内容正文:
遵义航天高中2025-2026学年第二学期期中考试
高二 物理
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,只有一项是最符合题目要求的。
1.1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒,并由吴健雄用放射源进行了实验验证,次年李、杨两人为此获得了诺贝尔物理学奖。已知的半衰期约为5.26年,其衰变方程是,其中是反中微子,它的电荷量为0,质量可忽略。下列说法正确的是( )
A.升高温度或增大压强可使的半衰期改变
B.是来自原子核外的电子
C.的结合能大于的结合能
D.20个原子核经过10.52年一定有15个发生了衰变
2.路面蜃景现象多见于炎热夏季的柏油路面,表现为远处路面似乎有水,但走近后“水”却消失不见,如图。这是由于被阳光照射后,路面上方空气的折射率随高度升高逐渐增大所致。下列光路图中能描述该现象的是( )
A.B.C.D.
3.青少年正处在身体发育阶段,若经常低头玩手机,会使颈椎长期受压,从而引发颈椎病。为研究颈椎受力,可粗略认为头部受到三个共点力的作用,即重力、肌肉拉力和颈椎支持力,如图所示,假设某同学头部重为G,若低头看手机时颈椎与竖直方向成30°,此时颈部肌肉对头的拉力为G,由此可以估算颈椎受到的压力为( )
A.2G B.1.5G C. D.
4.在真空中,一点电荷在、两点产生的电场的电场强度方向如图所示,已知在两点的连线上电场强度的最大值为,取,下列说法正确的是( )
A.该点电荷为负电荷
B.点的电势等于点的电势
C.点的电场强度大小
D.点的电场强度与点的电场强度大小之比为
5.图为一空间探测器示意图,、、、是四台喷气发动机,每台发动机工作时都能给探测器提供推力。在空间建立固定直角坐标系,以初始时刻、的连线为轴,、的连线为轴。探测器在运动过程中不发生转动,探测器的质量变化可忽略。开始时,探测器以恒定的速度沿轴正方向运动,要使探测器速度的大小不变,方向改为轴正方向与轴负方向之间,且与轴负方向成角的方向运动,下列操作可行的是( )
A.分别打开和,且两个发动机提供的冲量之比为
B.分别打开和,且两个发动机提供的冲量之比为
C.同时打开和,且两个发动机提供的冲量之比为1∶2
D.同时打开和,且两个发动机提供的冲量之比为1∶2
6.如图所示,a是地球赤道上一栋建筑,地球半径为R,b是在赤道平面内做匀速圆周运动且半径为3R的卫星,c是地球静止轨道卫星,轨道半径为6.6R。某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图所示),已知。经过2天,a、b、c所处位置最接近下列图中的( )
A. B. C. D.
7.如图所示,虚线的上方区域和下方区域均有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小分别为和,两虚线之间无磁场,重力不计的带正电粒子以垂直于磁场方向的速度从点射入上方区域,其运动轨迹如图所示,下列说法正确的是( )
A.第一次从到的运动时间等于从到的
B.磁场均垂直纸面向外
C.磁感应强度
D.轨迹内上下两区域磁通量
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题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.氢原子能级图如甲图所示,一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出的光中,仅有a、b两种光能使乙图所示的光电管阴极K产生光电效应。用a、b两种光分别照射光电管阴极K,测得光电流I随电压U变化的图像如丙图所示。下列说法中正确的是( )
A.a光的频率大于b光
B.处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时发出b光
C.在水中传播时,a光的传播速度小于b光的传播速度
D.处于基态的氢原子可以吸收能量为10.20eV的光子发生跃迁
9.如图甲所示,用活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞密封性良好且可无摩擦上下滑动。气体从状态A状态B状态C状态A完成一次循环,其状态变化过程的p-V图像如图乙所示。已知该气体在状态A时的温度为600K,下列说法正确的是( )
A.气体在状态B时的温度为200K
B.气体在状态C时的温度为300K
C.气体从状态CA过程中,气体向外界吸热
D.气体从状态ABC的过程中,气体对外界做的功为
