湖南省新高考教学教研联盟暨长郡十二校2024-2025学年高二下学期期末联考物理试卷（含答案）含答案解析

这是一份湖南省新高考教学教研联盟暨长郡十二校2024-2025学年高二下学期期末联考物理试卷（含答案）含答案解析，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．如图为原子核的比结合能曲线，横坐标为质量数，纵坐标为比结合能，由图可知（ ）
A．质量数的原子核比结合能最大，因此该核发生核反应时会释放大量能量
B．铀核的比结合能小于中等质量原子核，故铀核裂变生成两个中等核的过程会释放核能
C．两个氢核聚变为氦核的过程需要吸收能量
D．比更稳定
2．如图所示电路，将开关从调到后，电路中电流的图像应为下列中的（ ）
A．B．
C．D．
3．如图所示为一理想变压器的电路示意图，交流电源的输出电压U恒定，图中的交流电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A．仅将滑片Q下移时，A1、A2和V表示数均变少
B．仅将滑片Q下移时，变压器的输入功率变小
C．仅将触头P上移时，A1，A2和V表示数均变大
D．仅将触头P上移时，变压器的输入功率变小
4．我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用，同时原子钟具有体积小、重量轻等优点，氢原子钟通过氢原子能级跃迁而辐射的电磁波校准时钟，氢原子能级示意图如图所示，已知可见光光子的能量范围，则下列说法正确的是（ ）
A．处于第能级的氢原子向下跃迁时最多发出种不同频率的光子
B．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离
C．氢原子由激发态跃迁到基态后，核外电子的动能减小，原子的电势能增大
D．氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子是可见光光子
5．如图甲所示，白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程，其输电原理如图乙所示。设输电功率为P，输电电压为U，输电线总电阻为r，仅考虑输电线的功率损耗。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流
B．输电线上损耗的功率
C．P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍
D．U一定时，输电功率变为2P，用户得到的功率变为原来的2倍
6．喜迎春节，红岭中学高三楼高挂红灯笼，如图所示，由七根等长的轻质细绳悬挂起六个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外六根细绳与水平方向所成夹角分别为、和关于、和，下列关系式中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
7．某跳伞运动员在做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做加速直线运动，当距离地面一定高度时打开降落伞，运动员下落过程中的速度—时间（）图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．运动员在内的加速度逐渐减小
B．运动员在内的平均速度大小为
C．运动员在内的加速度逐渐减小
D．运动员在内的位移大于75m
8．在智能家居系统中，光电传感器通过光电效应原理控制窗帘开关。当阳光透过窗户照射到阴极K时，电路中产生光电流，经放大器放大的电流驱动电磁铁吸引衔铁，从而打开窗帘。当电流减弱或消失时，衔铁自动脱离，窗帘关闭。在一次调试中，用一定强度的绿光照射阴极K，当滑动变阻器的滑片从最左端向右恰好滑到中间位置时，窗帘自动打开了。假设电路中电流始终未达到饱和电流。则（ ）
A．仅改用同等强度的红光，也一定可以打开窗帘
B．电源正负极装错，可能无法自动打开窗帘
C．仅将滑动变阻器滑片从中间位置向左滑动一小段距离，窗帘在更亮时打开
D．仅将滑动变阻器滑片从中间位置向右滑动一小段距离，窗帘在更亮时打开
9．如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径r0=1cm的摩擦小轮，摩擦小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮带动摩擦小轮转动，从而带动线框转动。已知矩形线框匝数N=100，面积S=10cm2，总电阻R=2Ω，磁极间的磁场可视为磁感应强度B=0.1T的匀强磁场，线框通过电刷与电阻恒为R=2Ω、额定功率P=9W的灯泡相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是（ ）
A．线框转到图乙所示位置时，通过线框的磁通量变化率为0
B．该同学这次骑行速度v=3m/s
C．图丙中的
D．骑行速度超过12m/s，灯泡也不会被烧坏
10．液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分界线，张力的作用表现在，分界线两边液面以一定的拉力相互作用，的大小与分界线的长度成正比，即（为液体的表面张力系数），的方向总是与液面相切，并垂直于液面的分界线。小明设计了一个简易装置用来测量某液体的表面张力系数。如图所示，间距为的U型细框上放置一细杆，两者间摩擦不计。将装置从肥皂水中取出后水平放置，会形成一水平膜（忽略膜受到的重力），甲、乙分别为俯视图和正视图，由于表面张力的缘故，膜的上、下表面会对产生水平向左的力．小明用一测力计水平向右拉住使其保持静止，测力计示数为，接着用该肥皂水吹成了球形肥皂泡，如图所示。当肥皂泡大小稳定时，测得其球形半径为。下列说法正确的是（ ）
A．表面张力系数的单位是
B．测得肥皂水的表面张力系数为
C．肥皂泡内部气体压强大于外部大气压强
D．肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为
三、实验题
