天津市静海区2025届物理高二下期末学业水平测试试题含解析

天津市静海区2025届物理高二下期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、关于原子核与核反应，下列说法中正确的是（）A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．平均结合能越大，原子核越稳定C．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行D．放射性元素的半衰期与温度和压强有关2、如图甲所示，一对间距为l=20cm的平行光滑导轨放在水平面上，导轨的左端接R=1Ω的电阻，导轨上垂直放置一导体杆，整个装置处在磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．杆在沿导轨方向的拉力F作用下做初速为零的匀加速运动．测得力F与时间t的关系如图乙所示．杆及两导轨的电阻均可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，则杆的加速度大小和质量分别为()A．20m/s20.5kg B．20m/s20.1kg C．10m/s20.5kg D．10m/s20.1kg3、在下列描述的核过程的方程中，属于核聚变的是（）A． B．C． D．4、下列关于原子物理知识的叙述错误的是（）A．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定B．β衰变的实质是原子核内一个中子转化为一个质子而释放电子C．两个轻核结合成一个中等质量的核，存在质量亏损D．对于一个特定的氡原子，即使知道了半衰期，也不能准确的预言它在何时衰变5、如图所示，小车放在水平地面上甲乙二人用力向相反方向拉小车，不计小车与地面之间的摩擦力，下面说法正确的是（）A．甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力B．小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力C．若小车加速向右运动表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力D．若小车加速向右运动表明乙拉小车的力大于小车拉乙的力6、如图所示，两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的线圈L和定值电阻R组成电路（线圈L的直流电阻与定值电阻R的阻值相等），闭合开关S，待电路稳定后两灯均正常发光。下列说法正确的是A．闭合开关瞬间，通过a灯和b灯的电流相等B．闭合开关后，a灯逐渐变亮，b灯立即变亮C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过b灯的电流方向不变D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a灯逐渐变暗，b灯先闪一下再变暗二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出．下列说法正确的是A．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的能量E将越大B．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越长C．磁感应强度B不变，若加速电压U不变，D形盒半径R越大、质子的能量E将越大D．D形盒半径R、磁感应强度B不变，若加速电压U越高，质子的在加速器中的运动时间将越短8、不同的原子核，其核子的平均质量m（原子核的质量除以核子数）与原子序数Z的关系如图所示．下列说法中正确的是（）A．随原子序数的增大核子的平均质量先减小后增大B．原子核E的比结合能比原子核F的比结合能大C．原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量D．原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能9、下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是（）A．卢瑟福通过分析甲图中的粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型B．乙图表示的是磁场对和射线的作用情况,其中①是射线,②是γ射线C．丙图表示的核反应属于重核裂变,是人工无法控制的核反应D．丁图表明,随着温度的升高黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动10、氢原子核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道时，下列说法正确的是A．原子要吸收光子B．原子要放出光子C．电子的动能减小，原子的电势能增大D．电子的动能增大，原子的电势能减小三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）“测量电源的电动势和内阻”实验中，所给的实验器材有：电源E（电动势约9V）电压表V（量程0~3V，内阻很大）电阻箱R（阻值0~999.9）定值电阻R0（阻值为10）开关S一个，导线若干某同学设计了如图所示的实物电路。（1）闭合开关前，应先将电阻箱R的阻值调到________。（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱R的阻值，分别测出定值电阻R0两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________。（选填“甲”或“乙”）方案电阻箱的阻值R/Ω甲400.0350.0300.0250.0200.0乙80.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线。若直线的斜率为k，则该电源的电动势E＝________。（用k和R0表示）12．（12分）某物理爱好者小组用如图所示的装置进行粗略“验证动量守恒定律”的实验：①先测出可视为质点的两滑块A，B的质量分别为和及滑块与桌面间的动摩擦因数；②用细线将滑块A，B连接，使A，B间的轻质短弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边；③剪断细线后弹簧迅速弹开，测出滑块B做平抛运动的水平位移，滑块A沿水平桌面滑行距离为，（未滑出桌面）；④为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母__________________________；如果动量守恒，需要满足的关系式为_________________________。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，y轴的正方向竖直向上，y轴的右侧广大空间存在水平向左的匀强电场E1=1N/C，y轴的左侧广大空间存在匀强磁场和电场，磁场方向垂直纸面向外，B=1T，电场方向竖直向上，E1=1N/C．t=0时刻，一个带正电的质点在O点以的初速度沿着与x轴负方向成45°角射入y轴的左侧空间，质点的电量为，质量为，重力加速度g取10m/s1．求：(1)质点从O点射入后第一次通过y轴的位置；(1)质点从O点射入到第二次通过y轴所需时间；(3)E1为何值时，质点从O点射入恰好第二次通过y轴时经过O点．14．（16分）如图所示，在光滑水平面上使滑块A以2m/s的速度向右运动，滑块B以4m/s的速度向左运动并与滑块A发生碰撞，已知滑块A、B的质量分别为1kg、2kg，滑块B的左侧连有轻弹簧，求：（1）当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小；（2）两滑块相距最近时滑块B的速度大小．15．（12分）如图所示，导热性能极好的汽缸，高为l，开口向上固定在水平面上，距缸底0.8l处有两个支架，汽缸中有横截面积为S、质量为的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始状态外界温度为T0、缸体内气体和大气压均为p0，大气压强保持不变，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，重力加速度为g，缓慢加热气体使活塞缓慢上升到缸口，整个过程中气体吸收的热量为Q，求：（1）温度多高时活塞对支架压力恰好为零；（2）温度多高时活塞上升到汽缸顶部；（3）整个过程中气体内能的增加量

