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2024-2025学年河南省驻马店市部分高中联考高二（下）期末
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图所示，表示分子间的作用力表现为斥力，表示分子间的作用力表现为引力。、、、为轴上四个特定的位置，现将乙分子从移动到的过程中，两分子间的作用力一直减小的是( )
A. 从到 B. 从到 C. 从至 D. 从到
2.我国首台纳米角分辨光电子能谱装置研制成功，它可以利用光电效应研究固体的电子结构，成功地打破了国外技术垄断。在光电效应实验中，用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线甲、乙、丙，如图所示，图中表示不同曲线的遏止电压。则( )
A. 乙光的强度等于丙光的强度
B. 甲光的频率等于丙光的频率
C. 乙光照射时该金属的截止频率大于丙光照射时该金属的截止频率
D. 甲光照射时所产生的光电子的最大初动能大于乙光照射时所产生的光电子的最大初动能
3.一辆做匀加速直线运动的汽车，加速度大小为，依次经过、、三点。已知汽车在间与间的运动时间相同，段的平均速度是，段的平均速度是，则汽车经过段的时间为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，固定在匀强磁场中的正方形金属框边长为，其中边是电阻为的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与边相同的电阻丝架在线框上，在一外力作用下以恒定速度从边滑向边。在滑动过程中与导线框接触良好。下列说法正确的是( )
A. 中的电流方向由到，大小先变大后变小，通过的电流的最大值为
B. 中的电流方向由到，大小先变小后变大，通过的电流的最小值为
C. 中的电流方向由到，大小先变小后变大，通过的电流的最小值为
D. 中的电流方向由到，大小先变大后变小，通过的电流的最大值为
5.如图甲所示，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为的匝金属线框处在磁场中。线框与电阻相连，若金属框的电阻为，下列说法正确的是( )
A. 线框面积将有扩大趋势 B. 、间的电压
C. 线框边受到的安培力方向向上 D. 流过电阻的感应电流方向由到
6.在学校饭堂就餐刷卡时，当听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。刷卡所用的卡内部有由电感线圈和电容器构成的振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，卡内的振荡电路产生电谐振，此时线圈中产生的感应电流最大，给电容器充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。若某时刻线圈中电流产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图，下列说法错误的是( )
A. 若增大电容器两板距离，振荡频率增大
B. 该时刻电容器正处于充电过程，电路中电流在减小
C. 卡既能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的功能
D. 若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则卡内不会产生感应电流
7.某物理兴趣小组到户外进行超声测速模拟实验，实验装置如图甲所示，为超声波发射器，向做匀速直线运动的小车发出短暂的超声波脉冲，脉冲被小车反射后又被接收，从发射第一列超声波开始计时，到接收到第二列超声波的过程中，计算机描绘出超声波运动的图像如图乙所示。则小车的速度为( )
A. ，向右 B. ，向左 C. ，向右 D. ，向左
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主研发的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、高精度的定位、导航的国家重要基础设施。北斗导航卫星中的“北斗三号”搭载了氢原子钟，原子钟通过氢原子能级跃迁产生电磁波校准时钟。氢原子的部分能级结构如图，则( )
A. 用的光子照射，能使处于基态的氢原子跃迁到激发态
B. 用的电子束撞击，能使处于基态的氢原子跃迁到激发态
C. 一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以辐射出种不同频率的光子
D. 一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以辐射出种不同频率的光子
9.如图，一定质量的理想气体从状态经等容过程到达状态，然后经等温过程到达状态。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 到过程单位体积内的气体分子个数增大
D. 到过程单位体积内的气体分子个数增大
