資源簡介

重慶市巴蜀中學2024-2025學年高二（下）期末物理試卷
一、單選題：本大題共7小題，共21分。
1.年月日，西北師范大學聯合企業研發出碳核電池“燭龍一號”，該電池適用于醫療植入、深空探測等極端環境，并計劃拓展至物聯網和深海探測領域。碳的衰變方程為，由于的半衰期長達年，理論上碳核電池擁有長達數千年的超長壽命。下列說法正確的是( )
A. 比平均核子質量大
B. 極寒條件下的半衰期變短
C. 個原子核經歷年后剩余個
D. 該衰變產生電子，說明電子是原子核的組成成分
2.年中國核電建設進入全面沖刺階段。而隨著新型商業反應堆先后投運，中國核電技術正由追趕者變為領跑者，推動全球清潔能源新時代加速到來。秦山核電站是我國第一座自己研究、設計和建造的核電站，其核反應堆中的“燃料”是，某一次核反應方程為。下列說法正確的是( )
A. ，
B. 該核反應產生的中子可直接引發核裂變，被稱為“慢中子”
C. 在核電站的核反應堆中用鎘棒吸收中子控制反應速度
D. 該核反應方程兩邊可各消掉一個中子，即該核反應本質是衰變
3.我國古代利用驛站的馬匹傳輸軍報，唐六典中提到傳送緊急軍報時驛馬能日行八百里，中途在每個驛站換馬換人。安祿山在范陽起兵叛亂。當時唐玄宗正在華清宮，兩地相隔三千里，天之內唐玄宗就收到這份軍報。假設相鄰驛站之間路程相等，下列關于該軍報從第一個驛站出發到第三個驛站的運動學圖像可能正確的是( )
A. B.
C. D.
4.年月日凌晨，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功將行星探測工程天問二號探測器發射升空。天問二號在發射的初始階段可認為勻加速直線運動，該過程中通過第一段位移所用時間為，緊接著通過下一段位移所用時間為。下列說法正確的是( )
A. 通過第一段位移的初速度大小為
B. 通過第一段位移的末速度大小為
C. 通過這兩段位移中間時刻的速度大小為
D. 勻加速階段的加速度大小為
5.如圖所示為由個光滑鐵環組成的鐵鏈，其兩端等高地懸掛在豎直的固定樁上，鐵環從左到右依次編號為、、、、。在重力作用下鐵鏈自然下垂形成一條曲線，曲線兩端點的切線與豎直方向的夾角均為，第個和第個鐵環水平穿連，每個鐵環的質量均為，重力加速度為。下列關于鐵環之間的彈力說法正確的是( )
A. 鐵環受到它上方鐵環的彈力和它下方鐵環的彈力方向相反
B. 每個鐵環受到它上方鐵環和它下方鐵環的彈力大小相差
C. 鐵環和鐵環之間彈力的最大值為
D. 鐵環和鐵環之間彈力的最小值為
6.在工地上，經常用如圖甲所示的推車搬運水泥，為保證水泥不滑落，推車的支架與底板會設計成鈍角，且為，其側視圖如圖乙所示。工人現將一袋質量為的水泥橫放在推車底板上，水泥袋和支架接觸工人用雙手緩慢壓下把手直至底板與水平面間的夾角為。不計這袋水泥與支架及底板間的摩擦，并把這袋水泥簡化為圓柱體，重力加速度。下列說法正確的是( )
A. 當底板與水平面間的夾角為時，底板對這袋水泥的支持力為
B. 當底板與水平面間的夾角為時，支架對這袋水泥的支持力為
C. 緩慢壓下把手的過程中，支架對這袋水泥的支持力一直增大
D. 緩慢壓下把手的過程中，底板對這袋水泥的支持力一直增大
7.如圖所示，繃緊的水平傳送帶順時針勻速運行，初速度大小為的小物塊從與傳送帶右端等高的光滑平臺上的處滑上傳送帶。現保證不變，使傳送帶每次以不同速率勻速運行，傳送帶足夠長。用表示物塊在傳送帶上運動的時間，用表示物塊運動過程中與傳送帶之間產生的劃痕的長度。下列圖像可能正確的是( )
