河北省衡水市武强中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题（含答案）

这是一份河北省衡水市武强中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

第I卷（选择题）
一、单选题（每题5分，共35分）
1．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为（各物理量均采用国际单位制单位），下列说法正确的是（ ）
A．该质点的加速度大小为B．该质点在1s末的速度大小为6m/s
C．前2s内的位移为8mD．该质点第2s内的平均速度为8m/s
2．汽车刹车后作匀减速运动，经过3秒停止，则在刹车后第1秒、第2秒、第3秒汽车通过的距离之比是（ ）
A．B．C．D．
3．某物体运动的v—t图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．物体在第1s末运动方向发生变化
B．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的
C．物体在2s末返回出发点
D．物体在6s末离出发点最远，且最大位移为3m
4．某品牌扫地机器人如图甲所示。若有一次扫地机器人吸尘清扫时做直线运动，其位置坐标x随时间t变化的图像如图乙所示，则该扫地机器人（ ）
A．在3s末的速度大小大于在7s末的速度大小
B．在3s末的速度与在7s末的速度相同
C．在5s末速度最小 D．在10s末速度最小
5．某一物体从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的图线如图所示，则该物体（ ）
A．第1 s内加速运动，第1～3 s内减速运动，第3 s末回到出发点
B．第1 s末和第4 s末速度都是8 m/s
C．第3 s末速度为零，且运动方向发生变化
D．第3 s末速度为零，且此时开始改变运动方向
6．以下说法中正确的是（ ）
A．甲图是粒子散射实验示意图，当显微镜在a、b、c、d中的d位置时荧光屏上接收到的粒子数最多
B．乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时放出了一定能量的光子
C．丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器的金属杆带正电荷
D．爱因斯坦在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，丁图是描绘两种温度下黑体辐射强度与波长的关系图
7．入射光照到某金属表面并发生光电效应，若把光强度减弱而频率不变，则( )
A．金属的逸出功不变 B．可能不发生光电效应
C．光电子最大初动能会减小 D．从光照到金属上到发射出电子的时间间隔将增长
二、多选题（每题全部选对得6分，选对不全得3分，有选错得0分）
8．将一石块从5.0m高处由静止释放，不计空气阻力石块可视为质点，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．石块落地时的速度大小为5.0m/s
B．石块落地时的速度大小为10m/s
C．石块下落过程中的平均速度大小为5.0m/s
D．石块下落过程中的平均速度大小为10m/s
9．着驾驶员素质的提高，礼让行人已蔚然成风。如图所示，以16m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，有一老人正在过人行横道，车减速时的加速度大小为8m/s2。则下列说法中正确的是（ ）
A．若驾驶员立即刹车制动，则t=2s时，汽车停车
B．距停车线12m处开始刹车制动，汽车能在停车线处刹住停车让人
C．考虑驾驶员的反应时间为0.5s，汽车的刹车距离应增加4m
D．考虑驾驶员的反应时间为0.5s，汽车的刹车距离应增加到24m
10．将一物体以10m/s的初速度竖直上抛，g=10m/s2 下列说法正确的是（ ）
A．物体上升的时间为1sB．物体回到原出发点的时间是2s
C．物体上升的最大高度是5mD．物体回到原处的位移大小是10m
第II卷（非选择题）
三、实验题（每空2分，共10分）
11．某同学用如图甲所示的装置来研究自由落体运动。图乙是实验中利用打点计时器打出的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计时点，测得从C点开始相邻两点之间的距离依次为、、、，相邻两计时点的时间间隔为T。电源的频率为50Hz。
（1）下列说法正确的是 。
A．电火花打点计时器用的是220V交流电源
B．实验中要用停表测量时间
C． 实验时应先由静止释放纸带，然后接通电源
（2）根据纸带，用逐差法求得重物的加速度大小 （结果保留两位有效数字）。
（3）打点计时器打下F点时重物的速度大小 m/s（结果保留两位有效数字）。
12．放射性同位素钍（）经α、β衰变会生成氡（），其衰变方程为＋ α＋ β。
五、解答题（12题12分，13题12分，14题13分）
13．跳水新星全红婵创女子10米跳台历史最高分记录，夺得奥运会跳水冠军。运动员全红婵在一次平时的训练前的试水热身运动中，保持直立姿势从10m跳台双脚朝下自由落下。不计空气阻力，人可以看作质点，重力加速度g取。求：
（1）跳水运动员在第1s内自由下落的高度h；
（2）跳水运动员入水前瞬间的速度大小v；
（3）跳水运动员从开始下落到刚入水时的时间t。
14．某人以10m/s的初速度从地面竖直向上抛出一块小石头，该石子两次经过旁边小树顶端的时间间隔为1.6s。取g=10m/s且不计空气阻力。求：
(1)小石头达到最高点所用的时间；
(2)小石头能达到的最大高度；
(3)旁边小树的高度。
15．我国第三艘航空母舰采用电磁弹射装置以缩短舰载机起飞距离，舰载机跑道如图所示。若航空母舰的水平跑道总长为，其中电磁弹射区的长度为，在弹射区做加速度为的匀加速直线运动，飞机离开电磁弹射区后在喷气式发动机推力作用下继续做加速度为的匀加速直线运动，恰好在跑道末端达到离舰起飞速度，飞机可视为质点，航空母舰始终处于静止状态。求：
（1）舰载机离开电磁弹射区时的速度大小；
（2）舰载机在喷气式发动机推力作用下的加速度大小；
（3）舰载机从开始起飞到离开跑道的总时间。
参考答案
1．D
【详解】A．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为
结合匀变速直线运动位移与时间关系
可得质点的初速度和加速度分别为
，
故A错误；
B．该质点在末的速度大小为
故B错误；
CD．质点前内的位移为
质点前内的位移为
该质点第内的平均速度为
所以C错误，D 正确。
故选D。
2．C
【详解】将汽车的运动看做逆向的初速度为0的匀加速，则根据相同时间间隔内位移规律可得在刹车后第1秒、第2秒、第3秒汽车通过的距离之比是。
故选C。
3．B
【详解】A．由图像可知：物体在前2s内速度都为正，运动方向没有发生改变，故A错误；
B．物体在第2s内、第3s内图像的斜率相同，所以加速度是相同的，故B正确；
C．物体在2s末位移最大，离出发点最远不是返回出发点，故C错误；
D．物体在2s末和6s末位移最大，最大位移为×2×1=1m，即离出发点最远，且距离为1m，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】AB．图像上某点的切线斜率表示速度，由图像可知在3s末的速度为正向，7s末的速度为负向，且关于x=5s对称，3s末的速度大小和7s末的速度大小相等，故AB错误；
CD．由图像可知在5s末速度为零，速度最小，10s末速度不为零，故C正确，D错误。
故选C。
5．B
【详解】第1 s，物体做匀加速直线运动，加速度为
第1s末物体的速度为
第1s内的位移为
1～3 s，物体做匀减速直线运动，加速度大小为
第3s末物体的速度为
速度方向未变，1～3 s内物体的位移为
3～4 s，物体做匀加速直线运动，加速度为
第4s末物体的速度为
内物体的位移为
所以物体一直做单向直线运动，故ACD错误，B正确。
故选B。
6．C
【详解】A．甲图是粒子散射实验示意图，当显微镜在a、b、c、d中的d位置时荧光屏上接收到的粒子数最少，故A错误；
B．乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时吸收了一定能量的光子，故B错误；
C．丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器的金属杆带正电荷，故C正确；
D．普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，丁图是描绘两种温度下黑体辐射强度与波长的关系图，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】A．金属逸出功只与材料有关，与入射光无关，故A正确．
B．根据发生光电效应的条件可知，入射光的频率大于金属的极限频率，频率不变，则仍能产生光电效应，故B错误．
C．根据光电效应方程知，入射光的频率不变，则最大初动能不变，故C错误．
D．光电子的发射几乎是瞬时的，故D错误
8．BC
【详解】根据

