四川省宜宾市、自贡市2024-2025学年高二下学期7月期末考试物理试卷（含答案）

四川省自贡市2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题
一、单选题
1．氘氚聚变作为热核实验堆的核心反应，其能量释放效率远超化石燃料，且产物无长期放射性污染。已知氘和氚的核聚变反应方程式为，核反应中释放出射线。下列说法正确的是（　　）
A．X是质子 B．氘和氚的核聚变反应释放核能
C．射线源于核外电子的能级跃迁 D．核的比结合能大于核的比结合能
2．如图，一定质量的理想气体，用活塞封闭在开口向上的导热气缸内。若环境温度不变，活塞与气缸壁间无摩擦，现对活塞施加向上的拉力使其缓慢上升一小段距离（活塞未离开气缸），此过程中（　　）
A．气体压强增大，内能增加 B．气体压强增大，吸收热量
C．处界对气体做功，气体内能不变 D．气体对外界做功，气体吸收热量
3．如图，传统光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。浸没式光刻机在投影物镜和光刻胶之间填充液体，可提高光刻机投影精细图的能力（即提高分辨率）。在浸没式光刻机中，当紫外线由空气进入液体时，下列说法正确的是（　　）
A．紫外线频率降低 B．紫外线传播速度变大 C．紫外线波长变短 D．紫外线光子能量变大
4．如图是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，质点Q的平衡位置为x=4m。计时开始后，t=2s时质点Q恰好第一次处于波谷位置，下列说法正确的是（　　）
A．该简谐横波的周期为8s B．质点P在t=0时刻沿y轴负方向振动
C．该简谐横波的传播速度为2m/s D．质点P在0~2s内通过的路程为0.1m
5．最新研究表明，通过超导材料制成的LC振荡电路可将能量损耗降至极低，为量子计算机的高效运行提供了可能。某时刻振荡电路中电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．电容器正在充电
B．电路中电流正在变大
C．电容器极板间的电场能正在变大
D．若仅减小线圈的自感系数，则振荡电路的周期不变
6．如图，真空中两个等量异种点电荷M、N关于O点对称分布，M带正电，P为M、N连线上一点。保持PO距离不变，稍微减少M、N之间的距离后再次静止（仍关于O点对称，P点仍在点电荷MN之间）。选无穷远处为零电势点，则（　　）
A．O点的场强不变
B．O点的电势升高
C．P点的电势升高
D．P点的场强变小
7．如图，理想变压器原线圈所接的电路中有一可输出直流或交流的电源。L1、L2是两个完全相同的小灯泡，RP为滑动变阻器。原、副线圈匝数之比n1∶n2=1∶2，所有电表均为理想交流电表。闭合开关S后，下列说法正确的是（　　）
A．若电源输出直流电流I=3A，灯泡L2亮度比L1更亮
B．若电源输出交流电i=3sin（100πt）（A），电流表A示数为1.5A
C．若电源输出交流电i=3sin（100πt）（A），将RP的滑片向d端滑动的过程中，灯泡L2变亮
D．若电源输出交流电i=3sin（100πt）（A），将RP的滑片向d端滑动的过程中，电压表读数变大
二、多选题
8．某电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图。用此电源和电阻、组成电路，、可以同时接入电路，也可以单独接入电路。下列说法正确的是（　　）
A．此电源内阻为2Ω
B．此电源电动势为3V
C．将、串联后接到电源两端，电源的效率为80%
D．将单独接到此电源两端时，此电源的输出功率最大
