江西省南昌市第二中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

2024-2025学年江西省南昌二中高二（下）期末物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.如图所示为电子穿过金属箔片后形成的图样，此现象说明电子具有(    ) A. 能量 B. 动量 C. 波动性 D. 粒子性 2.独轮小推车是古代运输粮食等物品的重要工具，如图所示，车轮外半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动。当轮上最高处的一个点，第一次运动到与地面接触时，该点位移大小为(    ) A. B. 2R C. D. 3.如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50Hz的频率监视前方的交通状况．当车速、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞．在上述条件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度取之间的某一值，则“全力自动刹车”的最长时间为(    ) A. B. C. D. 4.港珠澳大桥上的四段长度均为110m的等跨钢箱连续梁桥如图所示，汽车从a处开始做匀减速直线运动，恰好行驶到e处停下。汽车通过ab段所用的时间为，汽车通过de段所用的时间为，则满足(    ) A. B. C. D. 5.我国深空探测器采用钚核电池作为长效能源。其衰变方程为。利用衰变释放的波长为的射线，照射探测器表面涂覆的新型钙钛矿材料逸出功为引发光电效应为设备供电。已知普朗克常量为h，光速为c。下列说法中正确的是 A. 衰变方程中的X为正电子 B. 探测器在宇宙空间航行时钚的半衰期将会变长 C. 的比结合能比的比结合能小 D. 射线照射钙钛矿材料逸出光电子的最大初动能 6.某一兴趣小组用频闪摄影的方法研究自由落体运动，实验中把高中物理课本竖直放置，将一只小钢球从与书上边沿等高处静止释放，忽略空气阻力，结合实际，频闪频率约为(    ) A. 9Hz B. 12Hz C. 20Hz D. 28Hz 7.随着科技的进步，机器狗的应用越来越普及，机器狗四次取送货物做直线运动的图像如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 第一次运动速度变化用时30s B. 第二次运动做匀加速运动，且加速度为 C. 第三次运动，运动位移为所用的时间为 D. 第四次运动加速度大小为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8.家里的书桌离墙太近，某同学想将书桌向外移动一点，但她力气太小，推不动。于是，她找来两块相同的木块，搭成一个人字形架，然后往中央一站，书桌真的移动了。下列说法中正确的是(    ) A. 这是因为在人字形架的夹角很大的情况下，该同学的重力沿木块方向的分力很大 B. 这是因为在人字形架的夹角很大的情况下，该同学的重力沿木块方向的分力很小 C. 人字形架的夹角越大，越容易推动书桌 D. 人字形架的夹角越大，越难推动书桌 9.如图所示，能级间的跃迁产生不连续的谱线，从不同能级跃迁到某一特定能级就形成一个线系，比如：巴耳末系就是氢原子从n，4，5…能级跃迁到n的能级时辐射出的光谱，其波长遵循以下规律：，下列说法正确的是(    ) A. 公式中n只能取整数值，故氢光谐是线状谱 B. 氢原子从n能级跃迁到n能级，该氢原子放出光子，其核外电子的动能增大 C. 氢原子从n能级跃迁到n能级时辐射出的光子，在巴耳末系中波长最短 D. 用能量为的光子去照射一群处于基态的氢原子，受照射后，氢原子能跃迁到n的能级 10.2023年4月17日，AITO问界M5华为高阶智能驾驶版首发，可以实现无人驾驶。如图所示，车道宽为，长为12m的货车以的速度匀速直线行驶，距离斑马线20m时，一自行车以的速度匀速直线行驶，恰好垂直越过货车右侧车道分界线，此时无人驾驶轿车车头恰好和货车车尾齐平，轿车以速度匀速直线行驶，轿车紧急制动的加速度大小。当货车在侧面遮挡轿车雷达波时，自行车需完全越过货车左侧分界线，轿车雷达才能准确探测到前方自行车。则下列判断正确的是(    ) A. 货车不减速也不会与自行车相撞 B. 