云南省石屏县第一中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

2024-2025学年高二下学期期末考试 物理试卷 考试时间75分钟，满分100分 一、选择题(本题共10题，其中1-7小题,每小题4分,共28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，8-10题，每小题6分,共18分，每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.如图所示为研究光电效应的电路图，用频率为ν0的单色光照射光电管的阴极K，滑动变阻器的滑片处在图中所示位置，开关断开和闭合时 电流表均有示数，下列说法正确的是(　　) A. 阴极K的截止频率大于ν0 B. 开关闭合时电流表的示数大于开关断开时电流表的示数 C. 开关闭合时滑片P向左移动，到达阳极A的光电子最大动能会增大 D. 开关断开时，改用波长更短的光照射阴极K，电流表的示数一定会变大 2.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝5∶1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，R为阻值随光强增大而减小的光敏电阻，L1和L2是两个完全相同的灯泡，电表均为理想交流电表，则（　　） A. 通过光敏电阻的交变电流频率为10 Hz B. 若L2的灯丝烧断，则电压表的示数仍为5 V C. 当照射R的光强增大时，电流表的示数变小 D. 图像上对应的0.01 s时刻，发电机中的线圈平面与中性面垂直 3.潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐发出的一列超声波在时刻的波动图像如图甲所示（以振源为坐标原点），图乙为平衡位置位于处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该超声波沿x轴负方向传播，波速为 B. 0~1s内，振源运动的路程为2m C. 0~1s内，质点P沿x轴运动了 D. 该超声波遇到2m的障碍物会产生明显的衍射现象 4.一个负电荷从电场中的A点由静止释放，仅在电场力作用下沿电场线由A点运动到B点，它运动的v－t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的(　　) A. B. C. D. 5.在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数增大    B. 电流表示数不变 C. 电源的输出功率减小    D. R消耗的功率减小 6.中国科学院“地月空间DRO探索研究”专项团队成功构建国际首个地月空间三星星座，多项原创性科技成果在国际上处于领先地位。如图所示是地月天体系统，在地月连线外侧有一个拉格朗日点，质量为m0的卫星在该点受到质量为M的地球和质量为m的月球的万有引力作用，并恰好和月球一起绕地球做同周期的匀速圆周运动。卫星的引力不影响地球和月球的运动，已知地心、月心间距为R，拉格朗日点距地心距离为L，则(　　) A. 卫星周期T1与月球周期T2的关系式 B. 卫星的向心力 C. 卫星m0的发射速度大于11.2km/s D. 月球的向心加速度大于卫星的向心加速度 7.如图，长、宽比为2∶1的矩形abcd区域内存在方向垂直于abcd所在平面向外的匀强磁场。从长边ab中点O沿垂直于ab边且垂直于磁场的方向，先后以相同的速度发射两个不同的正离子甲和乙，甲从c点射出，乙从b点射出。已知甲的比荷为k，不计离子重力，则乙的比荷为（　　） A.       B. k      C. k      D. 2k 8.关于核反应和核能，下列说法正确的是(　　) A. 所有的核反应过程都会出现质量亏损，因此都会向外释放能量 B. 核反应UThHe属于α衰变 C. 钚的半衰期为24 100年，8个钚原子经过24 100年后一定还剩余4个 D. 在裂变反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，控制核反应速度 9.如图所示，一束复色光斜射入一平行玻璃砖后分成a、b两束单色光，折射角分别为30°和45°。已知该复色光入射时与玻璃砖上表面成30°角，下列说法中正确的是(　　) A. a、b两束单色光在玻璃砖中的折射率之比为 B. a、b两束单色光在玻璃砖中的传播速率之比为 C. 在相同条件下，a光比b光更容易产生明显的衍射现象 D. 射出玻璃砖后，a、b两束光一定平行 10.细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为m的小球，如图所示。使小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动，下列说法正确的是(　　) A. 小球机械能不守恒 B. 小球能量正在消失 C. 小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化 D. 总能量守恒，但小球的机械能减少 二、非选择题（共5个大题，共54分） 11.在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究： (1)如图，将两个光滑轨道CM、DN固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平。把两个质量相等的小钢球P、Q分别从斜面的同一高度由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出(水平轨道足够长)，观察到某一现象。改变两小球相对斜面的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。 