内容正文:
高二物理试题
考试时间:75分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
一、选择题(本题1-7为单选题,每小题4分,8-10为多选题,每小题6分,少选得3分)
1.饮茶是我国的传统文化之一。如图所示,热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖,在水面和杯盖间就封闭了一部分空气(可视为理想气体)。下列说法正确的是( )
A.玻璃盖碗是非晶体
B.水温越高,每个水分子运动的速率越大
C.温度降低,玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变大
D.水滴落在干净的茶托上会自然摊开,这说明水不能浸润茶托
2.如图所示,将一条纸带的一端扭转180°后与另一端相连,可以制作成一个莫比乌斯带。已知这条纸带的长度为,不考虑连接处的长度耗损,现有一只蜗牛沿着中线从点出发做匀速率爬行,经过时间蜗牛第一次回到原出发点点,对此过程中分析正确的有( )
A.在研究蜗牛爬行的姿态时,可以将蜗牛视为质点
B.蜗牛的位移为
C.蜗牛的平均速度为
D.蜗牛的平均速率为
3.如图,水黾通过后足(视为质点)以一定频率在水平面上振动产生水波纹(视为简谐波),和同类之间传递信息。已知该水波纹相邻的峰和谷之间的水平距离为,则波速为( )
A. B. C. D.
4.2026年3月,中国科学技术大学潘建伟团队用“钟激光”实现零死时间、连续锁定。某“钟激光”工作时的部分能级如图所示。图中为吸收光光子的波长,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③,其中为钟激光光子的波长,,下列说法正确的是( )
A.
B.①和②的动量相等
C.吸收光光子的波长大于钟激光光子的波长
D.在双缝干涉实验中,相同干涉条件下,②比③得到的条纹间距大
5.如图甲所示的电路,可用于研究光电效应中光电流大小与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调。分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压,得到光电流与电压的关系如图乙所示。由图可知( )
A.研究遏止电压时,电源左端应为负极
B.单色光b光子的能量小于单色光a光子的能量
C.用c光照射同一楔形薄膜时产生的干涉条纹间距比用b光照射时大
D.光电效应实验证实了光具有波动性
6.将一根筷子竖直插入到薄壁玻璃杯左侧,从侧面观察筷子形状如图所示。若光从水进入食用油中( )
A.频率变大 B.可能发生全反射 C.传播速度变大 D.光子动量变大
7.某同学搭建了一个甲烷分子球棍模型,并将其静置在光滑水平桌面上,如图所示。质量均为的四个相同小球a,b,c,d通过相同轻杆连接在小球周围,形成正四面体结构。已知小球质量为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.轻杆1对小球d的作用力大小为
B.轻杆2对小球b的作用力大小为
C.桌面对小球a的弹力大小为
D.轻杆2对小球b的作用力方向沿杆向上
8.2025年6月,我国秦山核电基地宣布成功实现医用同位素镥的量产,标志着该领域的重大突破。镥衰变方程为,已知的半衰期为6.7天,单个、、粒子的质量分别为、、,真空中光速为,则( )
A.粒子为粒子
B.的比结合能小于的比结合能
C.单个原子核衰变释放的能量为
D.的经过13.4天后剩余未衰变
9.如图所示,一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A,下列说法正确的是( )
A.过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
B.过程中每个气体分子的动能都增加
C.过程中,气体压强增大
D.过程中单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少
10.一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机忽然发现前方处有一警示牌,立即刹车。刹车过程中,汽车运动加速度随位移变化可简化为如图所示的图线。司机的反应时间在这段时间内汽车仍保持匀速行驶,段位移为刹车系统的启动阶段,且段位移大小为。从位置开始,汽车的刹车系统稳定工作,可看作匀减速运动直至汽车停止。已知从位置开始计时,汽车第内的位移为,在第内的位移为。( )
A.汽车匀减速运动的加速度大小为
B.位置汽车的速度
C.位置汽车的速度大小
D.汽车静止到警示牌的距离为
第Ⅱ卷(主观题,共54分)
二、实验题(共计14分:其中11题6分,12题8分)
11.某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图甲所示。
(1)光具座上标注为、、的仪器依次为__________;
A.滤光片、双缝和单缝 B.滤光片、单缝和双缝
C.单缝、滤光片和单缝 D.双缝、滤光片和双缝
(2)关于本实验中单缝的操作,下列说法正确的是__________;
A.单缝必须调节到与双缝平行
B.每一次实验中,单缝到双缝的距离必须相等
C.去掉单缝后,也可以在光屏上观察到清晰的亮暗相间的条纹
(3)某次测量,螺旋测微器示数如图乙所示,其读数为__________。
(4)将红色滤光片换用蓝色滤光片重新做实验,其他条件不变,则观察到光屏上的条纹数会__________(填“增多”或“减少”)
12.为探究合力与分力的关系,小鲁同学设计了如下实验。如图甲,在相距为的两根竖直杆之间用一根长为的不可伸长的轻绳连接(打结)一物体C,在绳的两端分别连接两个拉力传感器P和Q,保持P、Q的位置不变,且Q高于P,不计拉力传感器的重力。改变悬挂点到点的距离(不相对滑动,点一直在点下方),测得两传感器的拉力大小随的变化图像如图乙中Ⅰ、Ⅱ图线所示,试回答下列问题。
(1)点的轨迹在一个__________上(选填“圆”“抛物线”或“椭圆”)。
(2)图线Ⅰ表示的是__________处传感器的拉力(选填“P”或“Q”)。
(3)根据图像可求得交点的纵坐标为__________(答案保留到小数点后2位),物体的重力为__________(用图中Ⅲ图像交点的纵坐标及绳长和两杆间距表示,结果要求只用给定字母表示)。
三、计算题(13题8分、14题12分、15题20分)
13.正在修建的房顶上固定的一根不可伸长的细线垂到三楼窗沿下,某同学应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度,先将线的下端系上一个小球,发现当小球静止时,细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直,他打开窗子,让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动,如图所示,从小球第1次通过图中的点开始计时,第21次通过点用时;球在最低点时,球心到窗上沿的距离,当地重力加速度取;根据以上数据,求:
(1)小球运动的周期是多少?
