河北衡水中学2025-2026学年高二下学期周测物理试题（5.31）

**基本信息** 以冷原子干涉重力仪、高铁技术等科技前沿和电动机模型等真实问题为情境，融合原子物理、运动学、电磁学等知识，考查物理观念与科学思维，适配周测能力提升需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|5/30|能级跃迁、v²-x图像、相遇问题等|结合激光冷却原子（科技）、高铁测试（生活），基础巩固| |多项选择|3/30|衰变、气体状态方程、电磁复合场|嫦娥五号月壤衰变分析（科学态度），气体旋转与加热（模型建构）| |解答题|2/40|气体实验定律、电磁感应与能量|玻璃管旋转加热（科学探究），电动机动力学与能量计算（综合应用）|

物理 第三章 牛顿第一、三定律 负责人:李红义 郭艳霞 桑海勇 日期:2005年7月6日 内部资料 禁止外传 5.31 自 主 提 升 1、 单项选择题(本题共5个小题,每个小题6分,共30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.我国在“冷原子干涉重力仪”等精密测量领域处于世界先进水平。实验中常利用激光冷却原子,某原子从高能级E2、E3分别跃迁至同一低能级E1,辐射出光子a和b。已知E3-E1>E2-E1,且光子a对应跃迁E2 E1,光子b对应跃迁E3 E1。关于这两种光子,下列说法正确的是( ) A.光子a的能量大于光子b的能量 B.光子a的能量等于光子b的能量 C.光子a的频率大于光子b的频率 D.光子a的波长大于光子b的波长 2.近年来,我国的高速铁路网建设取得巨大成就,高铁技术正走出国门。在一次高铁技术测试中,机车由静止开始做直线运动。测试段内机车速度的二次方v2与对应位移x的关系图像如图所示。在该测试段内,下列说法正确的是( ) A.机车的加速度恒定不变 B.机车的加速度越来越大 C.机车的平均速度大于 D.机车的平均速度小于 3.如图所示,将小球a从地面以初速度竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放,两球恰在处相遇(不计空气阻力)。则以下说法正确的是( ) A.两球同时落地 B.球a竖直上拋的最大高度为h C.相遇时球a的速度小于球b的速度 D.两球运动过程中,任意相等时间内a球的速度变化量大于b球的速度变化量 4.如图所示,在斜面上的O点(未画出),每隔相等时间由静止释放一个小球(可视为质点)。在连续释放几个小球后,对斜面上正在滚动的小球拍摄照片,照片中依次有a、b、c三个小球,测得,。则此时小球距O的距离为( ) A.0.275 m B.0.3 m C.0.3125 m D.0.325 m 5.人眼对绿光最为敏感,如果每秒有个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。现有一个光源以功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光,不计空气吸收。已知人眼瞳孔在暗处的直径为,普朗克常量为,光速为。下列说法正确的是( ) A.该绿光的频率为 B.该光源每秒辐射出的绿光光子数为个 C.瞳孔正对光源且距离为时,在单位时间内,瞳孔接收到的光能量与光源辐射总能量之比为 D.人眼能看到此光源的最远距离为 2、 多项选择题(本题共3小题,每小题10分,共30分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求.全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错的得0分) 6.嫦娥五号带回的月壤样品中含有以铀、钍、钾为主的放射性物质。原子核会经过多次 和 衰变成为稳定的原子核。一个静止的核,第一次 衰变释放的能量会全部转化为 粒子和新核X的动能。下列说法正确的是( ) A.月壤被带离月球后铀235的衰变会逐渐变慢 B.衰变过程中产生的某些中间核可能处于高能级,会向低能级跃迁并放出 光子。 