摘要:
**基本信息**
高二下学期期末物理试卷,涵盖原子核衰变、运动图像、电场线、力学平衡等知识,非选择题含动量守恒验证、电阻测量等实验及电磁场、力学综合题,注重物理观念与科学思维的综合考查,如衰变轨迹分析、弹性碰撞结合摩擦因数图像问题,适配期末综合检测需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|7/28|原子核物理、运动学、电场|结合磁场轨迹分析衰变类型(科学推理)|
|多选|3/18|电路动态分析、双星系统、电磁感应|通过v-t图像考查线框穿越磁场过程(模型建构)|
|非选择|5/54|动量守恒实验、气体定律、电磁场运动、力学综合|力学综合题融合弹性碰撞与摩擦因数变化图像(科学论证)|
内容正文:
华清中学2027届高二下学期期末物理
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 具有放射性,静止的 在匀强磁场中发生衰变,方程式为 衰变产物的运动轨迹是两相切的大小圆,下列说法正确的是
A.该衰变属于β衰变 B. 的比结合能大于 的比结合能
C. 和X的轨迹是外切圆 D. 的轨迹是大圆
2.一物体做直线运动的运动学图像如图所示,根据图像所提供的已知信息分析,下列说法正确的是
A.从0到3s 的位移为12m
B.1 s到3s 时间内的加速度为
C. t=1s时,加速度方向改变
D. t=1 s时,速度方向改变
3.真空中甲、乙两个点电荷周围的电场线分布如图所示,已知M点处电场强度为0,规定无限远处电势为0,下列说法正确的是
A.甲为正电荷、乙为负电荷
B.将负试探电荷从M 向左移动,电势能逐渐增大
C.乙右侧的电势均小于0
D.甲的电荷量比乙大
4.如图所示,质量为m的物块在推力的作用下沿着粗糙的竖直墙面向上匀速运动。已知推力与墙面的夹角为θ=30°,物块与墙面间的动摩擦因数为 重力加速度为g,则推力F的大小为
A. B.
C. D.
5.如图所示为远距离输电简化模型图,已知工厂消耗的功率为P₀,远距离输电线路的总电阻为r,输电线路的电流为I₀,理想升压变压器原、副线圈的匝数比为1:100,下列说法正确的是
A.发电站的输出电流为100I₀
B.发电站的输出功率为P₀
C.升压变压器的输出电压为
D.远距离输电线路的输电效率为
6.如图1所示,在坐标系xOy中,一根绳子沿x轴放置,图中的小黑点代表绳上的质点,相邻质点平衡位置的间距均为0.2m。t=0时刻,x=0处的质点P₀开始沿y轴做简谐运动,t=0.3s时的完整波形如图2所示,根据图像所提供的其他信息分析,下列说法正确的是
A.各质点的起振方向向下
B.该列波的波速大小为4m /s
C. t=0.5s 时,质点P₂的速度为0
D. t=0至t=0.8s内,质点 P₂的路程为8A
7.如图所示,某玻璃砖的横截面为半圆,O是圆心,AB是直径,E是顶点。一束平行光垂直AB射入,只在弧 CD间有光射出。已知玻璃砖的半径为r,弧CD 的长度为 ,光在真空中传播的速度为c,不考虑光的多次反射,下列说法正确的是
A.光在玻璃砖内发生全反射的临界角为π/4
B.玻璃砖的折射率为
C.到达 E 点的光在玻璃砖内传播的时间为
D.到达C点的光在玻璃砖内传播的时间为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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.如图所示的电路,电源的电动势为E,内阻为r,定值电阻的阻值和平行板电容器的电容未知。当合上开关S₁,断开开关S₂,稳定后电容器的带电量为Q;保持开关S₁闭合再闭合开关S₂,稳定后电容器的带电量为0.9Q。下列说法正确的是
A.电容器的电容为
B.从闭合开关S₂至电路稳定的过程,电容器的电压变化量绝对值为
C.定值电阻的阻值为9r
D.开关S₁、S₂闭合,稳定后,定值电阻无电流
