四川省甘孜藏族自治州2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）

这是一份四川省甘孜藏族自治州2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 嫦娥五号月壤样品的化学成分分析显示，月壤具有高含量的钍（），经中子轰击，其核反应方程式为，下列说法正确的是（ ）
A. 该反应属于衰变
B. 反应方程式中，
C. 该反应属于链式反应
D. 反应生成的电子来自钍原子的核外电子
【答案】B
【解析】B．根据电荷数守恒，U的电荷数为Z=90+0+2=92
根据质量数守恒，U的质量数为A=232+1=233
故B正确；
AC．该反应属于人工核转变，故AC错误；
D．粒子是核内的一个中子转化成质子和一个电子得到的，故D错误。
故选B。
2. 关于近代物理，下列说法正确的是（ ）
A. 大量基态的氢原子吸收某种光子，其电子跃迁到n=3激发态后，可以发射3种频率的光
B. α粒子散射实验现象中，大量α粒子的轨迹发生较大偏转
C. 分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较大
D. 轻核聚变反应方程中，X表示电子
【答案】A
【解析】A．大量基态的氢原子吸收某种光子，其电子跃迁到n=3激发态后，可以发射的光子种类，由
即有3种频率的光，A正确；
B．α粒子散射实验现象中，大量α粒子的轨迹基本不偏转，少数α粒子轨迹发生较大偏转，B错误；
C．红光频率小于紫光，由光电方程知
知分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较小，C错误；
D．由质量数和电荷数守恒，知X的电荷数为0，质量数为1，说明是中子，D错误。
故选A。
3. 关于光学现象，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲是双缝干涉示意图，由双缝中心间距离、缝到屏的距离、条纹间距可以测量单色光的波长
B. 图乙是光的偏振现象，说明光是纵波
C. 图丙是一束复色光进入水珠后传播的示意图，、光在水珠中传播的速度相同
D. 图丁是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，入射光线与出射光线一定不平行。
【答案】A
【解析】A．根据光的干涉条纹公式，可测光的波长，A正确；
B．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象说明光是一种横波，B错误；
C．图丙中光的折射角更大，折射率更小，根据可知，光在水珠中的传播速度更大，C错误；
D．图丁中，光在面的折射角等于在面的入射角，故两条光线平行，D错误。
故选A。
4. 关于下列各图，说法正确的是（ ）

A. 图甲中，实验现象说明薄板上的蜂蜡是非晶体
B. 图乙当分子间距离为时，分子力为零
C. 图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D. 图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
【答案】B
【解析】A．图甲说明薄板在传导热量上具有各向同性，多晶体和非晶体都具有各向同性，说明薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，A错误；
B．分子间距离为r0时，分子间引力等于斥力，分子力为零，B正确；
C．温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，则图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图，C错误；
D．图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，粒子越趋于平衡，布朗运动越不明显，D错误。
故选B。
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 对于同一障碍物，波长越小的光波越容易绕过去
B. 敲响一音叉，另一个相同的音叉也响了起来，这是波的衍射现象
C. 救护车迎面驶来，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应
D. “狮吼功”——用声音震碎玻璃杯的现象，声音频率越高越容易震碎
【答案】C
【解析】A．根据发生明显衍射现象的条件知对于同一障碍物，波长越大的光波越容易绕过去，故A错误；
B．敲响一个音叉，另一个完全相同的音叉也响起来，这种现象是共振现象，故B错误；
C．救护车迎面驶来，频率变大，听到的声音越来越尖的现象属于多普勒效应，故C正确；
D．用声音震碎玻璃杯是声音的频率与玻璃杯的固有频率相等，使玻璃杯发生共振，从而使玻璃杯碎裂，并不是声音频率越高越容易震碎，故D错误。
故选C。
6. 在光的有关现象和应用中，下列说法正确的是（ ）
A. 光导纤维传送信息是利用了光的直线传播原理，所以光导纤维不能弯曲
B. 通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
C. 红光和绿光用同一套双缝干涉装置分别做干涉实验时，红光的条纹更宽一些
D. 红光和绿光用同一套单缝衍射装置分别做衍射实验时，绿光的中央明纹更宽一些
【答案】C
【解析】A．光导纤维传送信息是利用了光的全反射原理，光导纤维可以弯曲，只要保证入射角大于临界角就能实现全反射，故A 错误；
