2024-2025學(xué)年福建省漳州第一中學(xué)高二下學(xué)期期末考試物理試題一、單選題(★★)1.2025年3月國內(nèi)首款碳-14核電池原型機“燭龍一號”研制成功，該電池利用碳-14衰變釋放的能量發(fā)電。由于碳-14半衰期為5730年，該電池具有超乎尋常的使用壽命，制備碳-14的核反應(yīng)方程：，碳—14的衰變方程：。下列說法正確的是（）

A．X為電子，Y為質(zhì)子B．Y是由碳-14原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時產(chǎn)生的C．若在月球上使用該電池，環(huán)境溫度變化太大，會影響碳-14的半衰期D．若電池中的碳-14半數(shù)發(fā)生衰變就不能正常供電，則該電池的壽命約為2865年(★)2.下列與熱力學(xué)相關(guān)的知識，說法正確的是（）

A．兩個分子間距增大時，其分子勢能可能減小B．液體中小顆粒的體積越大，布朗運動就越顯著C．單晶體的所有物理性質(zhì)都具有各向異性的特征D．某氣體的摩爾體積為V，每個分子的體積為，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為(★★★)3.杭州第19屆亞運會藝術(shù)體操個人全能資格賽暨個人團體決賽在黃龍體育中心體育館舉行。中國隊以總分313.400獲團體銅牌。下圖為中國隊選手趙樾進行帶操比賽。某段過程中彩帶的運動可簡化為沿軸方向傳播的簡諧橫波，時的波形圖如圖甲所示，質(zhì)點的振動圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）

A．簡諧波沿軸負(fù)方向傳播B．簡諧波的傳播速度為2m/sC．質(zhì)點的振動方程為D．到的時間內(nèi)點的路程大于10cm(★★★)4.2025年5月1日，全球首個實現(xiàn)“聚變能發(fā)電演示”的緊湊型全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（BEST）在我國正式啟動總裝。如圖是托卡馬克環(huán)形容器中磁場截面的簡化示意圖，兩個同心圓圍成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，內(nèi)圓半徑為。在內(nèi)圓上A點有a、b、c三個粒子均在紙面內(nèi)運動，并都恰好到達磁場外邊界后返回。已知a、b、c帶正電且比荷均為，a粒子的速度大小為，方向沿同心圓的徑向；b和c粒子速度方向相反且與a粒子的速度方向垂直。不考慮帶電粒子所受的重力和相互作用。下列說法正確的是（）

A．外圓半徑等于B．a(chǎn)粒子返回A點所用的最短時間為C．b、c粒子返回A點所用的最短時間之比為D．c粒子的速度大小為二、多選題(★)5.1801年，托馬斯·楊進行了著名的楊氏雙縫干涉實驗，有力地支持了光的波動說。下圖是某同學(xué)重現(xiàn)該實驗的裝置示意圖，實驗中用了黃色濾光片，為了增大干涉條紋的間距，下列說法可行的是（）

A．只增大單縫到雙縫的距離B．只減小雙縫間的距離C．只增大雙縫到屏的距離D．只把黃色濾光片換成綠色濾光片(★★★)6.根據(jù)玻爾原子模型，氫原子能級如圖所示，已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間，紅外線光子能量小于可見光，紫外線光子能量大于可見光，則（）

A．氫原子從高能級向低能級躍遷時可能輻射出γ射線B．氫原子從的能級向的能級躍遷時會輻射出紅外線C．處于能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線并發(fā)生電離D．大量氫原子從能級向低能級躍遷時最多可輻射出6種頻率的光子(★★★)7.一個四分之一光滑圓弧形物塊B靜止在光滑的水平面上，圓弧的半徑為，一可視為質(zhì)點的小物塊A從物塊B的底端以速度滑上圓弧，經(jīng)過時間t恰好能滑到B的圓弧面頂端，已知滑塊A的質(zhì)量為，重力加速度為，則（）

A．物塊A滑上圓弧面后，A、B組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒B．物塊B的質(zhì)量為C．物塊A從底端到滑上圓弧面頂端的過程物塊B的位移為D．A和B分離時，B的速度大小為(★★★★)8.如圖，兩根足夠長的光滑金屬直導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為，兩導(dǎo)軌及其所構(gòu)成的平面均與水平面成角，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為?，F(xiàn)將質(zhì)量均為的金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，每根金屬棒接入導(dǎo)軌之間的電阻均為。先保持棒b靜止，將棒a由靜止釋放，當(dāng)棒a勻速運動時，再將棒b由靜止釋放，運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，金屬棒始終未滑出導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻忽略不計，重力加速度為。則（）