该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是　　　　　 ； A．P、Q两个小球相撞 B．P、Q两个小球同时落地 C．水平方向做匀速直线运动 D．竖直方向做自由落体运动 (2)通过图2中甲图的装置，每次释放小球的位置都相同，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的A、B、C三点，已知坐标纸每小格的边长，则该小球做平抛运动的初速度大小为　　　　；B点的竖直分速度大小为　　　　　。(g取10m/s2) 12.某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。 (1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径，测量结果如图甲、乙所示，该工件长度为       ，直径为      。 (2)实验室提供的器材有： A．电压表（量程，内阻约） B．电流表（量程，内阻约） C．电流表（量程，内阻约） D．滑动变阻器（） E.电源（输出电压恒为）、开关和导线若干 实验时电流表应选      填器材前的字母序号。 (3)为使通过待测金属丝的电流能从开始变化，实验电路应选用下图中的______。 A．     B． C．     D． (4)实验中测得金属丝电阻为，长度为，直径的平均值为，则该金属材料电阻率的表达式为       用、、等字母表示。 (5)若已知电压表的读数为，内阻为，电流表的读数为，内阻为，根据第（3）问中所选电路，写出真实值的计算表达式：      用本题中所给物理量表示。 13.如图所示，用质量m＝1 kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部的高度h1＝1.0 m，气体的温度t1＝27 ℃。现将汽缸缓慢加热至t2＝207 ℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底部的高度h2处，此过程中被封闭气体的内能增加300 J。已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，活塞横截面积S＝5.0×10-4 m2。求： (1)缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2； (2)气体膨胀过程中从外界吸收的热量Q。 14.如图所示，质量的木板B静置于光滑的水平地面上，质量的小物块C（视为质点）放置在木板B的中点，位于木板B左侧的物块A以的速度沿水平方向向右撞向木板B，碰撞时间极短，碰后瞬间木板B的速度大小，小物块C恰好未从木板B上滑落。木板B与小物块C间的动摩擦因数，取重力加速度大小。 (1)求从物块A与木板B发生碰撞到木板B与小物块C共速所用的时间t； (2)若物块A与木板B发生的是弹性碰撞，求物块A的质量。 15.如图所示，水平光滑金属导轨PQ、MN间距为L＝1 m，金属棒ab、cd垂直于导轨静止放置。ab棒质量m1＝0.3 kg，电阻R1＝2 Ω；cd棒质量m2＝0.1 kg，电阻R2＝4 Ω。整个装置处于磁感应强度大小为B＝1 T、方向竖直向下的匀强磁场中。现给ab棒一个瞬时冲量使其获得水平向左的初速度v0＝8 m/s。导轨电阻不计且都足够长，两棒始终与导轨接触良好且未相撞。求： (1)cd棒能获得的最大速度； (2)全过程cd棒产生的焦耳热； (3)开始时两棒至少多大的间距才能避免相撞。 一、选择题(本题共10题，其中1-7小题,每小题4分,共28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，8-10题，每小题6分,共18分，每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1. C【解析】由题意可知，用频率为ν0的单色光照射光电管的阴极K能发生光电效应，则阴极K的截止频率小于ν0，故A错误；开关闭合时加了反向电压，因此开关闭合时的光电流会比开关断开时的光电流小，故B错误；开关闭合时滑片向左移，反向电压减小，到达阳极A的光电子最大动能会增大，故C正确；开关断开时，改用波长更短的光照射阴极K，电流表的示数不一定会变大，因为不知道照射光的强弱，故D错误。 2. B【解析】由题图乙可知，原线圈的交流电的周期T＝0.02 s，频率f＝＝50 Hz，变压器副线圈交流电的频率与原线圈相同，A错误；U1m＝25 V，U1＝＝25 V，由＝得U2＝5 V，若L2的灯丝烧断，则电压表的示数仍为5 V，B正确；当照射R的光强增大时，R的阻值减小，副线圈消耗的功率变大，副线圈中的电流I2变大，由＝，原线圈电流I1增大，电流表的示数变大，C错误；图像上对应的0.01 s时刻，电压瞬时值为零，发电机中的线圈平面与中性面重合，D错误。 3. B【解析】由图乙可知，在时刻，P质点速度沿y轴正方向，根据上下坡法可知该波沿x轴正方向传播；由题图可知，该波的波长为，周期为，则该波的波速为，故A错误；由于周期为，则0~1s内，振源运动的路程为，故B正确；质点P在平衡位置上下附近振动，不会随波迁移，故C错误；只有障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能发生明显的衍射现象；由于该波的波长为，则该超声波遇到2m的障碍物不会产生明显的衍射现象，故D错误。故选B。 4. C【解析】由v－t图像可知，负电荷在电场中做加速度增大的加速运动，故所受的静电力由A指向B且增大，说明从A到B电场强度越来越大，电场线逐渐密集，且负电荷受力方向与电场方向相反，故电场线方向由B指向A，故C正确，A、B、D错误。 