应堆中，石墨、重水和普通水能减慢快中子的速度从而使铀235能捕获慢中子后发生核裂 变，选项C错误；镉吸收中子的能力很强，当核反应过于缓慢时，将辐棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，链 式反应的速度就快一些，选项D错误， 2C若人拉绳使重物匀加速上升，则绳的拉力恒定，人对地面的压力不变，地面对人的摩擦力不变，选项C 正确. 3.C将通电线圈等效成磁体，根据异名磁极相互吸引可知，线圈中电流沿adcba方向，选项A错误；根据磁体 间的相互作用可知，俯视看，磁铁有沿顺时针方向转动的趋势，选项B错误，线圈转动90的过程中，由于线圈 受磁铁的吸引力增大，弹簧的长度变大，选项C正确，D错误， 4.C(=2s时刻，图线的切线斜率的绝对值即为该时刻的速度大小，易得2s时刻物体的速度大小为一8兮m3 =2/s,选项A错误；由平均速度公式一士-答，结合图像可得物体的初速度大小为=4m/s,选项 2 B错误；物体的加速度大小为a=二”=4，m/g=1m/分，选项C正确：物体运动的时间为：=也=4s,选 2 项D错误 5.B为了能顺利对接，若空间站在轨道Ⅲ上沿顺时针运转，飞船在轨道I上也必须沿顺时针运转，选项A错 误；飞船从轨道I进人轨道Ⅱ的过程中，发动机做正功，机械能增大，选项B正确；飞船从轨道Ⅱ的近地点向 远地点运动过程中，合力一直做负功，动能一直减小，选项C错误；飞船在同一轨道上运行时，与地心连线在 相同时间内扫过的面积相等，不同的轨道不等，选项D错误， 6.D根据能量守恒，若交流电源的输出功率与变压器的输出功率之比为25：9，则A、B电阻的功率之比为 16:9,根据公式P=发=PR可得，A,B电阻的阻值之比为1：16，AB电阻的电流之比为16：3，选项A.B错 误；根据变压器的工作原理，易得原、副线圈的匝数之比为3：16，选项C错误：在原线胭回路中，U=R十U, 受-必，山=6R,结合前面相关结果，联立各式解得4-祭选项D正瑰 7.D设橡皮筋原长为L,小球的质量为m,当橡皮筋与竖直方向的夹角为0时，橡皮筋的弹力F一橡皮 筋的长度为L=L十是，设做圆周运动的角速度为om则mgm-mLs血6：，解得}一台c0s叶受，选项D 正确。 参考答案第1页（共4页） CS扫描全能王 】亿人鞋在用的行猫ApP 8BC由于两波源处质点振动完全相反，因此M、N中点处一定是振动减弱点，选项A错误；振动加强点到 MN两点的路程差△y=(2m一1)号，一10m<△<10m,n取-9、一8、-7、…，8,9、10，因此振动加强点共 有20个，选项B正确；由振动图像可知，周期T=2s,因此波传播的速度为一宁=0.5m/s,选项C正确；由于 离M点距离为4m处离M、N两点的路程差为2m,是波长的整数倍，是振动减弱点，振幅为零，选项D错误 9.AD将一3g的点电荷分成电量分别为一9、一2q的两个点电荷，则原来三个点电荷分成两组等量的异种电 荷，根据等量异种电荷电场的电势分布特点及电势叠加可知，O点电势为零，选项A正确：电势叠加的结果N 点电势比M点电势高，则负电荷在N点电势能小，在M点电势能大，选项B错误；由于A、B两点点电荷在 AB边上叠加场强为零的位置在P点左侧，此位置的合场强方向斜向右上方，由此位置逐渐沿AB移至P 点，易知P点的合场强方向斜向左上方，因此AB边上必有一处的场强垂直于AB边，选项C错误影P点的电 扬强度大小E-√[a西]+[o0了-，法项D正确 10.AB从C点射人的粒子运动轨迹刚好与y轴相切，根据几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径为 R,根据牛顿第二定律gB=m无，解得一，选项A正确：根据磁聚焦可知，所有从圆孤AC上不同位 置进人磁场的粒子均能到达P点，选项B正确；要使粒子能通过坐标原点，粒子的入射点、坐标原点及粒子 在磁场中运动轨迹的圆心构成正三角形，根据几何关系可知，入射点离x轴的距离为号R,选项C错误；粒 子从C点射人，粒子在磁场中运动的时间为一个周期，粒子从A点射人，粒子在磁场中运动的时间为四分 之三个周期，选项D错误， 11.