广东省揭阳市2024-2025学年高二下学期期末教学质量测试物理试题

试卷更新日期：2025-07-11 类型：期末考试

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 放射性同位素 $_{6}^{14} C$ 的半衰期为5730年，其发生衰变的核反应方程为 $_{6}^{14} C \to_{7}^{14} N + X$ 。通过测量古生物体样品中的 $_{6}^{14} C$ 含量，可以确定古生物体存活的年代。下列说法正确的是（　　）

A、X是中子 B、X是电子 C、此核反应为 $α$ 衰变 D、经过11460年，生物体内的 $_{6}^{14} C$ 全部衰变

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2. 某同学遥控无人机进行运动会的航拍工作，无人机在 $0 ~ 20 s$ 内沿竖直方向运动，其高度h与时间t的关系图像如图所示。取竖直向上为正方向，则无人机在该段时间内（　　）

A、加速度竖直向上 B、做自由落体运动 C、速度竖直向下 D、速度先减小后增大

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3. “套圈圈”是游乐园里常见的趣味娱乐项目。如图所示，某人水平抛出第1个圈圈，恰好套中第2排的陶瓷小狗；水平抛出第2个圈圈，恰好套中第1排的陶瓷熊猫。已知所有圈圈完全相同，且从同一位置抛出，飞行过程中不计空气阻力，则与第2次抛出的圈圈相比，第1次抛出的圈圈（　　）

A、初速度较大 B、空中飞行时间较长 C、飞行过程中，速度变化较快 D、重力做功较多

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4. 我国科学家在距离地球约2760光年的遥远星系中，成功探测并确认了一个轨道周期仅为 $20.5 \min$ 的致密双星系统（J0526），该系统由一颗质量约为0.74倍太阳质量的碳氧白矮星，和一颗质量约为0.33倍太阳质量的热亚矮星组成，它们绕连线上的O点做匀速圆周运动，忽略其他天体的影响。对于该系统，下列说法正确的是（　　）

A、碳氧白矮星所受万有引力大于热亚矮星所受万有引力 B、碳氧白矮星的转动半径大于热亚矮星的转动半径 C、碳氧白矮星转动的角速度大小等于热亚矮星转动的角速度大小 D、碳氧白矮星转动的线速度大小等于热亚矮星转动的线速度大小

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5. 两根通有相同电流的长直导线垂直于 $x O y$ 平面固定在 $M (- a, 0)$ 、 $N (a, 0)$ 两点，电流方向垂直于 $x O y$ 平面向里，此时 $P (0, a)$ 点的磁感应强度为B。若将M点的电流方向变为垂直于 $x O y$ 平面向外，P点的磁感应强度为 $B^{'}$ ，则（　　）

A、 $B^{'}$ 的大小是B的 $\sqrt{2}$ 倍，方向相同 B、 $B^{'}$ 的大小是B的 $\sqrt{2}$ 倍，方向垂直 C、 $B^{'}$ 与B大小相等，方向相同 D、 $B^{'}$ 与B大小相等，方向垂直

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6. 如图甲、乙所示为风速测量系统的原理示意图，电磁信号产生器由半径为L的圆形匀强磁场区域（圆心位于风轮转轴处）和固定于风轮转轴上的导体棒 $OA$ 组成（O点连接风轮转轴）。磁场磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里， $OA$ 长为 $1.5 L$ 。风推动风杯，风杯的M端以半径 $2 L$ 顺时针匀速转动，当 $OA$ 转至与弹性簧片接触时，回路中电流为I，除阻值为R的定值电阻外，其余电阻不计。则风杯M端的线速度大小为（　　）

A、 $\frac{8 I R}{9 L}$ B、 $\frac{8 I R}{3 L}$ C、 $\frac{2 I R}{B L}$ D、 $\frac{4 I R}{B L}$

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7. 如图所示，倾角为 $30 °$ 的长方形斜面 $a b c d$ 的宽为L、长为 $\sqrt{3} L$ 。c点放有一个质量为m的物块，某同学给物块一个平行于斜面的推力F（方向、大小均未知），将物块沿着 $c a$ 方向匀速运动推到a。已知物块与斜面间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ ，重力加速度为g。则（　　）

A、推力大小为 $\sqrt{3} m g$ B、推力大小为 $\frac{\sqrt{3}}{2} m g$ C、推力的方向与 $a c$ 成 $45 °$ 角 D、推力的方向与 $a c$ 成 $60 °$ 角

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 如图所示为某电动汽车充电站的变压系统电路图，变压器可视为理想变压器，其原线圈两端接入电压 $e = 380 \sqrt{2} \sin 100 π t (V)$ ，电流表、电压表均为理想电表。对于该充电站的工作过程，下列说法正确的是（　　）

A、变压器的原线圈输入电压的有效值为380V B、变压器的原线圈输入交流电的频率为100Hz C、接入电路工作的充电桩个数越多，电压表读数越大 D、接入电路工作的充电桩个数越多，电流表读数越大

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9. 有一种儿童玩具“橡皮枪”，主体由枪筒，活塞和橡皮筋组成。在枪筒的前端扣紧“帽子”，枪筒里面的空气被活塞和“帽子”密封，扣动扳机，橡皮筋迅速拉动活塞压缩空气，最终将“帽子”发射出去。空气可视为理想气体，则“帽子”被发射之前的过程，枪筒内的空气（　　）

A、温度升高 B、压强降低 C、内能增大 D、从外界吸收热量

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10. 蹦极运动深得年轻人的喜爱，如图所示为某次蹦极运动中的情景，原长为l的轻质弹性绳一端固定在机臂上，另一端固定在质量为m的蹦极者身上，蹦极者从机臂上由静止自由下落，当蹦极者距离机臂2l时，下落至最低点。已知蹦极者受到的空气阻力恒为其重力的0.1倍，重力加速度为g，则蹦极者从开始下落到最低点的过程中（　　）

