【物理】河北省2024-2025学年高二下学期6月期末省级联测试卷（解析版）

这是一份【物理】河北省2024-2025学年高二下学期6月期末省级联测试卷（解析版），共16页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年1月1日，漳州核电1号机组正式投入商业运行，标志着我国“华龙一号”批量化建设取得重大进展。“华龙一号”的典型核裂变反应方程为。关于该裂变反应下列说法正确的是（ ）
A. 裂变反应产物的比结合能小于反应物的比结合能
B. 裂变反应产物中、的结合能总和大于反应物中的结合能总和
C. 裂变反应产生的射线电离作用很强
D. 具有天然放射性，可以通过提高环境压强缩短其半衰期
【答案】B
【解析】A．核裂变释放能量，说明产物的比结合能大于反应物的比结合能，故A错误；
B．裂变释放的能量来源于结合能的增加，产物的结合能总和大于反应物的结合能总和，故B正确；
C．γ射线电离作用最弱，穿透能力最强，故C错误；
D．半衰期由原子核自身性质决定，与外界条件（如压强）无关，故D错误。
故选B。
2. 洞洞弹力球（如图）是一种弹性很好的玩具。将洞洞弹力球从一定高度由静止释放，若不考虑空气阻力，洞洞弹力球与地面碰撞后以原速率弹回，恰可上升至原高度，以向下为正方向，下列关于该过程的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】洞洞弹力球先向下做自由落体运动，落地后以原速率向上做竖直上抛运动，恰回到原高度，图线斜率即加速度均是竖直向下的重力加速度，下降与上升过程图像斜率相同，且均为正值。
故选C。
3. 装有相同足球的两个轻质网兜由轻绳连接后悬挂在光滑竖直墙壁上的光滑水平长杆上，如图所示，长杆两边轻绳等长且与两足球球心在同一竖直平面内，轻绳与竖直方向之间的夹角均为，每个足球的重力均为，如果轻绳变短一些，依然悬挂在长杆上。下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳的拉力变小
B. 轻绳的拉力大小不变
C. 两个足球之间的挤压力变小
D. 长杆所受轻绳的作用力的合力大小不变
【答案】D
【解析】ABC．对左边足球受力分析，如图所示，由平衡条件得，
如果轻绳变短一些，变大，可得轻绳的拉力变大，两个足球之间的挤压力变大，故ABC错误；
D．以两个足球及轻质网兜整体为研究对象进行受力分析可知，长杆对轻绳的作用力与两个足球的总重力大小相等，与角无关，可得长杆所受轻绳的作用力的合力大小不变，故D正确。
故选D。
4. 2024年5月3日，我国成功发射了嫦娥六号探测器，这是人类首次尝试从月球背面采样并返回地球的任务。嫦娥六号近月制动后在圆形环月轨道Ⅰ上运行，在点进行再次近月制动后变轨进入椭圆轨道Ⅱ，、、、点为椭圆轨道Ⅱ的四等分点，点为椭圆轨道Ⅱ的近月点。下列说法正确的是（ ）
A. 嫦娥六号在椭圆轨道Ⅱ上点的加速度小于在圆形轨道Ⅰ上点的加速度
B. 嫦娥六号在椭圆轨道Ⅱ上的运行周期小于在圆形轨道Ⅰ上的运行周期
C. 嫦娥六号在椭圆轨道Ⅱ上从点运行到点的时间等于从点运行到点的时间
D. 嫦娥六号在椭圆轨道Ⅱ上从点到点过程处于超重状态，从点到点过程处于失重状态
【答案】B
【解析】A．根据牛顿第二定律有，解得
点距月球球心的距离更小，可知，嫦娥六号在点的加速度大于在点的加速度，故A错误；
B．根据开普勒第三定律，嫦娥六号在轨道Ⅰ运行轨道半径大于在轨道Ⅱ运行的半长轴，所以在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期，故B正确；
C．根据开普勒第二定律，越靠近近月点速度越快，可知嫦娥六号在弧上的平均速度大于在弧上的平均速度，两段弧长相等，可知在椭圆轨道Ⅱ上从点运行到点的时间小于从点运行到点的时间，故C错误；
D．嫦娥六号在椭圆轨道Ⅱ上运行时，一直处于完全失重状态，故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示，算盘静放在水平桌面上，算珠中央有孔洞，可在杆上滑动，为将算珠1移至横梁处，在时刻对算珠1施加沿杆方向的力，经0.2s撤去后，再经0.4s算珠1到达横梁处，算珠1运动的加速度与时间关系图像如图乙所示，算珠质量，算珠可视为质点，重力加速度取。下列说法正确的是（ ）
A. 算珠1运动的最大速度为
B. 时算珠1与横梁碰撞的速度为
C. 算珠1与杆之间的动摩擦因数为0.1
D. 施加的力
【答案】C
【解析】AB．由图像可知算珠1在内做匀加速直线运动，内做匀减速直线运动，所以在时算珠1速度最大，又因为图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，所以算珠1运动的最大速度为；同理，算珠1到达横梁处时，算珠1的速度为，故AB错误；
C．内算珠1在摩擦力的作用下做匀减速直线运动，列牛顿第二定律方程有
解得，故C正确；
D．内算珠1在力和摩擦力作用下做匀加速直线运动，列牛顿第二定律方程有
解得，故D错误。
故选C。
6. 一个边长为的等边三角形景观鱼池，底部中点有一点光源，若在水面正上方观察，会看到水面上有一个圆形发光区域恰与鱼池的三条边相切（如图所示），已知水下光源发出的光在水中的折射率为。景观鱼池中水的深度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】假设景观鱼池中水的深度为，光的临界角为，如图所示，可得
解得
由圆形发光区域与鱼池的三条边相切的几何关系易知，解得
故选A。
