云南省瑞丽市第一民族中学2024-2025学年上学期期末考试
物理试卷
注意事项:
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷.草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
一、选择题:本题共10小题，共46分，在给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分。第8-10题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，每小题6分，全对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。
1.长城北京段考古成果发布，此次长城调查首次使用“碳14”技术判断出该区域长城修建的年代。其核反应方程为，已知碳14的半衰期约为5730年，下列说法正确的是( )
A. X为粒子
B. X粒子是由原子核内部的质子转化为中子产生的，具备一定的电离能力
C. 100个碳14原子核经过5730年后一定还有50个未衰变
D. 该核反应过程存在质量亏损
2.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其图像如图所示。下列说法正确的是( )
气体分子热运动的平均动能一直减小
气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量
C. 单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数增多
D. 该过程中最高热力学温度与最低热力学温度之比为3∶2
3.下列关于光的现象说法正确的是( )
A. 泊松亮斑是光的圆孔衍射现象
B. 光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象
C. 鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的干涉现象
D. 用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了增强干涉
4.2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器成功发射，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.7倍，近地卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为85min。若“嫦娥六号”探测器在近月轨道绕月做匀速圆周运动，周期约为( )
A. 82min B. 95min C. 108min D. 120min
5.甲、乙两车同时从同一地点沿同一直线由静止开始运动，且两车处于不同的车道，如图为二者在时间内的加速度随时间变化的图像，图中和均为已知量。对于该过程，下列说法正确的是( )
甲车平均速度等于乙车平均速度
两车在时刻仍然并排行驶
C. 在时刻，甲车的速度大小为
D. 在时刻，甲、乙两车速度相等
6.一列简谐横波沿x轴传播，图(a)是时刻波的图像，图(b)是m处质点的振动图像。下列说法正确的是( )
该列横波沿x轴负方向传播
m处质点P在时的振动速度是10m/s
C. 0~0.05s的时间内，该列横波传播的距离为0.5m
D. s时，m处的质点的y坐标为cm
7.绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为-q(q>0)的滑块(可看做点电荷)从a点以初速度v0沿水平面向Q运动，b点为滑块运动中距Q最近的点。已知a、b间距离为d，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A. 滑块在b点的加速度一定为0
B. 滑块在运动过程的中间位置，速度的大小等于
C. 滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于
D. Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为
8.机械皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的2倍。A、B分别是两轮边缘上的质点，如图所示，皮带与两轮之间不发生相对滑动。下列说法正确的是( )
A. 质点A、B的线速度 B. 质点A、B的角速度
