資源簡介

商城縣2024-2025學年第二學期高二年級期末考試
物理試題
考生注意:
1.答題前,考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上,并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效，
3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回。
一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一項是符合題目要求。）
1．2025年5月，我國新一代“人造太陽”——中國環流三號再次刷新世界紀錄，實現了等離子體電流一百萬安培、溫度一億度的高約束模式持續運行。該裝置模擬太陽的能量產生方式，通過將輕原子核（如氫的同位素氘和氚）在極端高溫高壓下聚合，釋放巨大能量，核反應方程：，下列說法正確的是（　　）
A．上述方程中X為電子
B．氘的比結合能大于氦核的比結合能
C．核聚變前后電荷數守恒、質量數守恒
D．若氘、氚、氦核的比結合能分別為、、，則釋放的核能為
2．2024年12月，中國在東北和西南同時試飛兩款新型戰機，引發世界輿論的廣泛關注。下列說法正確的是（　　）
A．研究戰機在空中轉彎的姿勢時，可以將其視為質點
B．戰機在空中勻速直線飛行時，其所受重力與空氣對它的作用力是一對作用力與反作用力
C．戰機在空中沿水平方向勻加速直線飛行時，機艙內的飛行員處于超重狀態
D．戰機在空中向下加速俯沖時，機艙內的飛行員處于失重狀態
3．假設將一個單擺帶入月球地面上做受迫振動，其共振曲線（振幅A與驅動力頻率f的關系）如圖所示，則下列說法正確的是（　　）
A．此單擺的擺長約為8cm
B．此單擺的固有周期約為0.5s
C．若增大擺長，則單擺的固有頻率增大
D．若增大擺長，則共振曲線的峰將向左移動
4．火星探測衛星在火星的近地軌道做勻速圓周運動，其周期為。該衛星降落火星后完成了火星表面的自由落體實驗，測得物塊下降高度所用時間為，由此可求得火星的半徑為（　　）
A． B． C． D．
5．龍舟賽是我國一項古老的民俗活動。在龍舟賽中，某龍舟速度達到時開始計時，在內加速度與時間的關系如圖所示，以龍舟前進方向為正方向，龍舟的運動視為直線運動，則（　　）
A．時龍舟的速度大小為
B．內龍舟的速度變化量大小為
C．內和內龍舟的動能增量相同
D．內和內龍舟的位移差大小為
6．如圖甲所示的交變電路中，變壓器可看作理想變壓器，燈泡和電動機的額定電壓相等，當原線圈兩端接有如圖乙所示的交流電壓時，燈泡剛好正常發光，電動機也剛好正常工作。已知電動機的內阻，電動機的額定功率為2 W、效率為，燈泡正常發光時電阻為。下列說法正確的是（　　）
A．燈泡的額定電壓為1 V B．原、副線圈的匝數比為
C．原線圈中的電流為 D．燈泡中的電流1 s內方向改變50次
7．如圖所示，半徑為R的圓形導線環單位長度的電阻為r，PQ為圓的直徑，弧MQ對應的圓心角為90°。直徑PQ的上部有垂直紙面向里的勻強磁場，下部有垂直紙面向外的勻強磁場，兩磁場的磁感應強度大小均為B。在P、M兩點間接入恒定電壓U，電流方向如圖中所標，那么整個圓形導體所受安培力的大小為（　　）
A． B．
C． D．
二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）
8．一定質量的理想氣體從狀態開始，經三個過程后回到初始狀態，其圖像如圖所示，已知狀態的氣體溫度為，下列說法正確的是（　　）
A．狀態的氣體溫度為
B．在過程中，氣體分子的平均動能不變
C．氣體在狀態和狀態的內能相同
D．在一個循環過程中，氣體從外界吸收熱量為
9．如圖所示，圖甲為氫原子的能級圖，大量處于n=3激發態的氫原子躍遷時，發出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示。下列說法正確的是（　　）