7. 电动自行车无线充电设施如图甲所示，工作原理如图乙所示，将电动自行车停放在充电点上，无线充电桩内部的发射线圈两端与如图丙所示的交流电源接通，电动自行车上的接收线圈两端会产生有效值为的交变电压，再经转换电路转换为直流电对电动车电池进行充电。由于存在漏磁，接收线圈磁通量为发射线圈磁通量的90%，线圈电阻均不计，若你作为电路工程师，你会将发射线圈与接收线圈的匝数比设计为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据变压器基本原理有，
由于漏磁
由，可得
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个及两个以上选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴正向传播，如图所示为时刻波形图，点位于波峰位置，在时点第一次回到平衡位置，时点第一次回到平衡位置。、的平衡位置间距离为。下列关于该列波的说法正确的有（ ）
A. 周期为
B. 时，点向轴正方向运动
C. 波长为
D. 波速为
【答案】AD
【解析】A．由图像可知，点从波峰第一次回到平衡位置所需时间为四分之一周期，则有
解得周期为，故A正确；
B．由于，时刻点向轴正方向运动，再经，点向轴负方向运动，故B错误；
C．时点第一次回到平衡位置，则第一次到达波峰的时间为
可知、点间距为
解得，故C错误；
D．波速为，故D正确。
故选AD。
9. C919大型客机是我国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权喷气式中程干线客机，C919在高空以速度飞行，所在区域的地球磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度大小为，为飞机右翼端点，为飞机左翼端点，、间距为，飞机机身和机翼可当作导体。下列说法正确的是（ ）
A. 在北京上空水平向北飞行时，点电势高于点电势
B. 在邯郸上空水平向南飞行时，点电势高于点电势
C. 在哈尔滨上空水平向东飞行时，、间的感应电动势小于
D. 在广州和哈尔滨上空水平向北飞行时，前者、间的感应电动势更大
【答案】BC
【解析】AB．我国地处北半球，磁感线倾斜向下，根据右手定则可知，无论飞机水平向哪个方向飞行，都有点电势高于点电势，A错误，B正确；
C．哈尔滨上空的地磁场的磁感应强度竖直分量小于，，间的感应电动势小于，C正确；
D．越靠近地理北极，地磁场的磁感应强度竖直分量越大，与广州相比，在哈尔滨上空水平向北飞行时、间的感应电动势更大，D错误。
故选BC。
10. 水平面内有一个半径的圆，为圆心，为圆的一条直径，为圆周上一点，，在空间内施加水平方向的匀强电场后，点的电势为，点的电势为，点的电势为。下列说法正确的是（ ）
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 圆周上电势为的点有1个
C. 圆周上电势为的点有1个
D. 从点沿各方向向圆周内发射初动能为、电荷量为的带正电粒子，从圆周上出射时的最大动能为
【答案】AD
【解析】A．根据题意可得
延长到，使，如图所示
根据匀强电场中电势差性质可得
解得
所以
则为等势线，由于，且，知恰为圆周切线，电场强度的方向与垂直，从作垂线，过交圆周于S，易知
电场强度大小为，故A正确；
BC．圆周上电势最低点为S，易知
解得
即，圆周上电势为3V的点有0个；圆周上电势最高点的电势为，由于等势线与电场线垂直，过S、两点的等势线与圆周各只有一个交点即切点，电势介于之间的等势线与圆周交点均为两个，可知圆周上电势为的点有两个，故BC错误；
D．从点发射初动能为的带正电粒子，从圆周上S点射出的粒子动能最大，根据动能定理
解出，故D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度，实验装置如图甲所示，金属摆球质量为，直径为，轻质细线长度为。在摆球摆动的平衡位置处固定一个光电门，光电门与计数器相连，可以记录小球通过光电门的次数，将摆球拉离平衡位置一个较小角度（小于）后由静止释放，使摆球在竖直平面内摆动。实验中，摆球第一次通过平衡位置时计数器显示次数计为“1”，并开始计时，至计数器显示次数为“”，所用的总时间为。
（1）该小组同学用游标卡尺测量摆球直径时的示数如图乙所示，示数为________cm。
（2）该实验中重力加速度的表达式为________（选用题目中所给字母、、、、表示）。
（3）实验结束后，小组同学发现实验过程中误将摆线长度当成了摆长，那么实验测量的重力加速度与真实值相比，________（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】（1）1.225 （2） （3）小于
【解析】（1）用游标卡尺测得小球的直径。
（2）单摆的振动周期可表示为
根据
整理可得
（3）将摆线长度当成摆长后，，
所以小于。
12. 中国新能源汽车产业领跑全球赛道，物理实验小组在老师的指导下测量一片新能源电动车废旧电池的电动势和内阻。现有如下器材：
A．待测电池（电动势约为，内阻约为几百毫欧）；
B．定值电阻；
C．电阻箱（）；
D．模拟电压传感器（量程0~5V，内阻非常大）；
E．开关一个，导线若干。
（1）实验电路图如图甲，闭合开关，多次调节电阻箱阻值，记录多组的数值及相应的模拟电压传感器读数，根据所得数据作出图像如图乙，则可得电池电动势________V（结果保留3位有效数字），________（结果保留2位有效数字）。
（2）换用普通电压表（量程，内阻约）重复该实验，根据所得数据作出图像，为使用模拟电压传感器作出的图线，为使用普通电压表作出的图线，下列图像能够正确反映两图线间关系的是________。
