内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区
2024-2025学年高二下期06月测试(一)
物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 如图所示,一定质量的理想气体分别经历和两个过程,其中为等温过程,状态b、c的体积相同,则( )
A. 状态a的内能大于状态b B. 状态a的温度高于状态c
C. 过程中气体吸收热量 D. 过程中外界对气体做正功
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于a→b的过程为等温过程,即状态a和状态b温度相同,分子平均动能相同,对于理想气体状态a的内能等于状态b的内能,故A错误;
B.由于状态b和状态c体积相同,且,根据理想气体状态方程
可知,又因为,故,故B错误;
CD.因为a→c过程气体体积增大,气体对外界做正功;而气体温度升高,内能增加,根据
可知气体吸收热量;故C正确,D错误;
故选C。
2. 夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一滩波动的水,有时候还看到车的倒影。高温下,路面上方空气层的温度由下至上梯度减小,折射率也随之变化。如图所示,从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射,在底层空气发生了全反射,下列说法正确的是( )
A. 该光线在传播过程中频率不断变化
B. 该光线在温度越高的空气层的折射率越小
C. 该光线在温度越高的空气层的传播速度越小
D. 若减小该光线的入射角θ,该光线更容易发生全反射
【答案】B
【解析】
【详解】A.该光线在传播过程中频率保持不变,故A错误;
BC.由题意可知,路面上方空气层的温度由下至上梯度减小,则越下面的空气层温度越高,由光路图可知,下面的空气层相对于上面空气层属于光疏介质,即下面的空气层相对于上面空气层的折射率小,故该光线在温度越高的空气层的折射率越小;根据
可知该光线在温度越高的空气层的传播速度越大,故B正确,C错误;
D.由光路图可知,若增大该光线的入射角θ,该光线更容易发生全反射,故D错误。
故选B。
3. 在光电效应实验中,小明用甲、乙、丙三种光分别照射同一光电管,得到的光电流I与电压U的关系曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲光照射时光电子的最大初动能比丙光大 B. 甲光的强度比丙光大
C. 甲光的频率比乙光大 D. 乙光的波长比丙光长
【答案】B
【解析】
【详解】结合图像,由光电子最大初动能公式,可知甲与丙的最大初动能相同;遏止电压越大,光子频率越大,甲光和丙光的频率相同,但甲光的强度比丙光大;乙光的频率最大,波长最短。故ACD均错误,只有B正确。
故选B。
4. 如图所示,光滑斜面被分成四个长度相等的部分AB、BC、CD、DE,一个物体由A点静止释放,下面结论中不正确的是( )
A. 物体到达各点的速度vB:vC:vD:vE=1:::2
B. 物体到达各点所经历的时间tB:tC:tD:tE=1:::2
C. 物体从A到E的平均速度v=vB
D. 通过每一部分时,其速度增量均相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.设每一部分的长度为x,根据v2-v02=2ax得
vB2=2ax
vC2=2a·2x
vD2=2a·3x
vE2=2a·4x
所以
vB:vC:vD:vE=1:::2
A正确,不符合题意;
B.根据x=at2得
所以
tB:tC:tD:tE=1:::2
B正确,不符合题意;
C.从A到E的平均速度等于中间时刻的速度,而B是从A到E的中间时刻,所以v=vB,C正确,不符合题意;
D.由vB、vC、vD、vE之比可知每一部分的速度增量不相等,D错误,符合题意。
故选D。
5. 某蹦床运动员在训练过程中与网接触后,竖直向上弹离,经过时间,又重新落回网上。以运动员离开网的时刻作为计时起点,以离开的位置作为位移起点,规定竖直向上为正方向,忽略空气阻力,下列描述运动员位移x、速度v、加速度a、所受合力F随时间t变化的图像中,与上述过程相符的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,由对称性可知,运动员上升、下降时间相等均为,取向上为正方向
A.根据公式可得
运动员运动的位移与时间的关系式为
则图像为开口向下的抛物线,故A错误;
B.根据公式可得
运动员运动的速度与时间的关系式为
则图像为一条向下倾斜的直线,故B正确;
C D.整个运动过程中,运动员只受重力作用,加速度一直为重力加速度,则合力F和加速度a不随时间变化,故C、D均错误;
故选B。
6. 如图,一倾斜轻杆的上端固定于天花板上的O点,另一端固定一定质量的小球A,小球A通过细线与另一小球B相连,整个装置在竖直面内处于静止状态。现对小球B施加水平向右的外力F,使它缓慢移动到绳子与杆在一条直线上的位置。对此过程下列说法正确的是( )
