广东省深圳市高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷（含答案）

广东省深圳市高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．核电站的核心是原子核反应堆，其中核燃料（铀原料）的一种核裂变反应是：，以下关于此核反应中的一些描述，正确的是（　　）
A．x = 1
B．该反应过程一定存在质量亏损
C．x = 3
D．的比结合能比的比结合能要大
2．一人将身体倚靠在光滑的竖直墙面上，双腿绷直向前探出，A处为脚踝，B处为胯部，均看作光滑的铰链，AB为双腿，看作轻杆，脚部（重力不计）与地面的动摩擦因数为μ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　）
A．随着脚慢慢向前探出，腿部承受的弹力越来越大
B．随着脚慢慢向前探出，脚受到地面的摩擦力保持不变
C．随着脚慢慢向前探出，脚受到地面的支持力越来越大
D．随着脚慢慢向前探出，后背受到墙面的支持力越来越小
3．紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图甲所示，A为阳极，K为阴极，阴极材料逸出功为3.24 eV。氢原子能级图如图乙所示，大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出不同频率的光，用这些光照射如图甲所示的光电管阴极K。已知紫外光光子的能量范围为3.11~10.34 eV，则下列说法正确的是（　　）
A．这些氢原子发出的光均可使光电管产生光电效应
B．这些氢原子发出的光子中有2种属于紫外光
C．明火中紫外线的强度越大，电压表的示数越小
D．若用氢原子从n＝2能级跃迁到基态辐射出的光照射阴极，其对应的遏止电压为6.96 V
4．无线话筒可以将声音信号（声波）转换为电信号，然后不通过导线地将这些电信号传输到远处的接收机。实现这种无线传输的关键技术之一，就是巧妙地运用了LC振荡电路。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　）
A．电容器正在放电 B．振荡电流正在减小
C．电路中右侧电流沿逆时针方向 D．线圈自感电动势在减小
5．如图所示，细线悬挂边长为L的正方形单匝导体线框，其质量是m、电阻为R，线框一半处于水平虚线下方的有界匀强磁场中，在0~2t0时间内，磁场磁感强度B随时间t变化如图，且线框一直保持静止状态，磁场方向垂直纸面向里为正，已知重力加速度为g，求（　　）
A．线框中电流方向始终为逆时针 B．线框中电流方向为先逆时针，后顺时针
C．线框产生电流大小为 D．线框中电流大小为
6．如图，理想发电机的矩形线圈长为、宽为，匝数为，放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为、，副线圈接有滑动变阻器来模拟用电器的增加或减少。当发电机线圈以角速度匀速转动时，不计线圈和连接导线电阻，下列说法正确的是（　　）
A．发电机产生的交流电压的有效值为
B．滑动变阻器两端电压有效值为
C．发电机线圈从当前位置再旋转90度时，电流表示数不为0
D．当副线圈电阻增大，发电机发电的功率增大
7．如图，小朋友去游池前给泳圈充气至105kpa，体积为V。游泳完闲置一段时间后，由于气嘴处漏气，泳圈内外压强相同，求泳圈内漏出的空气质量与原有空气质量的比值为（设环境温度为27 ℃，大气压强为101kpa，漏气过程泳圈体积近似认为不变）（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
8．如图，粗细均匀的单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（　　）
A．第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比为2:1
B．第二次进入与第一次进入过程中通过线圈某横截面的电荷量之比为2:1
C．第二次进入与第一次进入过程中外力做功的功率之比为1:1
D．第二次进入与第一次进入过程中线圈产生热量之比为2:1
9．如图甲所示，A、B两个物体叠放在水平面上，质量分别为mA、mB。B的上、下表面均水平且B足够长，物体A与一固定于墙面上的拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平。从t＝0时刻起，用一水平向右的力F＝kt(k为常数)作用在物体B上，拉力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，k、t1、t2已知，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）
A．0~t1时间内，B处于静止状态，且A、B之间没有摩擦力
B．t1~t2时间内，B相对地面滑动，且A、B之间的摩擦力为F0
C．A、B之间的动摩擦因数
D．B与水平面间的动摩擦因数
10．将物体（与斜面接触面平整）置于倾角可调的斜面上，逐渐增大斜面倾角，当物体开始下滑时，记录此时的临界角度，再通过受力分析可以计算摩擦系数。某次实验中，由于器材限制，仅有一个固定倾角为30°的斜面可用。某同学设计了另一种测量方案，其运动模型简化图如下：通过手机频闪照相记录物块的运动过程，已知频闪时间间隔为T。物块从斜面底端出发，依次经过A、B、C、D、E点，各段距离之比为。假设物块运动过程中所受阻力大小恒定，以下说法正确的是（　　）
A．物块所受阻力和重力大小之比为1∶3
B．因未给出距离的具体值，故物块在图中C点的速度无法计算
C．若物块向上经过A点时的速度为，则向上经过B点的速度为
D．若实际尺寸与照片尺寸之比为k，用刻度尺测得照片中AC长L，则过E点的速度大小为
三、实验题
11．学习完选择性必修三气体相关的知识之后，某同学提出一种测量不规则形状物体的方法，并且用下面的实验装置对一颗形状不规则的小石子的体积进行测量，实验过程中假定大气温度不变，注射器与外界导热良好。

(1)实验中通过活塞所在刻度读取了多组体积V及对应压强p，为了在坐标系中获得直线图像，应选择
A．图像 B．图像 C．图像 D．图像
