2024-2025学年吉林省长春市朝阳区长春外国语学校高二（下）期末物理试卷（7月）（含解析）

这是一份2024-2025学年吉林省长春市朝阳区长春外国语学校高二（下）期末物理试卷（7月）（含解析），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点同向行驶，两车的速度v随时间t的变化关系如图所示，其中两阴影部分的面积相等(S1=S2)，则( )
A. 甲车做曲线运动、乙车做直线运动
B. 在t2时刻，甲、乙两车相遇
C. 在0～t2时间内，甲车的加速度先减小后增大
D. 在0～t1(不包括0时刻)时间内甲车在乙车前面，t1～t2(不包括t2时刻)，甲车在乙车后面
2.生活中经常用刀来劈开物体，如图是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为θ，则刀劈物体时对物体侧向推力FN的大小( )
A. FN=2Fsinθ B. FN=2Fcsθ
C. FN=F2sinθ2 D. FN=2Fcsθ2
3.如图甲所示，一列简谐横波沿直线传播，P、Q为波传播路径上相距24m的两个质点，P、Q两个质点的振动图像分别如图乙、丙所示，则下列说法正确的是( )
A. 该波一定从Q点向P点传播 B. t=0时刻，P、Q连线中点处的质点不可能处于平衡位置
C. t=1.5s时，P、Q两质点的位移不相同 D. 该波的波速可能为2m/s
4.一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是( )
A. a→b过程，气体向外界放出热量
B. b→c过程，外界对气体做正功，内能减少
C. a→b→c→a过程，气体向外界放出热量
D. a→b过程，单位时间与器壁单位面积碰撞的分子数减少
5.一个边长为a=6m的等边三角形景观鱼池，底部中点有一点光源，若在水面正上方观察，会看到水面上有一个圆形发光区域恰与鱼池的三条边相切(如图所示)，已知水下光源发出的光在水中的折射率为n= 2。景观鱼池中水的深度为( )
A. 3mB. 2m
C. 32mD. 22m
6.如图所示，可视为质点的子弹以初速度v0垂直射入叠在一起的相同木板中，木板的厚度均为d，子弹恰好穿过第12块木板，已知子弹在木板中运动的总时间为T，且在各块木板中运动的加速度都相同。关于该子弹的运动，下列说法正确的是( )
A. 运动的加速度大小为22dT2
B. 初速度为24dT
C. 穿过前9块所用时间为23T
D. 穿过第12块的平均速度为2 6dT
7.如图所示，一物块放置在粗糙水平面上，其上固定一“L”型轻杆，轻绳ON的一端O固定在杆上，中间某点M拴一小球，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α>90 ∘)，现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变，在OM由竖直被拉到水平的过程，物块始终保持静止，则( )
A. OM上的弹力一直增大
B. MN上的弹力先减小后增大
C. 水平面对物块的支持力一直减小
D. 水平面对物块的摩擦力先增大后减小
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图所示是用频闪周期为t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果从同一高度自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是( )
A. 一段时间后苹果会在羽毛下方
B. 若满足关系x1:x2:x3=1:3:5，则A为苹果释放的初始位置
C. 苹果下落的加速度大小为x3−x1t2
D. 羽毛下落到C点的速度大小为x2+x32t
9.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为va和vb的光能使它发生光电效应。分别用频率为va、vb的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出6种不同频率的光
B. 图乙中，用频率vb的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大
C. 图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09eV
D. a光和b光照射K极产生的光电子的德布罗意波长，必有a大于b