(1)3.60(2分)(2)98.0(2分)弹簧超出了弹性限度(1分)(3)200(2分) 解析：(1)两根弹簧的总原长为72.0mm=7.20cm,因此每根的原长为3.60cm 每根弹簧的劲度系数k==2A3-2X250X10X9.8NWm 5×10-2 图像出现了弯曲，原因是弹簧超出了弹性限度。 (3)将手机吊在轻弹簧下端，发现轻弹簧伸长了2cm,由此可知，手机吊在串联的两根弹簧下伸长量为 4cm,由图像可知，手机质量为200g 12.(1)零(1分)0.40(2分)R-R(2分)(2)凸62(R-R)(2分)(3)-R-R2分) 解析：(1)闭合开关S前，为使电流表电流最小，应将电阻箱接人电路的电阻调为零，电流表的示数为 Q.40A:电阻箱中的电流为16-1，则R十R)=(,-)R,解得R=b二R,-R (2)由题意，h,R+R+R)=(,-I)R,解得R=6二R-R,). 参考答案第2页（共4页） CS扫描全能王 】亿人鞋在用的行猫ApP (3)根据欧姆定律有1升迟+授+R=6,得到片-。+B十+迅·良，结合题意得民++迅- R k,得到R=kI一R一R.: 13.解：(1)汽缸内气体的初始状态：气体的温度为T=300K 气体的压强A=o+警=10X10Pa1分) 汽缸恰好对地面无压力时，气体的压强为 A=-9=-0.9X10Pa1分) 汽缸内气体从初始状态到汽缸恰好对地面无压力时的过程属等容变化，则 会=号(2分) 代入数据解得T2=270K(1分) (2)从汽缸恰好对地面无压力到汽缸内气体温度降至T3=240K,汽缸内气体做等压变化，设温度降至T= 240K时活塞与缸底的距离为h,则 尝-尝，解得1=40cm2分) 此时汽缸底部到水平地面的高度h=ho一h=5cm(1分) 对活塞由力的平衡条件有T+p2S=mg十S(1分) 代入数据解得T=100N(1分) 14.解：(1)设物块做斜上抛运动的时间为，则 A=2,解得1=√臣=0：5s2分) 物块抛出后，沿竖直方向的分速度=gt=5m/s(1分) 物块抛出后沿水平方向的分速度欢=三=4m/s(1分) 则抛出时的初速度%=√2十话=√4红m/s(2分) (2)物块滑上传送带后，沿传送带先做匀减速运动，根据牛顿第二定律 mg=ma,解得a=5m/s2(1分) 物块在传送带上匀减速运动的距高L1=,二亡=1,2m(2分) 2a 匀减速运动的时间6=二”=0.4s(1分) 匀速运动的时间=L二凸=0.4s1分) 运动的总时间=4十2=0.8s(2分) 参考答案第3页（共4页） CS扫描全能王 】亿人鞋在用的扫猫ApP 15.解：(1)从b进磁场至a刚好要进磁场的过程中，根据动量定理 BgL=2mw一之mw (2分) BL22BL 又q=1.5R3R (2分) 3mRuo 解得B=√ (1分) (2)设金属棒b刚出磁场时速度大小为，根据动量定理 Bq'L=2mu (2分) 又=跟-票 (1分) 解得n=子w(1分) 从金属棒b出磁场到金属棒α出磁场过程，设电阻R上产生的焦耳热为Q,根据能量守恒及电热分配可知 6Q-22mn2(2分) 解得Q=mw21分) (3)设α、b均在磁场中运动时的距离为x,则根据动量定理 BL=2m(w-w） (2分) 又=-2歌 (2分) 解得x=2L(1分) 磁场的宽度s=L十x=3L(1分) 参考答案第4页（共4页） CS扫描全能王 】亿人鞋在用的日猫Ap单