第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年北京市平谷區(qū)高二（下）期末物理試卷一、單項選擇題（本大題共14題，每題3分，共42分。在每題給出的四個選項中，只有一個選項符合題意。）1.硼(B)中子俘獲治療是目前最先進的癌癥治療手段之一。治療時先給病人注射一種含硼的藥物，隨后用中子照射，硼俘獲中子后，產(chǎn)生高殺傷力的粒子X和鋰(Li)離子。該核反應(yīng)方程為，粒子X為(

)A.氦核24He B.氘核12H C.2.如圖所示，輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球，用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的A點，輕繩的拉力為FT，墻壁對足球的支持力為FN，則(

)

A.FT<FN B.FT=3.一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。此后K質(zhì)點比L質(zhì)點先回到平衡位置。下列判斷正確的是(

)

A.該簡諧橫波沿x軸負方向傳播 B.此時K質(zhì)點沿y軸正方向運動

C.此時K質(zhì)點的速度比L質(zhì)點的小 D.此時K質(zhì)點的加速度比L質(zhì)點的小4.氫原子能級示意如圖。現(xiàn)有大量氫原子處于n=3能級上，下列說法正確的是(

)

A.這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子

B.從n=3能級躍遷到n=1能級比躍遷到n=2能級輻射的光子頻率低

C.從n=3能級躍遷到n=4能級需吸收0.66eV的能量

D.n=3能級的氫原子電離至少需要吸收13.65.如圖所示，用金屬網(wǎng)把驗電器罩起來，使帶電金屬球靠近驗電器，發(fā)現(xiàn)驗電器的箔片沒有張開。下列說法正確的是(

)A.金屬網(wǎng)上A點的電勢高于B點的電勢

B.電梯中手機信號微弱，其原理與該實驗相同

C.帶電金屬球在金屬網(wǎng)內(nèi)部產(chǎn)生的電場強度為0

D.箔片沒有張開，是因為感應(yīng)出的負電荷都集中在驗電器的金屬小球上

6.如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，下列說法正確的是(

)A.小球加速度的最大值，不一定大于重力加速度g

B.球所受彈力的最大值，不一定大于其重力的2倍

C.小球的動能逐漸減小

D.小球、彈簧和地球組成的系統(tǒng)，勢能先減少后增加

7.實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如圖。則

(

)A.軌跡1是電子的，磁場方向垂直紙面向外 B.軌跡2是電子的，磁場方向垂直紙面向外

C.軌跡1是新核的，磁場方向垂直紙面向里 D.軌跡2是新核的，磁場方向垂直紙面向里8.為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，電路中分別接了理想交流電壓表V1、V2和理想交流電流表A1、A2，導(dǎo)線電阻不計，如圖所示?，F(xiàn)將開關(guān)A.A1的示數(shù)不變，A2B.A1的示數(shù)減小，A2的示數(shù)減小

C.V1的示數(shù)減小，D.V1的示數(shù)增大，V9.如圖所示，將質(zhì)量分別為2kg、1kg的物塊A和物塊B置于光滑水平面上，中間用一輕彈簧相連。A、B兩物塊在水平拉力F的作用下，一起(A、B兩物塊保持相對靜止)做勻加速直線運動，此時彈簧的伸長量為4cm(彈簧在彈性限度內(nèi))，其勁度系數(shù)為100N/m。則拉力F的值為(

)A.4N B.6N C.8N D.10N10.目前許多國產(chǎn)手機都有指紋解鎖功能，用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示。傳感器上有大量面積相同的小極板，當(dāng)手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器。這樣在指紋凸起處和凹下處形成的電容器的電容大小不同，此時傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，電容小的電容器放電較快。根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到指紋凸起部分和凹下部分的位置，從而形成指紋圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是(

)A.在指紋凸起處形成的電容器電容較大

B.充電后在指紋凹下處形成的電容器的電荷量大

C.在指紋凸起處形成的電容器放電較快

D.潮濕的手指頭對指紋識別沒有影響11.如圖所示，豎直實線表示某勻強電場中的一簇等勢面，一帶電微粒在電場中從A到B做直線運動(如圖中虛線所示).則該微粒(

)A.一定帶正電

B.從A到B的過程中做勻速直線運動

C.從A到B的過程中電勢能增加

D.從A到B的過程中機械能守恒12.如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤上距軸r處的P點有一質(zhì)量為m的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動。某時刻圓盤突然停止轉(zhuǎn)動，小物體由P點滑至圓盤上的某點停止。下列說法正確的是(

)