10.某同学设计了图甲所示装置模拟涡流的形成。用n个横截面积均为S、电阻率均为的同轴薄金属圆环条模拟“圆盘形导体”,内环半径及相邻环的间距均为r(r远大于环的厚度);将“圆盘形导体”水平放置在竖直方向、磁感应强度B随时间周期性变化的圆形磁场区域中,磁场变化周期为,圆形磁场区域半径为4r,圆心与圆盘形导体圆心重合,其图像如图乙所示(规定竖直向上为正方向)。不考虑环中感应电流产生的磁场的影响,则( )
A.在时刻,从上往下看,各环内感应电流的方向均为顺时针方向
B.在时刻,内环中感应电流大小为
C.在时间内,通过半径为5r的圆环条横截面的电荷量为
D.在时间内,半径为5r的圆环条上生成的焦耳热为
三、非选择题:本题共5小题,共57分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.(6分)“在探究平抛运动实验中”
(1)为探究水平方向分运动特点,应选用图1中的________(选填“甲”或“乙”)装置;研究“平抛运动在竖直方向的运动规律”,下列说法正确的是________
A.A与B应选用大小相同的小球
B.A与B应选用质量相同的小球
C.托板离地面的高度越大,两小球落地时间差也越大
D.减小铁锤打金属片的力度,A球落地的时间会变短
(2)采用图2所示装置进行实验。将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上,钢球落到倾斜的挡板后挤压复写纸,在白纸上留下印迹。下列说法正确的是________。
A.调节装置使其背板竖直
B.调节斜槽使其末端切线水平
C.以斜槽的末端在白纸上的投影点为坐标原点
D.钢球在斜槽静止释放的高度应等间距下降
(3)如图3所示,将实验中记录的印迹用平滑曲线连接,其中抛出点为坐标原点,A点(11.0cm,15.8cm)是记录的印迹,B点(11.8cm,19.6cm)是曲线上的一个点,为得到小球的水平速度,应取________(选填“A”或“B”)点进行计算,可得水平速度________。(g取,所得结果保留两位有效数字)
12.(9分)一同学为了测量某元件的电阻,进行了如下实验:
(1)该同学先用多用电表欧姆挡测量电阻。将选择开关拨至欧姆挡“”,经正确操作后,指针指示如图甲,读出该元件的电阻约为______;为了使测量的结果更准确,该同学应该选择欧姆挡______(选填“”、“”)。
(2)为了精确测量该元件的电阻,该同学又采用了如图乙所示电路进行测量。电路由控制电路和测量电路两大部分组成。实验用到的器材如下:
A.待测电阻; B.灵敏电流计G;
C.定值电阻; D.电阻箱;
E.粗细均匀的电阻丝AB(在电路中的AB段长为L); F.滑动变阻器R;
G.电源; H.刻度尺;
I.线夹(可与电阻丝导通接触)、开关以及导线若干
①如图乙,在闭合开关S前,应将滑片应置于______端(选填“a”、“b”);线夹大致夹于电阻丝AB中部位置。闭合开关后,先移动滑动变阻器的滑片至某一位置,然后不断调节线夹所夹的位置,直到灵敏电流计G示数为零,测出此时段电阻丝长度为s,则______(用、L、s表示)。
②该同学用螺旋测微器在电阻丝AB各部分进行直径测量,发现电阻丝AB粗细并不均匀,而是从A到B端直径略有减小,则①问中的测量结果较真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③为减小因电阻丝AB粗细不均匀带来的误差,同学们做了如下改变及操作:将定值电阻换成电阻箱,并按照①中的操作,当灵敏电流计G示数为零时,电阻箱的阻值为;然后将电阻箱与交换位置,保持线夹的位置不变,调节电阻箱,再次使灵敏电流计G示数为零,此时电阻箱的阻值为,则电阻______(用、表示)。
13.(10分)抖动绳子一端可以在绳子上形成一列简谐横波。如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波t=0时刻的波动图像,此时振动恰好传播到=5m的质点A处,经过0.1s质点A第一次回到平衡位置,质点B在x轴上位于=10m处,求:
(1)质点A的振动方程表达式;
(2)质点B第一次到达波谷的时刻;
(3)质点B处于位移y=5cm且向上振动的时刻。
14.(14分)如图甲,为了从筒中倒出最底部的羽毛球,将球筒竖直并筒口朝下,从筒口离地面m的高度松手,让球筒自由落体,撞击地面,球筒与地面碰撞时间s,碰撞后球筒不反弹。已知球筒质量g,球筒长度cm,羽毛球质量为g,羽毛球和球筒之间最大静摩擦力N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为简化问题把羽毛球视为质点,空气阻力忽略不计,g取10m/s²,求:
(1)碰撞过程中,地面对球筒的平均冲击力为多大;
(2)碰撞后羽毛球到达球筒口的速度大小;
(3)如图乙所示,某人伸展手臂握住球筒底部,使球筒与手臂均沿水平方向且筒口朝外,筒身离地高度仍为m,他以身体躯干为中心轴逐渐加速转动直至羽毛球刚好飞出,筒口离中心轴距离为m,则球落地后距离中心轴有多远?
