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2024-2025学年海南省海口市高二（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.手机充电器内部理想变压器将交流电降压为手机充电。变压器原、副线圈匝数比为：，充电器功率为，原线圈输入电压，则( )
A. 原线圈输入电压有效值为 B. 副线圈中交流电的频率为
C. 副线圈的电压为 D. 副线圈的电流为
2.如图，甲为一列横波在时的波动图像，乙为该波处质点的振动图像，下列说法正确的是( )
A. 该波的传播速度为
B. 该波沿轴负方向传播
C. 时，处的质点刚开始振动
D. 从到的过程，质点运动的路程为
3.中国制造是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则( )
A. 小球对铁夹的摩擦力方向竖直向下
B. 小球受到的摩擦力与重力是一对相互作用力
C. 若铁夹竖直匀速上升，小球受到的摩擦力变大
D. 若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力就变大
4.质量可以用天平来测量，但是在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量。如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，飞船与空间站对接后，推进器的推力大小为时，飞船和空间站在推力方向上一起运动的加速度大小为，若飞船质量为，空间站的质量为( )
A. B. C. D.
5.中国空间站的机械臂具有强大的功能和多种用途。如图，若在空间站伸出的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星与空间站一起绕地球做匀速圆周运动，且微型卫星、空间站和地球中心始终位于同一直线。不计一切阻力，忽略空间站和微型卫星的尺寸及它们之间的万有引力，则( )
A. 微型卫星的线速度比空间站的小 B. 微型卫星的加速度比空间站的小
C. 微型卫星的周期比空间站的大 D. 机械臂对微型卫星的作用力大小不为零，方向指向地心
6.一定质量的理想气体从状态开始依次经过状态到状态再回到状态，其图像如图，其中到的曲线为双曲线的一部分。下列说法正确的是( )
A. 从到的过程中，气体对外做功，压强增大
B. 从到的过程中，气体吸收热量，外界对气体做功
C. 从到的过程中，气体的压强不变，内能减小
D. 从到的过程中，气体在单位时间、单位面积上与器壁碰撞的分子数变多
7.如图，质量的子弹以水平速度射向静止在光滑水平桌面上的木块，木块质量，子弹进入木块后并未穿出，忽略木块质量的损失。则( )
A. 二者共同速度大小为
B. 子弹损失的动能等于木块增加的动能
C. 整个过程中子弹对木块的冲量大小为
D. 整个过程中木块和子弹组成的系统机械能守恒
8.如图，折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形，，边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于方向经边上的点射入棱镜，若这束光在边上点反射后，恰好射向顶点，点图中未标出，下列说法正确的是( )
A. 在点折射角为 B. 在上反射角为
C. 位于中点 D.
二、多选题：本大题共5小题，共20分。
9.如图，在研究光电效应的实验中，用频率为的单色光照射阴极时，能发生光电效应，测得遏止电压为，已知电子的电荷量为，普朗克常量为，下列说法正确的是( )
A. 测量遏止电压时，电源左端为正极，右端为负极
B. 光电子的最大初动能为
C. 若电源左端为负极，右端为正极，滑片向右滑动时，电流表的示数一定减小
D. 若增大入射光的强度，测得遏止电压一定大于
10.如图，空间存在足够大的水平方向的匀强电场，绝缘的曲面轨道处于匀强电场中，曲面上有一带电金属块在力的作用下沿曲面向上移动。已知金属块在向上移动的过程中，力做功，金属块克服电场力做功，金属块克服摩擦力做功，重力势能改变了，则( )
A. 电场方向一定水平向右 B. 带电金属块一定带正电
C. 在此过程中金属块电势能增加 D. 在此过程中金属块机械能增加
11.如图的电路中，定值电阻的阻值大于灯泡的阻值。自感线圈的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 开关由闭合到断开时，电阻的电流方向由流向
B. 开关闭合至电路稳定时，灯泡两端的电压比电阻两端的电压高
C. 开关由断开到闭合时，灯泡将逐渐变亮
D. 开关由闭合到断开时，灯泡先闪亮一下然后逐渐变暗
12.如图，在平面内存在着磁感应强度大小均为的匀强磁场，其中第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向外，第三象限内的磁场方向垂直纸面向里，、为坐标轴上的两个点。现有一电量大小为、质量为的带正电粒子不计重力，以与轴正向成的速度从点射出，恰好经原点并能到达点，则下列对段运动描述正确的是( )
A. 粒子运动的最短时间为
B. 粒子运动的总路程可能为
C. 粒子在点的速度方向可能与轴垂直
D. 粒子从点到点的时间与从点到点的时间之比可能为：
13.如图，质量为的滑块可视为质点放在光滑平台上，向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至点，释放后滑块以一定速度从点水平飞出后，恰好从点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道，然后从点进入与圆弧轨道相切于点的水平面，同一竖直平面内的光滑半圆轨道与水平面相切于点。已知圆弧轨道的半径，两点的高度差，光滑圆弧对应的圆心角为，滑块与部分的动摩擦因数，，重力加速度，则( )
A. 弹簧对滑块做的功为
B. 滑块到达点时的速度大小为
C. 滑块到达圆弧末端时对轨道的压力大小为
D. 若滑块冲上光滑半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道，轨道的半径满足的条件：或
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