轿车不减速也不会与自行车相撞 C. 轿车探测到自行车立即制动不会与自行车相撞 D. 轿车探测到自行车立即制动会与自行车相撞 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11.某实验小组的同学利用如下所示的实验研究光的波粒二象性。 利用甲图所示的电路研究阴极K的遏止电压与照射光频率的关系。若实验测得钠的遏止电压与照射光频率v的关系图像如图乙所示，已知钠的极限频率为，钙的极限频率为，则下列说法中正确的是______。 A.需将单刀双掷开关S置于a端 B.需将单刀双掷开关S置于b端 C.钙的遏止电压与照射光的频率的关系图线应该是① D.钙的遏止电压与照射光的频率的关系图线应该是② 从图乙中可以看出两种金属中的______填写“钠”或者“钙”更容易发生光电效应。已知普朗克常量，电子的电荷量，那么该实验所用光电管的K极材料钙的逸出功为______ eV。结果保留两位有效数字 12.某同学用图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度，先接通电源后释放纸带，在纸带上打出一系列的点如图乙所示，图中A、B、C、D、E、F是纸带上打出的连续的点，测出B、C、D、E、F这几点到A点的距离并标在纸带上，打点计时器的打点周期为T。 电火花打点计时器所用电源为______选填“交流电源”或“直流电源”。 打下点D时，重物的速度______。用题中所给字母表示 若分别计算出纸带上B、C、D、E各点对应的速度，并在坐标系中画出的关系图线，如图丙所示，则重力加速度______。计算结果保留3位有效数字 查阅资料后发现，实验测出的重力加速度值小于当地的实际值，可能的原因是______填正确答案标号。 A.重物下落过程受到空气阻力作用 B.纸带与限位孔间存在摩擦力 C.电源实际频率小于50Hz D.实验中先释放纸带，后接通打点计时器电源 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13.在如图所示的匀强磁场中，一个静止的氡原子核发生了一次衰变。向上放射出的粒子在与磁场垂直的平面内做圆周运动。 若新核的元素符号用Y表示，写出该衰变的核反应方程。 图给出了衰变后粒子在磁场中的运动轨迹，请计算粒子与新核的轨道半径之比，并在图中画出新核运动轨迹的示意图。 14.备受广州市民关注的自动驾驶巴士正式在生物岛进入试运营。自动驾驶巴士车长，配有多个安全设备，包括雷达、摄像头和传感器等。 自动驾驶巴士车头安装有激光雷达，感知范围为225m。若自动驾驶巴士在某路段刹车时的加速度为，为不撞上前方静止的障碍物，巴士在该路段行驶时的最大速度是多少？ 若有一长为6m的货车在平直路面上以的速度匀速行驶，发现前方相邻车道一自动驾驶巴士正以的速度同向匀速行驶。当相距即货车车头与巴士车尾的距离时，货车以的加速度做匀加速直线运动，经历8秒后恰好完成超车。求。 在问题中，求货车在超车过程中与巴士的最大车距即货车车头与巴士车尾的距离。 15.如图所示，质量为的物体放在倾角为的斜面上，与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，M用平行于斜面的轻绳绕过光滑的定滑轮与不计质量的吊盘连接，吊盘架足够高，两个劲度系数均为的轻弹簧和两个质量都是m的物体栓接，此时M刚好不上滑，取。问： 的质量是多大； 现将上面的m物体缓慢向上提，当M刚要开始下滑时，绳子拉力为多少； 此时上面的m物体缓慢向上提起的高度是多少。 答案和解析 1.【答案】C  【解析】解：电子穿过金属箔片后形成的图样是明暗相间的衍射图样，而衍射是波特有的现象，所以此现象说明电子具有波动性。 故C正确，ABD错误。 故选：C。 由于观察到的是衍射图样，而衍射是波的特性，所以可以说明电子具有波动性。 本题的解题关键在于对电子穿过金属箔片后形成的图样进行分析，并结合波和粒子的特性来判断电子所具有的性质。 2.【答案】D  【解析】解：由题意可知该点竖直方向的位移，水平方向位移，根据平行四边形定则得，故ABC错误，D正确。 故选：D。 分别求出该点水平方向的位移及竖直方向的位移，再根据矢量的合成法则平行四边形进行求解即可。 本题主要考查矢量的合成法则，解题关键是知道该点的位移方向，分别求出水平及竖直方向的位移，再根据平行四边形定则求出位移的大小。 3.【答案】C  【解析】解：刹车时的加速度最小时，刹车时间最长，故 故选：C。 