湖南师大附中2024—2025学年度高二第二学期期末考试
物理
时间：75分钟 满分：100分
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24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. 医学治疗中常用放射性核素In产生γ射线，而In是由半衰期相对较长的Sn衰变产生的。对于质量为m0的Sn，经过时间t后剩余Sn质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到Sn的半衰期为（ ）
A. 67.3 d B. 101.0 d C. 115.1 d D. 124.9 d
2. 如图所示，实线和虚线分别是沿着x轴正方向传播一列简谐横波在时刻和的波形图，已知波的周期，则下列关于该列波说法正确的是（ ）
A. 波长为5cm
B. 波速为5cm/s
C. 周期为4s
D. 时刻，质点M向下振动
3. 如图所示，网球发球机在距离墙L处将网球以不同的水平速度射出打到竖直墙上。已知墙上的O点与网球出射点等高，A、B分别为两个击中点。忽略空气阻力，网球可看作质点，且，保持水平速度不变，要使原来击中A点的网球能击中B点，则网球发球机应沿水平方向向左移动（ ）
A. B.
C D.
4. 如图1所示，同轴电缆是广泛应用于网络通讯、电视广播等领域的信号传输线，它由两个同心导体组成，内导体为铜制芯线，外导体为铝制网状编织层，两者间由绝缘材料隔开。图2为同轴电缆横截面内静电场的等势线与电场线的分布情况，相邻虚线同心圆间距相等，a、b、c、d四个点均在实线与虚线的交点上，下列说法正确的是（ ）
A 图2中虚线代表电场线
B. 铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用
C. a、b两点处的电场强度相同
D. a、d间的电势差为b、c间电势差的两倍
5. 木星一共有79颗卫星，其中最大的4颗是1610年由伽利略 伽利雷发现的，因此它们又被称为“伽利略卫星”，按照距离木星的距离依次是木卫一、木卫二、木卫三和木卫四，它们的轨道呈圆形，其轨道平面几乎都和木星的赤道面重合。其中木卫一、木卫二与木卫三的周期之比为。木卫三是太阳系中最大的卫星，其半径约为地球半径的，其质量约为地球质量的，其绕木星运动的轨道半径约为月球绕地球运动的轨道半径的3倍。木星质量约为地球质量的320倍。以下说法正确的是（ ）
A. 木卫一、木卫二、木卫三的轨道半径之比为
B. 木卫一、木卫二、木卫三的线速度大小之比为
C. 木卫三表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为
D. 木卫三绕木星运动的公转周期与月球绕地球的公转周期之比为
6. 质量均匀分布直导体棒放置于四分之一的光滑圆弧轨道上，其截面如图所示。导体棒中通有电流强度大小为I的电流，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向上。导体棒平衡时，导体棒与圆心的连线跟竖直方向的夹角为（），轨道与导体棒的弹力为。下列说法正确的是（ ）
A. 若仅将电流强度I缓慢增大，则θ逐渐减小
B. 若仅将电流强度I缓慢增大，则先增大再减小
C. 若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，则θ先增大再减小
D. 若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，则逐渐增大
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7. 不同波长的电磁波具有不同的特性，在生产生活中具有不同的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若a、b两光分别作为同一双缝干涉实验装置的光源，a光产生的条纹间距较大
B. 若a、b两光都是由氢原子能级跃迁产生的，产生a对应的能级差更大
C. 若a、b两光照射同一个光电管时都能发生光电效应，b光的遏止电压更大
D. 若a、b两光照射同一个狭缝，b光的衍射现象更明显
8. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈电路中为定值电阻，副线圈电路中R为滑动变阻器，灯泡，完全相同。当闭合开关、断开开关且输入端的电压为U时，两灯泡均正常发光；断开开关、闭合开关，电路输入端的电压为，调节滑动变阻器使其接入电路的阻值为R时两灯泡也均正常发光，则前、后两种情况下（ ）
A. 输入端的输入功率之比为
B. 输入端的电压之比为
C. 与R消耗功率之比为
D.