A．光電管陰極K金屬材料的逸出功為7.0eV
B．這些氫原子躍遷時共發出3種頻率的光
C．若調節滑動變阻器滑片能使光電流為零，則可判斷圖乙中電源右側為正極
D．氫原子躍遷放出的光子中共有2種頻率的光子可以使陰極K發生光電效應現象
10．在水平地面上，固定著兩條足夠長且平行的光滑金屬導軌，導軌間距。整個空間存在垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度。導軌上靜置著兩個導體棒，其質量分別為，電阻分別為。在時刻，對導體棒施加水平方向的外力使其向右運動，同時，對導體棒施加水平外力使始終保持靜止。當時，導體棒速度為，此刻同時撤去外力和。已知導體棒的長度與導軌間距相等，且始終與導軌保持良好接觸，不計導軌電阻及一切阻力。下列說法正確的是（　　）

A．撤去外力后，導體棒先做加速運動，再做減速運動，最終停止運動
B．時，回路電流為
C．撤去外力后，導體棒所能達到的最大速度為
D．從撤去外力到最終穩定狀態過程中，導體棒產生的焦耳熱為
三、非選擇題（共54分。）
11．（6分）某興趣小組驗證機械能守恒定律，在水平面上放有一個壓力傳感器，將一個內壁光滑的圓環軌道豎直固定放在壓力傳感器上，此時壓力傳感器上的示數為0。如圖所示，在圓環軌道的最高點處有一個直徑等于小球直徑的圓孔（小球的直徑遠小于軌道的直徑），將小球通過圓孔靜止放在圓環軌道的最高點處，給小球一個微小擾動，當小球經過壓力傳感器時，傳感器的示數為F，重力加速度為g。
(1)下列說法正確的是 。
A．若想完成此實驗還需要測量出小球的質量m
B．若想完成此實驗還需要測量出圓環軌道的直徑D
C．若想完成此實驗還需要測量出小球的直徑d
(2)小球從最高點到壓力傳感器的過程，為驗證小球的機械能守恒，需要滿足的關系式 （用以上的物理量表示）。
(3)實驗過程中很難存在內壁光滑的圓環，實驗結束后發現測量的F比理論的F （填“大”或者“小”）時，說明圓環內壁存在摩擦力。
12．（10分）某興趣小組準備利用下列器材測量一節干電池的電動勢和內阻。
A．待測干電池電動勢E，內阻(約為)
B．電流表(量程為，內阻為)
C．電壓表(量程為，內阻約為)
D．滑動變阻器(最大阻值為，額定電流為)
E.開關、導線若干。
(1)實驗中的電路圖應選用下圖中的 。(選填“甲”或“乙”)。
(2)連接好電路后再進行實驗，根據同學測得的數據，在圖中描出的點跡并畫出圖線如圖丙所示，利用圖像得出干電池的電動勢 ，內阻 。(上述兩空，前一空保留3位有效數字，后一空保留2位有效數字)
(3)如果僅考慮電表內阻對實驗測量結果的影響，由該實驗得到的電動勢和內阻的測量值與真實值之間的關系是 、 。(選填“<”“=”或“>”)
13．（10分）負壓病房（如圖）是一種用于隔離和控制傳染病傳播的特殊醫療環境，其目的是通過維持室內空氣壓強低于外界空氣壓強，防止病原體從病房擴散到其他區域。一個體積為的負壓隔離病房初態處于封閉狀態，溫度為，壓強為。啟用時，需先啟動加熱設備將病房內的溫度升高到較為適宜的，空氣可視為理想氣體，病房密封性良好，不考慮病房的漏氣。（結果均保留3位有效數字）
(1)求溫度為時負壓病房內的氣壓；
(2)病房內的溫度升高到較為適宜的后，保持此溫度不變，打開排氣裝置向外排出部分氣體，使病房內的氣壓降為，求排出的氣體質量與原來病房內氣體總質量的百分比。
14．（12分）如圖所示，質量為2m的物塊A放在特殊材料（動摩擦因數比較大）制成的水平面上，繞過定滑輪的輕繩一端與物塊A相連，另一端吊著質量為m的物塊B，處于靜止狀態。質量為m的圓環C套在輕繩上，在離物塊B高度為h處由靜止釋放，C與B發生彈性碰撞，碰撞時間極短，當B的速度剛好為零時，C與B發生第二次碰撞。已知重力加速度為g，輕繩為不可伸長的剛性繩（即A、B及繩可視為整體），圓環C與繩之間無摩擦，不計空氣阻力，求：