当汽车刹车时，加速度最小时，刹车时间最长，根据速度时间公式即可判断 本题主要考查了速度时间公式，明确刹车时间最长的条件即为加速度最小即可 4.【答案】C  【解析】解：汽车做匀减速直线运动到速度为零，其逆过程是初速度为零的匀加速直线运动， 初速度为零的匀加速直线运动通过相邻相等位移的时间之比为：1：：：：…… 则，故C正确，ABD错误。 故选：C。 根据初速度为零的匀加速直线运动的推论求解。 本题的解题技巧是看汽车减速过程的逆过程，其逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，应用匀变速直线运动的推论即可解题。 5.【答案】D  【解析】解：A、设X的质量数和质子数分别为x、y，根据核反应方程的质量数和电荷数守恒有 则有 故可知X为，故A错误； B、半衰期由原子核内部结构决定，与外界环境如温度、压强、所处空间位置无关。因此，探测器在宇宙空间航行时，钚的半衰期不变，故B错误； C、发生衰变的过程中释放能量，总结合能增大，则的比结合能大于的比结合能，故C错误； D、由爱因斯坦光电效应方程 有 故D正确。 故选：D。 根据核反应方程的质量数和电荷数守恒分析判断； 半衰期由原子核内部结构决定，与外界环境如温度、压强、所处空间位置无关； 衰变的过程中释放能量，比结合能增大； 根据爱因斯坦光电效应方程可求解。 本题考查比结合能、半衰期的意义等内容，要熟悉课本知识，能解释生活中的问题。 6.【答案】B  【解析】解：物理课本长度约为。设闪光周期为T，由题图可知，钢球从物理书上边沿到下边沿经过4次闪光，可知钢球下落时间为 钢球做自由落体运动，则有 又 解得，故ACD错误，B正确。 故选：B。 物理课本长度约为，结合自由落体运动的规律估算频率即可。 本题需要了解自由落体运动的定义及匀加速直线运动的相关规律，并结合频率相关知识以解决此类问题。 7.【答案】C  【解析】解：第一次运动，根据，可知该段图像与横轴围成的面积为时间，速度变化，则有 故A错误； B.第二次运动，根据 可知图像的斜率为 解得加速度为 故B错误； C.第三次运动，根据有，可知该段图像与横轴围成的面积为运动时间，则物体运动到处的时间为 故C正确； D.第四次运动，根据 可得 可知图像的斜率为 解得 即加速度大小为 故D错误。 故选：C。 根据匀变速直线运动的基本公式，结合对应的图像斜率和面积的确切含义，利用微元的思想分析求解。 本题考查了匀变速直线运动，理解各个图像的含义，合理选取运动学公式是解决此类问题的关键。 8.【答案】AC  【解析】解：重力的大小和方向始终不变，分解到两木板方向时，设人字形架的夹角为， 由平衡条件 可得该同学的重力沿木块方向的分力为 可知，人字形架的夹角越大，该同学的重力沿两木板方向的作用力越大，越容易推动书桌。 故AC正确，BD错误。 故选：AC。 根据重力的大小和方向始终不变，将重力分解，结合平衡条件分析求解。 本题考查了力的合成和分解，能熟练将力按要求分解，找准角度关系是解决此类问题的关键。 9.【答案】AB  【解析】 A.根据玻尔理论可知，公式中n只能取整数值，故氢光谐是线状谱。故A正确； B.氢原子从n能级跃迁到n能级，该氢原子放出光子，其核外电子的轨道半径变小，由：可知，电子动能增大。故B正确； C.根据玻尔理论可知氢原子从n能级跃迁到n能级时辐射出的光子，在巴耳末系中光子中能量值最小，则波长最长。故C错误； D.用能量为的光子去照射一群处于基态的氢原子，受照射后，若氢原子能吸收该光子，则新的能级为：；氢原子没有该能级，所以氢原子不能吸收该光子。故D错误。 故选：AB。 10.【答案】AC  【解析】解：人过路口的时间 在这段时间内，货车的位移 轿车的位移 A正确，B错误； 自行车过路口时，轿车雷达可探测到障碍物的时间 此时轿车距路口的距离 轿车开始制动到停下来的时间 所需要的制动距离 二者不会相撞，故C正确，D错误。 故选：AC。 根据匀速直线运动和匀变速直线运动公式，结合位移关系求解；先求出轿车雷达探测到自行车的时间，求出这段时间内轿车的运动位移，再计算轿车的制动距离，然后做出判断。 本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住时间关系和位移关系，结合运动学公式灵活求解。 11.【答案】AD  钠    【解析】解：、本实验是研究阴极K的遏止电压与照射光频率的关系，所以电源正极应与阴极相连。