广东省广州市天河区2024-2025学年高二下学期期末物理练习卷

2025年广州市天河区高二下期末物理练习卷 本试卷共8页，满分为100分，考试用时75分钟。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．在物理学发展的过程中许多科学家做出了重要的贡献。下列说法符合物理史实的是（　　） A．伽利略将逻辑推理与实验相结合，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法 B．麦克斯韦指出光是一种电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在 C．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子和其他原子光谱的实验规律 D．贝克勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的 2．甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、泊松亮斑、重核裂变的结构示意图，下列说法中正确的是（　　） A．图甲中增大交变电压场的电压可增大粒子的最大动能 B．图乙中磁流体发电机产生的电动势大小与等离子体的浓度无关 C．图丙中的泊松亮斑支持了光的波动说，它是菲涅尔通过实验观察到的 D．图丁所示的核反应属于重核裂变，钡141的平均核子质量、比结合能都比铀235的小 3．封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA．由状态A变到状态D过程中（　　） A．气体从外界吸收热量，内能增加 B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增加 C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大 D．气体的密度不变 4．如图所示，光滑的斜面上有一弹簧振子，O为其平衡位置，物块在P、Q两点间做周期为T的简谐运动。下列说法正确的是（　　） A．物块动量变化的周期为T B．弹簧弹性势能变化的周期为T C．物块在O点时，弹簧处于原长 D．物块在P、Q两点加速度相等 5．随着中国玉兔月球探测器成功着陆月球背面，世界上掀起了新一轮的月球探测热潮。月球表面蕴含丰富而地球却十分匮乏的（氦3）。是一种非常理想的核聚变材料，月球的开发对解决能源危机有着积极的意义。参与的一种核聚变反应的方程式为，其中为释放的核能。已知氘核的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，则下列说法中正确的是（　　） A．X为中子 B．比更加稳定 C．该聚变反应释放核能为 D．该聚变反应释放核能为 6．以下关于传感器的说法错误的是（    ） A．图a为电容式话筒的组成结构示意图，振动膜片与固定电极间的距离发生变化，从而实现将声音信号转化为电信号 B．图b为电熨斗的构造示意图，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，此时应降低升降螺钉的高度 C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，P点电势高于Q点电势 D．图d为应变片测力原理示意图。在梁的自由端施加向下的力F，则梁发生弯曲，上表面应变片电阻变大，下表面应变片电阻变小 7．如图所示，一个质量为m的小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的油中由静止开始下落。它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。关于小球的运动，下列说法正确的是（    ） A．从h1到h2，真空中和油中小球的重力冲量相同 B．从h1到h2，真空中和油中小球的动能变化量相同 C．从h1到h2，真空中和油中小球的机械能变化量不同 D．从h1到h2，真空中和油中小球的动量变化量相同 8．如图所示，光滑水平面上，质量为M=2kg的木板以的速度向左运动。某时刻，质量为m=1kg的小物块（可视为质点）以向右的速度从木板左端滑上木板。经过t=0.5s后，小物块恰好相对木板静止于木板右端。重力加速度。关于这一过程，下列说法正确的是（  ） A．两者最终停在水平面上 B．