精品解析：福建省厦泉五校2024-2025学年高二下学期7月期末联考物理试题

厦泉五校2024-2025学年高二年级第二学期期末联考 物理科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 命题人： 审核人： 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单选题（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，只有一项是符合题目要求的） 1. 关于原子结构和玻尔原子理论，下列选项正确的是（ ） A. 在粒子散射实验中，粒子与电子发生碰撞造成粒子大角度偏转 B. 粒子散射实验是卢瑟福建立原子“核式结构模型”的重要依据 C. 大量氢原子处于的能级，最多可以辐射出10种不同频率的光 D. 玻尔理论能解释结构复杂原子的光谱现象 2. 渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物，声波在水中传播速度为1500m/s，若探测器发出频率为1.5106Hz的声波，下列说法正确的是（　　） A. 声波由水中传播到空气中，频率会改变 B. 声波由水中传播到空气中，波长会改变 C. 该声波在水中遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射 D. 当鱼群远离探测器运动时，探测器发出的频率变小 3. 如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（　　） A. B. C. D. 4. 在2025年的五大道海棠节上，粉白相间的海棠花竞相绽放，微风拂过，花瓣飘落似雪。此时，电视台摄制组一架直升机在高空拍摄，它如同一位灵动的观察者，记录着这如梦如幻的美景。已知该直升机的质量为m，螺旋桨旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，重力加速度为g。则直升机悬停时，螺旋桨向下推动空气，空气获得的速度为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有且只有两项项是符合题目要求的，漏选得3分，错选不得分） 5. 铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6 m，列车的固有周期为0.315 s。下列说法正确的是（　　） A. 列车的危险速率为40 m/s B. 列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象 C. 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 D. 增加钢轨的长度可以使危险速率增大 6. 如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成、两束单色光。则下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对光的折射率为 B. 光在玻璃中的传播速度比光在玻璃中的传播速度小 C. 光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于 D. 经同一套双缝干涉装置发生干涉，光干涉条纹间距比光更宽 7. 生命在于运动，体育无处不在，运动无限精彩。如图所示，质量为的小船静止在水面上，质量为的人在甲板上立定跳远的成绩为，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（　　） A. 人在甲板上跳远时，船将后退 B. 人在立定跳远过程中船保持静止 C. 人在立定跳远过程中船后退了 D. 人相对地面的成绩为 8. 一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质点的振动图像如图甲所示，在处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A. 该波的传播速度可能为 B. 该波的传播速度可能为 C. 在内处的质点通过的路程可能为 D. 在内处的质点通过的路程一定为 第Ⅱ卷（主观题，共60分） 三、填空题（每空2分，共12分） 9. 地球的年龄到底有多大？科学家可利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数。由此可以判断出：铀238的半衰期为___________亿年，被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为___________。 10. 如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙是这个单摆的振动图像。根据图像回答： （1）计时开始时刻摆球在___________位置（填“B”或“C”） （2）这个摆的摆长约为___________m。（π2约等于当地的重力加速度g） 11. 中国的核聚变研究已进入世界前列，主要利用2个氘核聚变成，被称为人造太阳，已知氘核的质量为，的质量为，中子质量为，质子的质量为，α粒子的质量为，光在真空中的传播速度为c，补充完整该核反应方程：_______，该核反应中释放出的核能为_______（用题中的字母表示） 四、实验题（每空2分，共12分） 12. 如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。接通电源使光源正常工作。 （1）由理论分析可知，波长为的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距______（用已知量字母表示）。 （2）用某种单色光照射双缝得到如图乙所示的干涉条纹，测量头手轮示数如图丙所示，则分划板中心刻线在图乙中位置时手轮示数为______。 （3）若已知分划板中心刻线处于位置时，手轮示数为，则该单色光波长______（结果保留2位有效数字）。 13. 如图甲所示，某学习小组利用单摆测量当地重力加速度。 （1）在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“x”时，停表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为_________； （2）若小组同学周期测量正确，但测量摆长时忘记加小球半径，改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出图像如图乙所示，根据图像，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为________，当地的重力加速度为________。（用题中k、a、表示） 五、计算题（14题10分，15题12分，16题14分，共36分） 14. 某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如图甲所示的模型：在粗糙水平地面上放置一个质量为的物体，让其在随时间均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随时间变化如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为，求： （1）时间内物体受到水平推力的冲量大小； （2）从出发经多长时间，速度达到最大； （3）末物体的速度大小。 15. 如图所示，ΔABC为一直角三棱镜的横截面，BC面涂有反光膜，，CM⊥AB，垂足M与B点的距离为L。与AC平行的一光线PM从M点射入三棱镜，经BC反射后的光线射到CA上的E点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c。 （1）光线从M点进入玻璃时的折射角； （2）通过计算判断该光线射到E点时是否发生全反射； （3）求该光线从M点传播到E点的时间t。 16. 