福建省仙游第一中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

这是一份福建省仙游第一中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷，共8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。
1．如图甲所示，质量为m=60 kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g取10 m/s2，由图像可知（ ）
A．t=0.5 s时，他的加速度为3 m/s2
B．t=0.4 s时，他处于超重状态
C．t=1.1 s时，他受到单杠的作用力的大小是620 N
D．t=1.5 s时，他处于超重状态
2．温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的.图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势，内电阻不计，G为灵敏电流表，其内阻保持不变；R为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S，当R的温度等于时，电流表示数；当电流表的示数时，热敏电阻的温度是（ ）
A．B．C．D．
3．如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B′（过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则等于（ ）
A．B．C．D．2
4．在氢原子光谱中，把氢原子从n=3、4、5、6……能级跃迁到m=2能级时发出的光子光谱线系称为巴耳末线系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出不同频率的谱线条数为( )
A．2条B．3条C．6条D．10条
5．如图所示，不可伸长且足够长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂质量为M的物块，OO′段水平，长度为L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂质量为m的钩码，平衡后物块上升了L，则钩码和物块的质量关系正确的是
A．B．
C．D．
6．用中子轰击原子核产生裂变反应，其可能的裂变方程为，、、、的质量分别为m1、m2、m3、m4，原子核的半衰期为T，其比结合能小于Y原子核的比结合能，光在真空中的传播速度为c，下列叙述正确的是（ ）
A．原子核中有56个中子
B．若升高的温度，的半衰期将会小于T
C．裂变时释放的能量为（m1－2m2－m3－m4）c2
D．原子核比Y原子核更稳定
二、多选题
7．光滑曲面与竖直平面的交线是如图所示的曲线，曲线下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是的直线（图中虚线所示），一个金属块从曲线上（）处以速度沿曲线下滑，假设曲线足够长，重力加速度为．则（ ）
A．金属块最终将停在光滑曲线的最低点处
B．金属块只有在进出磁场时才会产生感应电流
C．金属块最终将在虚线以下的光滑曲线上做往复运动
D．金属块沿曲线下滑后产生的焦耳热总量是
8．两列简谐横波在同种介质中沿轴相向传播,如图所示是两列波在时的波形图,波(实线)向右传播,周期为,波(虚线)向左传播．已知波的振幅为,波的振幅为．则下列说法正确的是（ ）
A．、两列波遇到同一障碍物时,波更容易发生明显的衍射现象
B．波和波的频率之比为
C．、两列波相遇时会发生干涉现象
D．时,处的质点的位移等于
9．用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹．关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．取下滤光片，光屏上将只见到白光
B．若光屏与双缝间距增大，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大
C．若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
D．测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为△x=a／(n+1)
E．若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
10．如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，则下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒
B．小球的机械能不守恒
C．小球的机械能的增量为5mgR
D．小球的机械能的增量为6mgR
三、实验题