9．如图，正方形ABCD中△ABC区域有方向垂直该平面的匀强磁场，△ACD区域内有方向平行CD的匀强电场（图中未画出）。一带正电的粒子从A点沿AB方向射入磁场，随后经过AC的中点E进入电场，接着从C点射出电场。不计粒子的重力，则（　　）
A．磁场的方向垂直纸面向外 B．电场的方向是由C指向D
C．粒子在A点和C点的动能相等 D．粒子在磁场中运动时间大于在电场中运动的时间
10．如图，两根足够长的光滑直导轨水平平行放置，它们之间的距离为L、导轨间存在垂直于水平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。导轨上垂直于导轨静止放置一根质量为m、接入电路电阻为r的金属杆，金属杆与导轨接触良好，导轨电阻不计。导轨左端连接电容器的充放电电路，其中电容为C，电阻为R，电容器最初不带电，电源电动势恒定且内阻不计。将单刀双掷开关S置于1处，待电容器电压达到U时立即切换至2处，当电容器电压降至时立即切回至1处，待电容器电压达到U时再切换至2处，之后不再切换，则（　　）
A．S第一次置于1处期间，通过电阻R的电荷量为
B．S第一次置于2处期间，安培力对杆做的功为
C．S第二次置于1处期间，通过R的电流逐渐减小
D．S第二次置于2处期间，杆可能达到的最大速度为
三、实验题
11．用如图甲所示实验装置测量光的波长。回答下列问题：
(1)图甲中，①为光源、②为透镜、③为滤光片、⑥为遮光筒、⑦为光屏。关于装置及调节中观察到的现象，下列说法正确的是
A．④、⑤分别是单缝、双缝
B．若仅减小双缝之间的距离，可以减小相邻明条纹间的距离
C．若仅将光屏向右或向左平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
D．若仅改用频率较大的色光进行实验，光屏上两相邻明条纹间距变大
(2)使分划板的中心刻度对准一条明条纹的中心，示数如图乙，其读数为 mm。
(3)该实验中，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，测出n条明条纹间的距离为x，则该单色光的波长的表达式λ＝ （用x、L、d、n表示）。
12．某同学设计实验测量一个二极管D正向通电时的伏安特性曲线。供选择的器材有：
待测二极管D（电压范围0~0.65V，电流范围约为0~0.4A）
电源E（电动势为2.0V，内阻较小）
电压表（量程1.0V，内阻约为3kΩ）
电流表（量程0.5A，内阻约为3Ω）
滑动变阻器（最大阻值10Ω）
滑动变阻器（最大阻值200Ω）
电键S及导线若干。
(1)该同学在连接如图的电路时，其中滑动变阻器应该选择 （填“”或“”），导线Q端应该接于 处（填“a”或“b”），导线P端应该接于 处（填“c”或“d”）。
(2)该同学将测得的结果绘制成图像如图，由图得二极管阻值为2.0Ω时，二极管消耗的功率为 W（保留两位有效数字）。若考虑由于电流表内接或外接带来的影响，当二极管的实际阻值为2.0Ω时，二极管实际消耗的功率比该值略 （填“大”或“小”）。
四、解答题
13．如图，用水银血压计测量血压时，先用充气球向袖带内气囊充气9次（开始袖带内气囊无空气），每次充入压强为（为外界大气压强）、体积为的空气，充气后袖带内气囊中的空气体积为。然后缓慢放气，当袖带内气囊中空气体积变为时，袖带内气囊中空气的压强刚好与大气压强相等。空气可视为理想气体，忽略整个过程中空气温度的变化，求：
(1)充气后袖带内气囊中空气的压强p；
(2)袖带内气囊中放出空气的质量与剩余空气质量的比值k。
14．如图所示，空间直角坐标系Oxyz中有一与xOz平面平行的足够大的接收屏M，接收屏M与y轴交点坐标为（0，l，0）。在O点存在一粒子源，仅在xOy平面内沿各个方向均匀发射速率为、电荷量为＋q、质量为m的粒子，整个空间存在沿z轴正方向、磁感应强度大小的匀强磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用，不考虑相对论效应。求：