A. B.
C. D.
二、多選題：本大題共3小題，共15分。
8.根據玻爾的原子模型，氫原子基態的能量為，量子數為的能級對應能量為。大量氫原子處于某一激發態，由這些氫原子可能發出的所有的光子中，頻率最大的光子能量為。下列說法正確的是( )
A. 玻爾的原子模型可以解釋所有原子的發光規律
B. 這些氫原子最多可以發出種不同頻率的光子
C. 這些氫原子可能發出能量為的光子
D. 氫原子放出光子后，核外電子運動的動能將增大
9.如圖甲是某同學研究光電效應的實驗裝置，該同學做了如下操作：用頻率為的光照射光電管，此時電流表中有電流。調節滑動變阻器，使電流表示數恰好變為，記下此時電壓表的示數。用頻率為的光照射光電管，此時電流表中有電流，重復中的步驟，記下電壓表的示數。已知電子的電荷量大小為。再重復上述步驟，作出如圖乙所示的圖像。下列說法正確的是( )
A. 若僅增大步驟中光照強度，當電流表示數為零時，電壓表示數將增大
B. 普朗克常量可表示為
C. 該金屬的截止頻率約為
D. 由圖乙可知當入射光的頻率為時，從光電管極發出的電子動能一定為
10.如圖甲所示，輕質動滑輪下方懸掛重物，輕質定滑輪懸掛在一個力傳感器的正下方，在輕質定滑輪下方懸掛重物，懸掛滑輪的輕質細線豎直。開始時，重物、均處于靜止狀態，質量為，靜止釋放后、開始運動。初始兩滑輪之間豎直距離足夠大，運動過程中各物體不會互相碰撞。假設摩擦阻力和空氣阻力均忽略不計，重力加速度為。保持物體質量不變，使物體質量從增大，通過計算機描繪得到傳感器對定滑輪的拉力隨物體質量變化關系曲線如圖乙所示，直線是曲線的漸近線的值可用、表示。下列說法正確的是( )
A. 若質量為，靜止釋放時的加速度大小為
B. 若質量為，靜止釋放時細線張力大小為
C. 當傳感器對定滑輪的拉力趨近于時，的加速度趨近于
D. 的值為
三、實驗題：本大題共2小題，共14分。
11.某實驗小組要測量彈簧的勁度系數，他們利用智能手機中自帶的定位傳感器設計了如圖甲所示的實驗，手機軟件中的“定位”功能可以測量手機豎直方向的位移以打開定位傳感器時手機的位置為初位置。實驗步驟如下：
按圖甲安裝實驗器材，彈簧上端固定在橫桿上，下端與手機連接，手機重心和彈簧在同一豎直線上
手托著手機緩慢下移，手離開手機，手機靜止時，打開手機中的定位傳感器
在手機下方懸掛一個鉤碼，緩慢釋放，記錄手機下降的位移
改變鉤碼個數，重復上述操作，記錄相應的位移，數據如表格乙所示。
上述步驟 填序號中有一處有遺漏不完整，請指出并將該部分補充完整 。
在圖丙所示的坐標紙中描點作出圖像
已知每個鉤碼的質量為，重力加速度，由圖丙可以求得彈簧的勁度系數為 保留三位有效數字。
12.光電計時系統借助光源和光敏管工作，如圖甲所示。如圖乙，在滑塊上安裝寬度為的遮光條，滑塊在牽引力作用下由靜止開始運動并通過光電門，配套的數字計時器記錄了遮光條的遮光時間為。
遮光條通過光電門的平均速度 保留兩位有效數字。
為減小用光電門和數字計時器測瞬時速度的誤差，使平均速度更接近瞬時速度，下列舉措正確的是
A.換用寬度更窄的遮光條
B.增大滑塊距光電門的位移
C.讓滑塊以更大的速度通過光電門
考慮到光電門的光源射出的光有一定的粗細，當遮光條遮住光源發出的光時，才認為光被遮住，則第問中的測量值比真實值 選填“偏大”或“偏小”。
某同學設計了如圖丙所示的擋光片，換用該擋光片重復上述實驗，滑塊運動方向及遮光片的長度參量如圖所示。若數字計時器顯示兩次開始遮光的時間間隔為，則滑塊通過光電門的瞬時速度 。用、、表示
四、計算題：本大題共4小題，共50分。
13.西安高新區作為中國西北地區的科技創新中心，正在積極推動無人駕駛汽車技術的研發和應用。無人駕駛汽車可以通過車載傳感器、攝像頭、雷達、等獲取汽車的狀態和所處的環境，并且實現車輛的自主安全駕駛。、兩輛無人駕駛汽車在同一車道上同向行駛。車在前，車在后，速度均為，距離，時刻車遇緊急情況后，、兩車的加速度隨時間變化關系如圖甲、乙所示。取原運動方向為正方向。
時，、兩車間的距離
