2024-2025学年福建省漳州第一中学高二下学期期末考试物理试题

2024-2025学年福建省漳州第一中学高二下学期期末考试物理试题一、单选题(★★)1.2025年3月国内首款碳-14核电池原型机“烛龙一号”研制成功，该电池利用碳-14衰变释放的能量发电。由于碳-14半衰期为5730年，该电池具有超乎寻常的使用寿命，制备碳-14的核反应方程：，碳—14的衰变方程：。下列说法正确的是（）

A．X为电子，Y为质子B．Y是由碳-14原子核内的中子转化成质子时产生的C．若在月球上使用该电池，环境温度变化太大，会影响碳-14的半衰期D．若电池中的碳-14半数发生衰变就不能正常供电，则该电池的寿命约为2865年(★)2.下列与热力学相关的知识，说法正确的是（）

A．两个分子间距增大时，其分子势能可能减小B．液体中小颗粒的体积越大，布朗运动就越显著C．单晶体的所有物理性质都具有各向异性的特征D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为(★★★)3.杭州第19届亚运会艺术体操个人全能资格赛暨个人团体决赛在黄龙体育中心体育馆举行。中国队以总分313.400获团体铜牌。下图为中国队选手赵樾进行带操比赛。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波，时的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（）

A．简谐波沿轴负方向传播B．简谐波的传播速度为2m/sC．质点的振动方程为D．到的时间内点的路程大于10cm(★★★)4.2025年5月1日，全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置（BEST）在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图，两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，内圆半径为。在内圆上A点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动，并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为，a粒子的速度大小为，方向沿同心圆的径向；b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是（）

A．外圆半径等于B．a粒子返回A点所用的最短时间为C．b、c粒子返回A点所用的最短时间之比为D．c粒子的速度大小为二、多选题(★)5.1801年，托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝干涉实验，有力地支持了光的波动说。下图是某同学重现该实验的装置示意图，实验中用了黄色滤光片，为了增大干涉条纹的间距，下列说法可行的是（）

A．只增大单缝到双缝的距离B．只减小双缝间的距离C．只增大双缝到屏的距离D．只把黄色滤光片换成绿色滤光片(★★★)6.根据玻尔原子模型，氢原子能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，红外线光子能量小于可见光，紫外线光子能量大于可见光，则（）

A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出γ射线B．氢原子从的能级向的能级跃迁时会辐射出红外线C．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离D．大量氢原子从能级向低能级跃迁时最多可辐射出6种频率的光子(★★★)7.一个四分之一光滑圆弧形物块B静止在光滑的水平面上，圆弧的半径为，一可视为质点的小物块A从物块B的底端以速度滑上圆弧，经过时间t恰好能滑到B的圆弧面顶端，已知滑块A的质量为，重力加速度为，则（）

A．物块A滑上圆弧面后，A、B组成的系统水平方向动量守恒B．物块B的质量为C．物块A从底端到滑上圆弧面顶端的过程物块B的位移为D．A和B分离时，B的速度大小为(★★★★)8.如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为，两导轨及其所构成的平面均与水平面成角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现将质量均为的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为。先保持棒b静止，将棒a由静止释放，当棒a匀速运动时，再将棒b由静止释放，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为。则（）

A．棒a匀速运动时的速度大小为B．棒b释放瞬间的加速度大小为C．棒b释放后，当到两棒恰好达到相同的速度时，两棒的速度均为D．从释放棒b开始，到两棒恰好共速，棒a相对棒b运动的距离三、填空题(★★)9.光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为，其侧截面如图所示，光纤应满足外套折射率______内芯折射率（填“大于”、“小于”或“等于”）；一复色光以一定的入射角从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，则在内芯介质中a光的传播速度______b光的传播速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。四、实验题(★★)10.光伏农业中，光控继电器利用光电效应控制电路。如图为光控继电器原理图，包含光电管（阴极K）、电源、放大器和电磁铁。现用图1所示装置研究两种金属a、b的光电效应的规律。图2为反映两种金属光电效应规律的图像，为入射光的频率，为遏止电压。电源电压足够，为普朗克常量。金属a的逸出功______（填“大于”、“小于”或“等于”）金属b的逸出功。光电管阴极K选用金属a，在能发生光电效应且电路正常工作的条件下，仅增大光强，电磁铁对衔铁的吸引力将______（填“增强”、“减弱”或“不变”）。五、填空题(★★★)11.一定质量的理想气体，从初始状态经状态、、再回到状态，其体积与温度的关系如图所示。图中、和为已知量，从状态到，外界对气体______（填“做正功”、“做负功”或“不做功”）；从状态到的过程中，气体______（填“吸热”或“放热”）；气体在状态时的体积______。六、实验题(★★★)12.某实验小组的同学在物理实验室做“用单摆测定重力加速度”的实验，实验装置如图甲所示，先用毫米刻度尺测量摆线长度，再用游标卡尺测量摆球的直径。（1）下列做法正确的是___________（选填选项前的字母）。A.摆球应选择质量大并且体积小的球B.摆线应选择弹性大并且尽可能短的线C.要使摆球自始至终在同一竖直平面内摆动D.将摆球从平衡位置拉开一个较大的角度后释放（2）该小组同学测得的g值偏大，可能的原因是___________（选填选项前的字母）。A.误将摆线长与小球直径之和当作摆长B.开始计时时，没有及时按下秒表C.实验中误将30次全振动记为29次D.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了（3）该小组同学测出不同摆长对应的周期，作出图像，如图乙所示，再利用图线上任两点的坐标，可求得___________。(★★)13.某学习小组采用图甲所示气垫导轨装置验证滑块碰撞过程中的动量守恒。其主要实验步骤如下，请回答下列问题。（1）用天平测得滑块A、B（均包括挡光片）的质量分别为、；用游标卡尺测得挡光片的宽度均为。若某次用游标卡尺测量挡光片的宽度时的示数如图乙所示，则其读数为_________mm。（2）充气后，调节气垫导轨下面的旋钮，导轨左侧放一个滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，若与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.05s、0.06s，则应使导轨右端_________（选填“调高”或“调低”）。（3）气垫导轨已经调节水平后，滑块B放在两个光电门之间，滑块A向左挤压导轨架上的轻弹簧，并释放滑块A，滑块A一直向右运动，与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为、。（4）在实验误差允许范围内，若表达式_________（用测得的物理量表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中动量守恒；若表达式_________（仅用、和表示）成立，说明滑块A、B碰撞过程中机械能和动量均守恒。七、解答题(★★)14.水晶在中国传统文化中具有纯洁、美好、吉祥等丰富的象征意义，早在《山海经》中就有“水玉”的记载。研究小组的同学对一个水晶圆柱体的折射率进行了测定，如图所示为均质水晶圆柱体的横截面，截面的圆心为O，半径为R，用激光笔从P点射入一束激光，经折射后恰过水晶圆柱体与地面的接触点Q，经测量P点到所在直线的距离点到水平地面的距离，光在真空中的传播速度为c。求：(1)水晶圆柱体对激光的折射率；(2)激光由点P传播到点Q所用时间。(★★★)15.某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体。（1）在状态B的温度；（2）在状态C的压强；（3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。(★★★★)16.如图，半径为的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与水平地面相切于P点，的长度。一长为的水平传送带以恒定速率逆时针转动，其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑至P点，再向左做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰，碰撞时