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故B 错误；
C．红光的波长比绿光波长长，根据
可知用同一套双缝干涉装置，即L和d相同，所以红光的条纹更宽一些，故C正确；
D．在单缝衍射中，波长越长，中央明纹越宽。红光波长比绿光波长长，所以红光的中央明纹更宽一些，故D 错误。
故选C。
7. 如图所示，A、B是一弹簧振子做简谐运动时关于平衡位置的两个对称点，下列说法正确的是（ ）
A. 小球经过A、B两点时回复力相同
B. 小球经过A、B两点时位移相同
C. 小球经过A、B两点时加速度等大反向
D. 小球从A到B先匀加速后匀减速运动
【答案】C
【解析】A．小球经过A、B两点时回复力大小相同，方向相反，故A错误；
B．小球经过A、B两点时位移大小相同，方向相反，故B错误；
C．小球经过A、B两点时加速度等大反向，故C正确；
D．小球从A到B先做加速度减小的变加速，后做加速度增加的变减速，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，有一空间直角坐标系Oxyz，xOy为水平面，z轴为竖直方向，两通电长直导线分别通过大小相等的恒定电流，电流方向如图所示。其中一根导线在xOy平面内且平行于y轴固定，另一根导线在yOz平面内与z轴平行固定，两根导线与原点O距离相等，一闭合圆形金属小线圈，初始位置圆心在原点O，可沿不同方向以相同速率做匀速直线运动，运动过程中小线圈平面始终与水平面平行，从上向下观察线圈。不考虑地磁场影响，下列说法正确的是（ ）
A. 原点O处的磁感应强度方向沿z轴负方向
B. 小线圈沿x轴正方向移动时能产生顺时针方向的感应电流
C. 小线圈沿y轴负方向移动时没有感应电流
D. 小线圈沿z轴负方向移动时能产生逆时针方向的感应电流
【答案】C
【解析】A．根据安培定则，因xOy平面内的直导线在O点的磁场方向沿z轴负向；因yOz平面内的直导线在O点的磁场方向沿x轴正向；可知叠加后原点O处的磁感应强度方向不是沿z轴负方向，选项A错误；
B．小线圈沿x轴正方向移动时，穿过线圈的磁通量沿z轴负向增加，根据楞次定律可知，能产生逆时针方向的感应电流，选项B错误；
C．小线圈沿y轴负方向移动时，穿过线圈的磁通量不变，则没有感应电流，选项C正确；
D．小线圈沿z轴负方向移动时，穿过线圈磁通量沿z轴负向减小，根据楞次定律可知，能产生顺时针方向的感应电流，选项D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题7分，共14分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得满分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。
9. 如图甲所示，电路中和为两个相同的小灯泡，均标有“12V 6W”字样，电容器的击穿电压为15V。理想变压器输入电压随时间按正弦规律变化的图像如图乙所示，开关、均断开时，小灯泡正常发光。下列说法正确的是（ ）
A. 该交变电压瞬时值表达式为
B. 灯泡正常发光时，变压器原、副线圈的匝数比为
C. 灯泡正常发光时，若闭合开关，电容器不会被击穿
D. 若闭合开关，断开开关，滑片往下移动，灯泡、都变暗
【答案】AD
【解析】A．根据图乙可知，交变电流的周期为
则
根据图像可知，时，，
可得电压瞬时值表达式为
故A正确；
B．原线圈两端电压为
小灯泡正常发光时，副线圈两端电压为
则原、副线圈的匝数比为
故B错误；
C．小灯泡正常发光时，电容器两端电压最大值为
超过电容器的击穿电压15V，故闭合开关电容器C会被击穿，故C错误；
D．若闭合开关，断开开关，滑片P往下移动，副线圈匝数减小，输入电压不变，根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系
可知减小，所以灯泡、都变暗，故D正确。
故选AD。
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a、b，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a、b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
【答案】BD
【解析】A．撤去外力后，回路电动势为
由于做减速运动，做加速运动，所以减小。
根据可知，电流减小，导体棒受到的安培力也在减小
根据牛顿第二定律得，所以加速度在减小，当速度相等，一起做匀速运动，故错误；
B．导体棒在时速度为，回路电动势为
回路电流为，故B正确；
C．撤去外力后，导体棒组成的系统满足动量守恒
所以
解得，故C错误；
D．撤去外力到最终稳定运动，由能量守恒得
由于串联，所以从开始运动到最终稳定状态过程中，导体棒产生的焦耳热为
，故D正确。
故选BD。
三、实验题：本题共2小题。11题6分，12题10分，共16分。
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
【答案】（1）B （2） （3）C
【解析】（1）在活塞与注射器壁间涂抹润滑油主要是为了防止气体泄漏，确保实验过程中封闭气体质量不变。虽然它能在一定程度上减小摩擦、使活塞推动更轻松，但这并非主要目的；由于注射器导热良好，无法依靠涂抹润滑油避免外界热量传入。
故选。
（2）依据玻意耳定律，一定质量的气体在等温变化时，压强与体积的乘积恒定，即
由此可得
（3）由玻意耳定律，变形可得，所以以体积为纵坐标，压强的倒数为横坐标绘制图像，会得到一条过原点的倾斜直线，能直观展示压强与体积成反比的关系。
故选C。
