安徽省合肥市第一中学2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

合肥一中2024-2025学年度高二年级下学期期末联考 物理试题 (考试时间:75分钟 满分:100分) 注意事项： 1.答题前，务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。 2.答题时，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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.答题时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出，确认后再用 0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 4.考试结束，务必将答题卡和答题卷一并上交。 一、单选题 (共32分，每题4分) 1.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列叙述正确的是() A.牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点 B.开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础 C.法拉第在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系 D.普朗克提出的量子理论是受玻尔的原子能级模型的启发 2.如图所示，图甲为氢原子能级图，图乙为某放射性元素剩余质量m与原质量 mo的比值随时间t变化的图像，图丙为液体分子撞击水中微粒的微观图像，图丁为中子轰击铀235发生核裂变的示意图。下列说法正确的是 ()微粒 液体分子 (丙) (丁) A.图甲中，一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种光子 B.图乙中，由放射性元素剩余质量m与原质量m₀的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为67.3 天 C.图丙中，液体分子在做无规则的布朗运动 D.图丁中，核裂变反应前后 的比结合能小于 的比结合能 学科网（北京）股份有限公司 3.如图所示，竖直挡板有镂空字母 F，全反射棱镜的左侧面与挡板平行，一水平光束从挡板左侧入射，穿过棱镜后在其下方水平光屏 abcd上形成的图样是 ( ) 4.直升飞机、无人机行驶时不受地面道路限制，可用于搜寻、救援等任务。如图所示，质量为M的直升机通过质量不可忽略的软绳，打捞河中质量为m的物体，已知重力加速度大小为g。由于河水的水平流动带动物体使软绳偏离竖直方向，当直升机悬停在空中且软绳和物体均相对地面静止时，假设与物体相连的绳端切线与水平方向成θ角，此时 ( ) A.绳对物体的拉力一定为 B.河水对物体的作用力可能小于 mgcosθ C.河水对物体的作用力可能等于 mgcotθ D.空气对直升机的作用力一定等于(M+m)g 5.如图所示，面积为0.01m²的 200 匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴( 匀速转动，转动的角速度为200rad/s，匀强磁场的磁感应强度为0.1T。线圈通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两个相同的灯泡L₁和L₂，灯泡的电阻均为 5Ω。变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关S 断开时L₁正常发光，线圈及所有导线电阻不计，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。下列说法正确的是 ( ) A. 线圈中感应电动势为e =40sin200t (V) B.开关断开时，电流表的示数为 C.若开关S闭合，电流表示数保持不变 D.若开关S闭合，灯泡L₁亮度将变暗 学科网（北京）股份有限公司 6.将小球从斜面上的A 点以不同速度抛出，第一次水平抛出速度大小为v₁，第二次垂直斜面抛出速度大小为 运动过程中不计空气阻力，最终小球都落在斜面上的B点，运动轨迹如图所示。已知斜面倾角为 两次运动时间分别为 则 ( ) 7.物理学中，把描述刚体绕固定轴转动时惯性的大小叫做转动惯量。质点绕轴转动的转动惯量大小： 其中m为质点的质量，r为质点到转轴的距离。转动惯量由刚体自身的结构(转轴、质量、形状)决定，与外界因素无关，是刚体的固有性质。飞轮储能是一种利用高速旋转的飞轮来储存和释放能量的技术，飞轮能储存能量，是因为转动的物体具有动能。如图所示，将飞轮简化为圆盘，当我们需要计算圆盘的动能时，可以把圆盘微元分成很多小块，任取一小块都能根据 来计算其动能，再将所有小块的动能累加即可以求得飞轮转动的动能。下列说法正确的是 ( ) A.飞轮转动时的动能与其转动的角速度成正比 B.飞轮转动的动能与其质量分布是否均匀无关 C.保持角速度的大小不变，若飞轮改为绕其直径转动，则其动能变大 D.保持角速度的大小不变，若飞轮改为绕其直径转动，则其动能变小 8.一物体在力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高度为h，h<H。 (F₀、h、H已知，重力加速度为g)，下列说法正确的是 ( ) A.物体上升到h/2时加速度大于零 B.物体刚开始运动时和上升到最大高度时加速度相同 C.物体的加速度最大值为 D.