A．棒a勻速運動時的速度大小為B．棒b釋放瞬間的加速度大小為C．棒b釋放后，當(dāng)?shù)絻砂羟『眠_到相同的速度時，兩棒的速度均為D．從釋放棒b開始，到兩棒恰好共速，棒a相對棒b運動的距離三、填空題(★★)9.光纖通信采用的光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和外套組成，長為，其側(cè)截面如圖所示，光纖應(yīng)滿足外套折射率______內(nèi)芯折射率（填“大于”、“小于”或“等于”）；一復(fù)色光以一定的入射角從軸心射入光導(dǎo)纖維后分為a、b兩束單色光，則在內(nèi)芯介質(zhì)中a光的傳播速度______b光的傳播速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。四、實驗題(★★)10.光伏農(nóng)業(yè)中，光控繼電器利用光電效應(yīng)控制電路。如圖為光控繼電器原理圖，包含光電管（陰極K）、電源、放大器和電磁鐵?，F(xiàn)用圖1所示裝置研究兩種金屬a、b的光電效應(yīng)的規(guī)律。圖2為反映兩種金屬光電效應(yīng)規(guī)律的圖像，為入射光的頻率，為遏止電壓。電源電壓足夠，為普朗克常量。金屬a的逸出功______（填“大于”、“小于”或“等于”）金屬b的逸出功。光電管陰極K選用金屬a，在能發(fā)生光電效應(yīng)且電路正常工作的條件下，僅增大光強，電磁鐵對銜鐵的吸引力將______（填“增強”、“減弱”或“不變”）。五、填空題(★★★)11.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)經(jīng)狀態(tài)、、再回到狀態(tài)，其體積與溫度的關(guān)系如圖所示。圖中、和為已知量，從狀態(tài)到，外界對氣體______（填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”）；從狀態(tài)到的過程中，氣體______（填“吸熱”或“放熱”）；氣體在狀態(tài)時的體積______。六、實驗題(★★★)12.某實驗小組的同學(xué)在物理實驗室做“用單擺測定重力加速度”的實驗，實驗裝置如圖甲所示，先用毫米刻度尺測量擺線長度，再用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑。（1）下列做法正確的是___________（選填選項前的字母）。A.擺球應(yīng)選擇質(zhì)量大并且體積小的球B.擺線應(yīng)選擇彈性大并且盡可能短的線C.要使擺球自始至終在同一豎直平面內(nèi)擺動D.將擺球從平衡位置拉開一個較大的角度后釋放（2）該小組同學(xué)測得的g值偏大，可能的原因是___________（選填選項前的字母）。A.誤將擺線長與小球直徑之和當(dāng)作擺長B.開始計時時，沒有及時按下秒表C.實驗中誤將30次全振動記為29次D.擺線上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了（3）該小組同學(xué)測出不同擺長對應(yīng)的周期，作出圖像，如圖乙所示，再利用圖線上任兩點的坐標(biāo)，可求得___________。(★★)13.某學(xué)習(xí)小組采用圖甲所示氣墊導(dǎo)軌裝置驗證滑塊碰撞過程中的動量守恒。其主要實驗步驟如下，請回答下列問題。（1）用天平測得滑塊A、B（均包括擋光片）的質(zhì)量分別為、；用游標(biāo)卡尺測得擋光片的寬度均為。若某次用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度時的示數(shù)如圖乙所示，則其讀數(shù)為_________mm。（2）充氣后，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的旋鈕，導(dǎo)軌左側(cè)放一個滑塊并推動滑塊，滑塊通過兩個光電門時，若與光電門1、2相連的計時器測得的擋光時間分別為0.05s、0.06s，則應(yīng)使導(dǎo)軌右端_________（選填“調(diào)高”或“調(diào)低”）。（3）氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)調(diào)節(jié)水平后，滑塊B放在兩個光電門之間，滑塊A向左擠壓導(dǎo)軌架上的輕彈簧，并釋放滑塊A，滑塊A一直向右運動，與光電門1相連的計時器的示數(shù)只有一個，為，與光電門2相連的計時器的示數(shù)有兩個，先后為、。（4）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若表達式_________（用測得的物理量表示）成立，說明滑塊A、B碰撞過程中動量守恒；若表達式_________（僅用、和表示）成立，說明滑塊A、B碰撞過程中機械能和動量均守恒。七、解答題(★★)14.水晶在中國傳統(tǒng)文化中具有純潔、美好、吉祥等豐富的象征意義，早在《山海經(jīng)》中就有“水玉”的記載。研究小組的同學(xué)對一個水晶圓柱體的折射率進行了測定，如圖所示為均質(zhì)水晶圓柱體的橫截面，截面的圓心為O，半徑為R，用激光筆從P點射入一束激光，經(jīng)折射后恰過水晶圓柱體與地面的接觸點Q，經(jīng)測量P點到所在直線的距離點到水平地面的距離，光在真空中的傳播速度為c。求：(1)水晶圓柱體對激光的折射率；(2)激光由點P傳播到點Q所用時間。(★★★)15.某探究小組設(shè)計了一個報警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積、質(zhì)量的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。開始時氣體處于溫度、活塞與容器底的距離的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升恰好到達容器內(nèi)的卡口處，此時氣體達到狀態(tài)B?；钊３植粍?，氣體被繼續(xù)加熱至溫度的狀態(tài)C時觸動報警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能增加了。取大氣壓，求氣體。（1）在狀態(tài)B的溫度；（2）在狀態(tài)C的壓強；（3）由狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中從外界吸收熱量Q。(★★★★)16.如圖，半徑為的四分之一光滑圓軌道固定在豎直平面內(nèi)，其末端與水平地面相切于P點，的長度。一長為的水平傳送帶以恒定速率逆時針轉(zhuǎn)動，其右端與地面在M點無縫對接。物塊a從圓軌道頂端由靜止釋放，沿軌道下滑至P點，再向左做直線運動至M點與靜止的物塊b發(fā)生彈性正碰，碰撞時