5. D【解析】根据闭合电路的欧姆定律，可知，当滑片向下滑动时，外电路的电阻减小，干路电流增大，电源内阻分担的电压增大，外电路的电压减小，即电压表的示数减小，A错误；根据上述分析可知，外电路电压减小，通过定值电阻的电流减小，而干路电流增大，根据并联电路特点可知，电流表的示数增大，B错误；根据电源输出功率，可知，当时，电源的输出功率最大，由于不知道与的具体关系，因此无法确定电源输出功率的变化情况，C错误；R消耗的功率，结合上述分析可知，当滑片向下滑动时，外电路的电压减小，而定值电阻的阻值不变，因此R消耗的功率减小，D正确。故选D。 6. B【解析】对卫星和月球分别根据牛顿第二定律得，，解得，A错误，B正确；卫星m0的发射速度小于11.2km/s，因为发射速度大于11.2km/s时就脱离引力束缚，不会绕地球运动，C错误；根据，二者的角速度相同，轨道半径越大，向心加速度越大。所以月球的向心加速度小于卫星的向心加速度，D错误，故选B。 7. D【解析】设矩形的宽为l，正离子甲从c点射出，由几何关系知轨迹半径r甲=l，由洛伦兹力提供向心力有q甲vB=m甲，解得===k。正离子乙从b点射出，其轨迹半径为r乙=l，由洛伦兹力提供向心力有q乙vB=m乙，解得===2k，故D正确。 8. BD【解析】在已知的核反应中，并不是所有的核反应过程都会出现质量亏损而向外释放能量，故A错误；根据电荷数守恒和质量数守恒以及该核反应的特点可知，核反应UThHe属于α衰变，故B正确；半衰期为统计规律，只对大量的原子核适用，故C错误；在裂变反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，控制核反应速度，故D正确。 9. AD【解析】根据折射定律得玻璃砖对a、b两束单色的折射率为 ， ，所以a与b在玻璃砖中的折射率之比为 ，故A正确；根据 ，可得 ，故B错误；由于波长越大折射率越小，则b的折射率小波长大，在相同条件下，波长越大，越容易产生明显的衍射现象，故b光比a光更容易产生明显的衍射现象，故C错误；a、b两单色光从玻璃砖下表面射出时，入射角分别等于从上表面射入时的折射角，根据对称性可知，a、b光从下表面射出时的折射角都是60°，由几何关系可知，a、b光从玻璃砖下表面射出后是平行光，故D正确； 10. AD【解析】小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动，说明摆动过程中受到空气阻力等作用，机械能通过克服阻力做功不断地转化为内能，即机械能不守恒，A正确；根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，小球摆动时，小球的机械能转化为内能，能量的种类变了，但能量不会消失，B错误；由能量守恒定律可知，总能量是守恒的，小球长时间摆动过程中，重力势能和动能相互转化的同时，机械能不断地转化为内能，故摆动的幅度越来越小，但总能量守恒，C错误，D正确。 二、非选择题（共5个大题，共54分） 11. (1)AC　　(2)1.5　　2 【解析】(1)钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球Q离开斜面后做匀速直线运动，球P做平抛运动，观察到的现象是球P落到光滑水平板上并击中球Q，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动。故选AC。 (2)小球经过的A、B、C三点的水平间隔相等，即A、B、C三点运动时间相同，在竖直方向上有，解得，水平方向匀速运动，有，解得 ，根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有。 12. (1) 10.220 5.900/5.899/5.901 (2)B (3)A (4) (5) 【解析】（1）该工件长度为；直径为 （2）由于金属丝电阻为，电源输出电压为，则电路最大电流 ，则电流表选。故选B。 （3）因为，所以电流表采用外接法，金属丝的电流能从开始变化，则滑动变阻器采用分压式接法，故A选项符合题意。故选A。 （4）根据电阻定律，整理得。 （5）由题意可知通过金属丝的真实电流为 ，故 13. (1)1.6 m　(2)336 J 【解析】(1)气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律可得＝，代入数据解得h2＝1.6 m。 (2)对活塞受力分析，初始气体压强p＝p0＋＝1.2×105 Pa 在气体膨胀的过程中，气体对外做功W＝pS(h2－h1)＝[1.2×105×(1.6－1.0)×5.0×10-4] J＝36 J 由热力学第一定律知，气体膨胀过程吸热Q＝ΔU＋W＝(300＋36) J＝336 J。 14. (1)；(2) 【解析】（1）依题意，木板B与小物块C组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可得 对小物块C分析，根据动量定理可得 联立，解得 （2）由题意可知，物块A与木板B发生的是弹性碰撞，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 联立，解得 15. (1)6 m/s　(2)1.6 J　(3)3.6 m 【解析】(1)根据题意可知，ab棒切割磁感线使回路产生感应电流，从而使cd棒在安培力的作用下开始运动，分析可知ab棒做减速运动，cd棒做加速运动，最终两棒速度相同，回路中感应电流为零，两棒以共同速度做匀速直线运动，设两棒最终的共同速度为v共，由动量守恒定律有m1v0＝(m1＋m2)v共，代入数据解得v共＝6 m/s，即cd棒能获得的最大速度为6 m/s。 (2)全过程根据能量守恒有m1v＝(m1＋m2)v＋Q 全过程cd棒产生的焦耳热Qcd＝Q 联立解得Qcd＝1.6 J。 (3)设两棒之间的最小距离为x，达到共速所用的时间为t，则对cd棒由动量定理有 BL·t＝m2v共 即BLq＝m2v共 解得q＝0.6 C 而根据法拉第电磁感应定律有＝＝BL 而q＝Δt＝·Δt＝ 联立解得Δx＝3.6 m。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $