2025年广东省广州市三校联考（广外，铁一，广大附）高二下物理期末试题
本试卷共5页，15题，满分100分，考试用时75分钟
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分）
1．感烟型火灾报警器内部装有半衰期长达432年的微量放射性物质镅，其α衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A．γ射线电离本领比α射线强
B．衰变过程释放能量
C．温度升高，半衰期变短
D．10个经过一个半衰期剩余5个
2．榫卯结构是中国传统木建筑、木家具的主要结构方式，我国未来的月球基地将采用月壤烧制的带有榫卯结构的月壤砖建设。在木结构上凿削矩形榫眼用的是如图甲所示木工凿，凿削榫眼时用锤子敲击木工凿柄，将木工凿尖端钉入木头，木工凿尖端钉入木头时的截面如图乙所示，锤子对木工凿施加的力沿竖直面向下，木工凿对木头的侧面和竖直面的压力大小分别为和，下列说法正确的是（ ）
A．和是的两个分力
B．凿子尖端打磨的夹角不同，可能大于
C．凿子尖端打磨的夹角不同，可能大于
D．凿子尖端打磨的夹角不同，可能小于
3．一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间t的关系图像如图所示（段图像为直线）。乘客的速度大小用v表示，重力加速度为g。下列判断正确的是（ ）
A．乘客上升全过程中，v一直增大
B．时间内，v增大，乘客处于失重状态
C．时间内，v减小，乘客处于超重状态
D．时间内，v减小，乘客处于失重状态
4．如图所示，暗室中有一匀速转动的自行车轮，车轮均匀分布有8根辐条，为车轮的轴心。有一频闪发光源，发光频率为，一观察者看到车轮“不转动”，则在闪光周期内车轮转动的角度可能为（ ）
A． B． C． D．
5．一列沿轴传播的简谐横波，时刻的波形图如图1所示，是介质中的两个质点，图2是质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．该波沿轴正方向传播
B．该波在传播过程中遇到20m的障碍物，能发生明显衍射现象
C．质点在4s内沿轴传播的距离为4m
D．质点在2s内运动的路程为20cm
6．一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（ ）
A．处电场强度为零 B．粒子经过处时动能最小
C．段粒子做匀加速直线运动 D．粒子的动能先减少后增大
7．如图，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为，此时悬线的张力为F．若圆环通电，使悬线的张力刚好为零，则环中电流大小和方向是
A．电流大小为，电流方向沿顺时针方向
B．电流大小为，电流方向沿逆时针方向
C．电流大小为，电流方向沿顺时针方向
D．电流大小为，电流方向沿逆时针方向
二、多选题（本小题共3小题，每小题6分，共18分）
8．如图所示，在发射地球静止卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）
A．该卫星的发射速度必定大于
B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于
C．在轨道Ⅰ上，卫星在点的速度大于在点的速度
D．卫星在点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
9．如图所示，一条含有两种单色光的细光束从水中O点射出，在水与空气的分界面上P点出射，分成a、b两束单色光。已知OP与水面的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）
A．从O点到P点，a光经过的时间比b光经过的时间长
B．从O点到P点，a光经过的时间比b光经过的时间短
C．逐渐增大OP与水面的夹角θ，水面上b光最先消失
D．逐渐减小OP与水面的夹角θ，水面上b光最先消失
10．明朝的《天工开物》记载了我国古代劳动人民的智慧。如图所示，可转动的把手上a点到转轴的距离为Ra，辘轴边缘b点到转轴的距离为Rb，且Ra＞Rb。人甲转动把手，把井底的人乙加速拉起来（人未接触井壁），不计空气阻力，则（ ）
A．a点的向心加速度大于b点的向心加速度
B．绳对乙拉力的冲量等于乙动量的增加量
C．绳对乙拉力做的功等于乙机械能的增加量
D．绳对乙拉力的平均功率等于乙克服重力做功的平均功率
三、非选择题（本题共5小题，共54分）
11．（6分）某同学用图甲所示装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验。实验时保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力。
(1)已知实验所使用的是电火花打点计时器，应使用______。
A．8V交流电源（频率50Hz） B．8V直流电源
C．220V交流电源（频率50Hz） D．220V直流电源
(2)图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。实验数据如图乙所示，则小车的加速度 （（结果保留两位有效数字）。
