精品解析：湖南省长沙市长沙大学附属中学2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

高二期末物理试卷 一、单选题 1. 贵阳地铁某列车，以36km/h的速度行驶，快进站时司机刹车使列车做匀减速运动直至停住，加速度大小为，那么从刹车开始经30s列车通过的位移大小是（ ） A. 75m B. 100m C. 525m D. 300m 2. 如图所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图为质点以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是（    ） A. 该波正在向轴负方向传播，波速为 B. 经过后，质点经过的路程为，且速度最大，加速度最小 C. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为3m的障碍物，不能发生衍射现象 D. 若波源向轴负方向运动，在处放一接收器，接收器接收到的波源频率可能为 3. 如图示，已知mA=2mB=3mC，它们距轴的关系是RA=RC=RB，三物体与转盘表面的动摩擦因数相同，当转盘的转速逐渐增加时（　　） A. 物体A先滑动 B. 物体B先滑动 C. 物体C先滑动 D. B与C同时开始滑动 4. 在处理核电站的废水中，一个关键步骤是对水中的放射性同位素进行监测与净化。若某核废水中含有放射性同位素铯137，其半衰期约为30年。假设当前废水池中铯137含量占有一定比例，则该废水中的铯137含量减为当前含量的1/8需要的时间大约为（　　） A. 30年 B. 60年 C. 90年 D. 120年 5. 如图甲所示，质量为0.4kg的物块在水平力F的作用下由静止释放，物块与足够高的竖直墙面间的动摩擦因数为0.4，力F随时间t变化的关系图像如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ） A. 物块受到的摩擦力的最大值大于4N B. 后物块受静摩擦力 C 时物块离出发点最远 D. 物块对墙壁的压力大于F 6. 如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ） A. B. C D. 7. 某次抗洪抢险时，抢险队员需要渡过一条宽度的河流。已知当时的河水速度，而抢险队员的机动船相对静水的速度，则下列说法中错误的是（　　） A. 机动船过河的最短时间为 B. 机动船过河的时间最短时，船头指向垂直河岸 C. 机动船过河的最短航程为 D. 机动船过河运行的距离最短时，船头指向与上游河岸的夹角为 二、多选题 8. 在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆台形状（如图所示）。已知此光纤长度为，圆台对应底角为，折射率为，真空中光速为。现光从下方垂直射入下台面，则（　　） A. 光从真空射入光纤，光的频率不变 B. 光通过此光纤到达小截面最短时间为 C. 从上方截面射出的光束一定是平行光 D. 若满足，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出 9. 用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中。如图所示，已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则关于ac绳和bc绳中拉力Tac、Tbc大小正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 有一质点从坐标原点由静止开始沿x轴运动，其v-t图如图，则（　　） A. t=0.5s时速度改变了方向 B. t=1.0s时速度改变了方向 C. t=1.0s时加速度改变了方向 D. t=1.0s时质点离坐标原点最远 11. 如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动。三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。三个物体与O点共线且，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。若圆盘从静止开始转动，角速度缓慢地增大，取重力加速度大小，则对于这个过程，下列说法正确的是（　　） A. 物体A、B同时达到最大静摩擦力 B. 物体C受到的静摩擦力先增大后不变 C. 当时整体会发生滑动 D. 当时，在增大的过程中B、C间的拉力不断增大 三、实验探究题 12. 某实验小组采用如图甲所示装置测量物块与水平木板间的动摩擦因数，实验步骤如下： （1）轻质弹簧一端固定，另一端栓接小物块，点为弹簧在原长时物块的位置。