湖南省衡阳市衡南县2025-2026学年高二下学期期末考试物理试卷（含答案）

湖南衡阳市衡南县2025-2026学年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“烛龙一号”原型机问世，标志着我国在微型核电池领域取得重大突破。碳-14的半衰期长达5730年，衰变方程为，在衰变过程中释放的射线能量可被半导体材料高效转化为电能。关于碳-14的衰变及其在核电池中的应用，下列说法正确的是（）A．该衰变属于衰变B．经过11460年后，碳-14的剩余质量变为原来的C．碳-14衰变释放的电子来自于原子核外电子D．在使用过程中核电池的输出功率不会因碳-14衰变而逐渐降低2．威尔逊云室是最早的带电粒子探测器。其原理是在云室内充入过饱和酒精蒸汽，并施加匀强磁场。当带电粒子经过云室时，其经过的路径上就会出现一条雾迹，从而显示粒子的运行路径。若某带电粒子进入云室后的运动方向与磁场方向垂直，其运动轨迹在纸面平面内如图所示。已知此带电粒子在云室中运动过程中质量和电荷量保持不变，由于阻力作用其速度不断减小。粒子重力的影响可忽略不计，下列说法中正确的是（）A．该粒子带负电B．粒子运动方向为从到C．粒子运动过程中洛伦兹力的冲量始终为D．粒子运动过程中洛伦兹力对它做负功3．如图，矩形弹性线圈abcd位于竖直放置的长直导线MN附近，其四个端点a、b、c、d固定，线圈与长直导线在同一竖直面内，线圈两边ab、cd与MN平行。当通入如图所示的电流（长直导线中的电流远大于矩形线圈中的电流）时，则稳定后矩形线圈的大致形状可能是（）A． B．C． D．4．如图甲所示，直立的轻弹簧一端固定在地面上，另一端拴住一个物块。现让该物块在竖直方向做简谐运动，从物块所受合力为零开始计时，取向上为正方向，其简谐运动的位移-时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．当时，物块对弹簧的弹力最小B．在和两时刻，弹簧的弹力大小相等C．在0.25s~0.50s内，物块做加速度逐渐增大的加速运动D．在0.25s~0.50s内，物块重力势能减小5．三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。由红、蓝两种单色光组成的复色光以一定的入射角从空气斜射向平行玻璃砖，射出时形成如图中a、b所示的两束光，下列说法正确的是（）A．a光为蓝光B．b光频率较大C．b光在玻璃砖中传播的速度更大D．a、b光通过同一狭缝时b光的衍射现象更明显6．如图，虚线右侧区域内有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为的均质正方形导线框沿纸面内图示速度方向匀速进入磁场，线框的速度大小为，方向与磁场边界成角，线框的总电阻为，图中为对角线刚进入磁场时的情形。下列在该位置的判断正确的是（）A．线框中的感应电流大小为B．两端的电压为C．线框所受安培力大小为D．线框所受安培力的方向与的方向相反7．如图所示，在光滑定滑轮正下方某处固定一带电小球A，用一根绝缘轻质细绳绕过定滑轮，将带电小球B和不带电物块连接在一起，将物块放在倾角为30°、以恒定速率顺时针转动的传送带上，传送带上方的细绳与传送带表面平行。初始时，小球B和物块均静止，物块的质量是小球B质量的，定滑轮的最高点为C点，AB⊥BC且有∠ACB=60°，定滑轮的大小可以忽略。某时刻小球B缓慢漏电，下列说法正确的是（）A．物块与传送带间的动摩擦因数为B．在小球B缓慢运动至定滑轮的正下方前，细绳的拉力逐渐变小C．在小球B缓慢运动至定滑轮的正下方前，两小球之间的库仑力逐渐变小D．在小球B缓慢运动至定滑轮的正下方前，物块可能沿传送带向下运动二、多选题8．如图所示为宇宙飞船和卫星绕地球运动的运行轨道，其中轨道1为椭圆轨道，点为近地点，点为远地点，轨道2为圆轨道，二者在点相切，只考虑地球对它们的作用，下列说法正确的是（）A．宇宙飞船的运行周期大于卫星的运行周期B．宇宙飞船的发射速度需要大于C．宇宙飞船要想进入轨道2，需要在点点火加速D．宇宙飞船进入轨道2后一直加速就可以追上卫星9．如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，则下列说法正确的是（）A．发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速B．电流表的示数为10AC．时，穿过线圈的磁通量变化率为零D．时，电压表示数为010．如图所示为某同学设计的模拟远距离输电示意图，、、均为理想变压器，原线圈输入正弦式交流电，电压，匝数比，匝数比。用户1消耗的功率为，用户2获得的电压为220V、消耗的功率。输电线电阻，其它电阻不计，下列说法正确的是（