15.(18分)如图所示,光滑水平面和竖直面内的光滑圆弧导轨在B点平滑连接,导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放,脱离弹簧后经过B点时的速度大小为,之后沿轨道运动。以O为坐标原点建立直角坐标系,在区域有方向与x轴夹角为的匀强电场,进入电场后小球受到的电场力大小为。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为g。求:
(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(2)小球经过O点时的速度大小;
(3)小球过O点后运动的轨迹方程。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
C
B
B
D
BD
AD
BD
1.C
【详解】A.半衰期由原子核内部结构决定,与外界温度、压强等环境因素无关,A错误;
B.根据质量数、电荷数守恒,X的质量数为0、电荷数为-1,是电子;β衰变的电子来源于原子核内中子转化为质子时的释放,不是原子核外的电子,B错误;
C.该衰变过程释放能量,生成的比更稳定;二者核子数相同,原子核越稳定总结合能越大,因此的结合能大于的结合能,C正确;
D.半衰期是针对大量原子核衰变的统计规律,对少量原子核不适用,20个原子核经过10.52年的衰变数目是不确定的,D错误。
故选C。
2.B
【详解】因为路面上方空气的折射率随高度升高逐渐增大,则太阳光斜射向地面的过程,总是由折射率较大的空气射向折射率较小的空气,即由光密介质斜射入光疏介质,光线始终会向远离法线的方向偏折,如图所示,则光路图B能描述该现象。
故选B。
3.D
【详解】根据力的合成可得,颈椎对头的支持力大小为
根据牛顿第三定律可知,颈椎受到的压力大小为
故选D。
4.C
【详解】A.两电场线反向延长线的交点即为点电荷的位置,易知点电荷带正电,故A错误;
B.根据几何关系易知M点到点电荷的距离比N点到点电荷的距离大,所以M点的电势低于N点的电势,故B错误;
C.设M、N两点的连线到点电荷的最近距离为,N点到点电荷的距离为,根据几何关系有
根据题意可得
联立解得,故C正确;
D.N点到点电荷的距离与M点到点电荷的距离之比为,根据可知,N点的电场强度与M点的电场强度大小之比为,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】设探测器的速度为v,要使探测器速度的大小不变,方向改为轴正方向与轴负方向之间,且与轴负方向成角的方向运动,可知沿x轴正向的速度变为,沿y轴负向的速度为,即在x正方向减速,在y负方向加速,则应该分别打开和,且的冲量为
的冲量为
即两个发动机提供的冲量之比为。
故选B。
6.B
【详解】由于a物体和静止卫星c的周期都为1天,所以2天后两物体又回到原位置。
对b、c,根据开普勒第三定律得
又, ,天,解得 天
则b卫星在2天内运行的圈数为圈。
即b转动6圈半多一点,最终位置会在原位置的对侧附近(相对于地球),也就是在a的下方附近。
故选B。
7.D
【详解】ABC.粒子带正电,根据左手定则可得虚线的上方区域磁场垂直纸面向里,下方区域磁场垂直纸面向外,根据洛伦兹力提供向心力有
可得半径为
速率不变,粒子在上方区域运动的半径较小,可知磁感应强度
根据
可知粒子在下方区域运动的周期长,运动时间
粒子在上方区域和下方区域转过的圆心角相同,根据,可知第一次从到的运动时间小于从到的,故ABC错误;
D.轨迹内上下两区域磁通量分别为Φ1=B1S1,Φ2=B2S2
其中S1r1sinβ·r1cosβ(sinβcosβ)
S2r2sinβ·r2cosβ(sinβcosβ)
可知Φ1(sinβcosβ),Φ2=(+sinβcosβ),可知Φ1<Φ2,故D正确。
故选D。
8.BD
【详解】A. 根据光电效应方程 ,遏止电压的绝对值越大,光的频率越大
由丙图可知,光遏止电压绝对值更大,因此 ,A错误;
B.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时,的能级差最大
,辐射光子能量最大、频率最高,结合,可知光是该跃迁发出的,B正确;
C.因b光频率大于α光,则在同种介质中b光的折射率大于α光,因此水对光的折射率,根据
可得,即光在水中的传播速度大于光,C错误;
D.基态氢原子能量,吸收 光子后,总能量为
恰好等于能级的能量,满足氢原子跃迁的条件,因此可以发生跃迁,D正确。
故选BD。
9.AD
【详解】A.对于理想气体:AB过程,由查理定律有
解得,故A正确;
B.BC过程,由盖—吕萨克定律有
解得,故B错误;
C.气体从状态C→A过程中,温度不变,内能不变,体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知, ,则气体放热,故C错误;