11．在“探究碰撞中的守恒量”的实验中，也可以探究“mv2”这个量(对应于动能)的变化情况．
(1)若采用弓形弹片弹开滑块的方案，如图①所示，弹开后的mv2的总量 (填“小于、等于或大于”)弹开前mv2的总量，这是因为 ．
(2)若采用图②的方案，碰撞前mv2的总量 (填“小于、等于或大于”)碰后mv2的总量，说明弹性碰撞中 守恒．
(3)若采用图③的方案，碰撞前mv2的总量 (填“小于、等于或大于”)碰后mv2的总量，说明非弹性碰撞中存在 损失．
12．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取了A、B、、、、、个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接、交流电源。
（1）设电火花计时器的周期为，计算点的瞬时速度的表达式为 ；
（2）他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、、、、各点时物体的瞬时速度如下表。以A点对应的时刻为，如图乙所示坐标系作出图像 ，并利用该图像求出A点的瞬时速度 ，物体的加速度 。
（3）如果当时电网中交变电流的电压变成，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
四、解答题
13．如图所示，从热金属丝射出的电子，经电场加速后，以的速度水平射入偏转电场．已知电子质量为，电荷量为，两水平正对极板长度为，相距为，极板间的电压为，求电子射出偏转电场时竖直偏移的距离和偏转的角度的正切值．

14．如图所示，折射率的透明介质的横截面由等腰直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆弧BC组成。一束单色光从M点以α=45°入射角由真空射入透明介质中，已知M点与AB之间距离为，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）这种透明介质对于真空的临界角C；
（2）通过计算，画出光在透明介质中传播的光路图；
（3）单色光在透明介质中的传播时间t（有光折射时，不考虑反射）。
15．图中的实线是一列沿轴负向传播的正弦波在某一时刻的波形曲线．经过后,其波形如图中虚线所示．若该波的周期大于,求波的周期和波速．
对应点
B
速度
0.141
0.180
0.218
0.262
0.301
参考答案
1．B【详解】A．根据速度-时间图像斜率表示加速度可知，t=0.5 s时，他的加速度为0.3 m/s2，A错误 。
B．t=0.4 s时他向上加速运动，加速度方向向上，他处于超重状态，B正确。
C．t=1.1 s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600 N，C错误。
D．t=1.5 s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，D错误。故选B。
2．D【详解】由题图乙可知，当R的温度等于时，热敏电阻的阻值，由
可得当电流时，由可得
结合题图乙知此时热敏电阻的温度为，故D正确，ABC错误。故选D。
3．B【详解】在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有E1＝
根据闭合电路欧姆定律，有I1＝ 且q1＝I1Δt1
在过程Ⅱ中，有E2＝根据闭合电路欧姆定律，有I2＝，q2＝I2Δt2
又q1＝q2，即所以故选B。
4．C【详解】一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，可知分别从n=4跃迁到n=2和n=3跃迁到n=2，则氢原子处于第4能级，根据=6知，这群氢原子自发跃迁时最多可发出不同频率的谱线的条数为6条．故选C．
5．D【详解】由题意可知，重新平衡后，绳子形状如下图：
由于OO'长为L，物体上升高度L，说明绳子在左侧总长度为2L，则左右两边均为L，如图所示，则可知：
故绳子与竖直方向夹角为30°，则环两边绳子的夹角为60°，则根据平行四边形定则，环两边绳子拉力的合力为：
根据平衡条件，则钩码重力为：
则可知钩码的质量为：故D正确，ABC错误．
6．C【详解】A．原子核中电荷数为92，质量数为235，则中子数为
A错误；B．放射性元素的半衰期与温度、压强等因素无关，由原子核内部因素决定，B错误；
C．根据爱因斯坦质能方程知，裂变时释放的能量为C正确；
D．由原子核的比结合能小于Y原子核的比结合能，可知Y原子核比原子核更稳定，D错误。
故选C。
7．BC【详解】ABC．只要金属块进出磁场，就会产生感应电流，机械能就会减小，在磁场内运动时，不产生感应电流，所以金属块最终在y=a以下来回摆动，故A错误，BC正确；
D．以y=b(b>a)处为初位置，y=a处为末位置，知末位置的速度为零，在整个过程中，重力势能减小，动能减小，减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得：Q=mg(b−a)+.故D错误．故选BC.
