福建省厦泉五校2024-2025学年高二下学期期末联考物理试卷

这是一份福建省厦泉五校2024-2025学年高二下学期期末联考物理试卷，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
物理科试卷
第Ⅰ卷(选择题，共40分)
一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16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）
1．关于原子结构和玻尔原子理论，下列选项正确的是( )
A．在α粒子散射实验中，α粒子与电子发生碰撞造成α粒子大角度偏转
B．α粒子散射实验是卢瑟福建立原子“核式结构模型”的重要依据
C．大量氢原子处于n=4的能级，最多可以辐射出10种不同频率的光
D．玻尔理论能解释结构复杂原子的光谱现象
2．渔船常用回声探测器发射的声波探测水下鱼群与障碍物，声波在水中传播速度为1500m/s，若探测器发出频率为1.5×106Hz的声波，下列说法正确的是( )
A．声波由水中传播到空气中，频率会改变
B．声波由水中传播到空气中，波长会改变
C．该声波在水中遇到尺寸约为1m的被探测物时会发生明显衍射
D．当鱼群远离探测器运动时，探测器发出的频率变小
3．如图所示为氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为（ ）
A．0.54eV B．0.85eV
C．10.2eV D．12.75eV
4．在2025年的五大道海棠节上，粉白相间的海棠花竞相绽放，微风拂过，花瓣飘落似雪。此时，电视台摄制组一架直升机在高空拍摄，它如同一位灵动的观察者，记录着这如梦如幻的美景。已知该直升机的质量为m，螺旋桨旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，重力加速度为g。则直升机悬停时，螺旋桨向下推动空气，空气获得的速度为( )
A．mgρSB．ρgmS
C．mSρgD．ρSmg
二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分，在每小题给出的四个选项中，有且只有两项项是符合题目要求的，漏选得3分，错选不得分）
5．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6 m，列车的固有周期为0.315 s。下列说法正确的是( )
A．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象
B．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
C．列车的危险速率为40 m/s
D．增加钢轨的长度可以使危险速率增大
6．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。则下列说法正确的是( )
A．玻璃砖对b光的折射率为3
B．a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小
C．b光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于45°
D．经同一套双缝干涉装置发生干涉，b光干涉条纹间距比a光更宽
7．生命在于运动，体育无处不在，运动无限精彩。如图所示，质量为450kg的小船静止在水面上，质量为50kg的人在甲板上立定跳远的成绩为2m，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．人在甲板上跳远时，船将后退
B．人在立定跳远的过程中船保持静止
C．人在立定跳远的过程中船后退了0.4m
D．人相对地面的成绩为1.8m
8．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=5 m处的质点的振动图像如图甲所示，在x=11 m处的质点的振动图像如图乙所示，以下说法正确的是( )
A．该波的传播速度可能为23 m/s
B．该波的传播速度可能为213m/s
C．在0∼9 s内x=5 m处的质点通过的路程可能为4cm
D．在0∼9 s内x=5 m处的质点通过的路程一定为12cm
第Ⅱ卷(主观题，共60分)
三、填空题（每空2分，共12分）
9．地球的年龄到底有多大？科学家可利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算。测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数。由此可以判断出：铀238的半衰期为_________亿年，被测定的岩石样品在90亿年时，铀、铅原子数之比约为_________。
10．如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙是这个单摆的振动图像。根据图像回答：
⑴ 计时开始时刻摆球在_________位置(填“B”或“C”)
⑵ 这个摆的摆长约为_________m。(π2约等于当地的重力加速度g)
11．中国的核聚变研究已进入世界前列，主要利用2个氘核聚变成23He，被称为人造太阳，已知氘核的质量为m1，23He的质量为m2，中子质量为m3，质子的质量为m4，α粒子的质量为m5，光在真空中的传播速度为c，补充完整该核反应方程：12H+12H→23He+_______________，该核反应中释放出的核能为_________(用题中的字母表示)
四、实验题（每空2分，共12分）
12．如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.4mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=0.5m。接通电源使光源正常工作。