(2)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图2所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗小石子的体积为 。
(3)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标标度的情况下画出了（1）中的关系图线，如图3所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若两个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2，则由图可知它们的大小关系是m1 m2（选填“大于”或“小于”）。
12．小敏同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐，他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂钩码，并逐渐增加钩码个数，读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像（如图丙所示），已知实验中弹簧始终未超过弹性限度，每个钩码的质量为0.1kg，重力加速度。
(1)某次测量的标尺读数如图乙所示，其读数为 cm；
(2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为 （保留2位有效数字）；
(3)由于弹簧自身有重量，该同学在测量时没有考虑弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值与真实值相比 选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
(4)将一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一钩码，静止时弹簧伸长了l。如果将该轻质弹簧从正中间剪断，再将上端连在一起并固定，下端连在一起，在下端悬挂同样的钩码，如图所示。若弹簧始终在弹性限度内，则静止时，每一段弹簧将伸长（　　）
A． B． C．l D．2l
四、解答题
13．安踏作为中国领先的体育品牌之一，以“永不止步”为理念，在气垫鞋技术领域通过持续创新，将科技与运动需求深度结合，打造了具有竞争力的核心技术体系。某款安踏气垫鞋通过在鞋底的密闭气垫储气腔内填充氮气来实现缓震效果，腔内气体可视为理想气体，气垫导热性良好。未穿鞋时，气垫中气体体积为V1=30cm3，压强为p1=1.5atm。大气压强恒为p0=1atm，室外温度恒为27℃。
(1)小敏同学穿该跑鞋参加深圳高级中学趣味运动会，跑完百米后因摩擦等因素鞋内温度升高5℃，此时气垫中气体体积变为V2=25cm3，求此时气垫内气体压强p2；
(2)小敏同学穿该跑鞋参加深圳高级中学“师生足球赛”，用一脚势大力沉的“世界波”进球实现了比分的惊天大逆转，若踢球时外界对气垫气体做功为W，气垫气体温度没有发生变化，则气垫气体是吸热还是放热？并求出其Q值大小。
14．图甲为磁悬浮电梯，它是通过磁场的运动使其运行的装置。图乙为其简化后的原理图，主要包括磁场、含有粗细均匀导线框的轿厢、两根绝缘的竖直导轨，导轨间距为b，间隔分布的匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向里，相邻磁场间的距离和磁场宽度均为a。当磁场在竖直方向分别以速度v1、v2、v3向上匀速运动时，跨在两导轨间的导线框MNPQ将受到磁场力，从而使轿厢悬停、向上或向下运动。已知导线框的长为b、宽为a、总电阻为R，重力加速度为g，摩擦和空气阻力可忽略，求：
(1)轿厢悬停在图示位置时，MN两点哪点电势高？并求轿厢的总质量M；
(2)若当磁场在竖直方向以v3向上匀速运动，求轿厢向下运动至匀速时的速度v下；若轿厢从静止到匀速用时为t，该过程中流过线框某横截面的电荷量q。
15．如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度顺时针匀速运动，传送带与水平方向的夹角。底部有墨粉且质量为 的小物块P和质量为的小物块Q由跨过光滑定滑轮不可伸长的轻绳连接，小物块P与定滑轮间的轻绳与传送带平行。某时刻小物块P从传送带上端以速度冲上传送带（此时P、Q的速率相等），已知物块P与传送带间的动摩擦因数，不计滑轮的质量，整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处。已知，，重力加速度为。求：
(1)小物块P刚冲上传送带时的加速度大小；
(2)小物块P速度减为零时的加速度大小；
(3)小物块P从刚冲上传送带到运动到最低点的过程中在传送带上留下的墨迹长度。
广东省深圳市高级中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D B D C A AD ACD CD
11．(1)C
(2)b
(3)大于
12．(1)14.60
(2)60或61或62或63
(3)相等
(4)A
13．(1)1.83atm
(2)放热，W
【详解】（1）取气垫内气体为研究对象，初态，V1=30cm3，
末态压强为p2，V2=25cm3，
由理想气体状态方程有
联立解得
（2）取气垫内气体为研究对象，由热力学第一定律可知
理想气体温度不变，
由于外界对气体做功
因此，气体放热，且
14．(1)N点电势高，
(2)，
【详解】（1）根据右手定则可知，MN边的电流方向为M→N，N点电势高；
磁场以v1匀速运动时线框处于静止状态，线框中电动势为
线框中的电流大小为
由平衡关系得
解得
（2）当磁场以v3运动时，线框向下运动，当线框的加速度为零时，轿厢向上达到最大速度，则电动势，
由于轿厢做匀速运动，则
由动量定理，
则
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）物块P刚冲上传送带时相对传送带向下运动，所以P所受摩擦力方向沿传送带倾斜向上，受力分析知，对Q则有
对P则有
联立解得加速度大小为
（2）设此时P的加速度为，对Q有
对P有
联立解得加速度大小为
（3）对小物块P减速到与传送带共速过程分析，对P研究，
解得，
此过程，传送带位移为
则
与传送带共速到减速到0的过程中，对P有，
解得，
此过程，传送带位移，
小物块P从刚冲上传送带到运动到最低点的过程中在传送带上留下的墨迹长度为1.6m。