A.圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體所受摩擦力的方向沿運動軌跡切線方向

B.圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體運動一圈所受摩擦力的沖量大小為2mωr

C.圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體沿圓盤半徑方向運動

D.圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量大小為mωr13.某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的R1和R2，其中一個是定值電阻，另一個是壓力傳感器(可等效為可變電阻)。水位越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于U1時，控制開關(guān)自動開啟低水位預(yù)警；當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2(U1、U2A.U1<U2

B.R2為壓力傳感器

14.低溫為研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)提供了獨特的條件。我國“夢天實驗艙”上搭載了世界領(lǐng)先的微重力超冷原子物理實驗平臺，可以制備地面無法實現(xiàn)的10?11K以下的超冷原子構(gòu)成的氣體。超冷原子是指溫度接近0K狀態(tài)下的原子，其熱運動速率只有室溫下的10?5倍。制備時，先利用激光冷卻技術(shù)，將原子置于相向傳播且頻率略不同于原子躍遷能級ΔE所對應(yīng)頻率的激光束中運動時，由于多普勒效應(yīng)，原子受到激光束對其產(chǎn)生的阻力，從而使原子的速度降低。又利用磁場將原子束縛在一定的區(qū)域內(nèi)形成原子團，實現(xiàn)較長時間的原子與激光相互作用。再利用蒸發(fā)冷卻技術(shù)，將原子團中速率較大的原子“蒸發(fā)”掉，使溫度進一步降低。根據(jù)上述信息，下列說法正確的是A.激光頻率一定時，原子質(zhì)量越大，激光制冷的效果越好

B.在激光束中運動的原子吸收光子的頻率等于激光的實際頻率

C.與室溫下的原子相比，超冷原子更容易發(fā)生衍射

D.傳播方向與原子運動方向相反的激光的頻率應(yīng)當(dāng)略高于ΔE?(?二、填空題（本大題共3題，共18分）15.如圖所示，某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實驗中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa′和bb′，O為直線AO與aa′的交點。在直線OA上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針。

(1)該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有

。

A.插上大頭針P3，使P3僅擋住P2、P1的像

B.插上大頭針P4，使P4僅擋住P3

C.插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P2的像

(2)過P3、P4作直線交bb′于O′，過O作垂直于aa′的直線NN′16.某同學(xué)做“用單擺測重力加速度”實驗。該同學(xué)測出多組單擺的擺線長l和周期T，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出T2?l圖像如圖所示，由圖像可知小球半徑r=

cm，求出的重力加速度g=

m/s2(17.某興趣小組利用如圖1所示裝置觀察電容器的放電過程。先使開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，這個過程可在短時間內(nèi)完成。然后把開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，電流傳感器(可視為理想電流表)將電流信息傳入計算機，電流隨時間變化圖像如圖2所示。

(1)在圖2所示的電流隨時間變化的圖像中，曲線與兩坐標軸圍成的面積大小代表電容器的

。

A.電容B.釋放的電荷量C.兩極間的電壓

(2)實驗中所用電阻的阻值為100Ω，0.5s時電容器兩端電壓約為

V(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。若測得該電容器在整個放電過程中釋放的電荷量Q=1.62×10?2C，則電容器的電容約為

F。

(3)若只更換電阻R重復(fù)上述實驗。當(dāng)電阻為R1時，電容器放電的I?t圖像如圖3中的虛線所示。若將電阻更換為R2(R2<R三、計算題：本大題共4小題，共40分。18.如圖所示，某同學(xué)穿著滑雪板沿雪坡往上滑，他通過助滑在A點以一定速度沖上傾角為θ=37°的雪坡，運動到B點時速度減為零。已知該同學(xué)(含裝備)的質(zhì)量為m=50kg，A、B兩點間的距離L=2.5m，滑雪板與雪坡的動摩擦因數(shù)為μ=0.15。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。同學(xué)可看成質(zhì)點，不計空氣阻力。

(1)畫出該同學(xué)沿雪坡上滑時的受力示意圖；

(2)求該同學(xué)沿雪坡向上運動的過程中加速度a的大小；

(3)求該同學(xué)沖上雪坡前在A點的初動能Ek。19.如圖所示，光滑的14圓弧軌道位于豎直平面內(nèi)，半徑為R，OB沿豎直方向，圓弧軌道上端A點距地面高度為5R。一個質(zhì)量為2m的滑塊靜止在B點，另一個質(zhì)量為m的滑塊從A點由靜止釋放，滑動到B點與靜止的滑塊碰撞后，粘在一起水平飛出，落在地面C點處。兩滑塊均可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度為g。求：