小物块与木板间动摩擦因数为0.4 C．木板的长度为1.5m D．系统机械能损失6J 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．光学现象在日常生活中随处可见，下列四幅图所示的光学实验或光学应用，说法不正确的是（　　） A．图甲为单色光的单缝衍射图样，且对同一单缝黄光对应中央亮条纹的宽度比绿光大 B．图乙为双缝干涉的实验装置，若增大挡板到屏的距离，条纹间距将减小 C．若减小图丙中薄片的厚度，条纹间距将变小 D．图丁为通过3D眼镜观看立体电影，利用了光的偏振原理 10．用光照射金属钠时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图像如图（a）所示，氢原子的能级图如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A．金属钠的极限频率为 B．金属钠的逸出功约为2.29eV C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D．若用氢原子从能级跃迁到能级时辐射的光照射金属钠，将有光电子逸出 11．中医的悬丝诊脉悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图甲，假设“丝”上有A、B、C三个质点，坐标分别为、m、m。时刻，病人的脉搏搭上丝线上的质点A，质点A开始振动，其振动图像如图乙所示，产生的机械波沿丝线向x轴正方向传播，A、B两质点的振动方向始终相反，波长大于0.6m。则该机械波（　　） A．波长为0.8m B．s时，质点C第一次运动到波峰 C．在到s内，质点B通过的路程为7.5mm D．若医生将丝线的另一端搭在自己的脉搏上，他的脉搏振动频率为1.25Hz，则丝线中两列波相遇能发生干涉 12．如图甲所示，足够长的质量为的木板静置在光滑的水平面上，在木板上放置一质量为的物块，时物块以速度从木板的左端开始向右端滑动，运动过程中物块的动能随时间变化的图像如图乙所示，后物块动能不变，重力加速度取，则下列说法正确的是（　　）    A．时物块和木板达到共同速度 B． C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.1 D．木板的最短长度为 三、非选择题：共52分，考生根据要求作答。 13．在探究单摆运动的实验中，图甲是用力传感器对单摆小角度（小于5°）振动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的绳子拉力大小与时间图像（已知）． (1)关于此单摆下列说法正确的是________。 A．摆球摆到最高点速度、加速度均为零 B．摆球摆动过程合力方向始终沿绳指向悬挂点 C．最低点为平衡位置，此时合力为零 D．摆球的回复力为重力在垂直摆线方向上的分力 (2)根据图乙的信息可得周期为 s（结果保留三位有效数字）；摆球的质量为 g。 14．用如图甲所示的装置，既可验证动能定理也可验证动量定理，重力加速度为，主要的实验过程如下： A．用天平测量带有遮光片的小车总质量和物块的质量，已知两者的质量相等； B．用游标卡尺测出遮光片的宽度为，气垫导轨水平放置，按照如图甲所示的装置来连接并正确调试好器材； C．打开气垫导轨的充气源，放开小车，测出遮光片通过光电门的时间为； D．用刻度尺测出小车释放时遮光片与光电门间的距离为； E．用秒表测出小车从释放到光电门的运动时间为，回答下列问题： (1)小车通过光电门的速度 ；（用题中相关字母表示） (2)改变，做多组实验，作出为纵轴，为横轴的图像如图乙所示，当图乙的斜率为 ，就验证了系统的动能定理；（用题中相关字母表示） (3)改变，做多组实验，作出为纵轴，为横轴的图像如图丙所示，当图丙的斜率为 ，就验证了动量定理。（用题中相关字母表示） 15．（1）如图所示是某兴趣小组设计的“水火箭”，安装在发射架上的“水火箭”主体是一个容积为2L的饮料瓶，通过下方的活塞封闭了瓶内1L的水，此时瓶内空气压强为p0。可通过与活塞相连的打气筒向箭体内充气，打气筒每次能将压强为p0的200mL外界空气压入瓶内，当箭体内部气压达到5p0时可将活塞顶出，向后喷水，箭体被发射出去。要使火箭发射出去，至少需要打气 次；在瓶内的水喷出的较短时间内，箭体内气体的温度将 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 （1）（2） （2）甲分子固定在坐标原点O处，乙分子位于x轴上，甲、乙分子间的作用力与距离间的关系如图所示（r0为平衡距离）。