(3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据作出图丙所示的a-F关系图线，图线不通过坐标原点O的原因是 （选填“平衡摩擦力过度”或“平衡摩擦力不足”），曲线上部弯曲的原因是 。
滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。
12．（8分）通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系，描绘如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析：
（1）电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则( )
A．R增大，增大 B．R减小，减小
C．R增大，不变 D．R减小，不变
（2）根据图像分析，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为 W。
（3）根据图像，推测该实验电路为( )
A． B．C． D
13．（12分）如图所示是一同学设计的烤烟车间的温度监控器，平台上表面有一个压力传感器（大小可忽略），开口向上、导热良好的气缸通过活塞密封了一定质量的气体，活塞固定在竖直轻杆上，轻杆上端固定在水平面上。当温度为时，活塞下表面距气缸底部上表面的距离为，平台上表面到气缸下表面的距离为，随着温度升高，气缸下移，气缸接触平台时，活塞未脱离气缸。已知气缸的质量为，活塞的横截面积为，大气压强，重力加速度为。
(1)求温度为时，封闭气体的压强；
(2)当压力传感器的示数为时，传感器就会报警，求传感器报警的最低环境温度。
14．（13分）1897年，汤姆逊利用电磁偏转的方法，测量了电子的荷质比。20世纪初，考夫曼用磁聚焦法也测量出粒子的荷质比，并且该实验还是狭义相对论基础实验之一。如图为磁聚焦法简化原理图。电子从电子枪K出发，初速度为零。虽然由于各种原因在Q处会出现散开一个角度，但可以认为经过加速电场MN的做功，所有电子均获得相同的轴向速度。如图方向的磁场作用下，电子将做螺旋运动，重新会聚在另一点。这种发散粒子束会聚到一点的现象与透镜将光束聚焦现象十分相似，因此叫磁聚焦。已知加速电压为U，磁感应强度为B，Q处角度为2θ，电子的轴向速度为，不计重力以及电子之间的相互作用，求：
（1）求电子的比荷k；
（2）求在磁场中相邻两个会聚点的距离。
15．（15分）如图甲所示，轻质弹簧竖直固定在水平面上，上端与木板A相连，物块B置于木板A上，F=60N的力竖直向下作用在B上使系统处于静止状态。撤去外力F后，B竖直上升至最高点P处时AB间压力恰好为零，上升高度h1=0.6m。现将小球C置于弹簧上端，用外力将弹簧压至与图甲相同状态，如图乙所示。随后撤去外力，当C球上升至高度h2的Q点时，C球恰好进入竖直向下运动的足够长竖直圆管内（圆管此时速度v=3m/s）。已知C球与圆管之间的滑动摩擦力f=5N，mA=2kg，mB=4kg，mC=1kg，h2=1.8m，圆管质量M=0.2kg。圆管全程处于竖直状态，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
(1)图甲中，当撤去力F时，A对B的支持力大小；
(2)图乙中，C球自释放到上升至最高点的过程中，系统因摩擦产生的内能ΔU内及C球距释放点N上升的最大高度H。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B【详解】A．α射线由带正电的氦核组成，电离能力最强；γ射线为光子，不带电，电离能力最弱，故A错误；
B．衰变过程中，质量亏损会以能量形式释放（如γ射线及衰变产物的动能），符合核反应的能量守恒，故B正确；
C．半衰期由原子核内部结构决定，与温度等外界条件无关，故C错误；
D．半衰期是统计规律，适用于大量原子核。10个原子核衰变时，实际剩余数量可能偏离5个（如可能全部衰变或部分剩余），故D错误。
故选B。
2．C【详解】A．和是凿子对木头的弹力，其大小等于在垂直两接触面方向上的分力大小，但和不是的两个分力，A错误；
BCD．将沿垂直两接触面分解，如图所示
分力大小分别等于和，则由数学知识可知一定大于和；
当时，
当时，
当时，
C正确，BD错误。故选C。
3．D【详解】A．根据x-t图像的斜率表示速度，乘客向上先加速，再匀速，最后减速，故A错误；
B．由图可知在时间内，v增大，该时间段内乘客加速上升，加速度方向向上，处于超重状态，故B错误；
C．在时间内，x-t图像的斜率保持不变，乘客的速度不变，乘客向上做匀速直线运动，处于平衡状态，故C错误；
D．在时间内，x-t图像的斜率变小，v减小，乘客向上做减速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故D正确。故选D。
4．C【详解】观察者看到车轮“不转动”，则在闪光周期内车轮转动的角度一定是的整数倍，即可能为。
故选C。
5．D【详解】A．由题图乙知，质点点时刻向轴负方向振动，根据同侧法知，该波沿轴负方向传播，故A错误；
B．由题图甲和乙可知，该波波长，不能能发生明显衍射现象，故B错误；
C．质点点在平衡位置上下振动，不会随波迁移，故C错误；
D．，则质点在内运动的路程故D正确；故选D。
6．A【详解】A．根据电场力做功与电势能变化的关系得
则图像的斜率表示粒子所受的电场力，在处图像的斜率为零，所以粒子在处受到的电场力为零，所以处的电场强度为零，A正确；
