河南省許昌市2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期7月期末考試物理試題一、單選題1．中國科學(xué)院近代物理研究所科研團隊首次成功合成新原子核。該原子核存在一種衰變鏈，其中第1次由衰變成原子核，第2次由衰變成原子核。下列說法正確的是（）A．原子核的比結(jié)合能比原子核的比結(jié)合能大B．100個原子核經(jīng)過一個半衰期后一定還剩余50個C．原子核發(fā)生衰變時需要從外界吸收能量D．上述兩次衰變均為α衰變2．2025年3月7日，華東理工大學(xué)的研究團隊成功找到了延長鈣鈦礦太陽能電池壽命的方法，其特點是成本低、更環(huán)保。圖甲是該團隊研究光電效應(yīng)的電路圖，光電管陰極K為鈣金屬，逸出功為3.2eV，圖乙是氫原子的能級圖。下列說法正確的是（）A．若用大量處于能級的氫原子發(fā)光照射陰極K，一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象B．若用大量處于能級的氫原子發(fā)光照射陰極K，所有光子均能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C．在光照強度不變的條件下，滑片從左向右滑動過程中，電流表的示數(shù)一定一直增大D．如果將甲圖中的電源正負極交換接入電路，調(diào)節(jié)滑片，一定能使電流表示數(shù)為零3．如圖所示，MN為足夠大光滑絕緣水平面，A、B是兩個關(guān)于MN對稱的固定點電荷，帶電量均為+Q，一個帶負電的小球在水平面上P點開始運動，小球始終不離開平面，O為A、B連線與平面的交點，不計小球的大小，則下列判斷正確的是（）A．由靜止釋放小球，此后小球的電勢能將一直減小B．由靜止釋放小球，此后小球的加速度將一直減小C．在P點給小球一個初速度，此后小球的電勢能可能保持不變D．在P點給小球一個初速度，若小球經(jīng)過O點，則小球可能做曲線運動4．如圖所示，M、P、N為一條彈性輕繩上的三點，且。時刻，波源P開始垂直于MN向上起振，振動規(guī)律為。此后，測得N點開始起振的時刻為。下列說法正確的是（）A．該波的波長為0.5mB．該波在上述彈性輕繩上的傳播速度為2m/sC．N點開始起振時方向向下D．時刻質(zhì)點M處在正向最大位移處5．如圖所示為半圓形玻璃磚的橫截面，直徑MN與水平面平行。由紅、紫兩種單色光組成的細光束沿aM從MN邊射入玻璃磚，入射角為β，進入玻璃磚后分成兩束光分別經(jīng)過玻璃磚截面邊界上的b、c兩點，b、c兩點分別位于玻璃磚截面最低點的左右兩側(cè)。下列說法正確的是（）A．經(jīng)過b、c兩點的分別是紅光和紫光B．在同種玻璃中，紅光的速率比紫光的速率大C．增大β角，射到c點的光可能會發(fā)生全反射D．光從M點傳到c點的時間大于從M點傳到b點的時間6．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其圖像如圖所示，該氣體變化順序為a→b→c→d→a，圖中ab線段延長線過坐標(biāo)原點，cd線段與p軸垂直，da線段與軸垂直。氣體在此狀態(tài)變化過程中（）A．過程，溫度不變，氣體吸熱B．過程，氣體對外做功，內(nèi)能減小C．過程，溫度降低，氣體可能吸收熱量D．過程，氣體放出的熱量小于內(nèi)能的減少量7．如圖所示，絕緣粗糙細桿abc在b處彎折，水平bc段足夠長，在虛線AB的右側(cè)區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場，一帶電圓環(huán)（可視為點電荷）套在桿上從ab段某處由靜止釋放，忽略圓環(huán)經(jīng)過彎折處的能量損失，圓環(huán)在運動過程中所帶電荷量保持不變。下列關(guān)于圓環(huán)速度v隨時間t變化的圖像不可能正確的是（）A． B．C． D．二、多選題8．在如圖所示的電路中，E為電源，內(nèi)阻為r，L為小燈泡（燈絲電阻可視為不變），為定值電阻，為光敏電阻，其阻值大小隨光強度的增大而減小，V為理想電壓表。若將照射的光的強度減弱，則下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)變大 B．電源輸出功率變大C．通過的電流變大 D．小燈泡變暗9．