C. 质点A、B的转速 D. 质点A、B的向心加速度
9.小明同学自制了如图所示的理想自耦变压器，接在正弦交流电源上，原线圈Ⅰ铁芯上只绕一组线圈，P为线圈的滑动触头，初始时位于中间位置，副线圈Ⅱ、Ⅲ可通过移动触头P各取其中一部分，Ⅱ、Ⅲ部分的线圈匝数之和等于原线圈Ⅰ的匝数，副线圈Ⅱ接一滑动变阻器R，最大阻值为2R0，其滑片开始时置于中间位置，副线圈Ⅲ接一定值电阻R0，图中A1、A2、V1、V2均为理想电表，不计导线电阻，则( )
A. 仅将滑动变阻器滑片向上移动，电压表V1的示数不变
B. 仅将滑动变阻器滑片向上移动，电压表V2的示数变大
C. 仅将线圈触头P向下移动，电流表A1的示数变大，电压表V1的示数变大
D. 仅将线圈触头P向上移动，电流表A1的示数变小，电压表V2的示数变大
10.如图，水平地面上有一质量为m的“”形木板A，其水平部分表面粗糙，长度为2R，圆弧部分的半径为R、表面光滑，两部分平滑连接。现将质量也为m、可视为质点的滑块B从圆弧的顶端由静止释放。若地面粗糙，滑块B恰好能滑到此木板的最左端，此过程中木板A始终处于静止状态，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是( )
A. 此过程中，A对水平地面的最大压力为4mg
B. B与A水平部分上表面的动摩擦因数为0.2
C. 若水平地面光滑，滑块B将从木板A的左端滑出
D. 若水平地面光滑，A向右运动的最大位移为1.5R
二、非选择题
11.（6分）某学习小组设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。足够高的铁架台上端固定一电磁铁，接通电源，直径为d的小铁球吸附在电磁铁下方，断开电源，小球依次通过固定在正下方的光电计时器M和高度可调的计时器N，小球通过M、N的时间分别为和t，M、N间距离h与的关系如图丙所示，已知小球质量m=100g，重力加速度g取9.8m/s2。
(1)该小组利用10分度的游标卡尺测量小球直径，读数如图乙所示，则小球直径d= mm；
(2)某次实验中测得h=1.0m，t0=7.0ms，t=3.5ms，则小球从M到N的过程中重力势能减少了 J，动能增加了 J(结果均保留两位有效数字)；
(3)当丙图中的图线斜率为 (用题中所给的物理量符号表示)时，则小球机械能守恒。
12.（9分）某实验小组设计了如图甲所示的电路，用于测量一金属丝的电阻率。其中电流表(量程，内阻)、电流表(量程，内阻)、电阻箱R(阻值范围)、定值电阻。
(1)图甲中虚线框中可视为一个量程为的电压表，则定值电阻 (结果均保留2位有效数字)。
(2)实验操作步骤如下：
a.如图乙所示，用螺旋测微器测量金属丝直径 mm
b.将该金属丝正确接入图甲电路，测得接入电路的金属丝长度
c.合上开关，调节电阻器，记录下电阻箱的阻值R和对应的电流表的示数、电流表的示数，并根据多组测量数据，作出如图所丙所求的图像。
(3)根据图丙图像，该金属丝的电阻为 ，电阻率为 (结果均保留2位有效数字)
(4)根据实验记录的电阻箱阻值R和对应该的电流表、的示数，能否测得电源电动势和内阻的数值？ (选填“能”或“不能”)
13.（10分）如图所示，不可伸长的轻绳一端固定在距离水平地面高为h的O点，另一端系有质量为m，可视为质点的小球，将小球拉至O点正上方的A点，给其一水平方向的初速度，使其恰好通过A点后，在竖直平面内以O点为圆心做半径为r的圆周运动。当小球运动到最低点B时，绳恰好被拉断，小球水平飞出。不计空气阻力及绳断时的能量损失，重力加速度为g。求：
(1)小球初速度的大小。
(2)绳能承受拉力的最大值。
(3)小球落地时的速度大小v。
14.（12分）如图所示，在0
(1)若粒子从NP中点射入磁场，求电场强度的大小；
(2)若粒子恰好从N点射入磁场，求粒子在运动过程中到y轴的最大距离。
15.（17分）如图，电阻不计的光滑水平导轨距，其内有竖直向下的匀强磁场，导轨左侧接一电容的电容器，初始时刻电容器带电量，电性如图所示。质量、电阻不计的金属棒ab垂直架在导轨上，闭合开关S后，ab棒向右运动，且离开时已匀速。下方光滑绝缘轨道间距也为L，正对放置，其中为半径、圆心角的圆弧，与水平轨道相切于M、N两点，其中NO、MP两边长度，以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧处存在磁感应强度大小为的磁场，磁场方向竖直向下。质量、电阻的“U”型金属框静止于水平导轨NOPM处。导体棒ab自抛出后恰好能从处沿切线进入圆弧轨道，并于MN处与金属框发生完全非弹性碰撞，碰后组成闭合线框一起向右运动。