先将装置竖直放置，小物块平衡时，位于点，如图乙所示。 （2）再将装置水平放置，并将小物块从点由静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达点，如图甲所示。用刻度尺测得、两点到点的距离分别为、，且，用天平称得小物块质量为。已知重力加速度为，则弹簧的劲度系数__________；若弹簧弹性势能表达式为（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量），则物块与水平木板间的动摩擦因数为____________。（以上两空均用题中已知物理量的字母表示） （3）若小物块质量测量数值比真实值偏小，则测得动摩擦因数与真实值相比__________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 13. 某实验小组要测量电源的电动势和内电阻，实验室提供的实验器材如下： A．被测干电池一节，电动势约1.5V，内电阻约2.5Ω B．定值电阻（阻值为20Ω） C．电压表V（量程1V，内电阻为980Ω） D．电阻箱R（0~9999.9Ω） E．电键S、导线若干 实验电路如图所示： （1）实验过程中，电阻箱电阻R的最小值为________Ω。 （2）根据闭合电路欧姆定律，实验过程中，电压表读数为U、与电阻箱电阻R的关系为________。（请用相应的字母和数字表示） （3）闭合开关S后，多次调整电阻箱R的值，记录对应的电压表读数U，然后利用图像法数据：以R为横坐标、以为纵坐标，根据实验中得到的多组R、U数据，在坐标系中描点、连线如图，该图线的斜率，纵轴截距，则被测电池电动势________V，被测电池内阻________Ω。（计算结果均保留三位有效数字） 四、计算题 14. 某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成两部分，质量分别为和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）该物体抛出时的初速度大小； （2）炸裂后瞬间B的速度大小； （3）落地点之间的距离d。 15. 今年1月21日，北风呼啸，寒潮带着鹅毛大雪来到了昭阳，让大山包国家级自然保护区呈现出银装素裹、鹤舞雪原的美景，许多游客去到山上游玩滑雪。如图所示，某次游客滑雪的滑道由倾斜的山坡AB和一段水平滑道BC组成，斜坡AB与水平滑道BC平滑连接。设人与装备的总质量为，滑雪者从静止开始沿斜坡匀加速直线滑下距离时恰好下滑到B点，用时为；然后在水平滑道BC上继续匀减速直线滑行一段距离才停下。求， （1）滑雪者在斜坡上的加速度a的大小； （2）滑雪者在整个过程中的最大速度的大小； （3）滑雪者的滑雪板与水平滑道间的动摩擦因数。 16. 同位素分析仪如图（a）所示，感光胶片在x轴垂直纸面放置，取O为坐标原点，y轴垂直纸面向内。离子从离子源飘出，经加速电压U加速后沿直线进入磁感应强度为B匀强磁场，经磁场偏转半个周期后离子打在放在OC的胶片上，使胶片曝光。两种离子的电荷量均为q，质量分别为m和。离子均匀进入加速电场的速度不计，加速电压为U。不考虑相对论效应及离子间的相互作用，不考虑电场变化产生的磁场。 （1）两种离子在胶片上感光位置的距离； （2）若磁场的磁感应强度在范围内变化，能使两种离子在胶片上的痕迹能分开，求的最大值； （3）若在磁场区域加一个向内匀强电场E，磁感应强度仍为B，离子源包含各种比荷的离子，这些离子在胶片上痕迹的曲线方程； （4）对质量m、电量q的离子，加上图（b）和图（c）的电压和电场，离子在电场及磁场中运动的时间远小于电压的变化周期，求胶片上感光区域的面积，并判断感光区域内离子是否均匀打在上面。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二期末物理试卷 一、单选题 1. 贵阳地铁某列车，以36km/h的速度行驶，快进站时司机刹车使列车做匀减速运动直至停住，加速度大小为，那么从刹车开始经30s列车通过的位移大小是（ ） A. 75m B. 100m C. 525m D. 300m 【答案】B 【解析】 【详解】列车做匀减速运动的初速度大小为 列车刹车到停下所用时间为 从刹车开始经30s列车通过的位移大小为 故选B 2. 如图所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图为质点以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是（    ） A. 该波正在向轴负方向传播，波速为 B. 经过后，质点经过的路程为，且速度最大，加速度最小 C. 若该波在传播过程中遇到一个尺寸为3m的障碍物，不能发生衍射现象 D. 