物体的动能最大值为 二、多选题 (共10分，每题5 分) 9.如图所示，水平地面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，导轨电阻不计。两根质量均为m，电阻均为r的金属棒a、b垂直静止放置在导轨上，两金属棒间初始距离为d。空间存在垂直导轨平面，方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。给金属棒a一个沿导轨方向的初速度v₀，a、b始终未相遇，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。下列说法正确的是 ( ) A.金属棒a、b最终会停下来 B.最终两金属棒的距离为 C.全过程金属棒a产生的焦耳热为 D.全过程通过金属棒b的电荷量为 学科网（北京）股份有限公司 10.如图甲所示，长木板处于光滑的水平面上，右端紧靠墙壁，墙壁左侧 处放有 一物块P，P的质量是木板质量的2倍，t=0时，一小铁块质量为1kg从左端以某一速度滑上长木板，( 时铁块与墙壁碰撞，碰撞后铁块速度随时间变化关系如图乙所示.不计所有碰撞的机械能损失，重力加速度. ，则以下描述正确的是 ( ) A.小铁块与木板间的摩擦因数为0.3 B. 木板长为 14m C.小铁块与 P 可能发生两次碰撞 D.小铁块离墙壁的最远距离为 三、实验题 (共18分。每空2分) 11.某小组利用图甲所示的气垫导轨实验装置探究“物体受力一定时加速度与物体质量的关系”。已知滑块(包括拉力传感器、遮光条)的质量。请回答下列问题： (1)不挂托盘，开启气源，反复调节导轨下方的螺丝，直至推动滑块后，遮光条通过光电门1的挡光时间 (选填“大于” “等于”或“小于”)通过光电门2的挡光时间。 (2)挂上托盘，调节定滑轮的高度，使导轨上方细线与导轨平行。移动滑块，让遮光条从光电门1 的右侧恰好不遮光的位置由静止释放，滑块向左滑动，拉力传感器的示数为 0.42N，记录遮光条从光电门1运动到光电门2的时间， (选填“需要”或“不需要”)满足托盘及砝码的总质量远小于滑块的质量。 (3)在滑块上添加已知质量的钩码，在托盘中应适当 (选填“增大”或“减小”)砝码质量，重新让遮光条从光电门1的右侧恰好不遮光的位置由静止释放，运动过程中拉力传感器的示数应保持为 N，记录遮光条从光电门1运动到光电门2的时间。 (4)保持光电门Ⅰ到光电门2的距离L不变，多次实验，可获得多组遮光条从光电门Ⅰ运动到光电门 2 的时间t、滑块及钩码的总质量 M的数据，作出 图像如图乙所示，根据图乙可以得出结论：物体受力一定时，加速度与物体质量成反比 。还可以求出两个光电门之间的距离 L= m。 学科网（北京）股份有限公司 12.用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值. 已知电池的电动势约为6V，电池内阻和待测电阻阻值均约为10Ω。可选用的实验器材有： 电流表 A (量程0~100mA) ; 电压表 V (量程0~6V) ; 滑动变阻器 (阻值0~10Ω); 滑动变阻器 (阻值0~400Ω); 开关S一个，导线若干。 实验过程如下： I.设计如图所示的电路图。 Ⅱ.正确连接电路，将R的阻值调到最大， 接a，闭合开关 逐渐调小R的阻值，测出多组U和I的值并记录，断开开关 以U为纵轴，I为横轴，得到一条U-I图线。 Ⅲ. S₂接b，其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤，得到另一条U——I图线。 回答下列问题。 (1)滑动变阻器应选用 (选填“ (2)根据U-I图线，得电源内阻. (结果均保留一位小数) (3)若电表不能视为理想电表，则电源内阻r的测量值 (选填“偏大”、 “偏小”)。 四、解答题(共40分。13题10分、14题12分、15题18分) 13.中国是茶叶的原产地，不同区域形成了各具特色的茶类，其中绿茶是人们喜爱的茶类之一。如图所示，是人们饮用绿茶的器具，在圆柱形茶杯中装入热力学温度为T的热水，用杯盖将茶杯杯口封闭，待冷却至环境温度后，手提杯盖恰好可以将整个茶杯提起。已知茶杯与水总质量为m，大气压强为 茶杯底面与杯盖面积均为S，重力加速度为g，杯盖与茶杯杯口之间密封完好，不漏气，杯内封闭气体可视为理想气体，求周围环境的温度T₀. 高二 物理 第5页 (共6页 ) 学科网（北京）股份有限公司 14.如图所示，质量. 的长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右做匀加速直线运动，质量 的木块A 贴在铁箱后壁上与铁箱保持相对静止，质量 的小球B 通过细绳与铁箱上侧连接，细绳与竖直方向的夹角( 。已知铁箱与水平面间的动摩擦因数 重力加速度 求： (1)铁箱加速度的大小； (2)木块受到铁箱的作用力大小和方向； (3)水平拉力F的大小。 15.磁聚焦法是测量电子比荷的常用方法。如图所示，电子连续不断地从热阴极K无初速度地逸出，在阳极A上有个小孔，当施加电压 时，电子通过小孔进入两极板，极板长为 L，上下两板距离为d。两极板上施加不大的交变电压 使得电子在两极板间发生不同程度的偏转，设电子能全部通过极板，且时间极短，而后电子进入水平向右的匀强磁场 当电子打到屏幕N上会出现一条直线亮斑，两极板与屏幕N的中心O之间的距离为z，电子的电量为e，质量为m。求： (1)电子射出两极板时距离中心轴的最大位移. ，竖直方向的最大速度 (2)当z取值逐渐增加时亮斑的长度在变化，亮斑的最大长度 (3) 取 磁场B大小从 开始取不同的值时，发现屏幕上亮斑长度也会变化，亮斑端点的坐标(x，y)与磁场B的关系。 学科网（北京）股份有限公司 $$