当乙分子从x轴上处以大小为v的初速度沿x轴负方向向甲分子运动时，乙分子所受甲分子的引力 （选填“先增大后减小”“先减小后增大”或“一直增大”），乙分子的分子势能 （选填“先增大后减小”“先减小后增大”或“一直减小”）。 （3）在某次救灾行动中，需要把飞机上的粮食投放到行驶的列车上，已知列车的质量为M，列车在铁轨上以速度做匀速直线运动，列车上方的飞机沿铁轨以速度同向匀速飞行。在某段时间内，飞机连续放下50袋粮食，每袋粮食质量为m，且这50袋粮食全部落在列车车厢内。不计列车与铁轨之间的摩擦，则列车载有粮食后的速度为 。 16．肺活量是指在标准大气压下能够呼出的气体的最大体积。如图，是小明同学设计的测量肺活量的一个模型。竖直放置的顶端开孔的汽缸中有一与汽缸壁接触良好的活塞，活塞上方放有重物，活塞置于卡槽上，插销K封闭了一定质量的气体，已知汽缸中活塞下方空间体积为V0，压强为标准大气压p0，活塞上方的空间体积也为V0，活塞面积为S，活塞及上方重物所受重力，汽缸导热性能良好，忽略活塞和重物体积，大气温度保持不变，不计一切摩擦，题中所提及的气体均视为理想气体。 (1)小玲向吹嘴吹入压强为p0，体积为的气体后，关闭插销K，求汽缸中封闭气体的压强； (2)小明打开插销K，使汽缸中气体与外界充分交换后，用尽全力向吹嘴吹入气体，关闭插销K，最终活塞下方空间体积变为V0，求小明的肺活量。 17．某柱形光学元件的横截面如图所示，ACD是以D点为圆心，以R为半径的四分之一圆，一束光从AD边上的某点射入该元件，入射方向平行于CD边。已知该元件对光的折射率为，真空中光速为 (1)若入射光恰好在圆弧AC边界上发生全反射，求入射点到D点的距离 (2)若入射点到D点的距离为，求光通过该元件所需要的时间不考虑光在元件内的多次反射。 18．如图所示，水平轨道左段粗糙，右段BC部分光滑且足够长，质量的物块P和质量的物块Q压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不连接），三者静置于BC段中间，物块P、Q可视为质点。紧靠C的右侧水平地面上停放着质量的小车，其上表面DE段粗糙，与BC等高，长度EG段为半径R=0.5m的四分之一光滑圆弧轨道，小车与地面间的阻力忽略不计。P、Q与AB、DE间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g取10m/s²，现解除弹簧锁定，物块P、Q由静止被弹出（P、Q脱离弹簧后立即撤走弹簧），其中物块P进入左段粗糙水平轨道，而物块Q滑上小车。不计物块经过各连接点时的机械能损失。 (1)若物块P向左滑行后恰好能到达A点，且求物块P通过B点时的速度大小； (2)在（1）问前提下，试分析物块Q能否冲出小车上的G点，若能冲出G点，求出物块Q从飞离G点到再次回到G点过程中小车通过的位移；若物块Q不能飞离G点，请说明理由； (3)若弹簧解除锁定后，物块Q向右滑上小车后能通过E点，并且后续运动过程始终不滑离小车，求被锁定弹簧的弹性势能取值范围。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．A【详解】A．在研究自由落体运动和反驳亚里士多德力是维持物体运动原因的观点过程中，伽利略将逻辑推理与实验相结合，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故A正确； B．麦克斯韦指出光是一种电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故B错误； C．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但不能够解释其他原子光谱的实验规律，故C错误； D．贝克勒尔最早发现了天然放射现象，查德威克指出原子核是由质子和中子组成的，故D错误。故选A。 2．B【详解】A．图甲中粒子达到最大动能时， 可知增大交变电压场的电压，粒子的最大动能不变，选项A错误； B．图乙中磁流体发电机当稳定时满足可得E=Bdv 可知产生的电动势大小与等离子体的浓度无关，选项B正确； C．图丙中的泊松亮斑支持了光的波动说，而菲涅尔通过实验观察到的是圆孔衍射得到的图样，选项C错误； D．图丁所示的核反应属于重核裂变，该核反应的过程中释放大量的能量，存在质量亏损而质量数不变，生成物的平均核子质量更小；因生成物更加稳定，比结合能更大，则钡141的平均核子质量比铀235小、比结合能都比铀235的大，选项D错误。