若波源向轴负方向运动，在处放一接收器，接收器接收到的波源频率可能为 【答案】B 【解析】 【详解】A．在图b中，时刻质点P正向上振动，在图a中，根据波形平移法可知，波正在向轴正方向传播。该波的波长和周期分别为 ， 所以波速 故A错误； B．根据题意可知 所以经过后，质点经历的路程为7个振幅大小 到达平衡位置，速度最大，加速度最小，故B正确； C．该波的波长为4m，若该波在传播过程中遇到一个尺寸为3m的障碍物，波长与障碍物尺寸差不多，能发生衍射现象，故C错误； D．该波的频率为 若波源向轴负方向运动，波源与接收器间的距离增大，单位时间内接收器接收到的波数减小，所以在处的接收器接收到的波源频率减小，小于，故D错误。 故选B。 3. 如图示，已知mA=2mB=3mC，它们距轴的关系是RA=RC=RB，三物体与转盘表面的动摩擦因数相同，当转盘的转速逐渐增加时（　　） A. 物体A先滑动 B. 物体B先滑动 C. 物体C先滑动 D. B与C同时开始滑动 【答案】B 【解析】 【详解】当静摩擦力达到最大静摩擦力时，角速度达到最大值，根据 μmg=mrω2 解得 B的半径最大，所以B的临界角速度最小，物体B先滑动。故B正确，ACD错误。 故选B。 4. 在处理核电站的废水中，一个关键步骤是对水中的放射性同位素进行监测与净化。若某核废水中含有放射性同位素铯137，其半衰期约为30年。假设当前废水池中铯137含量占有一定比例，则该废水中的铯137含量减为当前含量的1/8需要的时间大约为（　　） A. 30年 B. 60年 C. 90年 D. 120年 【答案】C 【解析】 【详解】根据 可知 解得 年 故选C。 5. 如图甲所示，质量为0.4kg的物块在水平力F的作用下由静止释放，物块与足够高的竖直墙面间的动摩擦因数为0.4，力F随时间t变化的关系图像如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ） A. 物块受到的摩擦力的最大值大于4N B. 后物块受静摩擦力 C. 时物块离出发点最远 D. 物块对墙壁的压力大于F 【答案】A 【解析】 【详解】A．开始时力F较小，则摩擦力较小，物块向下做加速运动，随着F增大，物块的加速度减小，当加速度减到零时速度最大，此时 然后摩擦力将大于重力，物块做加速度增加的减速运动直到停止，可知物块受到的摩擦力的最大值大于4N，选项A正确； BC．根据牛顿第二定律可知 其中 可得 a=10-5t(m/s2) 则当a=0时t=2s，此时物块的速度最大，后物块做减速运动，仍受滑动摩擦力，且此时离出发点还不是最远，选项BC错误； D．由水平方向受力平衡可知，墙壁对物块的支持力为F，则物块对墙壁的压力等于F，选项D错误。 故选A。 6. 如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而A图象中的加速度逐渐增大．故A错误．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g．故B正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开 【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，即比较安培力与重力的大小关系，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析． 7. 某次抗洪抢险时，抢险队员需要渡过一条宽度的河流。已知当时的河水速度，而抢险队员的机动船相对静水的速度，则下列说法中错误的是（　　） A. 机动船过河的最短时间为 B. 机动船过河的时间最短时，船头指向垂直河岸 C. 机动船过河的最短航程为 D. 机动船过河运行的距离最短时，船头指向与上游河岸的夹角为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．如甲图船头正对河对岸航行时，渡河时间最短，最短时间 AB正确，不符合题意； C．因为船速大于水流速度，则渡河最短航程为 Smin=d=100m 选项C正确，不符合题意； D．如乙图所示，船以最短航程渡河时，船头指向与上游河岸的夹角为 所以 =60º 选项D错误，符合题意。 故选D。 二、多选题 8. 在光纤制造过程中，由于拉伸速度不均匀，会使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体，而呈现圆台形状（如图所示）。已知此光纤长度为，圆台对应底角为，折射率为，真空中光速为。现光从下方垂直射入下台面，则（　　） A. 光从真空射入光纤，光的频率不变 B. 光通过此光纤到达小截面的最短时间为 C. 从上方截面射出的光束一定是平行光 D. 若满足，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．