12. 如图甲所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C处由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末滑，让A球扔从位置C处由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
（1）本实验中，要求A球与B球碰后运动方向保持不变，则A球的质量与B球的质应满足______。（填“”或“”）
（2）实验中，不容易直接测定碰撞前后的速度。可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度h
B.小球做平抛运动的水平位移
C.小球拋出点距地面的高度H
（3）三个落点位置与O点的距离分别为、、，在实验误差允许范围内，若满足关系式______，则可以认为两球碰撞过程中总动量守恒。（用题中相关物理量的字母表示）
【答案】（1） （2）B （3）
【解析】（1）[1]为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即；
（2）[2]小球离开斜槽后做平抛运动，球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度成正比，可以把小球做平抛运动的时间作为时间单位，用球的水平位移代替其初速度，实验不需要测量小球释放点的高度与抛出点的高度，只要测出小球做平抛运动的水平位移即可，AC错误，B正确。
（3）[3]根据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为t，则
而动量守恒的表达式是
若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式
即可。
四、计算题：本题共3小题，13题10分，14题12分，15题16分，共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。
13. 如图甲所示，深度为的圆柱形绝热汽缸底部安装有电热丝（体积可忽略），可以通过加热来改变缸内的温度。汽缸口有固定卡销。汽缸内用质量为、横截面积为的活塞封闭了一定质量的理想气体，此时活塞刚好在汽缸口，汽缸内气体温度为，压强为。如图乙所示，保持气体温度不变，将汽缸固定在倾角为的斜面上。大气压强恒为，重力加速度为。不计活塞及固定卡销厚度，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，。
（1）求斜面上活塞距汽缸底部的距离；
（2）汽缸在斜面上放置时，接通汽缸底部的电热丝缓慢给气体加热，一直到气体温度升高到，加热过程中通过电热丝的电流恒为，电热丝电阻为，加热时间为。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求温度时汽缸内气体的压强及气体温度从升高到的过程中增加的内能。
【答案】（1） （2）5p0，
【解析】（1）初始时，对封闭气体，压强体积分别为，
斜面上，初始时活塞受力平衡，则
解得
根据玻意耳定律有
解得
（2）假设活塞刚好到达汽缸口时，气体温度为，结合上述，根据查理定律有
解得
此后气体体积不再变化，根据查理定律有
解得
电热丝产生的热量
气体对外做功
气体增加内能
解得
14. 如图所示，足够长的光滑悬空固定水平轨道上有一质量为的小车A，用一段不可伸长的轻质细绳悬挂一质量为的钢块B一起以的速度向右匀速运动。一质量为的子弹以的速度沿水平方向从左向右飞来射向钢块，与钢块发生碰撞，碰撞时间极短，碰后子弹以的速度反向弹回。在以后的运动过程中，摆线离开竖直方向的最大角度小于90°，（不计空气阻力），重力加速度为g取。试求：
（1）子弹对钢块作用力冲量大小；
（2）钢块能摆起的最大高度；
（3）小车A在运动过程中的最大速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）子弹与钢块碰撞瞬间水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，则
解得
对钢块B，由动量定理，有
（2）钢块B到最高点时，小车A、钢块B有相同的水平速度，根据水平方向动量守恒有
解得
由机械能守恒
解得
（3）根据水平方向动量守恒，设小车A运动过程的最大速度为，此时钢块B速度为，当钢块B回到原来高度时，小车A速度最大，以向右为正方向，根据动量守恒定律，有
根据能量守恒有
解得
15. 如图所示，在Oxy平面（纸面）内，在区间内存在平行y轴的匀强电场，；在，的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，由左向右分为间距均为d0（d0未知）的n（n为整数且未知）份，各区域磁感应强度大小依次为B、2B、…、nB，，。一带正电的粒子从坐标原点沿与x轴正方向成角射入，在坐标为（4d，2d）的P点以速度v0垂直磁场边界射入磁场，恰能达到磁场右侧边界x4。已知整个装置处于真空中，粒子的比荷，不计粒子重力，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）匀强电场右边界横坐标x2的值；
（3）d0的大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）对粒子，在电场中，有
其中，，解得
（2）粒子在电场中的轨迹如图所示
在电场中有
解得
解得
故
（3）在竖直方向很短的时间内，由动量定理有
求和可得
从进入磁场到右边界，速度大小变为v0，方向沿y轴负方向，
解得
又，解得，