A、弹性绳和蹦极者组成的系统机械能减少0.2mgl B、弹性绳的劲度系数为 $\frac{9 m g}{5 l}$ C、蹦极者的重力势能减少 $2 m g l$ D、蹦极者的最大动能为 $\frac{81}{80} m g l$

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三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。

11. 某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小与物体质量、转动半径和角速度的关系，挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1：2：1，图乙是左、右塔轮的三种组合方式，从第一层到第三层的左、右半径之比分别为1：1、2：1和3：1，标尺显示的格数与小球所受向心力的大小成正比，请回答下列问题：

(1)、小明同学选择第一层的左、右塔轮的组合方式，然后将两个质量不相等的小球分别放在A、C位置，可探究向心力大小与（选填“质量”“转动半径”或“角速度”）的关系。

(2)、小李同学要探究向心力大小与转动半径的关系，他需要将两个质量（选填“相等”“不相等”）的小球分别放在挡板C和挡板（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第（选填“一”“二”或“三”）层。

(3)、小张同学要探究向心力大小与角速度的关系，他需要将两个将质量相等的小球分别放在挡板C和（选填“A”或“B”）处，左、右塔轮的组合方式选择第三层，此时左、右两标尺显示的格数之比为。

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12. 某实验小组用如图甲所示的电路研究压敏电阻阻值随外力变化的关系，器材有：电源E（电动势为 $6V$ ，内阻不计）、电压表 $V_{1}$ 和 $V_{2}$ （量程均为 $0 ~ 3 V$ ，内阻很大）、滑动变阻器R、电阻箱 $R_{0}$ 和压敏电阻 $R_{F}$ 、开关S、导线若干。

(1)、S闭合前，R的滑片应置于最（选填“左”或“右”）端。闭合开关S，调节 $R_{0}$ 接入电路的阻值，直到 $V_{1} 、 V_{2}$ 示数相等。

(2)、保持 $R_{0}$ 阻值不变，对 $R_{F}$ 施加的压力增大时， $V_{2}$ 读数减小， $V_{1}$ 读数（选填“增大”“不变”或“减小”），这说明 $R_{F}$ 受到的压力增大时，其阻值（选填“增大”“不变”或“减小”）。读出 $V_{1} 、 V_{2}$ 的示数 $U_{1} 、 U_{2}$ ，则 $R_{F} =$ （用 $R_{0} 、 U_{1} 、 U_{2}$ 表示）。已知 $R_{0} = 1.2 kΩ$ ，电压表 $V_{1}$ 的示数如图乙所示，则其读数为 ${V,V}_{2}$ 的示数为 $0.70 V$ ，则此时 $R_{F} =$ $k Ω$ 。

(3)、保持 $R_{0} = 1.2 k Ω$ ，通过多次实验，作出 $\frac{R_{0}}{R_{F}} - F$ 的关系图像如图丙所示，可得 $R_{F} - F$ 的数值关系表达式为 $R_{F} =$ $Ω$ （F的单位取N）。

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13. 某半径为 $\sqrt{3} R$ 的球形玻璃制品中心有一个半径为R的球形气泡，二者球心重合于O点，其剖面图如图所示。一细光束从玻璃球表面的M点射入玻璃球后照射到气泡表面上的A点，在A点恰好发生全反射后从玻璃球表面的N点射出，M、N两点的距离为 $\sqrt{3} R$ 。光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。求：

(1)、玻璃球材料的折射率和光在M点入射角的正弦值；

(2)、光从M点传播到N点所用的时间。

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14. 如图所示，一个质量m₁=50kg的滑冰运动员在冰面上以v₀=3.6m/s的速度向右滑行，与冰面间的摩擦不计，一质量m₂=10kg的木箱静止在O点，木箱与冰面间的动摩擦因数µ=0.2，当运动员到达O点时，将木箱相对冰面以v=5m/s的速度水平向右推出（时间极短）。此后运动员在A点再次追上木箱，并迅速抓住木箱推着木箱一起运动，最后停在B点，重力加速度g取10m/s² ，运动员和木箱均可视为质点。求：

(1)、O、A间的距离及运动员在O、A间运动的时间；

(2)、A、B间的距离及整个过程中，木箱与冰面间的摩擦热。

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15. 如图所示为某实验小组设计的离子控制装置示意图。在平面直角坐标系 $x O y$ 中，虚线上方和 $x$ 轴下方的区域存在着垂直纸面的匀强磁场，虚线和 $x$ 轴之间区域依次为加速电场、离子源和吸收板，其中加速电场分布在 $x = - 2 d$ 到 $x = - d$ 之间，离子源位于坐标原点处，吸收板左、右两端分别位于 $x = 0.5 d$ 和 $x = 1.5 d$ 处。离子源可以产生初速度不计、比荷为 $a$ 的正离子，经电压为 $U = k U_{0}$ （ $k$ 值大小可调）的电场（图中未画出）加速后，沿 $y$ 轴负方向射入下方磁场。已知 $y$ 轴左侧加速电场的电压为 $3 U_{0}$ ，当匀强磁场垂直纸面向里且 $k = 1$ 时，正离子恰好打在吸收板的中点处。

(1)、求磁感应强度 $B$ 的大小；

(2)、保持磁感应强度的大小不变，方向改为垂直纸面向外，若所有离子都能进入 $y$ 轴左侧加速电场进行加速，求：
① $k$ 的取值范围；
② $k$ 值在①中范围变化时，吸收板上表面有离子打到的区域长度。

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