8．AD【详解】（1）实线波的波长为 λ1=4m，虚线波的波长为 λ2=6m，依据波长越长的越容易发生明显衍射现象，故A正确；
（2）实线波的波长为 λ1=4m，虚线波的波长为 λ2=6m，它们的波速相等，由波速公式v=λf得：实线波和虚线波的频率之比为 f1：f2=λ2：λ1=3：2，两列波的频率不同，不能发生干涉现象．故BC错误；
（3）依据λ=vT，则有TB=2TA，在t=TA=2s时间内，实线波A向右传播一个周期，而虚线波B向左传播半个周期，因此根据波形的平移法，结合波的叠加原理可知t=2s时，x=5m处的质点位移|y|=y1+y2=10cm，故D正确．
故本题选AD
【点睛】（1）波长越长的波，越容易发生明显衍射现象；
（2）两列波能发生干涉的条件是频率相同，由波速公式v=λf分析频率关系来确定能否发生干涉；
（3）由x=vt，结合波长，求出各自周期，由波形平移法和叠加原理分析分析x=5m处质点的位移．
9．BCE【分析】根据双缝干涉条纹间距公式，结合色光波长、双缝间距以及双缝到光屏距离的变化，判断条纹中心间距的变化．
【详解】A．取下滤光片，不同的色光干涉，在光屏上将出现彩色的干涉条纹，故A错误；
B．根据知，将光屏与双缝间距L增大，则光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大，故B正确；
C．根据知，将双缝的距离d增大，则光屏.上相邻两条暗纹中心的距离减小，故C正确；
D．测出n条亮条纹间的距离a,则相邻两条亮条纹间距为，故D错误；
E．若将滤光片由红色换成绿色，光的波长减小，根据知，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故E正确．
【点睛】本题主要考查用双缝干涉测光的波长的实验的应用，较为简单．
10．BC
【详解】AB、小球运动过程中，受到重力、拉力和支持力作用，支持力不做功，拉力做正功，所以小球的机械能不守恒，故A错误，B正确；
CD、由a到c的过程根据动能定理得：，其中，解得：，离开c点后，水平和竖直方向的加速度大小相等，所以到其轨迹最高点时，到c点的水平位移和竖直位移大小相等，即，全过程机械能的增加量，故C正确，D错误；
故选BC．
11． 大于 弹片的弹性势能转化为滑块的动能 等于 机械能 大于 机械能
【详解】（1）若采用图①弓形弹片弹开滑块的方案，开始时两个滑块都处于静止状态，弹开的过程弹片的弹性势能转化为滑块的动能，所以弹开后的mv2的总量大于弹开前mv2的总量．
（2）若采用图②中的方案，碰撞的过程中两个滑块只受到重力和支持力的作用，且二力大小相等方向相反，是一对平衡力，所以碰撞的过程动量守恒，机械能守恒，碰撞前mv2的总量等于碰后mv2的总量．
（3）若采用图③中的方案，碰撞之后两个物体以相同的速度运动，所以碰撞前mv2的总量大于碰后mv2的总量，非弹性碰撞中存在机械能损失。
12． 见解析 0.101 0.40 不变
【详解】（1）[1] 打点计时器的周期T，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，则
t=5T
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得
（2）[2]作出v-t图像如图所示，注意尽量使描出的点落到直线上，不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧
[3] 由图像得A点的瞬时速度0.101
[4]由速度-时间图像的斜率表示加速度，得
（3）[5] 电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变。
13．(1) (2)
【详解】设电子在场中飞行时间为t．
电子在竖直方向做匀加速运动，加速度
电子射出电场时竖直偏移的距离
电子在水平方向做匀速运动，由可求得
将a和t代入中，得到
电子离开电场时竖直方向的分速度
离开电场时的偏转角正切值为
点睛：本题是带电粒子先加速后偏转问题，偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成，即水平方向的匀速运动和竖直方向的匀加速运动的和运动，注意运动公式的灵活运用．
14．（1）45°；（2）；（3）
【详解】（1）设全反射临界角C，则：解得
（2）由折射定律解得由几何关系知
因，光在AC介面发生全反射，垂直AB射出介质，光路如图所示
（3）光在介质中的传播速度
由几何关系知，光在介质中传播的距离
光在介质中的传播时间
15．v=0.12m/s，T=2s
【详解】波向左传播，传播距离=6cm=0.06m
所以波速=0.12m/s
又根据波长、波速和周期的关系得：=2s