圖甲為小型發(fā)電機與理想變壓器變壓輸電過程的示意圖，圖乙為該發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間的變化規(guī)律。理想變壓器的匝數(shù)比，阻值未知，，燈泡的額定電壓為10V，額定功率為5W。不計發(fā)電機線圈內(nèi)阻及交流電流表A的內(nèi)阻。若燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是（）A．時，通過發(fā)電機線圈磁通量變化率為零B．電流表A的示數(shù)為C．電阻D．發(fā)電機的輸出功率為22W10．某健身器的簡化裝置如圖所示，整個裝置傾斜放置，與水平面的夾角為θ，兩側(cè)平行金屬導(dǎo)軌相距為l，導(dǎo)軌上端接一阻值為R的電阻，下端接一電容為C的電容器。在導(dǎo)軌間長為d的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，質(zhì)量為m的金屬棒PQ水平置于導(dǎo)軌上，用平行兩側(cè)導(dǎo)軌的絕緣繩索通過定滑輪與拉桿相連。金屬棒向上運動時，閉合，斷開，向下運動時，斷開，閉合。開始時金屬棒靜止在磁場下方某位置處，電容器不帶電，一位健身者用恒定的拉力豎直向下拉動拉桿，金屬棒進入磁場時恰好做勻速運動，再經(jīng)時間t運動至磁場中間位置時撤去拉力，金屬棒恰好能運動到磁場上邊界，然后金屬棒從磁場上邊界由靜止開始下滑。其它電阻不計、忽略一切摩擦以及拉桿和繩索的質(zhì)量，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．撤去拉力后金屬棒向上做勻減速直線運動B．拉力的大小為C．金屬棒在磁場中向下運動時加速度逐漸減小D．電容器儲存的電場能最大值為三、實驗題11．某同學(xué)用如圖所示裝置驗證動量守恒定律。斜槽軌道被豎直固定在水平桌面上，其末端Q伸出桌面外且切線水平；擋板b豎直固定，點O是Q點的水平投影點；小鋼球1和玻璃球2的大小相等且均可視為質(zhì)點；圖中的P、M、N是小球與擋板的撞擊點。請回答下列問題：（1）用游標(biāo)卡尺測量出的小鋼球的直徑如下圖所示，可知小鋼球直徑d=cm。

（2）第一次在不放玻璃球2時，將小鋼球1從斜槽上E點由靜止釋放，它撞擊在擋板b上；第二次將玻璃球2放在斜槽末端Q處，小鋼球仍從E點由靜止釋放，它們均撞擊在擋板b上。則第一次小鋼球1撞擊在擋板b上的點（選填“P”“M”或“N”）。（3）要完成該實驗，必須測量的物理量有（填正確答案標(biāo)號）。A．小鋼球1和玻璃球2的質(zhì)量m1、m2B．小鋼球1或玻璃球2的直徑dC．E、Q之間的豎直高度hD．Q、O之間的水平距離xE．OP、OM、ON的長度HP、HM、HN（4）在誤差允許范圍內(nèi)，關(guān)系式成立，說明兩球在碰撞過程中動量守恒。（用所測的物理量表示且為最簡形式）12．某同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗電路測量某電源的電動勢E（約為3V）和內(nèi)阻r（約為2Ω）。已知電流表的內(nèi)阻約為1Ω，電壓表的內(nèi)阻約為3kΩ，滑動變阻器最大電阻為20Ω、額定電流為1A，定值電阻。請完成下列步驟中的填空，并按要求作答。（1）分別將甲、乙兩電路中的滑動變阻器的滑片P移至最左端，閉合開關(guān)S，移動滑片P改變滑動變阻器的接入阻值，記錄幾組電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I；（2）重復(fù)步驟（1），根據(jù)甲、乙兩組實驗數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)系內(nèi)描點作出U—I圖像如圖丙所示，圖中標(biāo)記為Ⅱ的圖線采用的是實驗電路（填“甲”或“乙”）；（3）為了減小系統(tǒng)誤差，本實驗應(yīng)選用圖（填“甲”或“乙”）實驗電路，并在圖丁中用筆畫線代替導(dǎo)線完成你所選出電路圖的實物連接；（4）利用圖丙提供的信息可以修正該實驗的系統(tǒng)誤差，則修正后被測電源的內(nèi)阻（選用、、、、中的幾個量表示）。四、解答題13．