9.宇宙中存在一种特殊的天体——双星系统,其特点是绕共同的圆心做周期相等的匀速圆周运动,间距不变。如图1就是一个双星系统,质量相等的甲、乙两颗恒星绕圆心O做匀速圆周运动,圆面内的固定点P与O 点间的距离等于两颗恒星间的距离,测得P 点到甲、乙所在直线的距离x与恒星转动时间t的关系图像如图2所示,已知引力常量为G,结合图2所给的其他已知信息分析,下列说法正确的是
A.双星运动的周期为 B.双星间的距离为x₀
C.恒星甲的质量为 D.恒星甲的质量为
10.如图1所示,空间存在垂直于光滑绝缘水平桌面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场宽度为L。t=0时刻,边长为L、质量为m 的单匝正方形金属线框 abcd以初速度v₀从左向右穿越磁场,经时间t₁恰好完全进入磁场,t₂时刻线框的速度减为0且恰好离开磁场。其运动过程的v-t图像如图2所示,0~t₁时间内的图线与坐标轴所围的面积为S₁,t₁~t₂时间内的图线与坐标轴所围的面积为S₂,线框进入磁场过程回路产生的热量为Q₁,离开磁场过程回路产生的热量为Q₂,以下说法正确的是
A. t₁~t₂l时间内线框中的电流方向为 adcba
B.
C.线框进入磁场的过程通过其某一截面的电荷量为
三、非选择题:本题共5 小题,共54分。
11.(6分)某实验小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。小球乙放置在竖直固定的细杆上,小球甲用轻质细线悬挂在天花板上,甲静止在最低点时与乙接触且细线竖直(两球心等高)。甲、乙半径相等,质量分别为1.5m、m。细杆的右侧固定一竖直挡板,测得细杆与挡板间的距离为d。现将甲向左拉至距细杆顶端高度为 时由静止释放(细线伸直),运动到最低点与乙碰撞,碰后立即剪断细线(不影响甲的速度),两小球均向右做平抛运动,然后分别打在竖直挡板上,测得两球平抛运动下降的高度分别为h₁、h₂,重力加速度为g,两小球均可视为质点。回答下列问题:
(1)碰撞前瞬间甲的速度大小为 。
(2)碰后 (选填“甲”或“乙”)平抛运动下降的高度为h₂。
(3)在误差允许范围内,若满足关系式 (用d、h₁、h₂表示),则可验证甲、乙碰撞过程动量守恒。
12.(9分)某同学用如图1所示的电路来测量定值电阻R的阻值。电源的内阻r未知,电动势已知为E,定值电阻R₁、R₂的阻值均为R₀。实验时,先合上开关S,再合上开关S₁,发现电压表的示数为U₁,最后合上开关S₂,发现电压表的示数为U₂。若电压表可视为理想电表,回答下列问题:
(1)根据图1的电路图,在图2中用笔划线代替导线将实物图连接完整。
(2)三个开关都合上时,电动势的表达式.E= (用( 、r、R表示)。
(3)定值电阻R= (用(U₁、U₂、R₀、E表示)。
(4)现实中,电压表不是理想电表,因此本实验R的测量值 (选填“偏大”“准确”或“偏小”)。
13.(10分)如图所示,一定质量的封闭气体在状态A 时压强为p₀、体积为 V₀、温度为T₀,气体由状态A沿直线变成状态B,且A、B连线的反向延长线过原点。若气体可视为理想气体,求:
(1)在状态B时气体的体积;
(2)由状态A变为状态B,气体对外界做的功。
14.(13分)如图所示,平面直角坐标系xOy 的第一象限存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E,第二、三象限内存在电场强度大小也为E的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,匀强电场的方向与直线OM垂直。从第一象限的 P 点以初速度v₀水平向左发射质量为m、带电量为q 的带正电粒子,粒子经时间 运动到O,且从O 点进入第三象限后沿OM 做直线运动。不计粒子的重力和空气阻力,求:
(1)P、O 两点间的电势差 Upo;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)若粒子从O 点进入第三象限时撤去第二、三象限内的电场,则粒子出磁场时到O点的距离为多少。