若車能追上車，則從開始經過多長時間車能追上車若不能追上車，求兩車何時相距最近。
14.一定質量的理想氣體，用面積活塞密封在足夠高容器中，質量的物體放在活塞上，保持靜止。初始氣體溫度，大氣壓強為。第一次實驗將活塞鎖定，該氣體吸收的熱量后溫度升高第二次實驗解鎖活塞，氣體吸收的熱量后溫度也能升高。大氣壓強始終保持不變，不計活塞質量和厚度，氣缸內壁光滑，。求：
第二次解鎖活塞，溫度升高過程中氣體對外界做的功
初始狀態下，氣體的體積是多少
15.如圖甲所示，固定在勻強磁場中的正方形金屬框邊長為，其中邊是電阻為的均勻電阻絲，其余三邊是電阻可忽略的銅導線，勻強磁場的磁感應強度為，方向垂直于紙面向里。現有一段長短、材料均與邊相同，橫截面積是邊一半的電阻絲架在線框上，在一外力作用下以恒定速度從邊滑向邊。在滑動過程中與導線框的接觸良好，金屬框與電阻絲之間摩擦不計。求：
當電阻絲滑過的距離時，電阻絲兩端的電勢差
通過電阻絲的電流隨電阻絲位移變化的函數表達式
若，，，，通過電阻絲的電流隨電阻絲位移變化的圖像如圖乙所示，根據圖像乙估算電阻絲從邊滑向邊的過程中，整個電路產生的焦耳熱，結果保留位有效數字。
16.如圖所示，傾角為的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定著與斜面垂直的擋板，一質量為的木板靜止在斜面上，底端與擋板接觸，一個可視為質點的質量為的物塊從木板頂端以的初速度沿木板表面下滑。物塊每次與擋板的碰撞均為彈性碰撞，木板每次與擋板碰撞后瞬間速度減為零。物塊始終未從木板上端滑出。己知物塊與木板間動摩擦因數為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，斜面與木板間摩擦不計，，，。求：
木板的最小長度
木板跟擋板第次將要碰撞時的速度大小
物塊與擋板第一次碰撞后到最終穩定狀態，物塊相
對木板運動的總路程。
答案和解析
1.【答案】
【解析】衰變反應為放能反應，該過程中比結合能增大，故比平均核子質量大，選項正確半衰期只和核內部自身因素決定，與所處的化學狀態、外部條件無關，選項錯誤放射性元素的半衰期描述的對象是大量原子核，不是個別原子核，只有大量原子核才滿足統計規律，選項錯誤衰變的實質是原子核內的中子轉化為一個質子和一個電子，選項錯誤。
2.【答案】
【解析】由質量數守恒和電荷數守恒得，，選項錯誤該核反應產生的中子速率太快，會和鈾“擦肩而過”，鈾核不能“捉”住它，無法發生核裂變，選項錯誤如果中子數太多，反應速度太快，利用鎘棒吸收中子，控制反應速度，選項正確該反應需要用中子轟擊鈾，形成處于激發態的鈾，從而分裂成幾部分，鈾雖會衰變，但其半衰期為年，核反應堆主要利用的是鈾的裂變，選項錯誤。
3.【答案】
【解析】每個驛站換馬，則軍報在相鄰兩個驛站中運動時，速率可能先增大后保持不變，再減小，故 A選項正確，其他選項錯誤。
4.【答案】
【解析】天問二號在第一段位移內平均速度為，而天問二號在該過程勻加速直線運動，故第一段時間內初速度小于，、選項錯誤通過這兩段位移中間時刻的速度為，選項錯誤勻加速階段的加速度為，選項正確。
5.【答案】
【解析】鐵環受到上方鐵環彈力及下方鐵環彈力外，還受重力，三力互成角度，、選項錯誤，對第個鐵環分析，可知、鐵環之間彈力為，僅對鐵環分析，可知鐵環對鐵環的彈力大小為，同理可知、鐵環間彈力最小，選項正確、鐵環，、鐵環間彈力最大且為，選項錯誤。
6.【答案】
【解析】當底板與水平面夾角為時，底板、支架對水泥作用力大小相等，，可知底板、支架對水泥作用力大小均為，即、選項錯誤當緩慢壓下把手時，由圖可知支架對水泥的支持力增大，底板對水泥的支持力減小，選項正確，選項錯誤。
7.【答案】
【解析】若，由圖甲可知滑塊從滑上傳送帶到滑離傳送帶用時，恒定與無關。劃痕長度為，與成正比，且圖像延長線應過原點若，由圖乙可知滑塊從滑上傳送到到滑離傳送帶用時，劃痕長度為，是關于的二次函數，且不過原點，故B選項正確。劃痕關于的正確圖像如圖丙所示。
8.【答案】