10.如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB为圆的水平直径，CD为竖直直径，O为圆心。质量为m的小球套在圆环上，弹簧的一端与小球连接，另一端固定在圆环的D点，开始时小球静止在M点，弹簧始终处于弹性限度内。现对小球施加竖直向上的拉力F，使小球缓慢运动至N点，OM、ON与OA的夹角均为30 ∘，经过A点时F大小等于mg。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的原长为 2R
B. 弹簧劲度系数为mgR
C. 小球静止在M点时弹簧对小球的弹力大小为mg
D. 小球在N点时弹簧对小球的弹力大小为 3− 2 2−1mg
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律。
(1)关于本实验，下列说法正确的是 ；
A.释放纸带的同时，接通电源
B.先释放纸带运动，后接通电源
C.电磁打点计时器正常工作时，其打点的周期取决于交流电压的高低
D.打点计时器连续工作时间很短，应注意打点结束之后要立即关闭电源
E.电火花计时器应接在低压交流电源上才能正常工作
(2)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标O、A、B、C、D、E上和F，每相邻的两个计数点问还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz(T为相邻两计数点的时间间隔)。求出加速度a= m/s2，计算打计数点B时小车的速度vB= m/s。(以上计算结果均保留3位有效数字)
12.雅明干涉仪可以利用光的干涉来测定气体的折射率，其光路图如图所示。图中S为光源，G1、G2为两块完全相同的平行玻璃板，彼此平行放置，每一块玻璃板都有一个镀银面。T1、T2为两个等长度的玻璃管，长度均为d。测量时，先将两管抽空，然后将气体徐徐充入玻璃管T2中，在E处观察干涉条纹的变化，即可测得该气体的折射率。(已知光速为c)兴趣小组成员设计了如下实验：
(1)若T1中是真空，T2中充入气体达到标准状态后，气体的折射率为n，则光通过T1的时间是 ；通过T2的时间是 ；从光源S到E点的时间差 。
(2)保持温度不变，将待测气体充入T2管中，从开始进气至到达标准状态的过程中，在E处看到恰好移过N条干涉亮条纹，已知待测光在真空中的波长为λ，该气体在标准状态下的折射率为 。(用λ、d、N表示)
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图，光滑斜面上有一个重力为G1=7N的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45 ∘，斜面倾角为37 ∘，斜面的重力为G2=10N，整个装置处于静止状态。(sin37 ∘=0.6,cs37 ∘=0.8)求：
(1)绳对小球拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；
(2)地面对斜面体的支持力和摩擦力大小。
14.鱼鳔是鱼的重要器官。鱼通过鱼鳔肌控制鱼鳔的收缩和扩张，达到上升或下沉的目的。鱼在水里某深度时，鱼鳔内气体的压强为p0，体积为V0。鱼鳔内的气体可视为理想气体，且温度保持不变。
(1)鱼下沉时，需要缓慢收缩鱼鳔(鱼鳔内气体质量不变)，当鱼鳔内气体的体积变为0.8V0时，求鱼鳔内气体压强；
(2)鱼上升时，需要使气体(可视为理想气体)缓慢进入鱼鳔，当鱼鳔内气体压强变为1.2p0，体积变为1.5V0时，求此时鱼鳔内气体质量和初始时鱼鳔内气体质量之比。
15.一辆公交车在路口等候绿灯，当绿灯亮时，公交车以a1=3m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，此时恰有一名送餐员骑一辆电动车以v0=9m/s的速度匀速从旁边超过公交车前端，已知公交车在加速至vm=15m/s后做匀速直线运动。
(1)求公交车追上电动车之前两者间的最大距离dm；
(2)判断公交车加速至vm=15m/s时是否追上电动车；并求追上电动车所需的总时间t；
(3)若送餐员在超过公交车前端之后t0=5s时突然变道驶入机动车道继续匀速行驶，公交车司机见状立即紧急刹车，为了避免突然刹车让乘客有明显不舒服的顿挫感，加速度的大小按如图规律变化(以t0=5s为新的计时起点)。若刹车结束时恰好不会撞上电动车，求刹车的时间t′。
答案解析
1.【答案】B
【解析】A.甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点同向行驶，二者均做直线运动，故A错误；
B. v−t 图像与坐标轴围成的图形的面积表示位移，两阴影部分的面积相等( S1=S2 )，说明在 t2 时刻，甲、乙两车在同一位置，即相遇，故B正确；