B．由于粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，则粒子动能和电势能的总和保持不变，由题图可看出，在处粒子的电势能最小，则粒子经过处时动能最大，B错误；
C．由题知段是直线，再根据题意分析可知，段粒子所受的电场力为恒力，且段粒子电势能增大，说明电场力做负功，则段粒子做匀减速直线运动，C错误；
D．由能量守恒定律可知，段电势能逐渐减小，动能逐渐增大，段电势能逐渐增大，动能逐渐减小，所以粒子的动能先增大后减小，D错误。故选A。
7．A【详解】要使悬线拉力为零，则圆环通电后受到的安培力方向向上，根据左手定则可以判断，电流方向应沿顺时针方向，根据力的平衡，通电前有：
通电后，根据力的平衡为：联立解得：故A正确．
8．BCD【详解】A．11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而静止卫星仍然绕地球运动，A错误；
B．7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而静止卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以静止卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，B正确；
C．在轨道I上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，C正确；
D．从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道Ⅰ上Q点的速度，D正确。
故选BCD。
9．BD【详解】AB．a、b两光在水中的入射角相同，但a光在空气中的折射角较小，由折射定律
可知，水对a光的折射率较小，又由
可知知a光在水中传播的速度较大，因此a光从O点运动到P点经过的时间较短，故B正确，A错误；
CD．θ是入射角的余角，逐渐增大θ时，水面上a、b两光都不会消失，逐渐减小θ时，水面上b光会最先消失，故D正确，C错误；故选BD。
10．AC【详解】A．因a、b两点同轴转动，则a点的角速度等于b点的角速度，根据
因， 可知a点的向心加速度大于b点的向心加速度，故A正确；
B．乙被加速拉起来，由动量定理
可知，绳对乙的拉力的冲量大于乙的动量的增加量，故B错误；
C．乙被加速拉起来， 由功能关系可知，绳对乙的拉力做的功等于乙的机械能的增加量，故C正确；
D．乙被加速拉起来， 由于绳对乙拉力做的功大于乙克服重力做的功，而时间相等，所以绳对乙拉力的平均功率大于乙克服重力做功的平均功率，故D错误。故选AC。
11．(1)C(2)0.51(3) 平衡摩擦力过度 钩码质量增大，不再满足钩码的质量远小于小车的质量
【详解】（1）电火花打点计时器使用的电源是220V（频率50Hz）交流电源。故选C。
（2）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，则相邻之间计数点的时间间隔为
根据逐差法
可得
（3）[1]图线不通过坐标原点，力为零时，加速度仍然存在，说明平衡摩擦力过度。
[2]曲线上部弯曲的原因是随着力的增大，即钩码质量的增大，不再满足钩码的质量远小于小车的质量。
12．[1]因为电阻图线的斜率为电阻的倒数，随着电阻两端的电压增大，可知斜率在不断增大，故随着电阻两端的电压增大，R减小，再根据电阻定律
可得也在减小，B选项正确。故选B。
[2]根据图像分析，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125V，根据公式
代入数据解得
该电阻的功率为0.225W。
[3]根据图像，当电阻两端的电压很小时，斜率几乎为零，电阻阻值很大，滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况，所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大，流过电阻的电流也在增大，电流表测流过电阻的电流，可推测该实验电路符合条件的只有C选项。故选C。
13．(1)(2)【详解】（1）温度为时，对气缸受力分析，可得
解得封闭气体的压强为
（2）设活塞刚好报警时，末状态封闭气体的压强为，此时封闭气体的体积为；对气缸受力分析，可得
由理想气体状态方程可得解得传感器报警的最低环境温度为
14．（1）；（2）
【详解】（1）电子经过加速电场加速，由动能定理可得解得
（2）电子进入磁场后，受洛伦兹力影响，在径向上做匀速圆周运动，则 ；
电子在磁场中运动周期为
轴上两个会聚点的距离为，则联立可得
15．(1)80N；(2)3.0375m
【详解】（1）初始时，系统处于静止状态，则
撤去外力后，对AB，有
对B物块，有
联立可得
（2）撤去外力后，AB到P处，有
撤去外力后，C球与弹簧机械能守恒，则联立解得
C球进入管中，对C球，有
对圆管，有
解得，
则圆管速度减为零的时间为
此时C球的速度大小为
此过程中二者相对位移为
之后圆管向上做匀加速直线运动，C球继续向上做匀减速直线运动，直到二者共速，则
代入数据解得，
此过程中二者相对位移为
联立可得
C球与圆管共速后一起做竖直上抛运动，有
所以系统因摩擦产生的内能为
C球距N点高度，有
答案第1页，共2页