A. 绳子张力逐渐变小 B. 水平外力F逐渐减小
C. 轻杆的弹力逐渐增大 D. 绳子与轻杆共线时,杆对球A的弹力一定沿杆向上
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对小球B受力分析可知
则随着θ角逐渐变大,则绳子张力T逐渐变大,水平外力F逐渐变大,选项AB错误;
C.对AB的整体受力分析,则轻杆的弹力
可知随着F的增大,轻杆的弹力逐渐增大,选项C正确;
D.绳子与轻杆共线时,对球A受力分析可知,竖直向下的重力和绳子对A沿杆向下的拉力,则杆对球A的弹力方向沿着球A的重力与绳子对A的拉力的合力的反方向,可知杆对球A的弹力不是沿杆向上,选项D错误。
故选C。
7. 如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 在0~时间内,电容器放电,电场能增大
B. 若仅增大线圈的自感系数,振荡频率增大
C. 若仅增大电容器极板间距,振荡频率减小
D. 在~时间内,电容器C的上极板带正电
【答案】D
【解析】
【详解】A.在0~内,回路中的电流顺时针方向增大,则电容器正在放电,则电场能减小,故A错误;
BC.由,可知若仅增大线圈的自感系数,振荡频率减小,由可知,若仅增大电容器的电容器极板间距,则电容减小,振荡频率增大,故BC错误;
D.在~内,回路中电流逆时针方向减小,电容器正在充电,则电容器C的上极板带正电,故D正确。
故选D。
8. 一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态a,其p﹣V图像如图所示。ab、bc、ca皆为直线,ca平行于p轴,bc平行于V轴。关于理想气体经历的三个过程,下列说法正确的是( )
A. ab过程中,气体分子的平均动能先变大后变小
B. a、b两个状态下的气体温度相等
C. ca过程中,外界一定对气体做功
D. bc过程中,气体一定向外界放热
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据a、b两点的等温线,可知ab过程中温度先增大后减小,所以气体分子的平均动能先变大后变小,故A正确;
B.由图知a、b两个状态下,根据理想气体状态方程
解得,故B错误;
C.ca过程中,体积不变,则,故C错误;
D.bc过程中,根据热力学第一定律,因体积变小,所以,压强不变,体积变小,根据盖-吕萨克定律,温度降低,所以内能变小,即,所以,气体一定放热,故D正确;
故选AD。
9. 如图所示,轻弹簧的下端系着A、B两球,,,系统静止时弹簧伸长x=15cm,未超出弹性限度。若剪断A、B间细绳,则A在竖直方向做简谐运动,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为50N/m B. A球的振幅为15cm
C. A球的最大加速度为10 D. 小球运动过程中,弹簧的最大压缩量为5cm
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据题意可知
解得
故A正确;
B. 剪断A、B间细绳后,A球平衡时有
可得弹簧的伸长量为
刚剪断细绳时弹簧比A球平衡时多伸长的长度就是振幅,即
故B错误;
C.剪断A、B间细绳瞬间,A球的加速度最大,则有
故C错误;
D.根据对称性可知,向A振动到最高点时,A球的加速度大小为,方向向下,此时弹簧的压缩量最大,则有
解得弹簧的最大压缩量为
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,两根相距为的平行光滑金属导轨倾斜放置,处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中,两导轨顶端与电容器相连,质量为、长度为的金属杆垂直导轨放置,金属杆与导轨接触良好。开始时电容器不带电,金属杆被锁定在距倾斜导轨底端处。已知两导轨倾角均为,电容器电容为,重力加速度为,不计一切电阻。现解除锁定,下列说法正确的是( )
A. 金属杆下滑过程中做加速度减小的变加速直线运动
B. 若增大电容器电容,金属杆下滑时间变短
C. 金属杆下滑到导轨底端时电容器极板间电压
D. 金属杆下滑到导轨底端时电容器储存的电能
【答案】CD
【解析】
【详解】A.t时刻电容器两端的电压为:U=E=BLv
棒沿导轨下滑时,根据牛顿第二定律有:mgsinθ-F=ma
又棒所受的安培力为:F=BIL
电路中电流为:
联立以上三式得:
式中各量均不变,说明加速度不变,可知导体棒做匀加速直线运动,故A错误;
B.若增大电容器电容,加速度减小,则根据
可知金属杆下滑时间变长,故B错误;
C.金属杆下滑到导轨底端时的速度
电容器极板间电压
故C正确;
D.金属杆下滑到导轨底端时电容器储存的电能
故D正确。
故选CD。
二、实验题(本题共2小题,共14分,把答案填写在答题卡上)
11. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带,穿过电火花计时器,细绳一端连着小车,另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连,拉力传感器用于测小车受到的拉力大小。
(1)在安装器材时,要调整定滑轮的高度,使拴小车的细绳与木板平行。这样做的目的是______(填字母代号)。
A. 防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰
B. 在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车受到的合力
C. 防止小车在木板上运动过程中发生抖动
D. 为保证小车最终能够实现匀速直线运动
(2)实验中______(填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码质量远小于小车质量。
(3)在实验中得到一条如图乙所示的纸带,用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知相邻计数点间的时间间隔,由图数据可求得:打点计时器在打D点时小车的速度大小为______m/s;小车的加速度大小为______m/s。(结果保留小数点后两位)
【答案】(1)B (2)不需要
(3) ①. 0.39 ②. 0.34
【解析】
【小问1详解】
实验中调节定滑轮高度,使细绳与木板平行,则在平衡摩擦力后细绳的拉力等于小车所受的合力,如果不平行,细绳的拉力在垂直于木板的方向上就有分力,改变了摩擦力就不能使细绳拉力等于小车所受的合力。
故选B。
【小问2详解】
由于本实验中的力传感器可以读出细绳的拉力,所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量。
【小问3详解】
[1]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,可得打点计时器在打D点时小车的速度大小为
[2]根据逐差法可得加速度大小为
12. 在探究气体压强与体积关系实验中,某兴趣小组设计如图实验装置。已知重力加速度为g,注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变,不计一切摩擦。
(1)用刻度尺测得注射器刻度上到的长度为,注射器活塞的横截面积为______cm2;
(2)取下沙桶,向右拉动活塞一段距离后,用橡胶套堵住注射孔,此时的气体压强为大气压;挂上沙桶,稳定后,测出此时的气体体积和沙桶的总质量,则气体压强的表达式______;(请选用、、S、表示)
(3)在沙桶内适量添加沙子,重复多次步骤,以沙桶的总质量为纵轴,以为横轴,绘制图像,其图像如图乙所示,图中横轴截距为,纵轴截距为,可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积______。
【答案】(1)10 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题可知,注射器活塞的横截面积
【小问2详解】
对活塞受力分析,根据平衡条件可得
解得
【小问3详解】
整个过程为等温变化,根据玻意耳定律可得
整理可得
结合图像可得,
联立解得
三、计算题(本题共3小题,共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,相距为的两平行金属板A、B足够大,板间电压恒为,有一波长为的细激光束照射到B板,使B板发生光电效应,已知普朗克常量为,B板所用金属的逸出功为,真空中的光速为,电子质量为,电荷量为。求:
(1)B板所用金属的遏止电压;
(2)光电子从B板运动到A板所需的最长时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据爱因斯坦光电效应方程得
光子的频率为
所以光电子的最大初动能为
设B板所用金属的遏止电压为,根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
能以最长时间到达A板的光电子,离开B板时的初速度为0或运动方向平行于B板,则
,
解得最长时间为
14. 篮球运动是中学生喜欢的一项体育运动,打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压才能让篮球发挥最佳性能。某同学发现教室里一只篮球气压不足,用气压计测得球内气体压强为,已知篮球内部容积为,教室内温度为。现把篮球拿至室外篮球场后用简易打气筒给篮球打气28次,每次能将、的空气打入球内,篮球及篮球场空气温度均为,假设篮球的标准气压为。忽略打气和放气过程中篮球容积的变化。求:
(1)打气完成后篮球内部的气压p;
(2)若发现打气过多,可以采取放气的办法使篮球内部的气压恢复到标准气压,求放出空气的质量与篮球内剩余空气质量m的比值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题可得