(1)求导体棒ab离开时的速度大小；
(2)若闭合线框进入磁场区域时，立刻给线框施加一个水平向右的外力F，使线框匀速穿过磁场区域，求此过程中线框产生的焦耳热；
(3)闭合线框进入磁场区域后由于安培力作用而减速，试讨论线框能否穿过区域，若能，求出离开磁场时的速度：若不能，求出线框停止时ab边的位置坐标x。
1.【答案】D
【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可得X的质量数为0，电荷数为－1，则X为粒子，故A错误；粒子是由原子核内部的中子产生的，即，具备一定的电离能力，故B错误；半衰期是针对大量放射性元素的原子核的统计规律，对少量放射性元素的原子核不适用，故C错误；衰变过程放出能量，根据质能方程可知衰变过程存在质量亏损，故D正确。故选D。
2.【答案】B
【解析】由图像可知，从状态A变化到状态B，压强与体积的乘积逐渐增大，根据理想气体状态方程可知，气体温度一直在升高，所以分子平均动能一直在增大，A错误；该过程温度升高，所以内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，内能增大，所以气体从外界吸收热量，且大于对外做的功，B正确；由压强的微观解释可知，压强减小，分子的平均动能增大，所以单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数减小，C错误；由理想气体状态方程，可知状态B与状态A的温度之比为，从状态A变化到状态B，气体温度一直在升高，所以该过程的最高温度与最低温度之比为4∶3，D错误。故选B。
3.【答案】B
【解析】泊松亮斑是单色光照射在宽度小于或等于光源波长的不透光的小圆板时，就会在小圆板之后的光屏上出现环状的互为同心圆的明暗相间的条纹，并且在同心圆的圆心处会出现一个较小的亮斑，是一种由于光的衍射而产生的一种光学现象，故A错误；光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象，故B正确；鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的全反射现象，故C错误；用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了使入射光变成单色光，故D错误。故选B。
4.【答案】C
【解析】对近地卫星围绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，对“嫦娥六号”探测器在近月轨道绕月做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，联立解得，代入数据解得，故选C。
5.【答案】D
【解析】通过题中的a-t图像画出甲、乙两车运动的v-t图像，如图所示，
在0~，围成的面积为速度增量，两面积相等，且均为，故两车在时刻速度相等，D正确，C错误；通过图像分析可得，在时刻乙车位移大于甲车，故乙车在前，且由平均速度可知，甲车平均速度小于乙车平均速度，AB错误。故选D。
6.【答案】C
【解析】由图(b)知，时质点P振动方向为y轴正方方向，根据同侧法可知波沿x轴正方向传播，选项A错误；由图(b)可知质点P的振动方程，对时间求导，得)，在时，，选项B错误；由图(a)可知该波的波长为4m，由图(b)可知该波的周期为0.4s，则波速，0~0.05s时间内传播的距离，选项C正确；同理可得m处的质点的振动方程为时，m处的质点的y坐标为，选项D错误。
7.【答案】D
【解析】由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，滑动摩擦力与运动方向相反，库仑力与运动方相同，滑块在运动过程中库仑力随着间距减小而增大，由于b点为滑块运动中距Q最近的点，则滑块在b点速度为零；故库仑力一直小于滑动摩擦力，所以到达b点时加速度不为零，故A错误；若滑块在滑动过程中做匀减速直线运动，则在运动过程的中间位置，速度的大小为，在运动过程的中间时刻，速度的大小为；而实际上，随着间距减小，库仑力增大，但一直小于滑动摩擦力，所以导致加速度减小，故中间位置的速度的大小不等于，中间时刻的速度不等于，故BC错误；滑块运动过程中，根据动能定理可得；所以，故D正确。故选D。
8.【答案】BD
【解析】皮带传动的两轮边缘的线速度大小相等，所以质点A、B的线速度大小相等，即，故A错误；由，可得，故B正确；由，可得，故C错误；由，可得，故D正确。
9.【答案】AC