(1)粒子在该磁场中做匀速圆周运动的半径r和周期T；
(2)粒子从原点O射出后运动到接收屏M的最短时间t；
(3)若在xOz平面和接收屏M间再加一个沿z轴正方向、场强大小的匀强电场（图中未画出），求粒子打到接收屏上的z坐标最大的点在坐标系Oxyz中的坐标。
15．如图，两根完全相同的金属导轨abcde和a’b’c’d’e’平行放置，ad段和a’d’段水平，间距L＝1m，左端接有定值电阻R＝1Ω，导轨电阻均忽略不计。导轨ab段为粗糙区域，导轨其余部分均光滑，bc段的长度D＝1.5m，在bcc’b’对应区域有竖直向下的匀强磁场，cd段足够长，de段是竖直平面内的圆弧，与cd段平滑连接，e端相对导轨水平部分高h＝0.45m。现有粗细相同、长度均为L的两根直杆，一根为金属杆，质量M＝0.3kg，与导轨接触良好，电阻不计；另一根为绝缘杆，质量m＝0.1kg。先将金属杆从导轨上ee＇处由静止自由释放，进入磁场区域运动了D’＝0.9m后停止。再将绝缘杆也从导轨上ee’处由静止自由释放。已知两杆之间的碰撞均是弹性碰撞，且每次碰撞前金属杆的速度均为零。重力加速度取。求：
(1)金属杆进入磁场时，金属杆的速度大小及电阻R上电流的方向（a-R-a’或a’-R-a）；
(2)在bcc’b’对应区域内磁感应强度B的大小；
(3)金属杆第一次被碰后瞬间的速度大小及整个过程中电阻R产生的焦耳热。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C A B C D BD AD CD
11．(1)AC
(2)19.4
(3)
12．(1)
(2) 0.18 小
13．(1)
(2)1.5
【详解】（1）根据玻意耳定律有
解得
（2）将放出的气体与袖带内气囊中剩余气体看为同一状态的气体，令其中放出的气体体积为，则有
根据玻意耳定律有
解得k=1.5
14．(1)，
(2)
(3)
【详解】（1）粒子在该磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有，
其中
解得，
（2）结合上述与题意可知，粒子圆周运动的半径等于l，粒子从原点O射出后运动到接收屏M的轨迹对应的弦长的最小值为l，则圆心角的最小值为60°，即最短时间
结合上述解得
（3）粒子在z轴正方向做匀加速直线运动，在xOy平面内做匀速圆周运动，若粒子打到接收屏上的z坐标最大，则该粒子达到接收屏上经历的时间为最大值，由于电场在xOz平面和接收屏M间，则圆周运动轨迹也在xOz平面和接收屏M间运动时间最长为
对应轨迹为四分之一圆周，对应的x坐标为l与-l，对应的y坐标为l，对应的z坐标
解得
即粒子打到接收屏上的z坐标最大的点在坐标系Oxyz中的坐标为
15．(1)3m/s，
(2)1T
(3)1.5m/s，1.7625J
【详解】（1）根据动能定理可得
解得金属杆进入磁场时，金属杆的速度大小为
根据右手定则可得电阻R上电流的方向为
（2）金属杆进入磁场直到第一次停止，由动量定理可得
其中
代入数据联立解得
（3）绝缘杆释放后与金属杆第1次相碰前，根据动能定理可得
解得绝缘杆与金属杆第一次相碰前瞬间的速度为
金属杆第n次被碰后根据动量守恒定律与能量守恒定律可得，
解得金属杆第n次被碰后瞬间的速度为
绝缘杆第n次被碰后瞬间的速度为
所以金属杆第1次被碰后瞬间的速度为
金属杆第一次被碰后直到停止，由动量定理可得
其中
联立解得金属杆第一次被碰后直到停止过程的位移为
依次类推，可得金属杆第二次被碰后直到停止过程的位移为
发现
说明金属杆第二次被碰后已运动至导轨ab段，则由动量定理可得
其中
代入数据解得金属杆离开磁场瞬间的速度为
则根据能量守恒定律可知整个过程中电阻R产生的焦耳热为