（1）圓環C與物塊B第一次碰撞前瞬間圓環C的速度大小;
（2）圓環C與物塊B碰撞后瞬間，圓環C和物塊B的速度大小;
（3）物塊A與水平面間的動摩擦因數為多大。
15．（16分）在現代科學技術研究中，經常利用電磁場來控制帶電離子的運動軌跡。如圖，在平面直角坐標系的軸負半軸上，有一個線狀離子源（點分別為上、下端點，點為中點），長度為，可均勻地向第四象限發射質量為、電荷量為的同種帶正電離子，這些正離子的初速度大小均為，方向均與軸負方向成角。第四象限內，軸和間存在沿軸正方向的勻強電場，電場強度大小為（未知），的右側存在一個圓形勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為（未知），磁場邊界和軸分別相切與點，點的坐標為（2L，0）。第一象限內存在沿軸負方向的勻強電場，電場強度大小。線狀離子源上點發射的離子經電場偏轉后，恰好沿著軸正方向從點進入磁場，經磁場偏轉后從點進入第一象限。不計離子的重力和離子間的相互作用，求：
(1)電場強度大小和磁感應強度大小；
(2)所有離子首次穿過軸以后，再次回到軸上的坐標范圍；
(3)若其他條件不變，在軸上方再疊加一個垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為，則從點射出的離子在第一象限運動時，離軸的最遠距離為多少
試卷第1頁，共3頁
商城縣2024-2025學年第二學期高二年級期末考試
物理試題參考答案
1．C 2．D 3．D 4．C 5．D 6．A 7．A
8．AC 9．BD 10．BD
11．(1)A （2分）
(2) （2分）
(3)小 （2分）
12．(1)乙 （2分）
(2) （2分） （2分）
(3) （2分） （2分）
13．（1）病房內氣體發生等容變化，由查理定律可得
解得 （3分）
（2）抽氣過程為等溫變化，由玻意耳定律可得
解得
需要排出的氣體體積為
排出氣體的質量占原來氣體質量的百分比為
解得排出氣體的質量占原來氣體質量的百分比為 （7分）
14．（1）根據機械能守恒有
解得
（2分）
（2）C與B發生彈性碰撞，根據動量守恒，設向下方向為正
根據能量守恒
解得
， （5分）
（3）設A與水平面間的動摩擦因數為，碰撞后B向下做勻減速直線運動的加速度大小為a，根據牛頓第二定律對B、A有
，，
根據題意
，，
解得
（5分）
15．（1）點發射的離子在電場中做類斜拋運動，離子從點到點
因為
聯立解得
點發射的離子，以沿著軸正方向從點進入圓形磁場區域，從點離開根據幾何關系，該離子在磁場中運動的半徑為
洛倫茲力提供向心力，則有
解得 （5分）
（2）由于線狀離子源發射的所有離子的速度大小相等、方向相同，所以這些離子離開電場時，速度方向均沿軸的正方向，且每個離子在電場中沿豎直方向的位移均為
離子進入圓形磁場區域的速度大小均為
所以所有離子做圓周運動的半徑均等于圓形磁場的半徑，屬于磁聚焦模型，所有離子從圓與軸的切點進入第一象限軌跡如圖所示
根據幾何關系可得，從點射出的離子，從點進入第一象限時與軸正方向成，從點射出的離子，從點進入第一象限時與軸正半軸成，設離子從點進入第一象限時，與軸正方向成角，離子首次穿過軸以后，經過時間，再次回到軸，在豎直方向上有
則
因為
在水平方向上
因為
聯立解得 （其中）
當分別等于、時，離子再次回到軸離點最遠所以的坐標范圍為。 （7分）
（3）從點射出的離子，從點進入第一象限時與軸正方向成，將該離子速度分解出一個沿著軸正方向的速度，使得
可得
則另一分速度與軸負方向的夾角也為，大小為，可得
以此速度做圓周運動的半徑
從點射出的離子在第一象限運動時，離軸的最遠距離為 （4分）
答案第1頁，共2頁

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