(2)房顶到窗上沿的高度是多少?
14.如图所示,某工业余热回收氦气储能装置的绝热汽缸内装有两个活塞,活塞A外覆绝热层,活塞B导热性能良好。初始时环境及缸内气体温度均为,上下两腔各密封有可视为理想气体的氦气,两活塞间距、活塞B到缸底的距离均为。现通过缸底外侧的余热换热装置缓慢向缸内传热,直至缸内气体温度升高至。全过程中外界大气压强保持不变,活塞A可沿缸壁无摩擦自由滑动,活塞B位置保持固定,两活塞厚度均可忽略。已知汽缸横截面积为,忽略气体泄漏。求:
(1)传热过程中,活塞A上升的高度;
(2)已知单原子分子理想气体的内能满足,理想气体的压强满足;其中为物质的量,为普适气体常量;为热力学温度,为气体体积,为气体压强。求该过程中余热换热装置向缸内氦气传递的总热量。
15.我国某次新能源无人智驾汽车测试中,汽车A(待测无人智驾汽车)与汽车B从同一起点沿平直道路开始同向行驶。汽车A以大小的速度匀速行驶;汽车B由静止开始以大小的加速度匀加速行驶,匀加速行驶时间后开始匀速行驶。智驾系统设定:两车的间距小于时报警,超出则停止报警。当智驾系统开始第二次报警时,汽车A的智驾系统触发紧急制动,汽车A紧急制动后,在内做变减速行驶(加速度变化的减速运动),从开始制动计时,变减速行驶的加速度大小随时间变化的规律为,其中,此后匀减速行驶(加速度大小为从紧急制动刚结束时的值)直至停下。根据微元思想,当物体的速度随时间变化的规律为二次函数时,其位移随时间变化的规律为。两车均视为质点。求:
(1)智驾系统刚停止第一次报警时,汽车A到起点的距离;
(2)智驾系统从刚停止第一次报警到开始第二次报警所用的时间:
(3)汽车A在紧急制动(变减速)阶段行驶的距离;
(4)汽车A刚停下时,两车的间距
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高二物理期末考试参考答案
1.【答案】A 2.【答案】D 3.【答案】A 4.【答案】D 5.【答案】C
6.【答案】D 7.【答案】B 8.【答案】BC 9.【答案】AC 10.【答案】BCD
11.【答案】(1)B(1分) (2)A(1分) (3)1.414/1.415/1.416(2分) (4)增多(2分)
12.【答案】(1)椭圆(2分) (2)Q(2分) (3)4.28-4.32(2分) (2分)
13.【详解】(1)由题意小球全振动的次数为(次)(1分)
小球运动的周期为(2分)
(2)设球心到窗上沿的距离为,小球在、间振动时的周期为(2分)
小球在、间振动时的周期为(1分)
故(1分)
联立可得(1分)
14.【答案】(1) (2)
【详解】(1)当热量缓慢传递给底部汽缸,两汽缸温度同步升高,顶部汽缸内的气体做等压变化,设热量传递结束后,两活塞间距为,则(2分)解得(1分)所以活塞A上升的高度(1分)
(2)由题意可知,两部分气体内能的增量(1分)
由于底部分气体做等容变化,根据热力学第一定律知(1分)
在给底部汽缸传递热量前,设顶部汽缸内压强为,由
可知(1分)
对顶部气体,在此过程中对活塞A做功(1分)
由热力学第一定律(2分)
可知(1分)
所以两部分气体吸收的总热量(1分)
15.【答案】(1)(2)(3)(4)
【详解】(1)假设在汽车B匀加速行驶的阶段,智驾系统已停止第一次报警,设两车出发后经时间,智驾系统刚停止第一次报警,则有(1分)
解得(1分)(另一解舍去)
因为,所以假设成立,则有(1分)
解得(1分)
(2)出发后经时间,两车间的距离(1分)
解得(1分)
因为,所以在汽车B刚开始匀速行驶时,智驾系统尚未第二次报警,汽车B匀速行驶的速度大小解得(1分)
设两车出发后经时间,智驾系统开始第二次报警,则有(1分)
解得(1分)又解得(1分)
(3)汽车A在紧急制动阶段的加速度随时间线性变化,其运动的图像与时间轴围成的面积表示汽车A速度的变化量,从汽车A紧急制动起在时间内,汽车A的速度变化量大小(1分)
从汽车A开始紧急制动计时,汽车A的速度随时间变化的规律为(1分)
从汽车A开始紧急制动计时,在时间内,汽车A行驶的距离将代入上式,可得(1分)
(4)汽车A匀减速行驶的初速度大小与加速度大小分别为,(1分)
解得,(1分)
设汽车A匀减速行驶所用的时间为,有解得(1分)
汽车A匀减速行驶的距离(1分)解得(1分)
从汽车B开始匀速行驶到汽车A刚停下,汽车B行驶的距离解得(1分)
又解得(1分)
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