其中,,,,,
代入数据解得
【小问2详解】
根据克拉珀龙方程可得,
两式比较可得
其中,根据
联立解得
15. 如图所示,质量的长木板放在光滑水平面上,木板的上表面和水平平台齐平。滑块、放置在平台上,中间用细线相连且压缩一个轻弹簧(弹簧与滑块不栓接)。已知、的质量均为,弹簧的弹性势能为。现将、间细线绕断,滑块离开弹簧后滑上长木板,最终恰好未从长木板上滑下,滑块与长木板上表面之间的动摩擦因数。滑块可视为质点,经过平台和长木板的衔接点时不损失能量。求:
(1)滑块滑上长木板前的速度大小;
(2)整个运动过程中,长木板所受摩擦力的冲量大小;
(3)长木板的长度及长木板加速过程运动的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
滑块a、b弹开的过程中,整个系统动量守恒,则有
由于两物块的质量相等,则有
根据能量守恒律则有
解得
【小问2详解】
滑块滑上长木板后,最终恰好未从长木板上滑下,说明滑块b到达长木板的最右端二者恰好共速,设它们共同的速度为,滑块及长木板组成的系统水平方向不受外力动量守恒,则有
解得
对于长木板而言,根据动量定理则有
【小问3详解】
根据能量守恒定理可知
代入数据解得,木板的长度为
对于长木板,根据动能定理则有
解得
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物理试题
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1. 如图所示,一定质量的理想气体分别经历和两个过程,其中为等温过程,状态b、c的体积相同,则( )
A. 状态a的内能大于状态b B. 状态a的温度高于状态c
C. 过程中气体吸收热量 D. 过程中外界对气体做正功
2. 夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一滩波动的水,有时候还看到车的倒影。高温下,路面上方空气层的温度由下至上梯度减小,折射率也随之变化。如图所示,从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射,在底层空气发生了全反射,下列说法正确的是( )
A. 该光线在传播过程中频率不断变化
B. 该光线在温度越高的空气层的折射率越小
C. 该光线在温度越高的空气层的传播速度越小
D. 若减小该光线的入射角θ,该光线更容易发生全反射
3. 在光电效应实验中,小明用甲、乙、丙三种光分别照射同一光电管,得到的光电流I与电压U的关系曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲光照射时光电子的最大初动能比丙光大 B. 甲光的强度比丙光大
C. 甲光的频率比乙光大 D. 乙光的波长比丙光长
4. 如图所示,光滑斜面被分成四个长度相等的部分AB、BC、CD、DE,一个物体由A点静止释放,下面结论中不正确的是( )
A. 物体到达各点的速度vB:vC:vD:vE=1:::2
B. 物体到达各点所经历的时间tB:tC:tD:tE=1:::2
C. 物体从A到E的平均速度v=vB
D. 通过每一部分时,其速度增量均相等
5. 某蹦床运动员在训练过程中与网接触后,竖直向上弹离,经过时间,又重新落回网上。以运动员离开网的时刻作为计时起点,以离开的位置作为位移起点,规定竖直向上为正方向,忽略空气阻力,下列描述运动员位移x、速度v、加速度a、所受合力F随时间t变化的图像中,与上述过程相符的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图,一倾斜轻杆的上端固定于天花板上的O点,另一端固定一定质量的小球A,小球A通过细线与另一小球B相连,整个装置在竖直面内处于静止状态。现对小球B施加水平向右的外力F,使它缓慢移动到绳子与杆在一条直线上的位置。对此过程下列说法正确的是( )
A. 绳子张力逐渐变小 B. 水平外力F逐渐减小
C. 轻杆的弹力逐渐增大 D. 绳子与轻杆共线时,杆对球A的弹力一定沿杆向上
7. 如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 在0~时间内,电容器放电,电场能增大
B. 若仅增大线圈的自感系数,振荡频率增大
C. 若仅增大电容器极板间距,振荡频率减小
D. 在~时间内,电容器C的上极板带正电
8. 一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态a,其p﹣V图像如图所示。ab、bc、ca皆为直线,ca平行于p轴,bc平行于V轴。关于理想气体经历的三个过程,下列说法正确的是( )
A. ab过程中,气体分子的平均动能先变大后变小
B. a、b两个状态下的气体温度相等
C. ca过程中,外界一定对气体做功
D. bc过程中,气体一定向外界放热
