安徽省皖江名校联盟2024-2025学年高二下学期7月期末联考物理试卷（含答案）

安徽省皖江名校联盟2024-2025学年高二下学期7月期末联考物理试卷
一、单选题
1．电子发射断层显像（PET）是一种先进的医疗成像技术，常利用氟的放射性衰变来标记药物，从而对人体内部器官进行成像。氟的半衰期约为110分钟，其衰变方程为，以下关于该衰变过程的说法正确的是（　　）
A．X为正电子
B．给氟施加高压，其半衰期会缩短
C．氟衰变时，释放能量，所以质量数不守恒
D．若有100个氟原子核，经过220分钟后，大约还剩下25个未衰变
2．太阳能路灯在白天能将光能转化为电能并储存，其核心部件是利用光电效应原理工作的光伏电池板。已知某光伏电池板材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，真空中光速为c。已知太阳光中的蓝光（真空中波长为λ）可以使光伏电池板发生光电效应，下列说法正确的是（　　）
A．红光一定不能使该光伏电池板发生光电效应
B．蓝光照射光伏电池板，逸出光电子的初动能均为
C．中午太阳光光照强度大，逸出光电子最大初动能大
D．紫外线一定能使该光伏电池板发生光电效应
3．某商场为提升购物体验，引入了5G室内导航系统，通过发射特定频率的电磁波实现对顾客位置的精准定位。已知该系统使用的电磁波频率高于4G网络。关于这些电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．相比4G网络的电磁波，5G室内导航使用的电磁波更容易发生衍射现象
B．这些电磁波能在真空中传播，且传播速度随频率增大而增大
C．5G室内导航使用的电磁波可以发生偏振现象
D．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
4．在工业生产中，为增强两块金属部件间的结合强度，常采用“扩散焊”技术：将两部件紧密贴合后，在高温、高压环境下保持一段时间，使两金属界面处的原子相互渗透。关于该过程，下列说法正确的是（　　）
A．两金属原子能够相互渗透，说明分子间只有引力没有斥力
B．温度越高，金属原子的热运动越剧烈，越有利于扩散过程
C．扩散完成后，金属部件交界处的原子停止无规则运动
D．温度升高，所有金属原子动能均增大
5．一列简谐横波沿轴传播，时刻部分波形图如图甲所示，此时质点的振动方向沿轴正方向。经过，部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．该波可能沿轴负方向传播
B．该波的波速可能为
C．质点振动的路程一定为
D．若此波遇到宽度为的障碍物，不能发生衍射现象
6．在水下同一竖直线上依次放置红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七个单色光点光源，从水面上方观察，看到的亮光区域全部呈现白光。则下列说法正确的是（　　）
A．g为紫光
B．a光频率最大
C．a光在水面发生全反射的临界角最小
D．用相同装置做双缝干涉实验，a光相邻亮条纹间距最小
7．光滑水平地面上，轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物块P连接，以弹簧原长位置为坐标原点，水平向右为正方向。从图甲所示位置开始计时，P的加速度随时间变化关系图像如图乙所示，则P的速度、位移、回复力随时间变化图像可能正确的是（　　）
A． B． C． D．
8．用一条均匀细导线（外包绝缘材料）制成甲、乙两个圆环，连接部分导线极短。两圆环分别按图1和图2所示方式绕制，已知甲、乙圆环半径之比为。整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大。下列说法正确的是（　　）
A．图1中甲圆环中的感应电流方向为逆时针
B．图2中乙圆环中的感应电流方向为顺时针
C．图1和图2的回路电动势之比为