故选B。 3．A【详解】由题知A点和D点在过原点的连线上，根据理想气体状态方程有 变形得可知图像的斜率表示，可知气体由A到D压强不变，体积增大，密度减小，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，气体对外做功，温度升高，气体的平均动能增加，内能增加，故需要吸热。 故选A。 4．AB【详解】A．物块作简谐运动时，速度是正弦或余弦函数，故动量变化的周期为 T，故A正确； B．物块在P、Q两点间做周期为T的简谐运动，由于两点的弹性势能不同，且Q点弹性势能最大，所以弹簧弹性势能变化的周期应为T，故B正确； C．平衡位置O的回复力为0，即弹簧弹力与沿斜面方向重力分量等大，弹簧并非原长，故C错误； D．物块在P、Q两端的位移大小相等、方向相反，所受回复力（加速度）大小相等、方向相反，则加速度不相等，故D错误。故选AB。 5．C【详解】A．根据核聚变过程满足质量数和电荷数守恒可知X为质子，故A错误； B．反应后的核比反应前的核更稳定，故B错误； CD．已知氘核的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，由于应后的核更稳定，比结合能更大，则该聚变反应释放核能为，故C正确，D错误。故选C。 6．B【详解】A．图a为电容式话筒的组成结构示意图，振动膜片与固定电极间的距离发生变化，从而实现将声音信号转化为电信号，故A正确； B．熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋，使得双金属片弯曲较小时，触点就分离，这样保证了温度不会过高，故B错误； C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，加速度向左，则滑片向右移动，此时P点电势高于Q点电势，故C正确； D．在梁的自由端施加向下的力F，，上应变片长度变长，电阻变大，下应变片长度变短，电阻变小，故D正确； 本题选择错误选项，故选B。 7．C【详解】A．真空中只受重力，油中还受阻力，所以合力不同，根据牛顿第二定律 可知加速度不同，根据可知，运动时间不同，根据冲量公式可知冲量不同，A错误； B．在真空中只有重力做功，在液体中还有阻力做功，可知总功不等，由动能定理可知动能变化不相等，B错误； C．真空中无外力做工，所以机械能不变，油内有阻力做工，机械能减小，所以机械能变化量不同，C正确； D．真空只受重力，油中还受阻力，所以加速度不同，根据 可知，末速度不同，所以末动量不同，动量变化量不同，D错误。故选C。 8．C【详解】AB．木板与物块组成的系统满足动量守恒，两者最终以共同速度做匀速运动，以向左为正方向，根据动量守恒守恒可得解得最终速度为 方向向左；对木板，由动量定理得 解得小物块与木板间动摩擦因数为，故AB错误； CD．根据能量守恒可得系统机械能损失 又 可得木板的长度为，故C正确，D错误。故选C。 9．BC【详解】A．图甲为单色光的单缝衍射图样，因黄光的波长大于绿光的波长，可知对同一单缝黄光对应中央亮条纹的宽度比绿光大，故A正确，不符合题意； B．图乙为双缝干涉的实验装置，若增大挡板到屏的距离，根据，可知条纹间距将增大，故B错误，符合题意； C．设图丙中空气膜倾尖端角为，根据几何关系可得 若减小图丙中薄片的厚度，则减小，减小，条纹间距将变大，故C错误，符合题意； D．图丁为通过3D眼镜观看立体电影，利用了光的偏振原理，故D正确，不符合题意。故选BC。 10．ABD【详解】ABC．根据爱因斯坦光电效应方程可得 由图（a）横轴截距可知金属钠的极限频率为；由纵轴截距可知金属钠的逸出功约为；逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，但不是正比关系，故AB正确，C错误； D．若用氢原子从能级跃迁到能级时辐射的光照射金属钠，辐射出的光子能量为可知有光电子逸出，故D正确。故选ABD。 11．AC【详解】A．A、B两质点运动的方向始终相反，可知A、B两质点间的距离为 解得 由题知，波长大于0.6m，即解得故此时；则波长为故A正确； B．由图乙可知，周期为，质点A开始振动的方向为沿轴负方向，则所有质点的起振方向都是沿轴负方向，故质点C第一次运动到波峰的时间为；又联立解得故B错误； C．