11．如图所示，图1为一个自动筛选鸡蛋重量的装置，可以筛选出两类重量不同的鸡蛋。当不同重量的鸡蛋传送到压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻上，其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图2所示。是可调节电阻，其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入通道。已知电源电动势，内阻不计，调节为。
(1)由图2可知，压力传感器的电阻值随压力的增大而 （填“增大”或“减小”）。
(2)从通道通过的是 鸡蛋（填“重”或“轻”）。
(3)要想选择出更重的鸡蛋，需要把电阻的阻值调 （填“大”或“小”）。
12．某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块上有两个宽度均为d的遮光片，滑块与遮光片总质量为M，两遮光片中心间的距离为L。
(1)用游标卡尺测量一个遮光片的宽度d，结果如图乙所示，则遮光片的宽度d= cm。
(2)将滑块置于光电门右侧的气垫导轨上，打开气泵电源，轻推滑块，遮光片1、2通过光电门的挡光时间分别为和，发现，为了将气垫导轨调至水平，应将支脚A适当调 （填“高”或“低”）。
(3)气垫导轨调至水平后，将细线一端拴在滑块上，另一端依次跨过光滑轻质定滑轮和光滑动滑轮后悬挂在O点，调节气垫导轨左端的定滑轮，使定滑轮和滑块之间的细线与气垫导轨平行，调整O点的位置，使动滑轮两侧的细线竖直，将沙桶悬挂在动滑轮上。将滑块在光电门右侧释放，光电门记录遮光片1、2通过时的挡光时间分别为和，则滑块的加速度大小为a= 。（用题目中的物理量符号表示）
(4)多次改变沙桶和桶内细沙的总质量，并记录遮光片1、2的挡光时间，计算相应的加速度a，根据计算的数据描绘加速度a与沙桶和桶内细沙的总重力mg之间的关系图像如图丙所示，则图像的斜率k= （用题目中的物理量符号表示），图像没有过原点的原因是 。
四、解答题
13．如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上放在水平面上，一块玉石放在汽缸内，横截面积为S的活塞将一定质量的气体封闭在缸内，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，此时封闭气体压强为，气体温度为，活塞静止时活塞离缸底的高度为h；现将缸内的温度缓慢升高为，此时活塞离缸底的距离为，重力加速度为g．
(1)求玉石体积大小；
(2)温度升高后，保持温度不变，向活塞上缓慢倒上细沙，当活塞与缸底的距离变为h时，求倒在活塞上的细沙质量．
14．如图所示，两根直木棍和相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径、质量的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距，与水平面的夹角（，，取）。求：
(1)两根直木棍对水泥圆筒弹力的合力及摩擦力的合力的大小；
(2)每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数；
(3)若每根直木棍与水泥圆筒间的动摩擦因数均为0.375，则要让水泥圆筒能静止在直木棍上，两木棍间距应满足什么条件？（最大静摩擦可认为等于滑动摩擦）
15．如图所示，三角形传送带ABC以恒定速度顺时针运行，传送带与水平面间的夹角，，，B端上方有一段光滑圆弧，可以使经过B端的物体速度方向发生变化但速度大小不变。现将质量的小物块轻放在传送带的A端（可看成质点）后，给小物块施加一沿斜面向上的恒力拉小物块，小物块到达B端时撤去F。已知小物块与传送带之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（取，，）求：
(1)小物块速度达到所需时间；
(2)小物块运动到C端时的速度大小；
(3)若在小物块与传送带达到相同速度瞬间撤去F，物块在传送带上的划痕长度。
参考答案
11．(1)减小
(2)重
(3)小
12．(1)0.660
(2)高
(3)
(4) 气垫导轨没有调水平，右端高了
13．(1)
(2)
【详解】（1）设玉石体积大小为，根据盖吕萨克定律有
解得
（2）设活塞质量为M，大气压为，则初态时有
向活塞上缓慢倒上细沙，设沙质量为m，当活塞与缸底的距离变为h时，末态有
则有理想气体状态方程有
联立解得
14．(1)，
(2)0.45
(3)
【详解】（1）从右侧视角分析，在沿斜坡方向根据平衡条件可知
垂直于斜坡方向有
（2）由底部沿木棍向上看，受力关系如图所示
图中角满足
解得
根据平衡条件有
解得
又因为每根木棍的摩擦力
所以动摩擦因数
（3）设圆筒恰好在木棍上静止时，两木棍的弹力夹角的一半为，根据平衡条件；
代入数据解得
由
解得
且当角越大时越大，圆筒有更大可能不下滑；再考虑到实际情况，故
15．(1)0.5s
(2)
(3)2.2m
【详解】（1）物块轻放在传送带A端后，开始摩擦力沿斜面向上，小物块匀加速运动，根据牛顿第二定律得
解得
则小物块速度达到所需时间为
（2）加速阶段的位移
第二段运动，设小物块相对传送带向右上运动；小物块加速度为，根据牛顿第二定律得
解得
说明小物块恰好做匀速运动；设BC段小物块的加速度为，根据牛顿第二定律得
解得
BC段，根据运动学公式得
解得
（3）若在小物块与传送带达到相同速度瞬间撤去F，第一段过程中传送带相对小物块的位移为
撤去F后，小物块减速上滑，根据牛顿第二定律得
解得
减速上滑段位移
解得或（舍去）
到B点时的速度为
传送带相对小物块的位移为
下滑段，开始时，小物块速度小于传送带速度，根据牛顿第二定律得
解得
加速时间为
位移为
传送带相对小物块的位移为
然后小物块加速运动，加速度为
位移为
根据运动学公式
解得或（舍去）
下滑段传送带相对小物块的位移
传送带相对小物块先向前运动，然后又相对小物块向后运动，且
故划痕长度为题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
B
C
C
AC
BC
AB
BCD