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广东省大湾区2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷
一、单选题
1．医学上“锶-90敷贴治疗”的衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．由于与质量数均为90，所以互为同位素
B．A射线为β射线，来源于原子核外部的电子
C．的比结合能大于的比结合能
D．由于东北地区比广东地区天气寒冷，锶-90半衰期会变长
2．如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的正弦交流电。已知发电机串联6只高亮度灯泡，每只灯泡的额定电流为阻值为，发电机内阻可忽略不计，则灯泡正常发光时，此发电机（　　）
A．输出的交流电频率为
B．输出电流的方向每秒改变5次
C．输出电压的最大值为
D．产生电动势的瞬时值表达式为
3．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体，分子平均动能一定大，内能也一定大
B．当物体的体积增大时，物体的内能一定增大
C．当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距的减小而增大
D．冬季女生用梳子梳理长发时，头发容易粘连在梳子上的原因是分子间的引力
4．如图所示的电路中，两个电流计完全相同，零刻度在刻度盘的中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆．L是自感系数很大的线圈，电阻忽略不计．A和B是两个规格完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（ ）
A．开关S闭合瞬间，灯泡A逐渐变亮，灯泡B立即变亮
B．开关S闭合稳定后，灯泡A、B的亮度不相同
C．开关S断开瞬间，灯泡A闪亮后熄灭，灯泡B立即熄灭
D．开关S断开瞬间，指针向左摆，指针向右摆
5．如图为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）
A．当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，电子动能增加，原子总能量不变
B．若已知可见光的光子能量范围为1.65-3.10eV，则处于激发态的大量氢原子，发射光的谱线在可见光范围内的有2条
C．大量氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁时放出的所有光子都能使逸出功为2.29eV的金属钠发生光电效应
D．用能量为11.0eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到激发态
6．已知图甲中三角形脉冲交流电电压的峰值是有效值的倍，则图乙中I1、I2两个电流流经相同电阻R，在0~T时间内发热的比值为（　　）
A．4∶1 B．3∶1
C．2∶1 D．
7．如图所示，半径为R的圆形导线环单位长度的电阻为r，PQ为圆的直径，弧MQ对应的圆心角为90°。直径PQ的上部有垂直纸面向里的匀强磁场，下部有垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。在P、M两点间接入恒定电压U，电流方向如图中所标，那么整个圆形导体所受安培力的大小为（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
8．一定质量的理想气体的图像如图所示，气体状态经历A→B→C→D→A完成一次循环，其中AB为反比例曲线，下列说法正确的有（ ）
A．A→B过程，封闭气体分子平均动能不变
B．B→C过程，封闭气体从外界吸热
C．C→D过程，封闭气体对外界做的功为
D．封闭气体在一次循环过程中对外界做的功小于
9．如图所示，铜板放在绝缘地面上，铜板的正上方悬挂着用绝缘材料制成的轻弹簧，劲度系数为k，弹簧下端吊着质量为m的条形磁铁。重力加速度为g．当弹簧处于原长时，由静止释放条形磁铁，弹簧的形变在弹性限度内。不计空气阻力，则（ ）
A．条形磁铁再次上升到最高点时，弹簧仍处于原长