D．图1和图2的回路电流之比为
二、多选题
9．有一河流，河水流量为，落差为。现利用其发电，已知重力加速度，水的密度，水电站总效率为，发电机输出电压。升压变压器原、副线圈匝数比为，输电线总电阻。变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　）
A．发电机的输出功率为
B．输电线上损耗功率为6400W
C．输电线上的电流为
D．输电线上损失电压为
10．在水平地面上，固定着两条足够长且平行的光滑金属导轨，导轨间距。整个空间存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度。导轨上静置着两个导体棒，其质量分别为，电阻分别为。在时刻，对导体棒施加水平方向的外力使其向右运动，同时，对导体棒施加水平外力使始终保持静止。当时，导体棒速度为，此刻同时撤去外力和。已知导体棒的长度与导轨间距相等，且始终与导轨保持良好接触，不计导轨电阻及一切阻力。下列说法正确的是（　　）

A．撤去外力后，导体棒先做加速运动，再做减速运动，最终停止运动
B．时，回路电流为
C．撤去外力后，导体棒所能达到的最大速度为
D．从撤去外力到最终稳定状态过程中，导体棒产生的焦耳热为
三、实验题
11．某实验小组利用如图所示的装置探究一定质量气体的等温变化规律。装置由导热性能良好的注射器、压强传感器、数据采集器和计算机组成。实验时，将一定质量的气体封闭在注射器内，缓慢推动活塞改变气体体积，同时记录气体的压强和体积数据，环境温度保持不变。
(1)实验前，在活塞与注射器壁间涂抹润滑油，其主要目的是___________。
A．减小活塞与注射器壁的摩擦
B．防止气体泄漏，保证气体质量不变
C．使活塞更容易推动
D．提高活塞的密封性，避免外界热量传入
(2)若实验中封闭气体的初始体积为，压强为；缓慢推动活塞使气体体积变为，根据玻意耳定律，此时气体的压强理论值应为 （用、、表示）
(3)在实验数据处理时，为了更直观地展示压强与体积的关系，除了绘制图像，还可以绘制的图像有___________。
A．图像 B．图像 C．图像 D．图像
12．实验小组利用如图甲所示装置验证动量守恒，实验步骤如下：
i．将固定有半圆仪的支架放在平整水平桌面上，支架底部木板上铺吹塑纸（作为缓冲垫）并用胶带将其粘贴在木板上，测量出半圆仪刻度圆弧半径（即入射小球的球心到点距离）；
ii．用细线一端连接入射小球，另一端用夹子将细线固定在圆心点，确保小球下摆时球心轨迹与半圆仪刻度弧线重合；
iii．将被碰小球放在可移动升降平台上，简化图示如图乙所示，改变平台高度，直至两小球球心处在同一水平线上，确保两小球发生正碰；
iv．打开手机录像慢放功能，将入射小球拉起至某一位置，记下初始角度，随即由静止状态释放，小球发生正碰，观察并记录入射小球碰撞后摆起的最大角度及被碰小球做平抛运动在吹塑纸上留下的痕迹，重复上述操作过程10次；
v．用圆规画圆的方法确定被碰小球的平均落地点，记为点；
vi．测量被碰小球做平抛运动的高度，用直角三角板确定出抛出点，并找到被碰小球抛出点在吹塑纸所在平面的投影点，记做点；量出点到点的距离。
根据上述实验内容回答下列问题：
(1)以下关于实验操作的说法，正确的是________。
A．实验时，两小球质量必须满足入射小球质量大于被碰小球质量
B．步骤v中，重复上述操作过程10次是为了减小系统误差
C．两小球半径必须一致
D．用手机录像、慢放功能是为了准确测出入射小球碰撞后上摆的最大角度
(2)入射小球碰撞前瞬间速度大小为 ，被碰小球碰后速度大小为 （两空均用、、、、表示）
(3)为了验证动量守恒，还需要测量的物理量有________。
A．两个小球的半径
B．入射小球碰撞后摆起的最大角度
C．入射小球质量
D．被碰小球质量
四、解答题