如圖所示，一圓柱形汽缸固定在水平地面上，用質(zhì)量橫截面積的活塞密封著一定質(zhì)量的理想氣體，跨過光滑定滑輪的輕繩兩端分別連接著活塞和一質(zhì)量的重物，左、右兩側(cè)的繩均豎直，活塞與汽缸之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等且為30N。開始時缸內(nèi)氣體的溫度為，壓強為，活塞與汽缸底部的距離為，重物與水平地面的距離為。外界大氣壓為，重力加速度?，F(xiàn)對缸內(nèi)氣體緩慢加熱。求：(1)重物恰好開始下降時缸內(nèi)氣體的溫度；(2)重物剛與地面接觸時缸內(nèi)氣體的溫度。14．如圖所示，在空間中存在沿著z軸正方向的勻強磁場或勻強電場，z軸經(jīng)過O點垂直于坐標(biāo)系xOy所在的平面，磁感應(yīng)強度大小為B，電場強度大小為E。將一檢測器Q垂直于z軸放置于該空間，檢測器中心在z軸上，當(dāng)粒子撞擊檢測器Q時，檢測器被撞擊的位置會發(fā)光。在檢測器所在平面上建立另一坐標(biāo)系，，，之間的距離。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸上的A點沿x軸正方向以初速度射入場中，運動過程粒子所受重力可以忽略不計。(1)若空間內(nèi)只存在勻強磁場，其軌跡圓的圓心在O點，求A點的位置，用坐標(biāo)表示；(2)若空間內(nèi)只存在勻強電場，求檢測器上發(fā)光點的位置，用坐標(biāo)表示；(3)若空間內(nèi)同時存在上述的勻強磁場和勻強電場，求檢測器上發(fā)光點的位置坐標(biāo)及粒子打在檢測器上時速度的大小。15．如圖所示，與水平面夾角為的粗糙金屬導(dǎo)軌固定放置，導(dǎo)軌間距。沿導(dǎo)軌向下建立坐標(biāo)軸，點為坐標(biāo)原點，為兩磁場分界線且垂直于軸，為分界線與導(dǎo)軌的交點。在區(qū)域：存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場；在區(qū)域：存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度大小隨坐標(biāo)變化的磁場，變化規(guī)律為。導(dǎo)軌上有一U形框分別與重合，U形框質(zhì)量為，三條邊的長度均為，由阻值的金屬棒和兩根絕緣棒、ef組成。另有質(zhì)量為、長為、阻值的金屬棒處在磁場中，當(dāng)金屬棒、速度為零時，U形框靜止在導(dǎo)軌上恰好不下滑，金屬棒及U形框與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)處處相同，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。忽略磁場的邊界效應(yīng)，金屬棒及U形框始終與導(dǎo)軌接觸良好，形成閉合回路，不計金屬導(dǎo)軌及接觸點的電阻，重力加速度取。(1)求U形框與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ；(2)若要保持U形框靜止，求金屬棒ab允許在磁場中沿導(dǎo)軌向下運動時速度的最大值；(3)若金屬棒ab從處獲得一沿導(dǎo)軌向下的初速度，金屬棒ab與U形框會發(fā)生完全非彈性碰撞，求碰后U形框的最大位移。

參考答案題號12345678910答案DACDBABCDACBD11．1.070MAE12．甲甲見解析13．(1)(2)【詳解】（1）分析汽缸中的氣體，初態(tài)時溫度，壓強，末態(tài)（重物恰好開始下降時），設(shè)汽缸中氣體溫度為，壓強為，活塞處于平衡狀態(tài)，受力分析有解得汽缸中的氣體做等容變化，由查理定律有解得（2）活塞從開始運動至重物剛好與地面接觸過程中，氣體做等壓變化，設(shè)末態(tài)溫度為，初、末狀態(tài)的體積分別為，由蓋—呂薩克定律有解得14．(1)(2)(3)，【詳解】（1）粒子做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則有解得故A點的位置為（2）粒子做類平拋運動，則有解得則橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)與點的縱坐標(biāo)相同，故發(fā)光點的位置為（3）粒子的運動均可以分解為沿軸方向初速度為零