光的频率由光源决定，与介质无关，所以光从真空射入光纤，光的频率不变，故A正确； B．光通过此光纤到达小截面的最短距离为，光在光纤中的传播速度 则光通过此光纤到达小截面的最短时间为 故B错误； C．通过光纤侧面反射后再从上方截面射出的光束与垂直射出，上方截面的光束不平行，故C错误； D．设临界角为，则 光第一次到达光纤侧面的入射角等于，当，即时，发生全反射，光不会从光纤侧面射出，故D正确。 故选AD。 9. 用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中。如图所示，已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则关于ac绳和bc绳中拉力Tac、Tbc大小正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】根据力的平衡条件有 解得 故AD正确，BC错误。 故选AD。 10. 有一质点从坐标原点由静止开始沿x轴运动，其v-t图如图，则（　　） A. t=0.5s时速度改变了方向 B t=1.0s时速度改变了方向 C. t=1.0s时加速度改变了方向 D. t=1.0s时质点离坐标原点最远 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．图中，速度的正负表示物体运动的方向，由图可知，时速度方向没有改变，时速度改变了方向。故A错误；B正确； C．图中，图线的斜率表示质点的加速度，时图线的斜率没有变化，所以加速度方向没有改变。故C错误； D．图中，图线与坐标轴所围面积表示质点的位移，由图可知，时质点离坐标原点最远。故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动。三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。三个物体与O点共线且，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。若圆盘从静止开始转动，角速度缓慢地增大，取重力加速度大小，则对于这个过程，下列说法正确的是（　　） A. 物体A、B同时达到最大静摩擦力 B. 物体C受到的静摩擦力先增大后不变 C. 当时整体会发生滑动 D. 当时，在增大的过程中B、C间的拉力不断增大 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．当圆盘转速增大时，由静摩擦力提供向心力。三个物体的角速度相等，由可知，因为C的半径最大，质量最大，故C所需要的向心力增加最快，最先达到最大静摩擦力，此时对C有 计算得出 当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后，BC间绳子开始提供拉力，B的摩擦力增大，达最大静摩擦力后，AB之间绳子开始有力的作用，随着角速度增大，A的摩擦力将减小到零然后反向增大，当A的摩擦力也达到最大，且BC的拉力大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动，此时A与B还受到绳的拉力，对C可得 对AB整体可得 计算得出 当时整体会发生滑动，选项A错误，BC正确； D．在时，B、C间的拉力为零，当时，在增大的过程中B、C间的拉力逐渐增大，选项D错误。 故选BC。 三、实验探究题 12. 某实验小组采用如图甲所示装置测量物块与水平木板间的动摩擦因数，实验步骤如下： （1）轻质弹簧一端固定，另一端栓接小物块，点为弹簧在原长时物块的位置。先将装置竖直放置，小物块平衡时，位于点，如图乙所示。 （2）再将装置水平放置，并将小物块从点由静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达点，如图甲所示。用刻度尺测得、两点到点的距离分别为、，且，用天平称得小物块质量为。已知重力加速度为，则弹簧的劲度系数__________；若弹簧弹性势能表达式为（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量），则物块与水平木板间的动摩擦因数为____________。（以上两空均用题中已知物理量的字母表示） （3）若小物块质量测量数值比真实值偏小，则测得动摩擦因数与真实值相比__________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】 ①. ②. ③. 相等 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]小物块平衡时，恰好位于点 解得 [2]由能量守恒 解得 （2）[3]表达式与无关，所以测得动摩擦因数与真实值相等。 13. 某实验小组要测量电源的电动势和内电阻，实验室提供的实验器材如下： A．