D.状态A→B气体体积不变,不对外做功,BC过程中气体体积膨胀对外做功,即从状态A到状态C气体对外做功,故D正确。
故选AD。
10.BD
【详解】A.在,处于阶段。此时磁场的变化率为负,即,圆环的磁通量正在减小。根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向应与原磁场变化趋势相反,即感应磁场方向向上。 根据安培定则,从上往下看,产生向上磁场的电流方向应为逆时针方向,故A错误;
B.在时刻,磁场变化率,感应电动势,内环电阻
感应电流,故B正确;
C.计算磁通量时有效面积是磁场区域面积
磁通量变化量
半径为5r圆环电阻
综上可得,故C错误;
D.和磁场变化率大小均为
电动势
产生热量
磁场变化率为
电动势
产生热量
总热量,故D正确。
故选BD。
11.(1) 乙 A
(2)AB
(3) B 0.59
【详解】(1)[1]为研究水平方向分运动特点,需要将平抛运动与匀速直线运动进行对比。故应该选装置乙。
[2]A.A球平抛、B球自由下落,两者落地时间仅与竖直高度有关,与质量无关,但需保证A、B大小相同,避免空气阻力差异对实验的影响,故A正确;
B.重力加速度与质量无关,质量不影响自由落体时间,且实验未要求质量相同,故B错误;
C.A的竖直分运动是自由落体运动,两球竖直方向均做自由落体运动,下落高度相同则落地时间差为0,与托板高度无关,故C错误;
D.A球平抛的时间由竖直高度决定(),与打击力度无关,故D错误。
故选A。
(2)A.调节装置使其背板竖直,才能保证小球落在背板上的痕迹准确反映平抛轨迹,故A正确;
B.调节斜槽末端切线水平,才能保证小球抛出时初速度水平,故B正确;
C.坐标原点应选小球在斜槽末端时球心的位置,不是斜槽末端的投影点,故C错误;
D.每次释放小球的高度应相同,保证初速度一致,不需要等间距下降,故D错误。
故选AB。
(3)[1]由图可知因为B点更接近曲线轨迹,所以为得到小球的水平速度应该选B点进行计算;
[2]从原点到B点,小球竖直方向上做自由落体运动,时间为
水平速度
12. 40 a 偏大
【详解】(1)[1][2]将选择开关拨至欧姆挡“”,由图可知此时电阻大约为
欧姆表指针在中间位置附近读数时比较准确,为了使测量的结果更准确,该同学应该选择欧姆挡“”的挡。
(2)[3]为了防止用电器不被烧掉,测量电路中的电流要从小电流开始,所以在闭合开关S前,应将滑片应置于“a”端;
[4]当灵敏电流计G示数为零,说明的分压与部分的分压相等,则有
联立解得
[5] 若从A到B端直径略有减小,根据电阻定律
可知从A到B单位长度上的电阻在增大,当段电阻丝长度为,部分实际分到的电压应满足
可得
可知测量值偏大。
[6]保持线夹的位置不变,设电阻丝左侧电阻为,右侧电阻为,当灵敏电流计G示数为零时,电阻箱的阻值为,此时有
电阻箱与交换位置,电阻箱的阻值为,此时有
联立解得
13.(1)(cm)
(2)0.40s
(3)
【详解】(1)由甲图可知,质点A的振幅为10cm,由于经过0.1s质点A第一次回到平衡位置,质点A的振动周期T=2×0.1s=0.2s
故
则质点A的振动方程为(cm)
(2)由图得波长为,波的传播速度=20m/s
波传到B质点的时刻为
由甲图可知,质点B起振到第一次到达波谷所用时间
则质点B第一次到达波谷的时刻
(3)波传至质点B的时刻为
在经过s质点B第一次处于位移y=5cm且向上振动,故质点B振动到y=5cm的时刻
14.(1)28.2N
(2)2m/s
(3)4.8m
【详解】(1)碰撞过程中,对球筒进行分析,根据动量定理有
解得F=28.2N
(2)碰撞后,球向下做匀减速运动,根据牛顿第二定律有
解得a=40m/s²
自由下落过程,根据速度与位移的关系有
碰撞后球下滑过程,利用逆向思维,根据速度与位移的关系有
解得x=0.45m>L
可知,羽毛球能到达筒口
解得v=2m/s
(3)令羽毛球刚好从筒口水平飞出时速度为v₁,根据牛顿第二定律有
羽毛球飞出后做平抛运动,则有,
羽毛球落地点离中心轴的距离为
解得s=4.8m
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)小球从A到B,根据能量守恒定律得
(2)小球从B到O,根据动能定理有
解得
(3)小球运动至O点时速度竖直向上,受电场力和重力作用,将电场力分解到x轴和y轴,则x轴方向有
竖直方向有
解得
,
说明小球从O点开始以后的运动为x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,y轴方向做匀速直线运动,即做类平抛运动,则有
,
联立解得小球过O点后运动的轨迹方程
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