(1)滑塊從A點滑到B點時的速度大小vB；

(2)碰撞過程中兩滑塊損失的機械能ΔE；

(3)落地點C與B點的水平距離x。20.如圖1所示是依附建筑物架設(shè)的磁力緩降高樓安全逃生裝置，具有操作簡單、無需電能、逃生高度不受限制，下降速度可調(diào)、可控等優(yōu)點。該裝置原理可等效為：間距為L的兩根豎直導(dǎo)軌上部連通，人和磁鐵固定在一起沿導(dǎo)軌共同下滑，磁鐵產(chǎn)生磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。人和磁鐵所經(jīng)位置處，可等效為有一固定導(dǎo)體棒cd與導(dǎo)軌相連，整個裝置總電阻始終為R，如圖2所示。在某次逃生試驗中，質(zhì)量為M的測試者從靜止開始下滑，當(dāng)滑行的距離為x時，該裝置開始勻速下滑。已知與人一起下滑部分裝置的質(zhì)量m，重力加速度為g，忽略本次試驗過程中的摩擦阻力。

(1)判斷導(dǎo)體棒cd中電流的方向；

(2)求該裝置勻速下滑時的速度v；

(3)求該裝置向下滑行x距離的過程中，通過導(dǎo)體棒某橫截面的電荷量q。21.新型電動汽車在制動時，可以用發(fā)電機來回收能量。假設(shè)此發(fā)電機的原理可抽象建模如圖所示。繞有n匝導(dǎo)線的線圈為長方形，其面積為S，整個線圈都處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B。線圈可繞處在線圈平面內(nèi)且與磁場垂直的轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，線圈外接有阻值為R的純電阻負載，忽略線圈的電阻，電動汽車的質(zhì)量為M。

(1)初始時刻線圈平面和磁場垂直，若線圈角速度恒為ω，寫出電路開路時線圈兩端的電壓u隨時間t變化的關(guān)系式；

(2)第一種制動模式建模如下：電動汽車受到地面施加的阻力恒為f1，發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動導(dǎo)致汽車受到的阻力與汽車的速度v成正比，即：f2=kv(k為已知常量)，假設(shè)汽車開始制動時的速度為v0，經(jīng)過時間t，汽車的速度減為零。求該過程中汽車前進的距離x和回收的動能E回；

(3)第二種制動模式建模如下：假設(shè)電動汽車制動時受到的地面摩擦等阻力與發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)動導(dǎo)致汽車受到的阻力相比可以忽略，即制動時汽車受到的阻力完全是由線圈轉(zhuǎn)動導(dǎo)致的，從而汽車減少的動能全部用來發(fā)電，回收的電能與上面圖示模型中電阻R消耗的電能相等。某時刻線圈平面和磁場平行，此時線圈轉(zhuǎn)動角速度為ω1，電動汽車在水平面上減速至速度

參考答案1.A

2.C

3.D

4.C

5.B

6.D

7.D

8.B

9.B

10.A

11.C

12.D

13.C

14.C

15.ACsinα

16.29.86

17.B1.25.4×電阻對電流有阻礙作用，電阻越小，對電流的阻礙作用也越小，通過電阻的電流就越大，而電容器總的電荷量不變，根據(jù)Q=It可知，當(dāng)換成阻值更小的電阻R2時，電容器放電時間變短，最終放電完畢，I?t圖像與坐標軸所圍成的面積不變。如圖所示

18.(1)該同學(xué)(含裝備)沿雪坡上滑時，受到重力mg、雪坡的支持力N和滑動摩擦力f三個力作用，如圖所示。

(2)根據(jù)牛頓第二定律得

mgsinθ+f=ma

N?mgcosθ=0

又f=μN

聯(lián)立解得

a=7.2m/s2

(3)根據(jù)動能定理得

?maL=0?Ek

解得19.(1)由題意可知，滑塊從A點滑到B點的過程中，只受重力做功，機械能守恒，可得：mgR=12mvB2，

解得：vB=2gR。

(2)由題意知，兩滑塊碰撞過程中，兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒、能量守恒。設(shè)兩滑塊碰撞后共同速度大小為v，以水平向右為正方向。

由動量守恒可得：mvB=3mv，

由能量守恒可得：12mvB2=12×3mv2+ΔE，20.(1)人和磁鐵一起向下運動，磁場向下運動，相當(dāng)于導(dǎo)棒cd向上切割磁感線，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流方向為d到c；

(2)導(dǎo)體棒cd產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=BLv