【解析】玻爾原子模型只能解釋氫原子發光規律，選項錯誤由題可知頻率最大的光子能量為，解得，大量處于第四能級的氫原子往低能級躍遷時最多放出種不同頻率的光子，選項正確由可知，若發出光子能量為，、不能同時取整數，選項錯誤氫原子放出光子后，向低能級躍遷。若氫原子處于第能級，根據玻爾理論，電子的軌道半徑，對電子，電子動能，可知當氫原子放出光子后，向低能級躍遷時，電子動能應增大，選項正確。
9.【答案】
【解析】若僅增大步驟中光照強度，入射光頻率沒變化，遏制電壓不變化，電壓表示數不變，選項錯誤，，可知，選項正確。由乙圖可知，當時的頻率為截止頻率，選項正確。由乙圖可知當入射光的頻率為時，從光電管極發出的電子最大初動能為，選項錯誤。
10.【答案】
【解析】若質量為，由甲圖可知下降時，上升，即，對，對，解得，，選項正確，選項錯誤當傳感器對定滑輪的拉力趨近于時，即遠大于，趨近于，趨近于，選項錯誤對，對，解得，分析可知當增大時，也隨之增大，當無限大時，，對輕質定滑輪分析，，選項正確。
11.【答案】 應當手機和鉤碼靜止時記錄手機下降的位移
如圖所示
均對

【解析】略
12.【答案】
偏大

【解析】由得平均速度為
由速度定義式可知，要使平均速度更接近瞬時速度，應使或趨近于，即應用寬度更窄的遮光條以減小誤差
題目要求遮光條遮住光源發出的光時，才認為光被遮住，即從題圖可知從開始遮光，到遮光結束，即，的測量值比真實值大
由圖可知滑塊通過光電門的瞬時速度
13.【答案】解：根據圖像可知，前時，車勻減速直線運動且時車速度為零，前內車位移為
前內，車勻速直線運動，前內車位移大小為
此時，、兩車的距離為
根據以上分析畫出、兩車對應的圖像如圖所示
可知在時，兩車速度相等
若此時車沒有追上車，則車不能追上車，且此時兩車相距最近圖中影響部分面積為內兩車的位移差，則有
可知車能追上車
解得：

14.【答案】解：兩次變化氣體的溫度都升高了，即內能的改變相同，等容變化過程，，
由熱力學第一定律得
故松開活塞后氣體的內能增加量也為
第二次解鎖活塞，氣體經歷等壓變化過程，由熱力學第一定律得
得
即氣體對外做的功為。
解鎖活塞后的加熱過程，氣體經歷等壓變化，可得
其中，，
解得
對氣體，有
解得
解得
15.【答案】解：因為電源，內阻為
電動勢
當電阻絲滑過的距離時，外電阻
電阻絲兩端的電勢差
外電路為和兩部分電阻的并聯，當滑過的距離時，
外電阻
由閉合電路歐姆定律得
干路電流為
電阻絲從邊滑向邊的過程中，安培力
由圖像可知安培力先減小后增大，在的微小過程中，克服安培力做功
故全過程克服安培力做的總功
則對應圖線與軸所包圍的“面積”
該面積約為
克服安培力做功
如果拿積分算，則對應圖線與軸所包圍的“面積”，該面積為
克服安培力做功
即回路產生電能并全部轉化為回路中的焦耳熱為也對

16.【答案】解：物塊與擋板碰后減速上滑時，
對物塊有
對木板有
設木板的最小長度為，對物塊有：
對木板有：
根據題意則有：
．
代入數據，聯立解得：
即長直木桿的最小長度為．
物塊和木板共速后一起沿斜面向上以勻減至，再勻加速直線運動直到木板跟擋板第一次碰撞前，則有
解得木板跟擋板第一次碰撞瞬間前的速度大小為：
木板跟擋板第一次碰撞后，物塊先沿木板勻速下滑，物塊跟擋板碰撞后物塊沿木板上滑時，物塊做勻減速直線運動，木板做勻加速直線運動，第二次共速后又一起沿斜面以做勻變速直線運動，直到木板跟擋板第二次碰撞，則有
所以可得木板跟擋板第次碰撞時的速度大小表達式為：
物塊沿木板第一次下滑的最小路程為，物塊跟擋板第一次碰撞后物塊沿木板第一次上滑的路程為：
木板跟擋板第一次碰撞后，物塊沿木板在木板上做勻速下滑到路程為，物塊跟水平面第二次碰撞后物塊沿木板第二次上滑的路程為：
木板跟擋板第二次碰撞后，物塊先沿木板在木板上做勻速下滑的路程為，以此類推，物塊跟擋板第次碰撞后物塊沿木板第次上滑的路程為：
物塊在木板上運動的總路程為：
當，

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