河北省部分名校联考2024-2025学年高二下学期7月期末物理试卷（解析版）

这是一份河北省部分名校联考2024-2025学年高二下学期7月期末物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 如图所示，物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动。则在运动的t时间内，下列说法正确的是（ ）
A. 重力的冲量大小为0
B. F的冲量方向水平向右
C. 摩擦力的冲量大小为
D. F的冲量和摩擦力的冲量大小相等
【答案】C
【解析】A．重力的冲量大小为mgt，故A错误；
B．F的冲量方向与F的方向相同，斜向右上，故B错误；
C．摩擦力大小为
可知摩擦力的冲量大小为，故C正确；
D．F的冲量大小为，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，一辆小车在水平面内做匀加速直线运动，一个小球用轻绳连接悬挂在车顶部，绳与竖直方向的夹角为θ，另外一个质量为M的物体贴在小车的后壁上，恰好不下滑，则小车与物体M间的动摩擦因数为（最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】以小球为对象进行受力分析，设小球的质量为m，小球所受的合力应水平向右，根据牛顿第二定律可得
解得加速度为
物体A与小球具有相同的加速度，则A所受的压力大小为，方向向右
由于物体A恰与车厢相对静止，则有
联立解得
故选D。
3. 2020年9月1日，俄罗斯“国际军事比赛”中，各国参赛队伍展开了激烈比拼。比赛时，士兵从高台跳到低处地面时，士兵的速度在很短时间内减小为零，速度变化大，为了安全，士兵都是让脚尖先着地，有效地保护人体免于伤害或减轻伤害程度。这样做是为了（ ）
A. 减少动量变化量B. 减小冲量
C. 减小人的平均受力大小D. 减小地面对人的压强
【答案】C
【解析】A．设人落地时的速度为v，动量的变化量为
这样做不能减少动量的变化量mv，A不符合题意；
B．人受到的冲量为
这样做不能减小冲量，B不符合题意；
C．根据动量定理得
解得
这样做是为了延长人和地面的作用时间t，减小人的平均受力F大小，C符合题意；
D．这样做的目的不是为了减小地面对人是压强，D不符合题意。
故选C。
4. 2024年6月25日14时07分，嫦娥六号返回器准确着陆，标志着探月工程取得圆满成功，实现了世界首次月球背面采样返回，为后续载人探月工程打下坚实基础。设想载人飞船通过月地转移轨道被月球捕获，通过变轨先在轨道Ⅲ做匀速圆周运动，选准合适时机变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅰ（轨道半径等于月球半径），最后安全落在月球上，其中P、Q两点为椭圆轨道Ⅱ在轨道Ⅰ、Ⅲ处的切点，已知月球半径为R，月球表面重力加速度为g0，轨道Ⅲ距离月球表面高度为h，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A. 月球平均密度为
B. 绕月飞行的卫星的最小周期为
C. 载人飞船在P、Q点加速度之比为
D. 载人飞船从Q点到P点所用时间为
【答案】D
【解析】A．在月球表面，根据万有引力等于重力有
根据密度公式
，其中
联立解得，月球平均密度为
故A错误；
B．根据开普勒第三定律可知，轨道半径越小，则公转周期越小，所以在月球表面绕月飞行时，卫星的周期最小，根据万有引力提供向心力有
解得，绕月飞行卫星的最小周期为
故B错误；
C．根据牛顿第二定律有
可得
则载人飞船在P、Q点加速度之比为
故C错误；
D．根据开普勒第三定律有
解得，载人飞船在椭圆轨道Ⅱ上的运动周期为
则载人飞船从Q点到P点所用时间为
故D正确。
故选D。
5. 如图所示，为光滑弧形槽，弧形槽半径为R，C为弧形槽最低点，，甲球从弧形槽的球心处自由下落，乙球从A点由静止释放，两球第1次到达C点的时间之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】甲球做自由落体运动
所以
乙球沿弧形槽做简谐运动（由于，可认为偏角）．此运动与一个摆长为R的单摆运动模型相同，故此等效摆长为R，因此乙球第1次到达C处的时间为
所以
故选C。
6. 某同学要测截面为直角三角形ABC玻璃砖的折射率，如图所示，玻璃砖竖直立在水平地面上，玻璃砖的顶角为θ，用一束垂直于AB面的单色光照射在玻璃砖上，光束在AC面发生折射，折射光照亮地面上一个点，用量角器测出折射光线与地面的夹角为α，由此可求得玻璃砖对光的折射率为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据几何关系，光束在AC面的入射角等于，折射角等于，因此折射率为
故选B。
7. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，在时刻的波形如图所示，M、N是波上的两个质点，其横坐标分别为和，从图示时刻开始，质点M第一次回到平衡位置需要0.5s，质点N在5s内运动的路程为1m，则下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻，质点N正沿y轴正方向运动