解得石块落地时的速度大小为v=10m/s
石块下落过程中的平均速度大小为
故选BC。
9．AD
【详解】A．若驾驶员立即刹车制动，则停车时间为
故A正确；
B．汽车刹车后滑行距离为
则汽车不能在停车线处刹住停车让人，故B错误；
CD．考虑驾驶员的反应时间为0.5s，驾驶员在反应时间内通过的距离为
则刹车距离为
故刹车距离增加8m，增加到24m，故C错误，D正确。
故选D。
10．ABC
【详解】A．物体上升的时间为
故A正确；
B．由对称性可知，物体回到原出发点的时间是
故B正确；
C．物体上升的最大高度是
故C正确；
D．物体回到原处的位移大小是0m，故D错误。
故选ABC。
11． A 9.6 0.96
【详解】（1）[1]
A．电火花计时器工作时的电压是220V交流电压，A正确；
B．打点计时器是一种计时仪器，不需要秒表计时，B错误；
C．为了避免纸带上出现大量的空白段落，实验时，应该先接通电源打点，然后释放纸带，C错误。
故选A。
（2）[2]根据纸带，用逐差法求得重物的加速度大小
代入数据得
（3）[3]匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，打点计时器打下F点时重物的速度大小为
12． 3 2
【详解】α粒子为，β粒子为，根据质量数守恒和电荷数守恒有
232=220＋4x，90=86＋2x-y
解得
x=3，y=2
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）跳水运动员在第1s内自由下落的高度为
（2）根据
可得跳水运动员入水前瞬间的速度大小为
（3）根据
可得跳水运动员从开始下落到刚入水时的时间为
14．(1)1s；(2)5m；(3)1.8m
【详解】(1)小石头达到最高点所用的时间

(2)小石头能达到的最大高度

(3)设树的高度为h，石子从开始运动到第一次到达树的顶端的时间为t，选取向上为正方向，则
h=v0t−gt2
石子下落得过程中经过树的顶端时
h=v0(t+1.6)−g(t+1.6)2
联立可得
h=1.8m
15．（1）（2）（3）
【详解】（1）根据题意，飞机在弹射区做加速度为的匀加速直线运动，根据运动学公式
解得
（2）飞机离开电磁弹射区后在喷气式发动机推力作用下继续做加速度为的匀加速直线运动，根据运动学公式
解得
（3）根据运动学公式，弹射区时间
离开电磁弹射区至跑道末端的时间
舰载机从开始起飞到离开跑道的总时间