9. 如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面，质量的小球在轻弹簧正上方某处静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为重力势能零势能参考面，在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能EpG、弹簧的弹性势能EpN随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，已知在弹性限度内弹簧弹性势能与弹簧形变量满足：，x为弹簧的形变量，重力加速度。以下分析正确的是（ ）
A. 弹簧劲度系数
B. 小球在下落过程中克服阻力做的功为1J
C. 小球下落过程中，当时动能最大
D. 小球下落过程中的最大动能为1.44J
10. 如图所示，正方形导线框ABCD、abcd的电阻均为R，边长均为L，质量分别为2m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L。现将系统由静止释放，当导线框ABCD刚好全部进入磁场时，系统开始做匀速运动，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A. 两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力
B. 系统匀速运动的速度大小
C. 两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热
D. 导线框abcd的ab边通过磁场的时间
三、实验题（本题共16分，其中第11题8分，第12题8分）
11. 某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置，通过测量加速度，从而测量物块与木板之间的动摩擦因数。
（1）实验前，______（填“需要”或“不需要”）调整定滑轮的角度使细线与木板平行，______（填“需要”或“不需要”）将长木板左侧垫高来平衡摩擦力，如甲图所示，加速运动过程中，绳子中拉力______（填“大于”“等于”或“小于”）托盘和砝码的总重力。
（2）实验中获得的一条比较理想的纸带如图乙所示，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则此次实验物块运动的加速度大小______m/s2（结果保留2位有效数字）。
（3）为了测量物块和木板的动摩擦因数，该小组让木板水平放置，并用天平测出了物块的质量M，托盘和砝码的总质量为m。则物块与木板间的动摩擦因数为______（用a、m、M、g等字母表示）。
12. 在用伏安法测量一块电池的电动势E和内电阻r时，为消除系统误差，实验小组设计了图甲的电路进行实验。图中保护电阻的阻值为，R为滑动变阻器：
（1）闭合前，R的滑动触头应滑到______（选填“a端”或“b端”）。
（2）将掷到位置“1”，闭合后调节R的阻值，得到多组电压表和电流表的值U、I，绘制出的图线如图丙中的实线所示，图线的截距分别为、。之后，将掷到位置“2”，同样闭合后调节R的阻值，绘制的图线如图丙中的虚线所示，图线的截距分别为、。则可知该电源电动势的真实值为______，电源内阻的真实值为______。（用测得量和已知量的符号表示）
（3）进一步分析可知，电压表的内电阻为______。（用测得量和已知量的符号表示）
四、解答题（本题共40分，其中第13题10分，第14题14分，第15题16分）
13. 如图，一竖直放置、密闭导热良好的汽缸上端开口，汽缸内壁上有卡口a，下部有一个阀门K处于关闭状态。内部充有理想气体，汽缸内放有一密封的乒乓球，体积为（远小于汽缸体积），初始时乒乓球静止于汽缸底部。已知大气压强为，环境温度恒为，汽缸内气体密度为，不计活塞质量和厚度，横截面积为S，活塞与汽缸间的摩擦忽略不计，初始时活塞与卡口之间的作用力为，重力加速度大小为g。
（1）现用力缓慢向下推动活塞，当力达到时，乒乓球恰好能浮起，求乒乓球及其中气体的总质量；
（2）撤去推力F，并打开阀门K，缓慢向缸内充入压强为、温度为的同种理想气体，直到乒乓球恰好能浮起，求充入气体的质量与汽缸内原气体的质量之比。
14. 足够长的传送带固定在竖直平面内，半径，圆心角的圆弧轨道与平台平滑连接，平台与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，工件A从圆弧顶点无初速度下滑，在平台与B发生弹性碰撞，已知，，A、B可视为质点，A、B与传送带间的动摩擦因数恒定，在传送带上运动的过程中，B物块因摩擦生热，忽略轨道及平台的摩擦，，，。
（1）求A滑到圆弧最低点时受到的支持力；
（2）求A与B碰撞后各自的速度；
（3）求传送带的速度以及A物块在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量。
15. 离子注入是芯片制造的一道重要工序，图为某离子注入示意图，纸面内，一束质量kg、电荷量C的静止负离子（不计重力），经加速电场后，沿水平虚线PQ通过速度选择器，从y轴上Q（0，1m）点垂直y轴射入xOy坐标系，经磁场、电场偏转后射到x轴上，从而实现离子注入。速度选择器中，匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度T，匀强电场的方向沿y轴负方向，场强V/m。xOy坐标系内有一边界线AO，AOy区域有方向垂直纸面向里，磁感应强度为的匀强磁场，AOx区域有方向垂直纸面向外，磁感应强度为的匀强磁场，（大小未知），（结果均保留2位有效数字，其中在最终的结果取1.4）。
（1）求加速电场的电压U；
（2）要使离子能穿过磁场区域打到晶圆所在平面的x轴上，求磁感应强度的取值范围；
（3）若T，为了使粒子能够打在x轴上，可在AOx区域加上平行于y轴沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出），求的最小值。（不考虑离子在AOx区域和AOy区域内的反复运动）
湖南师大附中2024—2025学年度高二第二学期期末考试
物理
时间：75分钟 满分：100分
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24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题答案】
【答案】C
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】B
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】C
【6题答案】
【答案】C
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
【7题答案】
【答案】AC
【8题答案】
【答案】AD
【9题答案】
【答案】BD
【10题答案】
【答案】BD
三、实验题（本题共16分，其中第11题8分，第12题8分）
【11题答案】
【答案】（1） ①. 需要 ②. 不需要 ③. 小于
（2）2.0 （3）
【12题答案】
【答案】（1）a端 （2） ①. ②.
（3）
四、解答题（本题共40分，其中第13题10分，第14题14分，第15题16分）
【13题答案】
【答案】（1）
（2）
【14题答案】
【答案】（1）18N，方向竖直向上
（2）A的速度大小，方向向左；B的速度大小，方向向右
（3）见解析
【15题答案】
【答案】（1）V
（2）（0.30T，0.60T）
（3）V/m