【解析】仅将滑动变阻器滑片向上移动，Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ线圈匝数比不变，所以电压比均不变，电压表V1的示数和电压表V2的示数均不变。故AB错误；仅将线圈触头P向上移动，n1不变，n2变小，n3变大，根据变压比有，可知，电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大，因，又，则，由数学知识可知，当时，电流表A1的示数最小，即线圈触头P初始在中间位置时电流表A1的示数最小，仅将线圈触头P向上或向下移动，电流表A1的示数都变大，故C正确，D错误。
10.【答案】AD
【解析】圆弧面光滑，B滑到低端时，根据，可得FN=3mg，可知此过程中，A对水平地面的最大压力为FNmax=4mg，选项A正确；木板A始终保持静止状态，根据能量关系，解得B与A水平部分上表面的动摩擦因数为，选项B错误；若水平地面光滑，则当B相对A静止时由水平方向动量守恒，即两物体的速度均为零，根据能量关系，可得，即滑块B仍停在木板A的左端，选项C错误；若水平地面光滑，水平动量守恒可得，解得x=1.5R，即A向右运动的最大位移为1.5R，选项D正确。故选AD。
11.【答案】(1)17.5；(2)0.98 0.94；(3)
【解析】(1)游标卡尺不需要估读，10分度的游标卡尺分度值为0.1mm，故小球直径
(2)小球从M到N的过程中重力势能减少
小球经过M点的瞬时速度为，经过N点的瞬时速度为，故从M到N的过程中动能增加
(3)若机械能守恒，则重力势能减少量等于动能增加量，有
即，则图线的斜率。
12.【答案】(1)26；(2)0.679~0.681；(3)2.0 ；(4)能
【解析】(1)根据串联电路的分压特点可知改装量程为的电压表时应该串联一个电阻；
(2)螺旋测微器的分度值为0.01mm，读数时需要估读到分度值的下一位，故金属丝的直径为；
(3)根据欧姆定律有，则有；根据图像可知，解得；根据电阻定律，，解得；代入数据解得金属丝的电阻率为；
(4)根据闭合回路欧姆定律有，可知分别取两组电阻箱阻值R和对应该的电流表、的示数，通过解二元一次方程，能够测得电源电动势和内阻的数值。
13.【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】(1)小球刚好通过A点，绳子拉力为零，仅重力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有
解得小球初速度的大小为
(2)从A点到B点，对小球分析，由动能定理有
解得小球在B点的速度为
在B点，由绳子拉力和小球重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
解得小球受到的绳子的最大拉力为
再由牛顿第三定律可得绳子对小球的最大拉力为：
(3)小球从B点到落地的过程中，只有重力做功，由动能定理
解得小球落地时的速度大小为
14.【答案】(1)；(2)
【解析】(1)粒子在电场中的运动为类平抛运动，若粒子从NP中点射入磁场，将粒子的运动沿初速度方向和沿电场力方向进行分解，有，
解得
(2)若粒子恰好从N点射入磁场，射出N点后轨迹如图所示
根据类平抛运动的规律有，，，，
粒子在磁场中受到洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，有
根据几何关系，粒子在运动过程中到y轴的最大距离为
联立解得
15.【答案】(1)；(2)1.25J；(3)不能，
【解析】(1)设初始时电容器两端到达电压为，由电容公式：
对导体有棒动量定理：，
导体棒从开始运动到稳定过程，设电容器极板上电荷量变化量为q，导体棒稳定后的电动势为E，有，
整理有，
由电流的公式有，导体棒切割磁感线的电动势为
解得:
由于导体棒恰好能从处沿切线进入圆弧轨道，设进入瞬间导体棒的速度为，有
解得
设导体棒在与金属框碰撞前的速度为，由动能定理有，解得
金属棒和线框发生完全非弹性碰撞，设碰后速度为，有
解得
由题意分析可知，线框在进入磁场到出磁场过程中，始终只有一条边切割磁感线，则其电动势为
则线框内的电流为
线框进入磁场过程中所受安培力为
线框进入过程所产生的焦耳热与线框克服安培力所做的功相同，为
由上述安倍力的表达式可知，安倍力随着进入磁场的距离均匀变化，所以进入过程中，安培力的平均值为
线框出磁场和进入磁场过程，克服安培力做功的相同，所以整个过程，线框产生的焦耳热为
线框进入磁场过程由动量定理有
整理有，
解得
所以线框不能完全离开磁场，则有
解得