C. v−t 图像的斜率表示加速度，在 0～t2 时间内，甲车的加速度一直增大，故C错误；
D.在 0～t1 (不包括0时刻)时间内甲车在乙车前面， t1～t2 (不包括 t2 时刻)，甲车还在乙车前面，故D错误。
故选B。
2.【答案】C
【解析】将力F根据平行四边形定则分解如图
侧向推力 FN=F2sinθ2 ，故选C。
3.【答案】B
【解析】A.根据题中信息不能确定该波的传播方向，选项A错误；
B.t=0时刻，P在平衡位置，Q在最高点，则P、Q连线中点处的质点不可能处于平衡位置，选项B正确；
C.由两质点的振动图像可知，t=1.5s时，P、Q两质点的位移相同，均为 −2.5 2cm ，选项C错误；
D.若波向右传播，则 nλ+λ4=24m，波速 v=λT=244n+1m/s(n=0,1,2,)，若波向左传播，则 nλ+3λ4=24m，波速 v=λT=244n+3m/s(n=0,1,2,)，两种情况下波速都不可能为2m/s，选项D错误。
故选B。
4.【答案】D
【解析】A. a→b 过程，气体压强不变，体积变大，气体对外做功；温度升高，则内能变大，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，选项A错误；
B. b→c 过程，气体绝热，体积变大，则气体对外界做功，则内能减少，选项B错误；
C. a→b→c→a 过程，气体内能不变，因图线与坐标轴围成的图形的面积表示气体做功，可知一个循环过程中，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，选项C错误；
D. a→b 过程，气体压强不变，体积变大，气体的数密度减小，温度升高，则气体分子平均速率增大，分子对器壁撞击力增大，又压强不变可知单位时间与器壁单位面积碰撞的分子数减少，选项D正确。
故选D。
5.【答案】A
【解析】临界角 sinC=1n=1 2
可得C=45°
由几何关系可知圆半径为 r=a2tan30∘= 3m
可知池深 ℎ=rtan45∘= 3m
故选A。
6.【答案】B
【解析】A.根据公式 v2−v02=−2ax 与 v=v0+at
代入数据有 24ad=v02 与 v0=aT
整理得到 a=24dT2 ，故A错误；
B.根据公式可得 v0=aT=24dT ，故B正确；
C.设穿过前9块所用时间为t2，穿过最后3块的时间为t1，则 t1T= 2×3da 2×12da= 3 12=12
所以穿过前9块的时间 t2=T−t1=12T ，故C错误；
D.根据逆向思维可知，穿过第12块的时间为 t= 2da=1 12T
所以平均速度 v=dt=2 3dT ，故D错误。
故选B。
7.【答案】D
【解析】AB.以重物为研究对象分析受力情况，如图所示
在 OM 由竖直被拉到水平的过程，小球受重力、 MN 上的张力 F1 、 OM 上的张力 F2 ，合力始终为0， OM 与 MN 之间的夹角为 α 且保持不变，三力的矢量三角形在同一外接圆上，由图可知， MN 上的张力 F1 逐渐增大， OM 上的张力 F2 先增大后减小，故AB错误；
CD.把物块、“L”型轻杆、小球(含轻绳 OM )作为一个整体，对整体受力分析，整体受到重力，地面支持力，水平向左的静摩擦力及绳 MN 的拉力 F1 ，由前面选项分析知 F1 逐渐增大，由上图可看出其在竖直方向上的分力向下先增大后减小，再向上增大，所以水平面对物块的支持力先增大后减小，其在水平方向上的分量先增大后减小，则水平面对物块的摩擦力先增大后减小，故C错误，D正确。
故选D。
8.【答案】BD
【解析】A.真空中羽毛与苹果下落得一样快，故A错误；
B.物体做自由落体运动时，连续相等时间位移的比值为 x1:x2:x3=1:3:5 ，故B正确；
C.根据逐差公式 Δx=aT2 ，苹果下落的加速度大小为 x3−x12t2 ，故C错误；
D.羽毛下落到 C 点的速度大小为 BD 段的平均速度，即 vC=x2+x32t ，故D正确。
故选BD。
9.【答案】AC
【解析】A.一群处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时最多可产生 C42=6 种光子，故A正确；
B.图乙中不知道电源正负极，无法判断在光电管AK之间加的正向还是反向电压，所以滑片P向右滑动时，电流变化情况无法判断，故B错误；
C.只有频率为 va 和 vb 的光能使它发生光电效应，那么这两种光子必定是 n=4 能级向 n=1 能级跃迁和 n=3 能级向 n=1 能级跃迁产生的，由图丙可知b光的频率较大，则a光为 n=3 能级向 n=1 能级跃迁产生的，所以a光的光子能量 Ea=E3−E1=12.09eV ，故C正确；
D.图丙可知遏止电压 UC2