C.多次衰变过程中,可能发生的 衰变方程有 D.新核X的动能约为 7.如图所示,导热良好的汽缸高为2L,一厚度不计、横截面积为S、质量为的绝热活塞将汽缸中的同种理想气体分为A、B两部分,汽缸的A端有一阀门K.开始时活塞在汽缸的中间,阀门关闭,气体A的压强刚好为大气压强,环境温度始终为,下列说法正确的是( ) A.A、B两部分气体的质量之比为 B.若将汽缸顺时针转动90 ,活塞将往B端移动 C.若仅缓慢加热B中的气体,当活塞向上移动时,B中气体的温度为 D.若通过阀门缓慢向A中打入相同的理想气体,当活塞向下移动时,打入的气体与A中原来气体的质量之比为 8.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,虚线边界OM与轴正方向成角。时刻,在第一象限加垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,此时,位于OM上的一正离子源S(到原点的距离为)在xOy平面内发射出大量质量为、电荷量为的同种不同速率的离子,方向斜向右下方,均与OM成角,且所有离子均能运动到边界OM。当所有离子运动到边界OM时,撤去磁场,在第一象限加沿轴负方向、大小为的匀强电场,使得所有离子经过第一象限OM与y轴间的某边界OP(图中未画出)时的速率均相等。不计离子的重力以及离子间的相互作用力,下列说法正确的是( ) A.所有离子经过边界OM的时刻均为 B.离子的最大发射速率为 C.若离子的发射速率为,则离子经过边界OM时的坐标为 D.边界OP满足的方程为 三、解答题(共40分) 9.下端开口、上端封闭的薄壁玻璃管上粗下细,粗管长、横截面积为,细管横截面积为且足够长。玻璃管竖直放置,管内水银柱将一定质量的气体密封,如图所示,水银柱长。若将玻璃管缓慢地逆时针旋转,水银恰好完全进入粗管,已知环境温度,大气压,玻璃管导热良好。 (1)求玻璃管竖直时密闭气体的长度;(8分) (2)玻璃管保持竖直,缓慢加热气体,求粗管中的水银下落时的温度。(8分) 10.电动机的动力来源于电流与磁场间的相互作用,其内部工作原理可借助图所建立的模型来理解:粗糙水平金属导轨宽度,处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中,质量m=2kg、电阻的金属棒置于导轨上,电源电动势,不计电源及导轨电阻。接通电源后,沿导轨由静止开始运动,在运动过程中始终与导轨保持良好接触,所受阻力大小恒为,图为金属棒的加速度倒数与速度的关系图像,图中右侧虚线为该图像的渐近线。 (1)判断导体棒的运动方向(回答“水平向左”或“水平向右”);(8分) (2)求电源接通瞬间金属棒的加速度和最终趋近的最大速度;(8分) (3)求金属棒从静止启动到速度为的过程中,电源消耗的电能。(图像中速度从0至的图像可近似处理为线性关系)(8分) 5.31自主提升 答题纸 班级: 姓名: 学号: 9. 10. 5.31自主提升 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C C C D BD AD ABD 9.(1)5cm;(2)354K 【详解】(1)粗管中水银长度,细管中水银长度 竖直放置时气体压强,旋转后压强 根据玻意耳定律 联立解得 (2)粗管中水银面下落的高度,则细管中水银面下降的高度 所以水银柱长,气体压强 解得 根据理想气体状态方程 解得 10.(1)水平向右;(2),;(3) 【详解】(1)接通电源后,电流方向由M到N,由左手定则可知安培力水平向右,故金属杆的运动方向水平向右。 (2)接通电源瞬间流过的电流为,则 此时金属棒的加速度为,由牛顿第二定律得 解得 当金属棒加速度为零时,达到最大速度,此时金属棒产生的反电动势为,回路电流为,则,, 解得 (3)设当金属棒速度为时,其加速度为,电流为,从静止启动到速度为所用时间为,电路通过电源的电荷量为。则 由牛顿第二定律得 由图像的面积可知 对金属棒从静止启动到速度为过程,由动量定理得, 电源消耗的电能为 解得 2 3 学科网(北京)股份有限公司 $