10.回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压大小不变，频率为的高频交流电源上。已知匀强磁场的磁感应强度为，形盒的半径为，位于圆心处的粒子源能不断产生带电量相同、速率为零的粒子，粒子经过电场加速后进入磁场，粒子被加速到最大动能的时间为，当粒子被加速到最大动能后，再将它们引出。忽略粒子在电场中运动的时间，忽略相对论效应，下列说法正确的是( )
A. 粒子源处产生的带电粒子的比荷为
B. 粒子第次被加速前后的轨道半径之比为
C. 从形盒出口引出时的速度为
D. 所加交变电压的大小为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.一辆小车上装有一个滴墨水的容器，每隔秒滴下一滴墨水。重物通过滑轮用细绳牵引小车向右做匀加速直线运动，结果在水平桌面上留下一串墨滴，其中一段如图所示，测出，，，不计空气阻力。计算结果均保留两位小数
请回答下列问题：
不考虑墨滴滴下时距桌面的高度，墨滴刚滴下时小车的速度是_____。
小车运动的加速度为_____；墨滴刚滴下时小车的速度是_____。
考虑墨滴刚离开容器的位置距离桌面有一定的高度，加速度的测量值_____填“变大”、“变小”或“不变”。
12.某物理学习小组利用压敏电阻设计制作了一个压力测量仪，能够直接读出压力的大小，其原理图如图所示。其中是保护电阻阻值为，是调零电阻最大阻值为的电阻箱，电流表量程为内阻不计，电源电动势内阻不计，已知压敏电阻阻值与所受压力大小的关系如图所示，要求将电流表的表盘全部刻度都赋值成压力值。
电流表表盘赋值后，压力值为零的刻线对应电流表_____刻线填“”或“”；
小组同学对压力测量仪进行调零时，电阻箱阻值应为_____；
表盘刻度赋值成压力值，使用时先调零再测量，当读数为时，对应电流为_____。
电池使用一段时间后，电动势降为，若此时使用此测量仪先调零、再测量，当读数仍为时，实际压力大小为_____。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.中国是茶叶的原产地，不同区域形成了各具特色的茶类，如图所示，是人们饮用茶水的器具，在圆柱形茶杯中装入热力学温度为的热水，用杯盖将茶杯杯口封闭，待冷却至环境温度后，手提杯盖可以将整个茶杯提起。已知环境的热力学温度为，大气压强为，茶杯底面与杯盖面积均为，重力加速度为，杯盖与茶杯杯口之间密封完好，不漏气，杯内封闭气体可视为理想气体，气体温度与杯内热水温度相同。
用手向上提杯盖，为使茶杯不脱落，求茶杯杯身与水总质量的最大值。
若杯盖密封不严，当杯子和水冷却到环境温度时，求此时杯内气体质量与原有气体质量的比值。
14.“张北的风点亮北京的灯”，中国外交部发言人赵立坚这一经典语言深刻体现了年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆万个额定电压为、额定功率为的灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的，输电导线的等效电阻为。
风力发电机的转速。
降压变压器原、副线圈匝数比。
升压变压器原、副线圈匝数比。
15.如图所示，在平面直角坐标系的第一、二象限有足够长的条状磁场区域Ⅰ、Ⅱ，宽度均为、区域Ⅰ和Ⅱ内有垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅰ磁感应强度，在坐标原点，一静止的发生衰变，生成一个钍，释放出的粒子恰从坐标原点沿轴正方向以某一速度未知射入区域Ⅰ，粒子恰好不能穿出磁场区域Ⅰ。已知粒子质量为，电荷量大小为，原子核的质量正比于原子核的质量数，不计粒子受到的重力。
假设衰变释放的核能全部转化为原子核动能，请写出上述核反应方程式并求发生衰变释放的核能大小；
若把区域Ⅰ磁感应强度减半，粒子穿出磁场区域Ⅱ时速度相对于轴正向一共偏转了，求区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度大小；
接问，若在有范围足够大、磁感应强度大小为的垂直纸面向外的匀强磁场，且有沿轴正方向、电场强度大小的匀强电场，求粒子射出区域Ⅱ后的最大速度。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
不变
12.
13.假设环境温度时，杯内气体压强为，杯内气体体积一定，根据查理定律有
对杯子和水进行分析，根据平衡条件有
解得
假设杯子不漏气，杯内气体体积会变成 ，对杯内气体进行分析，根据盖吕萨克定律有
则杯内现有气体与原来气体质量之比
解得
14.由图可得，发电机产生的交流电周期
风力发电机的转速
用户获得的功率
降压变压器副线圈电流
输电线上损失的功率
输电线上的电流
降压变压器原副线圈匝数比
降压变压器原线圈两端电压
输电线上损失的电压
升压变压器副线圈两端电压
升压变压器原副线圈匝数比
15.
对衰变过程，由动量守恒定律和能量守恒定律有 ，
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，有
粒子恰好不能穿出磁场区域Ⅰ，有
联立得发生 衰变释放的核能大小
易得 粒子在Ⅰ区域做匀速圆周运动的半径变为，偏转
则 粒子在Ⅱ区域的半径满足
解得
由
区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度大小
粒子射出区域Ⅱ后，到达最大速度时，由动能定理
水平方向，由动量定理
即
联立得

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