9. 如图所示,轻弹簧的下端系着A、B两球,,,系统静止时弹簧伸长x=15cm,未超出弹性限度。若剪断A、B间细绳,则A在竖直方向做简谐运动,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为50N/m B. A球的振幅为15cm
C. A球的最大加速度为10 D. 小球运动过程中,弹簧的最大压缩量为5cm
10. 如图所示,两根相距为的平行光滑金属导轨倾斜放置,处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中,两导轨顶端与电容器相连,质量为、长度为的金属杆垂直导轨放置,金属杆与导轨接触良好。开始时电容器不带电,金属杆被锁定在距倾斜导轨底端处。已知两导轨倾角均为,电容器电容为,重力加速度为,不计一切电阻。现解除锁定,下列说法正确的是( )
A. 金属杆下滑过程中做加速度减小的变加速直线运动
B. 若增大电容器电容,金属杆下滑时间变短
C. 金属杆下滑到导轨底端时电容器极板间电压
D. 金属杆下滑到导轨底端时电容器储存的电能
二、实验题(本题共2小题,共14分,把答案填写在答题卡上)
11. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带,穿过电火花计时器,细绳一端连着小车,另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连,拉力传感器用于测小车受到的拉力大小。
(1)在安装器材时,要调整定滑轮的高度,使拴小车的细绳与木板平行。这样做的目的是______(填字母代号)。
A. 防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰
B. 在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车受到的合力
C. 防止小车在木板上运动过程中发生抖动
D. 为保证小车最终能够实现匀速直线运动
(2)实验中______(填“需要”或“不需要”)满足所挂钩码质量远小于小车质量。
(3)在实验中得到一条如图乙所示的纸带,用毫米刻度尺测量并在纸带上标出了部分段长度。已知相邻计数点间的时间间隔,由图数据可求得:打点计时器在打D点时小车的速度大小为______m/s;小车的加速度大小为______m/s。(结果保留小数点后两位)
12. 在探究气体压强与体积关系实验中,某兴趣小组设计如图实验装置。已知重力加速度为g,注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变,不计一切摩擦。
(1)用刻度尺测得注射器刻度上到的长度为,注射器活塞的横截面积为______cm2;
(2)取下沙桶,向右拉动活塞一段距离后,用橡胶套堵住注射孔,此时的气体压强为大气压;挂上沙桶,稳定后,测出此时的气体体积和沙桶的总质量,则气体压强的表达式______;(请选用、、S、表示)
(3)在沙桶内适量添加沙子,重复多次步骤,以沙桶的总质量为纵轴,以为横轴,绘制图像,其图像如图乙所示,图中横轴截距为,纵轴截距为,可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积______。
三、计算题(本题共3小题,共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,相距为的两平行金属板A、B足够大,板间电压恒为,有一波长为的细激光束照射到B板,使B板发生光电效应,已知普朗克常量为,B板所用金属的逸出功为,真空中的光速为,电子质量为,电荷量为。求:
(1)B板所用金属的遏止电压;
(2)光电子从B板运动到A板所需的最长时间。
14. 篮球运动是中学生喜欢的一项体育运动,打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压才能让篮球发挥最佳性能。某同学发现教室里一只篮球气压不足,用气压计测得球内气体压强为,已知篮球内部容积为,教室内温度为。现把篮球拿至室外篮球场后用简易打气筒给篮球打气28次,每次能将、的空气打入球内,篮球及篮球场空气温度均为,假设篮球的标准气压为。忽略打气和放气过程中篮球容积的变化。求:
(1)打气完成后篮球内部的气压p;
(2)若发现打气过多,可以采取放气的办法使篮球内部的气压恢复到标准气压,求放出空气的质量与篮球内剩余空气质量m的比值。
15. 如图所示,质量的长木板放在光滑水平面上,木板的上表面和水平平台齐平。滑块、放置在平台上,中间用细线相连且压缩一个轻弹簧(弹簧与滑块不栓接)。已知、的质量均为,弹簧的弹性势能为。现将、间细线绕断,滑块离开弹簧后滑上长木板,最终恰好未从长木板上滑下,滑块与长木板上表面之间的动摩擦因数。滑块可视为质点,经过平台和长木板的衔接点时不损失能量。求:
(1)滑块滑上长木板前的速度大小;
(2)整个运动过程中,长木板所受摩擦力的冲量大小;
(3)长木板的长度及长木板加速过程运动的位移大小。
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