如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量为M，乙和他的冰车总质量也为M，游戏时，甲推着一个质量为m的箱子和他一起以的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住。不计冰面摩擦： （1）若甲将箱子以速度推出，甲的速度变为多少； （2）设乙抓住迎面滑来的速度为的箱子后反向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少； （3）若甲和他的冰车，乙和他的冰车总质量均为M＝55kg，箱子质量m＝10kg，，乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则在该过程中，系统损失的机械能为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 厦泉五校2024-2025学年高二年级第二学期期末联考 物理科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 命题人： 审核人： 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单选题（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，只有一项是符合题目要求的） 1. 关于原子结构和玻尔原子理论，下列选项正确的是（ ） A. 在粒子散射实验中，粒子与电子发生碰撞造成粒子大角度偏转 B. 粒子散射实验是卢瑟福建立原子“核式结构模型”的重要依据 C. 大量氢原子处于的能级，最多可以辐射出10种不同频率的光 D. 玻尔理论能解释结构复杂原子的光谱现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．粒子散射实验中，粒子与原子核发生碰撞造成粒子大角度偏转，故A错误； B．粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据，故B正确； C．根据波尔的能级跃迁理论，可以辐射不同频率的光子数种类为 故C错误； D．玻尔理论成功解释了氢原子光谱的实验规律，但无法解释复杂原子的光谱现象，这也是玻尔理论的局限性，故D错误。 故选B。 2. 渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物，声波在水中传播速度为1500m/s，若探测器发出频率为1.5106Hz的声波，下列说法正确的是（　　） A. 声波由水中传播到空气中，频率会改变 B. 声波由水中传播到空气中，波长会改变 C. 该声波在水中遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射 D. 当鱼群远离探测器运动时，探测器发出的频率变小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．声波由水中传播到空气中，频率不会发生改变，波速变小，根据 可知，波长变小，故A错误，B正确； C．由波速的计算公式有 当声波遇到障碍物的尺寸与波长相近或者更小时，会产生明显衍射现象，所以该声波遇到尺寸约为1m的被探测物时不会发生明显衍射，故C错误； D．探测器发射频率由自身决定，根据声波的多普勒效应，当鱼群远离探测器运动时，探测器接收的频率变小，故D错误。 故选B。 3. 如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据氢原子只发出6种不同频率的色光，可知单色光照射大量处于基态的氢原子使它跃迁到n=4的激发态，故照射氢原子的单色光的光子能量为 故选A。 4. 在2025年的五大道海棠节上，粉白相间的海棠花竞相绽放，微风拂过，花瓣飘落似雪。此时，电视台摄制组一架直升机在高空拍摄，它如同一位灵动的观察者，记录着这如梦如幻的美景。已知该直升机的质量为m，螺旋桨旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，重力加速度为g。则直升机悬停时，螺旋桨向下推动空气，空气获得的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】直升机悬停时，螺旋桨向下推动空气获得升力，根据平衡条件有 设时间内空气的质量为 对向下推动的空气由动量定理，有 且 联立解得 故选A。 二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有且只有两项项是符合题目要求的，漏选得3分，错选不得分） 5. 铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6 m，列车的固有周期为0.315 s。下列说法正确的是（　　） A. 列车的危险速率为40 m/s B. 列车过桥需要减速，为了防止列车发生共振现象 C. 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的 D. 增加钢轨长度可以使危险速率增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．列车的危险速率 故A正确； B．列车过桥需要减速，主要是防止桥梁产生共振现象，而不是列车发生共振现象，故B错误； C．列车运行的速度不同，则振动频率不同，与列车的固有频率无关，故C错误； D．由，可知增大时，增大，使危险速率增大，故D正确。 故选AD。 6. 如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成、两束单色光。则下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖对光的折射率为 B. 光在玻璃中的传播速度比光在玻璃中的传播速度小 C. 光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于 D. 经同一套双缝干涉装置发生干涉，光干涉条纹间距比光更宽 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据折射率的定义式有，，故A正确； B．根据折射率与光传播速度的关系有， 结合上述有 可知，故B错误； C．根据折射率与临界角的关系有 解得，故C正确； D．折射率越大，光的波长越小，结合上述可知 根据双缝干涉条纹间距公式有 可知，经同一套双缝干涉装置发生干涉，光干涉条纹间距比光更窄，故D错误。 故选AC。 7. 生命在于运动，体育无处不在，运动无限精彩。如图所示，质量为的小船静止在水面上，质量为的人在甲板上立定跳远的成绩为，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（　　） A. 人在甲板上跳远时，船将后退 B. 人在立定跳远的过程中船保持静止 C. 人在立定跳远的过程中船后退了 D. 人相对地面的成绩为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．人在甲板上向前跳，给船一个向后的力，船将后退，A正确； B．由上面分析可知，B错误； C．设人对地面的成绩为，船对地面后退了 以人运动方向为正，由动量守恒定律有 其中 解得，，C错误； D．由上面分析可知，D正确。 故选AD。 8. 一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质点的振动图像如图甲所示，在处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A. 该波的传播速度可能为 B. 该波的传播速度可能为 C. 在内处的质点通过的路程可能为 D. 在内处的质点通过的路程一定为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据两质点的振动图像可知 解得 则波速 当时；当时；选项A错误，B正确； CD．因周期T=12s，则，在内处的质点通过的路程一定为3A=12cm，选项C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（主观题，共60分） 三、填空题（每空2分，共12分） 9. 地球的年龄到底有多大？科学家可利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时（岩石形成初期时不含铅）的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数。由此可以判断出：铀238的半衰期为___________亿年，被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为___________。 【答案】 ①. 45 ②. 1∶3 【解析】 【详解】[1]由于测定出该岩石中含有的铀是岩石形成初期时的一半，由图像可知对应的时间是45亿年，即地球年龄大约为45亿年，铀238的半衰期为45亿年； [2]由图像知，90亿年对应的 设铅原子的数目为，则 所以 即90亿年时的铀、铅原子数之比为1∶3。 10. 如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙是这个单摆的振动图像。根据图像回答： （1）计时开始时刻摆球在___________位置（填“B”或“C”） （2）这个摆的摆长约为___________m。（π2约等于当地的重力加速度g） 【答案】（1）B （2）0.16 【解析】 【小问1详解】 由乙图知，0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以在B点。 【小问2详解】 由 其中T=0.8s 得 11. 中国的核聚变研究已进入世界前列，主要利用2个氘核聚变成，被称为人造太阳，已知氘核的质量为，的质量为，中子质量为，质子的质量为，α粒子的质量为，光在真空中的传播速度为c，补充完整该核反应方程：_______，该核反应中释放出的核能为_______（用题中的字母表示） 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]该核反应方程 [2]核反应中释放出的核能为 四、实验题（每空2分，共12分） 12. 如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。接通电源使光源正常工作。 （1）由理论分析可知，波长为单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距______（用已知量字母表示）。 （2）用某种单色光照射双缝得到如图乙所示的干涉条纹，测量头手轮示数如图丙所示，则分划板中心刻线在图乙中位置时手轮示数为______。 （3）若已知分划板中心刻线处于位置时，手轮示数为，则该单色光的波长______（结果保留2位有效数字）。 【答案】 ① ②. 15.078##15.077##15.079 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]在双缝干涉实验中，由相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距与波长的关系可得 （2）[2]分划板中心刻线在图乙中B位置时手轮示数为 （3）[3]由题意可知 因为 由图可知，相邻的两个亮条纹或暗条纹的中心间距为 联立可得，该单色光的波长为 13. 如图甲所示，某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度。 （1）在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“x”时，停表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为_________； （2）若小组同学周期测量正确，但测量摆长时忘记加小球半径，改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出图像如图乙所示，根据图像，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为________，当地的重力加速度为________。（用题中k、a、表示） 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 依题意，按下停表开始计时，同时数“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，当他数到“x”时，共经过了个周期，即 解得 【小问2详解】 [1][2]由单摆周期公式 得 把斜率k和截距a代入可得， 五、计算题（14题10分，15题12分，16题14分，共36分） 14. 某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如图甲所示的模型：在粗糙水平地面上放置一个质量为的物体，让其在随时间均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随时间变化如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为，求： （1）时间内物体受到水平推力的冲量大小； （2）从出发经多长时间，速度达到最大； （3）末物体的速度大小。 【答案】（1）90N·s （2）2s （3）7.5m/s 【解析】 【小问1详解】 图像的面积表示推力的冲量，得 【小问2详解】 速度最大时加速度为零，即时速度最大，由图像可得 解得 【小问3详解】 0~3s使用动量定理得 解得 15. 如图所示，ΔABC为一直角三棱镜的横截面，BC面涂有反光膜，，CM⊥AB，垂足M与B点的距离为L。与AC平行的一光线PM从M点射入三棱镜，经BC反射后的光线射到CA上的E点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c。 （1）光线从M点进入玻璃时的折射角； （2）通过计算判断该光线射到E点时是否发生全反射； （3）求该光线从M点传播到E点的时间t。 【答案】（1） （2）会发生全反射 （3） 【解析】 【小问1详解】 作出光路图，如图所示 由几何关系可知，该光线在M点的入射角 根据折射率的定义式有 解得 【小问2详解】 设临界角为，则有 解得 由几何关系可知，该光线在E点的入射角 由于 则有 可知该光线射到E点时会发生全反射。 【小问3详解】 结合上述光路图，由几何关系可知， 则光从M点传播到E点的路程 根据折射率与速度关系有 该光线从M点传播到E点的时间 解得 16. 如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量为M，乙和他的冰车总质量也为M，游戏时，甲推着一个质量为m的箱子和他一起以的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住。不计冰面摩擦： （1）若甲将箱子以速度推出，甲的速度变为多少； （2）设乙抓住迎面滑来的速度为的箱子后反向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少； （3）若甲和他的冰车，乙和他的冰车总质量均为M＝55kg，箱子质量m＝10kg，，乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则在该过程中，系统损失的机械能为多少？ 【答案】（1） （2） （3）2145 【解析】 【小问1详解】 甲将箱子推出的过程，甲和箱子组成的系统动量守恒，以甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律得 解得 【小问2详解】 箱子和乙作用的过程动量守恒，以箱子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 解得 【小问3详解】 乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则三者最终有共同速度，由动量守恒得 解得 损失的能量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$