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B【解析】A.汤姆生发现了电子，知道电子是原子的组成部分，提出了枣糕式模型．故A错误；B.比结合能即每一个核子的平均结合能越大，原子核越稳定，故B正确；C．只有在足够高的温度下，原子核有足够大的动能，相互间才能够到达足够近的距离，发生核聚变，故C错误；D．放射性元素的半衰期只与原子核自身有关，与温度和压强无关，故D错误．故选B2、D【解析】导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，用v表示瞬时速度，t表示时间，则杆切割磁感线产生的感应电动势为：，闭合回路中的感应电流为，由安培力公式和牛顿第二定律得：，由以上三式得，在乙图线上取两点，，，代入联立方程得：，，选项D正确．故选D.点睛：对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．3、C【解析】

A．该反应为β衰变，选项A错误；B．该反应为α衰变，选项B错误；C．该反应是轻核聚变，选项C正确；D．该反应是重核裂变，选项D错误。故选C。4、A【解析】

比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，半衰期适用大量的原子核，不是针对个别的。【详解】A、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定。故A错误；B、β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故B正确；C、两个轻核结合成一个中等质量的核，会释放一定的能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，故C正确；D、对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发生多少衰变，故D正确。本题选择错误的，故选：A。本题是原子物理部分的内容，β衰变的实质、裂变与聚变、比结合能、半衰期适用条件等等都是考试的热点，要加强记忆，牢固掌握。5、B【解析】

甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力，选项A错误；小车静止时甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对平衡力，选项B正确；若小车加速向右运动，因为小车拉甲的力和甲拉小车的力是一对作用和反作用力，故仍然是相等的，选项C错误；同理，若小车加速向右运动，则乙拉小车的力还是等于小车拉乙的力，选项D错误；故选B．要知道当物体在平衡力的作用下一定处于处于静止或匀速直线运动状态时，二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上，注意区别作用和反作用力．6、B【解析】

AB．闭合开关的瞬间，b灯立即正常发光，a灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，a灯逐渐变亮，故A错误，B正确；CD．由于线圈中自感电动势的阻碍，通过a灯的电流小于通过b灯的电流。闭合开关，待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，a、b两灯串联，同时逐渐变暗，两灯不会闪亮；通过a灯的电流方向不变，通过b灯的电流方向与开始时相反，故C错误，D错误。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解析】

粒子在磁场中运动过程中，洛伦兹力充当向心力，故有解得故粒子获得的最大速度和加速电压无关，若加速电压U不变，D形盒半径R越大、质子的获得的速度越大，即能量E将越大，加速电压越大，加速次数越少，加速时间越短，AB错误CD正确；故选CD。考点：考查了回旋加速器工作原理解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小无关，电压决定加速的总时间8、AD【解析】

（1）由图象可知，随原子序数的增大核子的平均质量先减小后增大，A正确；（2）由图象可知，原子核E的核子的平均质量大于原子核F核子的平均质量，若从E核转变为F，必然存在核子的质量亏损，释放能量，比结合能增加，故原子核F的比结合能更大，B错误；（3）由图象可知，D和E核子的平均质量大于F核子的平均质量，原子核D和E聚变成原子核F时，核子总质量减小，有质量亏损，要释放出核能，C错误；（4）由图象可知，A裂变成原子核B和C时，核子的平均质量变小，核子发生了质量亏损，释放出核能，D正确；故本题选AD根据图象判断出各原子核质量关系，然后判断发生核反应时质量变化情况，结合质能方程分析判断．9、AB【解析】A.甲图是粒子散射实验，卢瑟福通过分析实验结果，提出了原子的核式结构模型，故A正确；B.根据左手定则可知，射线①带正电，为α射线；射线②不带电，为γ射线，故B正确；C．丙图表示的核反应属于重核裂变，是可以人工控制的核反应，故C错误；D．丁图中黑体辐射的强度，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且极大值向波长较短的方向移动，故D错误．故选：AB10、AC【解析】

氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大。A.原子要吸收光子，符合上述分析，故A正确；B.原子要放出光子，不符合上述分析，故B错误；C.电子的动能减小，原子的电势能增大，符合上述分析，故C正确；D.电子的动能增大，原子的电势能减小，不符合上述分析，故D错误。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、最大值乙【解析】

(1)[1]．开始时应让电路中电流最小，然后再逐渐增大，故开始时电阻箱应达到最大值处；

(2)[2]．由图可知，两电阻串联，对比两方案可知，方案甲中电阻箱电阻较大，而R0的阻值只有10Ω，故在调节电阻箱时，电流的变化不明确，误差较大；而方案乙中电阻箱的阻值与R0相差不大，可以测出相差较大的多组数据，故方案乙更合理；

(3)[3]．由闭合电路欧姆定律可得即由函数知识可知：图象的斜率故12、桌面离地高度hmA=mB【解析】

[1][2]．B离开桌面后，做平抛运动，

在竖直方向h=gt2水平方向xB=vB