A. B.
C. D.
【答案】（1）3.70 0.33 （2）D
【解析】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
可得
结合图像可得，
解得，
（2）换用普通电压表后，考虑电压表内阻，由闭合电路欧姆定律可得
整理得
可知图像的斜率不变，纵轴截距变大。
故选D。
13. 负压病房（如图）是一种用于隔离和控制传染病传播的特殊医疗环境，其目的是通过维持室内空气压强低于外界空气压强，防止病原体从病房扩散到其他区域。一个体积为的负压隔离病房初态处于封闭状态，温度为，压强为。启用时，需先启动加热设备将病房内的温度升高到较为适宜的，空气可视为理想气体，病房密封性良好，不考虑病房的漏气。（结果均保留3位有效数字）
（1）求温度为时负压病房内的气压；
（2）病房内的温度升高到较为适宜的后，保持此温度不变，打开排气装置向外排出部分气体，使病房内的气压降为，求排出的气体质量与原来病房内气体总质量的百分比。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）病房内气体发生等容变化，由查理定律可得
解得
（2）抽气过程为等温变化，由玻意耳定律可得
解得
需要排出的气体体积为
排出气体的质量占原来气体质量的百分比为
解得排出气体的质量占原来气体质量的百分比为
14. 2025年3月23日，中国女子冰壶队时隔14年再次站在世锦赛的领奖台上，拿到了米兰冬奥会门票。如图所示为冰壶比赛场地的冰面示意图，红、黄两队参赛，红队队员将红壶掷出后，红壶恰好停在圆形营垒的中心O处，黄队队员在投掷线处以的速度推出黄壶后，黄壶在O处以速度与红壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，若已知、O两点间距离，营垒半径，取，红壶和黄壶均可视为质点，质量均为，且在未用冰刷擦冰面的情况下冰壶与比赛场地冰面间的动摩擦因数均为。
（1）求黄壶与红壶碰撞前瞬间速度的大小；
（2）已知黄壶与红壶碰撞过程中损失的机械能为，若碰后黄壶停在营垒区内，红壶停在营垒区外，则判定为黄队胜，请通过计算判断黄队是否获胜；
（3）用冰刷擦冰面可使冰面的动摩擦因数减小为，若黄队在投掷线处以的速度推出黄色冰壶，为使黄壶与红壶碰撞前瞬间速度仍为，黄队队员需要在处开始用冰刷擦冰面直到营垒边缘的处，求、间的距离。
【答案】（1） （2）黄队获胜 （3）
【解析】（1）黄壶由到的过程中，由动能定理得
解得
（2）对黄壶与红壶的碰撞过程，由动量守恒定律和能量守恒定律得，
解得，
由动能定理得，
解得，
可知黄队获胜。
（3）设、之间的距离为，从到的过程，对冰壶由动能定理得
解得
15. 在坐标系第一象限内存在变化的匀强磁场（如图甲），磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，以磁感应强度垂直坐标系平面向里为正方向，为已知量，可调。一电荷量为、质量为的带正电粒子，在时刻从坐标原点沿轴正方向射入磁场。一粒子捕获装置放置在坐标系中坐标为的点，粒子重力忽略不计。已知，。
（1）求粒子在与时间内做匀速圆周运动的周期之比；
（2）为使粒子不进入坐标系的第二象限，求可调节的最大值；
（3）调节为合适的值，使粒子能够沿轴正方向进入粒子捕获装置，求值及粒子射入磁场时的速率。
【答案】（1） （2） （3），（，2，3，⋯）
【解析】（1）设粒子进入磁场时的速度为，根据洛伦兹力提供向心力可得
解得
则粒子做匀速圆周运动的周期为
可得
同理可得，
解得
（2）粒子不进入坐标系的第二象限的临界情况为轨迹恰与轴相切，轨迹如图1所示
由几何关系可得
解得
在前内粒子绕圆心转过的角度为
所用时间为
解得
（3）使粒子经过点时速度平行于轴，在时刻达到点的轨迹如图2所示
由几何关系可得
可得
此时
解得
根据周期性，在时刻到达点可满足题意，由几何关系可得
解得
联立解得（，2，3，）