B．条形磁铁向下运动过程中，弹簧向上的拉力等于条形磁铁的重力时条形磁铁速度最大
C．在条形磁铁向下加速运动的过程中，条形磁铁减小的重力势能大于磁铁增加的动能与弹簧增加的弹性势能的和
D．当条形磁铁最后静止时，弹簧向上的拉力等于条形磁铁的重力
10．如图所示，M、N为速度选择器的上、下两个带电极板，两极板间有匀强电场和匀强磁场。电场强度大小为E、方向由M板指向N板，匀强磁场的方向垂直纸面向里。速度选择器左右两侧各有一个小孔P、Q，连线PQ与两极板平行。某种带电微粒以速度v从P孔沿PQ连线射入，沿直线从Q孔射出。不计微粒重力，下列判断正确的有（ ）
A．带电微粒一定带正电
B．匀强磁场的磁感应强度大小为
C．若将该种带电微粒以速率v从Q孔沿QP连线射入，不能沿直线从P孔射出
D．若将该带电微粒以2v的速度从P孔沿PQ连线射入后将做类平抛运动
11．太阳能光伏发电是一种新型清洁能源。一光伏发电站输出电压恒为250V，现准备向远处输电，输电示意图如图所示。若该发电站的输出功率为，该发电站到用户之间采用5500V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为11Ω，用户获得220V电压。变压器视为理想变压器，下列说法正确的有（ ）
A．升压变压器的原、副线圈匝数比为 B．输电线上损失的功率为
C．降压变压器的原、副线圈匝数比为 D．降压变压器副线圈的电流强度为500A
12．某科技馆展示了一种光控音箱，其简化结构如图所示，电源a端为正极，与喇叭连接的放大电路可以将微小电流放大。用绿光束照射光电管，喇叭会发出声音，照射光亮暗的变化会影响声音的大小。下列说法正确的有（ ）
A．将电源正极负极对调，喇叭声音会变小或无法发声
B．若仅将绿光换成紫光，喇叭依然能够发声
C．该实验的原理是电磁感应
D．若仅将滑动变阻器滑片向左滑动，喇叭声音一定变大
三、实验题
13．下列是《普通高中物理课程标准》中列出的选择性必修3中二个必做实验的部分步骤，请完成以下问题
(1)某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径，能增加实验测量精度的操作有（ ）
A．用新配制的油酸酒精溶液进行实验 B．为了实验观察更清楚，痱子粉撒得越多越好
C．油膜未完全散开时即可记录面积 D．为了节省时间，重复实验时可以不清洗用过的浅盘
(2)为减小误差，该实验并未直接测量1滴油酸酒精溶液体积，而是用滴管测得n滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，下列实验采用了类似方法的有（ ）
A．“测定玻璃的折射率”实验中折射角的测量
B．“用双缝干涉测光的波长”实验中的测量相邻亮条纹间的距离
C．“用单摆测重力加速度”实验中单摆的周期的测量
(3)如图（a）所示，关于探究等温情况下一定质量气体压强与体积关系实验中，实验操作正确的是（ ）
A．推动活塞时，用手握住注射器筒
B．推动活塞到相应位置后，立刻记录压强值
C．推动活塞时，应尽量缓慢
D．封闭气体的压强可以用mmHg为单位
(4)图（b）中两组图线经检验均符合反比例关系，导致①、②两组数据差异的原因可能是（ ）
A．①的实验环境温度较高 B．某组器材的气密性不佳
C．两组封闭气体的质量不同 D．某组实验中体积测量出现偶然误差
14．如图甲所示为“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置，线框下端与水平方向的磁场垂直。请根据下面的实验操作填空。
在接通电路前先观察并记录弹簧测力计的读数F0。
(1)接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I1，观察并记录弹簧测力计此时的读数F1（F1>F0），则线框受到磁场的安培力F安= 。F安的方向向 （选填“上”“下”“左”或“右”）。
(2)若线框匝数为N、底边长度为L1，磁铁磁极与线框平面平行方向的宽度为L2，（L1>L2）。画出弹簧测力计示数F与电流表示数I的关系图像，如图乙所示。若认为两磁极间的磁场为匀强磁场，且在两磁极之间正对位置以外区域的磁场可忽略不计，则此匀强磁场的磁感应强度为 。
四、解答题