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15.(16分)如图1所示,物块乙放置在水平面上的A 点,A的右侧光滑,左侧粗糙。质量为m的物块甲(装有竖直轻质硬细杆)放置在A 点右侧,长度为L的轻质细线一端固定在细杆的上端,另一端连接质量为m的小球,甲、乙及小球均视为质点。现将小球由静止释放,释放时细线水平伸直,当小球运动到最低点时,甲正好运动到A 点与乙发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰后甲、乙的速度等大,之后乙向左运动到B点时速度减为0。乙与AB间的动摩擦因数随到B点的距离变化的图像如图2所示,其中x₀(未知)为A、B两点间的距离, 重力加速度为g,运动过程中小球与竖直杆始终不接触。求:
(1)甲、乙碰前瞬间甲的速度大小;
(2)乙的质量以及A、B两点间的距离x₀;
(3)甲、乙碰后瞬间细线对小球拉力的大小,以及甲、乙碰后小球运动到最高点时小球到杆顶端的竖直距离。
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$高二物理·答案
1~7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。8~10题每小题6分,
共18分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,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.A2.C
3.B
4.D
5.A 6.B 7.D 8.BC 9.BD 10.AD
11.(1)√2gh(2分)
(2)乙(2分)
e学层层a
12.(1)如图所示(2分)
(2)会(R+05九+(等价形式均可,2分)
UURo
(32,-z3分)
(4)偏小(2分)
13.(1)气体由状态A变成状态B,做等压变化
5h
…(3分)
解得V。=号
…(2分)
(2)气体对外界做的功为W=p(g-)…((3分)
解得W=
5
(2分)
14.(1)P、0两点间的电势差Uo=Ey0…
…(2分)
Eg.2
%=2m6
…(1分))
3mvo
综合可得Um=2g
…(1分)
(2)粒子从P到0由动量定理可得Eg。=mw,………(1分)
粒子到达0点的速度'=√+U…(1分)
综合可得'=2
从0到M做直线运动,由二力平衡可得Eg=Bgm…(1分)
得B=)】
(3)设粒子进入第三象限时与x轴的夹角为0,粒子在磁场中做圆周运动的半径为,出磁场时到O点的距离
为d
Bqv =m
…(2分)
cos 0=Yo
解得0=60
d=2rcos0…
…(1分)》
解得d写
…(1分)
15.(1)以向左为正方向,小球下降的过程与甲组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒
1
1
mgl=2乞mui+2m听
…(1分)
mw球+mv甲=0
…(1分)
解得啡=-亿、甲=g亿…(们分)
(2)甲、乙发生弹性碰撞,碰后瞬间两者速度等大,若方向相同,则发生的是完全非弹性碰撞,与弹性碰撞矛
盾,则碰后瞬间,甲、乙的速度等大反向,设乙的质量为M,乙的速度为2,则甲的速度为=-2
由弹性碰撞规律可得m甲=m甲+MZ…(1分)
子m=(+
…(1分)
解得z=
VgL
>-、=-、M=3m·.··-.···-·---·..-
…(1分)】
2
乙从A到B,由图像可知摩擦力做的功期=-苧Mg。
…(1分)
由动能定理可得W,=0-中
…(1分)
L
解得6=2
…(1分)
(3)甲、乙碰撞刚结束时,对小球由牛顿第二定律可得
7-mg=m(生-)2
…(2分))》
L
解得T=子g
……(1分)》
甲、乙碰后,小球与甲组成的系统水平方向动量守恒,机械能守恒,小球运动到最高点时与甲速度相等
m球+mw=2w共…
…(1分)
之ai+m2=x2m候+nmeh
…(1分)
小球到杆顶端的竖直距离d=L-h…
…(1分)》
解得d=总
…(1分)》
—2