）A．原线圈中的电流大小为50A B．输电线上损耗的功率为2.0kWC．原线圈输入的功率为615kW D．匝数比三、实验题11．某实验小组用如图所示的设备做“探究向心力大小与速度大小关系”实验。(1)如图所示，将小球从半径为的四分之一圆轨道上某处由静止释放，用力传感器记录小球对轨道末端的压力大小，，并记录小球落地点到轨道末端的水平距离，之后再将小球从轨道上__________（填“同一位置”或“不同位置”）由静止释放，并重复上述步骤。(2)小球的质量为，当地的重力加速度为，则小球经过轨道末端时向心力的大小__________（用题干中提供的物理量表示）。(3)已知圆轨道末端始终水平放置，轨道末端距地面的高度不变，则为了直观地体现速度与向心力大小的关系，应绘制__________（填“”“”或“”）图像。12．某同学要测量一段金属丝的电阻率，可供选择的实验器材有：A．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻r1约为2Ω）B．电流表A2（量程为0~3mA，内阻r2=100Ω）C．定值电阻R1=900ΩD．定值电阻R2=9900ΩE．滑动变阻器R3（0~20Ω，允许通过的最大电流为3A）；F．滑动变阻器R4（0~100Ω，允许通过的最大电流为3A）；G．电池E（电动势为3V，内阻很小）；H．开关S及若干导线。(1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量时如图甲所示，读出该金属丝的直径d=______mm。(2)该同学设计了如图乙所示的测量电路，滑动变阻器应选择_______（填“R3”或“R4”）；定值电阻R应选择_______（填“R1”或“R2”）；A处电流表应选择________（填“A1”或“A2”）。(3)某次测量时，电流表A示数为2.40mA，电流表B示数为0.50A，则待测金属丝的电阻值为________Ω。（计算结果保留2位有效数字）(4)调节滑动变阻器，测得多组电流表A的示数和电流表B的示数，并作出图像如图丙所示，图像的斜率为k。测得金属丝的长度为L，定值电阻R和电流表A的总阻值用R0表示，可知该金属丝的电阻率ρ=________（用R0、d、k、L的字母表示）四、解答题13．如图所示，内部高h=30.0cm的圆柱形金属腔体竖直放置，内部用不计厚度的活塞将腔体分隔为上、下两部分，上部通过小孔与大气连通，下部封闭有一定质量的理想气体，初始时，活塞处于静止状态，下部封闭气体高度为h1=20.0cm，温度为T1=300K。当环境温度从T1缓慢升高至T2=330K时，活塞缓慢上移，下部封闭气体从外界吸收热量Q=37.5J。已知活塞面积S=50cm2、质量m=5.0kg，大气压强恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，活塞与腔壁无摩擦，气体温度始终与环境温度相同。求：(1)初始时下部封闭气体的压强p1；(2)当环境温度升高至T2时，活塞上升的高度∆h；(3)环境温度从T1升高至T2的过程中，下部封闭气体内能的增加量∆U。14．如图所示，一个质量为、电荷量为的微粒，在点以初速度平行轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，点和点分别是微粒第一、二次经过轴上的点。已知该微粒的比荷为，微粒重力不计，求：(1)电场强度的大小；(2)微粒到达点时速度方向与轴正方向的夹角；(3)磁感应强度的大小及微粒从运动到的时间。15．如图所示，一平台上静置着物块A、B（均可视为质点），两物块之间有少量火药（火药的体积和质量忽略不计）。现在引爆火药（爆炸时间极短），火药爆炸能量的60%转化为A、B的动能。爆炸后A沿着光滑圆弧轨道MN上升至N点后无碰撞地进入小车C上表面。小车左端恰好位于N点正下方，小车右端与墙相距，当小车碰到墙时立即停止运动。已知，，，圆弧轨道MN半径，物块A在N点时对轨道的压力大小等于自身重力的2.2倍，物块A与小车C之间动摩擦因数，其余地方摩擦力全部忽略不计。求：(1)求物块A运动到N点时的速度大小。(2)爆炸释放的总能量E。(3)若物块A在运动过程中始终不会和墙发生碰撞，求小车长度L的最小值。参考答案题号12345678910答案BBCDBACBCBCAD11．(1)不同位置(2)(3)12．(1)//(2)(3)(4)13．(1)1.1×105Pa(2)2cm(3)26.5J【详解】（1）对活塞，根据平衡条件可得解得下部气体的压强为（2）假设升温过程中活塞未上升到腔体顶部，则气体做等压膨胀，根据盖吕萨克定律得解得故假设成立；（3）活塞上升过程中，外界对封闭气体做功为解得根据热力学第一定律可得14．(1)(2)(3)，【详解】（1）微粒平行于x轴正方向射入电场区域，在电场中从A到P的过程做类平抛运动，其在x轴方向上做的是匀速直线运动，则有解得微粒从A到P的运动时间为微粒在y轴方向做从静止开始的匀加速直线运动，设其加速度为a，则有解得由牛顿第二定律有解得电场强度的大小为（2）设微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角为，沿y轴方向的速度为，则有，联立解得所以（3）根据题意，画出微粒的运动轨迹，如图所示：微粒进入磁场时的速度为由几何关系可知，微粒在磁场中做匀速圆周运动的半径为根据牛顿第二定律解得微粒在磁场中做匀速圆周运动的周期为由几何关系可知，微粒在磁场中做匀速圆周运动从到转过的圆心角为则微粒在磁场中从到的运动时间为所以微粒从运动到的时间为15．(1)(2)9J(3)【详解】（1）物块A在N点时由牛顿第二定律得且，联立解得（2）设爆炸后A、B的速度分别为、，对物块A