13．小明在实验室用如图所示的装置研究气体热膨胀现象。一个横截面积为的绝热气缸竖直放置在水平面上，质量为的光滑活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内。初始时，气体温度为，活塞距缸底的距离为，大气压强为。现通过电热丝对气体加热，活塞缓慢移动，加热时间为，电热丝的电流，电阻恒为，加热后气体温度升高至。不计活塞厚度、气体泄漏以及金属丝的体积，活塞始终处于水平状态。取重力加速度，电热丝产生的热量可以迅速被气体全部吸收，求：
(1)加热后活塞距缸底的距离；
(2)整个加热过程气体内能的变化量。
14．如图所示，质量为的木块B，静置在光滑水平面上，B左端紧靠光滑墙面，其上固定一竖直轻杆，杆的上端点系一长度为不可伸长的细线，细线另一端系一质量为的小球A（大小不计），现将A球向左拉起使细线水平且恰好伸直，并由静止释放，运动过程中A球不会与其他物体发生碰撞，轻杆始终处于竖直状态，不计一切阻力，重力加速度为。求：
(1)A球到达最低点时绳子拉力大小；
(2)A球通过最低点后，向右摆的最大高度；
(3)B物块的最大速度。
15．如图所示，平行板电容器水平放置，上极板接电源正极，下极板接电源负极，两极板间电势差为，板间距为。极板间存在垂直于纸面的匀强磁场，在竖直线右侧存在足够大的匀强磁场区域，以为分界线将该区域磁场分为两部分：区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为；区域II内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，已知。现有一电子，电荷量大小为，质量为，以初速度水平向右射入电容器，并沿直线通过电容器，之后垂直通过，且电子第一次经过时速度方向与垂直。电子重力不计，求：
(1)平行板电容器间磁感应强度；
(2)电子从通过开始到第一次经过所需的时间；
(3)以点为坐标原点，方向为轴正方向，求电子第次经过时的位置坐标。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C B B A A C ACD BD
11．(1)B
(2)
(3)C
12．(1)D
(2)
(3)BCD
13．(1)
(2)199.75J
【详解】（1）设加热后活塞距缸底的距离为，初态气体体积为，末态气体体积为，加热过程中，气体压强保持不变（等压变化）。
根据盖一吕萨克定律得
解得
（2）整个加热过程电热丝产生的热量为
代入数据，解得
活塞上升过程中，气体推动活塞克服大气压力和活塞重力做功
代入数据解得
根据热力学第一定律
代入数据解得
所以整个加热过程气体内能增加199.75J
14．(1)60N
(2)0.6m
(3)8m/s，方向水平向右
【详解】（1）A球第一次经过最低点速度为，从初位置到最低点，由动能定理得
解得
则A球到达最低点时绳子拉力大小
解得
（2）A球通过最低点后，向右摆到最大高度时，A、B共速，从A球第一次经过最低点到向右摆到最高点，A、B组成的系统，由水平方向动量守恒得
解得v＝4m/s
由系统机械能守恒得
解得h＝0.6m
（3）当A向左经过最低点时，B速度最大，从A球第一次经过最低点到第2次经过最低点，由水平方向动量守恒得
由系统机械能守恒得
解得，方向水平向右。
15．(1)
(2)
(3)当为奇数时，；当为偶数时，
【详解】（1）电子在电容器间做匀速直线运动，由于电子受到的电场力竖直向上，根据电子受力平衡，可知电子受到的洛伦兹力竖直向下，根据左手定则可知，磁感应强度方向垂直纸面向里，由
解得
（2）画出电子运动轨迹，如图所示
电子从通过开始到第一次经过圆心角为
电子进入磁场区域，根据洛伦兹力提供向心力得
解得
由，解得
电子从通过开始到第一次经过所需的时间为
代入数据解得
（3）电子进入磁场区域II，根据洛伦兹力提供向心力得
解得
画出电子运动轨迹，如图所示
若，则
若，则
若，则
若，则
易知，成等差数列，当为奇数时，
、、成等差数列，当为偶数时，
代入数据得，当为奇数时，
当为偶数时，