15．气垫运动鞋可降低运动时的振荡，可简化为鞋底上部和鞋底下部之间全区域设置有可形成气垫的储气腔（腔内气体视为理想气体，忽略漏气）。已知当环境温度为，鞋子未被穿上时，每只鞋储气腔内气体体积为，压强为，等效作用面积恒为S，忽略其他结构产生的弹力，大气压强也为，假设储气腔内气体与外界温度始终相等，已知重力加速度g。
(1)当质量为m的运动员穿上该运动鞋，双脚直立时，求单只鞋储气腔内气体体积；
(2)运动鞋未被穿上时，气温从上升到，假设储气腔内气体体积不变，求升温后储气腔内气体的压强。
16．如图甲所示为边长、匝数，阻值的正方形线框，两端与阻值的定值电阻以及电流表相连接，正方形线框内存在半径的圆形磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向里的方向为正，电流表和导线的电阻不计，回答以下问题
(1)时通过线框的磁通量；
(2)线框产生感应电流流经电流表的方向和感应电动势的大小；
(3)0-0.2s的时间内流过定值电阻的电荷量。
17．如图所示，在xOy坐标平面的原点处有点状粒子源S，其可以连续不断地向xOy平面发射电量为、质量为m、初速度为的粒子。在xOy坐标平面的第一象限内依次存在两个宽度均为d、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，两个区域的磁感应强度之比为；已知从O点射出、方向与x轴成的粒子刚好经过区域Ⅰ的右边界（未进入区域Ⅱ）。不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求：
(1)Ⅰ区域的磁感应强度大小；
(2)若从O点射出、方向与x轴成的粒子刚好经过区域Ⅱ的右边界，求的正弦值。
18．如图，在光滑水平面上，边长为L，电阻为R的正方形导线框abcd在水平拉力的作用下，以恒定的速度v从匀强磁场的左区完全拉进右区（导线框ab边始终与磁场的边界平行），左右磁场感应强度大小均为B、方向相反且均与导线框所在平面垂直，中间有宽度为的无磁场区域。已知时刻ab边刚好离开磁场左区。
(1)求时刻导线框所受安培力的大小；
(2)求时刻，导线框的瞬时发热功率：
(3)求导线框在通过无磁场区域的过程中，水平拉力做的功。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C A B B A AD CD BC
题号 11 12
答案 AC AB
13．(1)A
(2)BC
(3)CD
(4)C
14．(1) F1 F0 下
(2)
15．(1)
(2)
【详解】（1）双脚站立时，由平衡条件可得
气体做等温变化，根据玻意耳定律可得
解得单只鞋气垫内气体体积
（2）根据查理定律可得
其中
解得
16．(1)
(2)顺时针或b到a，
(3)
【详解】（1）时，有效面积
故通过线框的磁通量
（2）根据楞次定律可知，线框产生感应电流流经电流表的方向为顺时针或b到a，感应电动势大小为
（3）电路中的感应电流为
0-0.2s的时间内流过定值电阻的电荷量
17．(1)
(2)
【详解】（1）设粒子在Ⅰ区的运动半径为，根据几何关系有
则
Ⅰ区域根据洛伦兹力提供向心力有
可得
（2）区域Ⅱ粒子轨迹如图所示
在磁场Ⅱ中，
得
根据几何关系有，
其中是粒子进入区域II时，速度与x轴间的夹角
联立解得
18．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）时刻cd边以速度向右切割左磁场磁感线，由法拉第电磁感应定律可知，此时导线框产生的电动势为
所以线框中的感应电流为
故此时导线框所受安培力为
（2）时边已进入右侧磁场切割磁感线，而cd边仍处于左侧磁场中切割磁感线，根据右手定则可知，由于两磁场方向相反，边和边产生的电动势方向相同，所以此时的导线框总电动势为
设此时感应电流为，则有
所以导线框的瞬时发热功率为
（3）因为整个过程中导线框都以匀速运动，所以水平拉力始终与安培力相等。边在无磁场区域运动时水平拉力为
设边在无磁场区域运动时水平拉力做功为，则有
边进入右边界到cd离开左边界过程中水平拉力为
设边进入右边界到cd离开左边界水平拉力做功为，则有
同理可得边在无磁场区域运动时水平拉力与边在无磁场区域运动时水平拉力相等，即
故边在无磁场区域运动时水平拉力做功为
所以导线框在通过无磁场区域的过程中水平拉力做的功为

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