由乙图可振幅为；波从A点传到B点的时间为 即质点B从时开始振动，在t = 0到t = 4.25s内，质点B振动的时间为 故质点B通过的路程为故C正确； D．由图乙可知，该波的周期为，则频率为 若医生将丝线的另一端搭在自己的脉搏上，他的脉搏振动频率为1.25Hz，与该波的频率不相等，故则丝线中两列波相遇时不能发生干涉，故D错误。故选AC。 12．ACD【详解】A．由图像可知，时物块和木板达到共同速度，选项A正确； B．根据；可知物块的初速度，共同速度v=1m/s，根据动量守恒 解得，选项B错误； C．由动量定理，对木板 解得物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.1，选项C正确； D．由能量关系解得x=6m 即木板的最短长度为，选项D正确。故选ACD。 13．(1)D(2) 1.57 2【详解】（1）A．摆球摆到最高点速度为0、加速度不为零，故A错误； B．摆球摆动过程存在径向的向心力，切向的回复力，故B错误； C．最低点为平衡位置，回复力为0，但合力不为零，故C错误； D．摆球的回复力为重力在垂直摆线方向上的分力，故D正确。故选D。 （2）由图乙可知周期 设摆线与竖直方向的夹角为，则在最高点，向心加速度为零，则有 在最低点，根据牛顿第二定律有 从最高点到最低点，根据机械能守恒有联立解得 14．(1)(2)(3)【详解】（1）小车通过光电门的速度 （2）对系统应用动能定理可得结合综合可得 当成立，就可验证系统的动能定理，即当图像的斜率为，就验证了系统的动能定理。 （3）对整体由动量定理可得 当成立，就可验证动量定理，综合整理可得 即当图像的斜率为，就验证了动量定理。 15．（1）20 减小（2）一直增大 先减小后增大（3） 【详解】（1）[1]设至少需要打气次，根据玻意耳定律可得 其中，解得 [2]在瓶内的水喷出的较短时间内，可认为箭体内气体与外界没来得及发生热传递，由于箭体内气体的体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，箭体内气体的内能减小，则箭体内气体的温度将减小。 （2）[1] 乙分子从x轴上处以大小为v的初速度沿x轴负方向向甲分子运动，甲乙分子的距离减小，乙分子所受甲分子的引力一直增大； [2] 乙分子从x轴上处以大小为v的初速度沿x轴负方向向甲分子运动，分子力先表现为引力，分子力做正功，当距甲乙分子的距离小于时，分子力表现为斥力，分子力做负功，故乙分子的分子势能先减小后增大。 （3）把列车和50袋粮食看成一个系统，此系统在水平方向上不受外力，故系统水平方向动量守恒，50袋粮食在落入车厢前因惯性在水平方向具有与飞机相同的速度，则 解得 16．(1)(2)【详解】（1）活塞要移动，则活塞下部封闭气体的压强的最小值 代入数据解得 对小玲吹入的气体和活塞下方汽缸中原有的气体为研究对象，假设小玲吹入气体后，活塞不移动，则有解得 由于，故假设成立，所以汽缸中封闭气体的压强为。 （2）最终活塞下方空间体积变为，可知此时封闭气体压强；设小明肺活量为V，则有 代入数据解得 17．(1)(2)【详解】（1）光路图如图所示 入射光恰好在圆弧AC边界上发生全反射，则有 由几何关系得联立上式得 （2）光路图如图所示 当入射点到D点的距离为时， 因此 发生全反射，光线通过的总路程为 光在介质中的速度为时间联立上式得 18．(1)2m/s；(2)能，0.2m；(3)1J <≤2J 【详解】（1）物块 P从B到A过程，根据动能定理有解得 （2）对P、Q构成的系统，根据动量守恒定律有其中解得                                                      无论物块Q能否冲出小车上的G点，对Q与小车构成的系统，在水平方向根据动量守恒定律有 解得                                                      根据能量守恒定律有解得 故物块Q 能冲出小车上的G点，物块Q从飞离G点到再次回到G点的过程中，运动时间为 小车位移解得x =0.2m （3）当物块Q向右滑上小车后恰好到达 E点与小车共速时，弹簧弹性势能最小，有 ， 此时，对物块Q 与小车有 且解得 由于 故当物块Q 冲上圆弧之后又返回D点与小车共速时，弹簧弹性势能达到最大值，则弹簧弹开两物块过程有 且 当物块Q 冲上圆弧之后又返回 D点与小车共速过程有、 解得 综合上述，被锁定弹簧的弹性势能的取值范围为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$