B. 波传播的速度大小为6m/s
C. 当质点M沿y轴负方向减速运动时，质点N一定沿y轴正方向加速运动
D. 质点M的振动方程为
【答案】C
【解析】A．由于波沿x轴正向传播，则在时刻，质点N正沿y轴负方向运动，故A错误；
B．由题可知，波动周期为2s，则波传播速度
故B错误；
C．当质点M在平衡位置开始向y轴负方向运动时，质点N正在波谷向y轴正方向加速运动，故C正确；
D．由题意可知
振幅
则质点M的振动方程
故D错误。
故选C。
8. 关于波的反射、波的衍射、波的干涉、多普勒效应，下列说法正确的是（ ）
A. 交通警通过发射超声波测量车速，利用了波的多普勒效应原理
B. 声波和光波都是电磁波，都可以在真空中传播
C. “全息照片”利用激光的干涉原理，“B超”是利用了超声波的反射原理
D. 一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁利用了波的衍射原理
【答案】AC
【解析】A．交通警通过发射超声波测量车速，利用了波多普勒效应原理，A正确；
B．光波是电磁波，可以在真空中传播声波；声波是机械波，传播过程需要介质，B错误；
C．“全息照片”利用激光的干涉原理，“B超”是利用了超声波的反射原理，C正确；
D．一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁利用了波的反射原理，D错误。
故选AC。
9. 如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图，图乙为介质中平衡位置在处的质点的振动图像，是平衡位置在处的质点，下列说法正确的有（ ）
A. 波的传播速度大小为
B. 处质点的振动速度大小为
C. 时，处质点的位移大小为
D. 该简谐横波沿轴的负方向传播
【答案】ACD
【解析】A．由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，则波的传播速度大小为
A正确；
B．是波的传播速度，不是质点的振动速度，B错误；
C．时，由图甲可知处质点位于波峰位置，其位移为，C正确；
D．由图乙可知平衡位置在处的质点在时向方向振动，结合图甲可知该简谐横波沿轴的负方向传播，D正确；
故选ACD。
10. 如图所示，光滑水平面的左侧固定一竖直弹性挡板，质量为m的小球和质量为4m的带有半径足够大的光滑圆弧轨道的滑块静止在水平面上，水平面与圆弧轨道最低点相切。给小球一个向右瞬时冲量，小球冲上滑块后再返回水平面并与挡板发生弹性碰撞，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A. 小球和滑块相互作用的过程中，系统的机械能和动量都守恒
B. 小球沿滑块上升的最大高度为
C. 小球可以三次冲上滑块
D. 滑块最终的速度大小为
【答案】BD
【解析】A．小球和滑块相互作用的过程中，因圆弧轨道光滑，故系统的机械能守恒，又因水平方向系统不受外力，故水平方向动量守恒，但竖直方向动量不守恒，故A错误；
B．小球沿滑块上升的高度最大时，小球与滑块速度相等，根据水平方向动量守恒和机械能守恒有，
解得，故B正确；
C．设小球的初速度为，则
即
设小球与滑块第一次相互作用后小球和滑块的速度分别为和，根据动量守恒和机械能守恒有，
联立解得，
设小球与滑块第二次相互作用后小球和滑块速度分别为和，根据动量守恒和机械能守恒有，
联立解得，
因第二次相互作用后小球与滑块速度方向均向右，所以小球不能再冲上滑块，即小球可以两次冲上滑块，故C错误；
D．滑块最终的速度大小为，故D正确。
故选BD。
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 用双缝干涉测量某种单色光的波长的实验装置如图甲所示，光屏上某点P到双缝、的路程差为，如图乙所示，已知真空中的光速为，如果用频率为的橙色光照射双缝：
（1）该橙光的波长是______m。
（2）P点出现______（填“亮”或“暗”）条纹。
（3）仅将橙光换成红光，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距______（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1） （2）暗 （3）变大
【解析】（1）[1] 橙光的波长为
（2）[2] 由于
故P点是振动的减弱点，P点出现暗条纹。
（3）[3] 根据
在其他条件不变的情况下，光的波长增大，相邻两亮条纹的中心间距变大。
12. 某研究性学习小组为了研究一只标有“2.0V，1.0W”字样小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了以下器材∶
A．电源E∶电动势为3.0V，内阻不计；
B．电压表V∶量程为0~3V，内阻约为1kΩ；
C．电流表A1∶量程为0~3A，内阻约为0.1Ω；