14.某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。他测出小钢球的直径、质量，将不可伸长的轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，然后拉起小钢球至某一位置，测出轻绳与竖直方向之间的夹角，随即将其由静止释放。小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值。改变，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制图像。当地重力加速度为。
用游标卡尺测小球直径时，示数如图乙，则 ______。
同学绘制的图像如图丙所示，若小球运动过程中满足机械能守恒，则图像的斜率大小 ______用题中所给物理量的符号表示。
某同学用研究“在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验，实验装置如图。
测得的实验数据，仔细观察压强与体积的乘积的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是______。
A.实验时环境温度升高了
B.实验时外界大气压强发生了变化
C.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏
D.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大
为了探究一定质量气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验。得到的图像如图甲，由图可知两次实验气体的温度大小关系为______选填“”“”或“”。
该同学在另一次实验中又绘制了图像，如图乙，则连接注射器与压强传感器的软管内的气体体积为______。
15.某同学在测量两节干电池串联时的电动势和内阻时所用的器材如下：
A.两节干电池：总电动势约为，总内阻约为；
B.电压表：量程为，内阻约为几千欧；
C.电流表：量程为，内阻为；
D.定值电阻阻值为；
E.滑动变阻器：；
F.开关，导线若干。
该同学设计出如图甲所示的电路图，实验开始时，滑动变阻器滑片应放在______端“”或“”。
实验中，该小组闭合开关，调节滑动变阻器，多次测量得出多组电压表的示数和电流表的示数，由图乙读出某次测量的电压表读数为______，通过描点画出图像如图丙所示，该两节干电池的总电动势 ______保留三位有效数字，总内阻 ______保留两位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
16.镭是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知的半衰期为年，能自发地放出粒子而变成新核，原子核的质量为，衰变后产生的原子核的质量为，粒子的质量为，已知相当于的能量，求：
写出该核反应的方程式。
一个发生衰变所放出的能量是多少？保留三位有效数字
的发生衰变所经历的时间。
17.空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为，磁感应强度大小为。一质量为的带电油滴，在纸面内做半径为的匀速圆周运动。当油滴运动到最低点时，在内力作用下瞬间分成两个小油滴Ⅰ、Ⅱ，二者带电量、质量均相同。Ⅰ在点时与油滴的速度方向相同，并做半径为的匀速圆周运动，轨迹如图。Ⅱ的轨迹未画出。已知重力加速度大小为，不计空气浮力与阻力以及Ⅰ、Ⅱ分开后的相互作用，求：
油滴的电性和电量；
油滴做匀速圆周运动的速度大小；
小油滴Ⅱ速度大小。
18.如图，竖直平面内有一半径为、电阻为、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在、处与相距为、电阻不计的平行光滑金属轨道、相接，之间的电阻为，已知，。在上方及下方有水平方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小均为。现有质量为、电阻不计的导体棒，从半圆环的最高点处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好。已知导体棒下落时的速度大小为，下落到处的速度大小为，重力加速度大小为。
求导体棒从下落时电流的大小和方向；
若导体棒进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变，求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离和上的电功率；
若将磁场Ⅱ的边界略微下移，导体棒刚进入磁场Ⅱ时速度大小为，要使其在外力作用下做匀加速直线运动，加速度大小为，求所加外力随时间变化的关系式。
参考答案
1.
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10.
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14.；； ；；
15.； ；；
16.根据质量数和电荷数守恒，核反应方程式；
衰变过程中的质量亏损，释放的能量，代入数据解得；
根据半衰期定义，的发生衰变所经历的时间，解得年年。
答：核反应的方程式如解析；
一个发生衰变所放出的能量是；
的发生衰变所经历的时间为年。
17.油滴做圆周运动，故重力与电场力平衡，可知油滴带负电。
由
解得
根据洛伦兹力提供向心力
解得油滴做圆周运动的速度大小为
设小油滴的速度大小为，得
解得
设分离后小油滴Ⅱ的速度为，取油滴分离前瞬间的速度方向为正方向，带电油滴分离前后水平方向动量守恒
解得，小油滴Ⅱ速度大小为。
答：油滴带负电，电量为；
油滴做匀速圆周运动的速度大小为；
小油滴Ⅱ速度大小为。
18.以导体棒为研究对象，在磁场Ⅰ中从点下降时，产生的感应电动势为：，其中：
由欧姆定律可得：
联立解得：，由右手定则可知：电流的方向由；
当导体棒通过磁场Ⅱ时，热安培力恰好与重力相等，则棒中的电流竖直大小不变，即有：
其中：
联立解得：
导体棒从到做加速度为的匀加速直线运动，则有：
联立解得：
此时导体棒重力的功率为：
由能量守恒定律可得：
又，
联立解得：；
设导体棒进入磁场Ⅱ后经过时间的速度大小为，此时安培力的大小为：
由运动学公式可得：
由牛顿第二定律可得：
联立可得：。
答：；电流的方向由；
高度为；功率为解得：；
关系式为。
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