被测干电池一节，电动势约1.5V，内电阻约2.5Ω B．定值电阻（阻值为20Ω） C．电压表V（量程1V，内电阻为980Ω） D．电阻箱R（0~9999.9Ω） E．电键S、导线若干 实验电路如图所示： （1）实验过程中，电阻箱电阻R的最小值为________Ω。 （2）根据闭合电路欧姆定律，实验过程中，电压表读数为U、与电阻箱电阻R的关系为________。（请用相应的字母和数字表示） （3）闭合开关S后，多次调整电阻箱R的值，记录对应的电压表读数U，然后利用图像法数据：以R为横坐标、以为纵坐标，根据实验中得到的多组R、U数据，在坐标系中描点、连线如图，该图线的斜率，纵轴截距，则被测电池电动势________V，被测电池内阻________Ω。（计算结果均保留三位有效数字） 【答案】 ①. 7.3 ②. ③. 1.43 ④. 2.80 【解析】 【详解】（1）[1]电压表量程是1V，定值电阻阻值为20Ω，则流经的电流最大值是 电路总电流为 电阻箱电阻R的最小值是 （2）[2]由闭合电路欧姆定律可得 又有 联立解得 （3）[3]由图像的斜率 解得 [4]纵轴截距 解得 四、计算题 14. 某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成两部分，质量分别为和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）该物体抛出时的初速度大小； （2）炸裂后瞬间B的速度大小； （3）落地点之间的距离d。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物体竖直上抛至最高点时速度为0，由运动学公式 可得 【小问2详解】 爆炸瞬间水平方向动量守恒，爆炸前总动量为0。A速度为v，设B速度为vB，由动量守恒定律得 解得 即大小为2v 【小问3详解】 根据竖直上抛运动的对称性可知下落时间与上升时间相等为t，则A的水平位移 B的水平位移 所以落地点A、B之间的距离 15. 今年1月21日，北风呼啸，寒潮带着鹅毛大雪来到了昭阳，让大山包国家级自然保护区呈现出银装素裹、鹤舞雪原的美景，许多游客去到山上游玩滑雪。如图所示，某次游客滑雪的滑道由倾斜的山坡AB和一段水平滑道BC组成，斜坡AB与水平滑道BC平滑连接。设人与装备的总质量为，滑雪者从静止开始沿斜坡匀加速直线滑下距离时恰好下滑到B点，用时为；然后在水平滑道BC上继续匀减速直线滑行一段距离才停下。求， （1）滑雪者在斜坡上的加速度a的大小； （2）滑雪者在整个过程中的最大速度的大小； （3）滑雪者的滑雪板与水平滑道间的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）滑雪者在斜面上做匀加速直线运动，有 代入数据，解得 （2）根据速度时间关系 到达斜滑道与水平滑道的交界处B点的速度 （3）在水平滑道上做匀减速直线运动，有 滑雪者在水平滑道上受到摩擦力作用，所以加速度为 解得 16. 同位素分析仪如图（a）所示，感光胶片在x轴垂直纸面放置，取O为坐标原点，y轴垂直纸面向内。离子从离子源飘出，经加速电压U加速后沿直线进入磁感应强度为B的匀强磁场，经磁场偏转半个周期后离子打在放在OC的胶片上，使胶片曝光。两种离子的电荷量均为q，质量分别为m和。离子均匀进入加速电场的速度不计，加速电压为U。不考虑相对论效应及离子间的相互作用，不考虑电场变化产生的磁场。 （1）两种离子在胶片上感光位置距离； （2）若磁场的磁感应强度在范围内变化，能使两种离子在胶片上的痕迹能分开，求的最大值； （3）若在磁场区域加一个向内的匀强电场E，磁感应强度仍为B，离子源包含各种比荷的离子，这些离子在胶片上痕迹的曲线方程； （4）对质量m、电量q的离子，加上图（b）和图（c）的电压和电场，离子在电场及磁场中运动的时间远小于电压的变化周期，求胶片上感光区域的面积，并判断感光区域内离子是否均匀打在上面。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4），离子沿方向不均匀分布，右侧密左侧疏 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中加速有 根据洛伦兹力提供向心力 离子运动的半径为 两种离子在胶片上感光位置的距离为 （2）质量为的离子的最大半径为 质量为离子的最小半径为 当时两种离子能分离，即 解得 （3）沿电场方向有 粒子在磁场中运动的时间为 可得 又 代入上式得 （4）在方向扫面周期很短，在方向扫描周期较长，所以可以认为感光区域由密集的沿方向的扫描线构成的矩形，则 面积 由知，与关系非线性，所以离子沿方向不均匀分布，右侧密左侧疏。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$