D．电流表A2∶量程为0~0.6A，内阻约为0.6Ω；
E．滑动变阻器R1∶最大阻值为10Ω，额定电流为2.0A；
F．滑动变阻器R2∶最大阻值为15kΩ，额定电流为0.5A；
G．开关S，导线若干。
（1）实验中电流表应选________（填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选用________（填“R1”或“R2"）；
（2）实验设计的电路如图甲所示，请根据电路图将实物图乙连接完整；（ ）。连接好电路后，在闭合开关前，应将图乙中滑动变阻器的滑片移到_____（填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关后移动滑动变阻器，测出多组电压表和电流表的示数U、I，根据测得的数据，已在I—U坐标系中描点，如图丙所示，请作出I—U图线；（ ）并由此判断，小灯泡的电阻随温度升高而_______（填“增大”或“减小”）；
（4）将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=2Ω的定值电阻串联，接在电动势为2V、内阻不计的电源上，如图丁所示。闭合开关S后，两个小灯泡的总功率为_____W（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）A2 （2） A （3） 增大 （4）0.42
【解析】（1）[1][2]由题可得灯泡额定电流为
0.5A
故电流表选A2；为方便实验操作，滑动变阻器应选R1。
（2）[3]对照电路图，实物连接如图所示
[4]闭合开关前，应将滑片移到最左端A端，使输出电压为零保护电路元件。
（3）[5]作出的图像如图所示
[6]图像的割线斜率是电阻的倒数，由此可知，小灯泡的电阻随温度升高而增大。
（4）[7]设小灯泡两端的实际电压和实际电流分别为U和I，根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据并整理得
在图丙所示坐标系中作出的图像如图
由图像可知，两图像交点坐标值为、，则每只灯泡的实际功率
两个小灯泡的总功率为0.42W。
13. 如图所示，两竖直挡板间有一光滑的水平直杆，一轻弹簧穿在杆上，左侧与挡板相连，右侧与穿在杆上的小球甲相连，现让小球甲开始做简谐运动，其位移随时间的关系为x=2sin5πt(cm)，当小球甲经过平衡位置时，在小球甲正上方由静止释放小球乙，结果甲与乙恰好相碰．甲、乙均视为质点，弹簧的劲度系数k=100N/m，重力加速度g取10m/s2，不计一切摩擦，求：
（1）小球乙下落的高度h；
（2）小球甲的最大动能Ek。
【答案】（1）0.2n2(m)（n=1，2，3……）；（2）0.02J
【解析】（1）由可知，小球甲的运动周期为
要使小球甲与小球乙相遇，则小球乙的运动时间为
（n=1，2，3……）
根据自由落体运动规律有
（n=1，2，3……）
（2）由可知，小球甲的振幅为
在运动过程中，弹簧的弹性势能与动能相互转化，根据机械能守恒定律有小球甲的最大动能为
14. 如图所示，足够长不透光水平挡板上开有一小孔P，水平挡板下方一定距离处有一水平放置的足够长平面镜，一束光线以的入射角通过小孔射到平面镜上，通过反射照射到挡板下表面的M点。现在将一块厚度为d的（d小于挡板和平面镜间的距离）足够长平行玻璃砖平放在平面镜上，则光线通过折射后经平面镜反射再从玻璃砖的上表面射出，打在挡板下表面上的N点（图中未画出），已知玻璃砖对光的折射率，真空中光束为c。求
（1）光束通过玻璃砖的路程s；
（2）放入玻璃砖前后两次光束从P点射入到打在挡板上的时间差△t。
【答案】（1） ；（2）
【解析】（1）作光路图如图所示，由折射定律可得折射角
光束通过玻璃砖的路程
（2）光束通过玻璃砖的传播速度
光束通过玻璃砖的时间
未放玻璃砖时光束通过玻璃砖所在区域的时间
故入玻璃砖前后的时间差
15. 如图所示，质量为4m的足够长木板a静止在光滑水平面上，质量为m的物块b放在长木板上表面的左端，右侧共有n个质量均为m的物块一字排开静止在水平面上，现使a、b一起以初速度向右运动，以后每次碰撞板与物块、物块与物块均会粘在一起，每次碰撞前瞬间，b与a均恰好达到共速，重力加速度为g，开始时物块1与2间的距离为s，不计碰撞时间和物块的大小、求：
（1）a与物块1碰撞过程中，物块1对a的冲量大小；
（2）b与a间的动摩擦因数；
（3）从a与物块1碰撞后瞬间到与物块n碰撞前瞬间，b运动的距离。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）设a与1碰撞后瞬间，a的速度大小为，根据动量守恒有
解得
根据动量定理，物块1对a的冲量大小
（2）设a、b、物块1共速时的速度大小为，根据动量守恒有
解得
设a、b间的动摩擦因数为，a、b相对滑动时板a的加速度大小为a，由牛顿第二定律，有
解得
根据速度-位移公式，有
解得
（3）根据题意，从a与物块1碰撞后瞬间到与物块n碰撞前瞬间，b一直做匀减速运动，由牛顿第二定律，有
解得
设板与物块n碰撞前瞬间的速度为，根据动量守恒有
解得
这段时间内，对b有
解得