故A正确，B错误； CD、根据光电效应方程及动能定理得，不同材料的图像的斜率相同，故C错误，D正确。故选AD。 因为钙的横截距较大，故逸出功较大，所以钠更容易发生光电效应。 根据光电效应方程，则逸出功，当时，对应钙的截止频率，代入数据得 故答案为：；钠 光电效应实验中，所加电压应该为遏止电压，从而可以确定正负极；结合光电效应方程可判断图线； 结合光电效应方程与图乙，可比较钙与钠的逸出功，从而判断哪个更容易发生光电效应；当时，结合钙的截止频率可求出逸出功。 本题考查光电效应实验，要求学生结合光电效应方程对实验进行分析和数据处理，难度适中。 12.【答案】交流电源； ；  ；  AB  【解析】电火花打点计时器所用电源为交流电源。 打下点D时，重物的速度。 由动能定理得，整理得， 由图丙所示图像可知，图像的斜率， 解得 、重物下落过程受到空气阻力作用，重物所受合力小于重力，重力加速度分测量值小于真实值，故A正确； B、纸带与限位孔间存在摩擦力，中重物所受合力小于重力，重力加速度的测量值小于真实值，故B正确； C、电源实际频率小于50Hz，打点计时器的打点时间间隔实际值大于理论值，导致重力加速度的测量值大于真实值，故C错误； D、实验中先释放纸带，后接通打点计时器电源不会造成实验误差，故D错误。 故选：AB。 故答案为：交流电源；；；。 打点计时器使用交流电源。 根据匀变速直线运动的推论求出速度。 应用动能定理求出图像的函数解析式，然后分析答题。 根据实验误差来源分析答题。 理解实验原理、掌握基础知识是解题的前提，根据题意应用匀变速直线运动的推论与动能定理即可解题。 13.【答案】该衰变的核反应方程见解析   粒子与新核的轨道半径之比为42：1；新核运动轨迹见解析  【解析】核反应遵循质量数和电荷数守恒，氡原子的衰变的方程 在衰变瞬间，粒子与反冲核的速度方向相反，根据题意，粒子向右射出，新核向左运动，衰变过程动量守恒，而系统初动量为零，氡原子的衰变过程中满足动量守恒定律  新核和氦核在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得 因此粒子与新核的轨道半径之比 结合左手定则，新核运动的轨迹如图所示： 答：该衰变的核反应方程见解析。 粒子与新核的轨道半径之比为42：1；新核运动轨迹见解析。 核反应遵循质量数和电荷数守恒，据此作答； 衰变后新核和氦核在磁场中做匀速圆周运动，根据动量守恒定律和向心力公式求解作答；根据左手定则，结合圆周运动知识作图。 本题主要考查了衰变和带电粒子在磁场中的运用，明确原子核发生衰变时满足动量守恒定律，掌握向心力公式的运用。 14.【答案】解：由运动学公式： 巴士在该路段行驶时的最大速度 经历8秒后恰好完成超车，则 代入数据得 两车速度相等时的速度为，则 代入数据得 此时 代入数据得 答：为不撞上前方静止的障碍物，巴士在该路段行驶时的最大速度是； 是24m； 货车在超车过程中与巴士的最大车距是28m。  【解析】根据速度-位移公式计算； 根据位移-时间公式计算即可； 先计算出两车速度相等的时间，然后分别计算出在相应时间内两车的位移，最后根据位移-时间公式列方程计算即可。 解决恰好不相撞问题时一定要知道速度相等是他们能否相撞的临界条件，如果在速度相等时没有相撞，则以后就不会相撞了。 15.【答案】解：对M和m的系统，由平衡条件得： 代入数据解得： 使M刚要开始下滑时，设绳的拉力为T，对M，由平衡条件得： 代入数据解得： 此时吊盘中下面弹簧的弹力应为，因开始时下面弹簧的弹力为 可知下面弹簧伸长了 对中间的物体m受力分析可知，上面的弹簧对之间物体应该是向上的拉力，大小为10N，即上面的弹簧应该处于拉长状态，则上面弹簧的伸长量应该是； 可知上面的m物体向上提起的高度是。 答：的质量是2kg； 现将上面的m物体向上提，使M刚要开始下滑，绳子的拉力为10N； 上面的m物体向上提起的高度是。  【解析】对系统进行分析，根据平衡条件即可确定m的质量大小； 刚要下滑时根据平衡条件可求得绳子的拉力， 对两弹簧进行分析，根据胡克定律可求得弹簧的形变量，从而确定上面弹簧的伸长量大小。 本题考查共点力的平衡条件以及胡克定律的应用，关键是第2问的分析，要注意通过分析两部分弹簧弹力的变化包括伸长还是压缩求解弹簧的长度变化，从而分析上面物体提升的高度。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$