⑴ 由理论分析可知，波长为λ的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=__________________(用已知量字母表示)。
⑵ 用某种单色光照射双缝得到如图乙所示的干涉条纹，测量头手轮示数如图丙所示，则分划板中心刻线在图乙中B位置时手轮示数为x=____________mm。
⑶ 若已知分划板中心刻线处于A位置时，手轮示数为10.578mm，则该单色光的波长λ=______________m(结果保留2位有效数字)。
13．如图甲所示，某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度。
⑴ 在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”，当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“x”时，停表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为_____________；
⑵ 若小组同学周期测量正确，但测量摆长时忘记加小球半径，改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出L−T2图像如图乙所示，根据图像，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为__________，当地的重力加速度为__________。(用题中k、a、π表示)
五、计算题（14题10分，15题12分，16题14分，共36分）
14．某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如图甲所示的模型：在粗糙水平地面上放置一个质量为m＝4 kg的物体，让其在随时间均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随时间变化如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，g＝10 m/s2，求：
⑴ 0~3s时间内物体受到水平推力的冲量大小；
⑵ 从出发经多长时间，速度达到最大；
⑶ 3s末物体的速度大小。

15．如图所示，ΔABC为一直角三棱镜的横截面，BC面涂有反光膜，∠A=30°，CM⊥AB，垂足M与B点的距离为L。与AC平行的一光线PM从M点射入三棱镜，经BC反射后的光线射到CA上的E点(图中未画出)。三棱镜对该光线的折射率n=3，光在真空中的传播速度大小为c。
⑴ 光线从M点进入玻璃时的折射角γ
⑵ 通过计算判断该光线射到E点时是否发生全反射；
⑶ 求该光线从M点传播到E点的时间t。
16．如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车总质量为M，乙和他的冰车总质量也为M，游戏时，甲推着一个质量为m的箱子和他一起以v0的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处，乙迅速抓住。不计冰面摩擦：
⑴ 若甲将箱子以速度v推出，甲的速度变为多少；
⑵ 设乙抓住迎面滑来的速度为v的箱子后反向运动，乙抓住箱子后的速度变为多少；
⑶ 若甲和他的冰车，乙和他的冰车总质量均为M＝55kg，箱子质量m＝10kg，v0=6m/s，乙接住冰车后甲、乙恰好最后不相撞，则在该过程中，系统损失的机械能为多少？
厦泉五校2024-2025学年高二年级第二学期期末联考
物理科参考答案及评分标准
9． 45 1∶3
10．⑴ B ⑵ 0.16
11．01n (注：写”中子”也给分) (2m1−m2−m3)c2
12． Ldλ 15.078 （注：15.077或15.079均给分） 6.0×10−7
13．⑴ 2tx−1 ⑵ 2ka 4π2k
14．（1）90N·s；（2）20N；（3）7.5m/s
【详解】⑴F−t图像的面积表示推力的冲量，得
IF=3×602=90(N∙s) （3分）
⑵ 速度最大时加速度为零，即F=μmg时速度最大 （1分）
由F−t图像可得F=60−20t
解得t=2s （2分）
⑶0~3s使用动量定理得
IF−μmgt=mv （2分）
解得v=7.5(m/s) （2分）
15．⑴ r=30∘ ⑵会，见解析； ⑶t=33Lc
【详解】⑴光路如图所示，
由几何关系可知，该光线在M点的入射角i=60∘，设该光线在M点的折射角为r，有
n=sinisinr (2分)
解得r=30∘ (1分)
⑵设临界角为α，有
n=1sinα (2分)
解得sinα=33
由几何关系可知，该光线在E点的入射角
β=60∘ (1分)
因为sinβ=32>sinα，即β>α，所以该光线射到E点时会发生全反射。 (1分)
⑶由几何关系可知
DC=MD=MB=L，DE=2DC=2L
s=MD+DE=3L （1分）
又折射率与速度关系
n=cv （2分）
该光线从M点传播到E点的时间
t=sv （1分）
解得t=33Lc （1分）
16．⑴v1=M+mv0−mvM ⑵v2=mv−Mv0M+m ⑶5
【详解】⑴甲将箱子推出的过程，甲和箱子组成的系统动量守恒，以甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律得M+mv0=mv+Mv1 （2分）
解得v1=M+mv0−mvM （2分）
⑵箱子和乙作用的过程动量守恒，以箱子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
mv−Mv0=M+mv2 （2分）
解得v2=mv−Mv0M+m （2分）
⑶由动量守恒得
（M+m）v0−Mv0=(2M+m)v共 （2分）
解得v共=0.5m/s
∆E=12(M+m)v02+12Mv02−12(2M+m)v共 2 （2分）
解得∆E=2145(J) （2分）题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
B
D
A
CD
AC
AD
BD