湖南省常德市重点高中2024-2025学年高二下学期期末考试 物理（含解析）

这是一份湖南省常德市重点高中2024-2025学年高二下学期期末考试 物理（含解析），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。
高二下学期期末考试物理试卷
一、单选题
1．陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是（ ）
A．气体分子之间存在着斥力B．气体分子之间存在着引力
C．气体分子组成的系统具有分子势能D．气体分子在永不停息地做无规则运动
2．如图甲所示，王亚平在“天宫课堂”中，将中间粘有水球的两块透明板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙。下列说法中正确的是（ ）
A．“水桥”表面层分子间的作用力方向与透明板平行
B．“水桥”表面层水分子间的相互作用力对应的是图乙中的B位置
C．两板拉开的过程，“水桥”液体内部水分子之间的相互作用力表现为引力
D．两板拉开的过程，“水桥”液体表面层水分子之间的相互作用力表现为引力
3．一个透明均匀玻璃圆柱的横截面如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光从A点射入，分成两束分别从B、C射出，则下列说法正确的是（ ）
A．a光的折射率大于b光的折射率
B．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C．b光射出玻璃时可能会发生全反射
D．a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距较大
4．如图所示，一倾角为的粗糙绝缘斜面固定在水平面上，在其所在的空间存在竖直向上、大小的匀强电场和垂直纸面向外、大小的匀强磁场。现让一质量、电荷量的带负电小滑块从斜面上某点由静止释放，小滑块运动1m后离开斜面。已知cs53°= 0.6，g= 10m/s2，则以下说法正确的是（ ）
A．离开斜面前小滑块沿斜面做匀加速运动
B．小滑块离开斜面时的速度为1.8 m/s
C．在离开斜面前的过程中小滑块电势能增加了0.8J
D．在离开斜面前的过程中摩擦产生的热量为2.2J
5．2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获，顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10°的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、落、巡”目标的第一步，环绕火星成功，图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道I、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点，轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道，P、S两点分别是椭圆轨道的近火星点和远火星点，P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，下列说法正确的是（ ）
A．探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ需要点火加速
B．探测器在轨道Ⅲ上Q点的加速度小于在轨道Ⅱ上S点的加速度
C．探测器在轨道II上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间
D．探测器经过S点的动能小于经过Q点的动能，经过S点的机械能大于经过Q点的机械能
6．两列简谐横波在同一介质中沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，图示时刻x=9m处的质点正在向下振动，若两列波的波速均为15m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．实线波沿x轴正方向传播
B．实线波与虚线波的频率之比为2:3
C．两列波在相遇区域能发生干涉现象
D．从图示时刻起再过0.3s，平衡位置x=9m处的质点位于y=15cm处
二、多选题
7．关于分子运动论热现象和热学规律，以下说法中正确的有（ ）
A．水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性
B．两分子间距离大于平衡距离时，分子间的距离越小，分子势能越小
C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
8．如图所示，光滑绝缘的水平面上有一质量为、带负电的小球A，在距水平面高处固定一带正电且带电荷量为的小球B。现使得小球A获得一水平初速度，使其恰好能在水平面上做匀速圆周运动，此时两小球连线与水平面间的夹角为，小球A恰好对水平面没有压力。已知A、B两小球均可视为点电荷，静电力常量为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）

A．两小球间的库仑力大小为
B．小球做匀速圆周运动的线速度大小为
C．小球做匀速圆周运动的向心力大小为
D．小球所带的电荷量为
9．图甲为板间距为d，长度2d两水平金属板，在两板间加上周期为的交变电压，电压随时间变化的图线如图乙所示，质量为、重力不计的带电粒子以初速度沿中线射入两板间，在时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，粒子射入电场时的速度为，刚好沿板右边缘射出电场．已知电场变化周期。下列关于粒子运动的描述正确的是（ ）
A．粒子的电荷量为
B．若粒子在时刻以进入电场，则该粒子在时刻射出电场
C．若该粒子在时刻以速度进入电场，从进入到射出电场，电场力对粒子不做功
D．若该粒子在时刻以速度进入电场，粒子会水平射出电场
10．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为4∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始单刀双掷开关掷向a，在原线圈两端加上如图乙所示交变电压，则下列说法中正确的是（ ）
A．当开关与a连接时，电压表的示数为55V
B．当开关与a连接时，滑动变阻器触片向下移，电压表示数不变，电流表的示数变大
C．开关由a扳到b时，副线圈电流表示数变为原来的3倍
D．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为原来2倍
三、实验题
11．某小组为验证滑块碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验，竖直曲面轨道与水平轨道在O处平滑连接。两滑块P、Q与轨道的动摩擦因数相同。主要实验步骤如下：
①用天平测出滑块P、Q的质量m1、m2；
②将滑块P从斜槽上最高点释放，用刻度尺测出滑块P从O1开始在水平轨道上滑行的距离x0；
③将滑块Q放在水平轨道O1处，滑块P从斜槽轨道最高点释放，它们在O1处发生碰撞。用刻度尺测出滑块碰撞后滑行的距离为x1、x2。
（1）若要保证滑块P、Q碰撞后均停在O1位置的右方，实验中应要求m1 m2（填“”），在此条件下验证动量守恒定律的表达式为 。（用测得的物理量表示）
（2）实验时若要将O1的位置向右移动一小段距离， （填“会”或“不会”）对验证动量守恒定律产生影响。
12．2022年南京工业大学科研团队在光伏电池领域的研究成果已发表于国际顶级学术期刊《Nature》。光伏电池是通过电池组件将光能直接转变为电能的装置，如图甲。某研究小组取了一片光伏电池板来探究其发电性能，设计了如图乙的实验电路。主要实验步骤如下：
（1）按电路图连接好实验器材；
（2）用强度为的光照射该电池，闭合开关S，多次调节滑动变阻器R，读出多组电压表、电流表的示数；
（3）根据读出的电压、电流示数描绘出该电池的图像如图丙，其中曲线①、曲线②一条为实验数据曲线，一条为理论曲线（即所有电表当作理想电表处理），则实验数据曲线为 （选填“①”或“②”）；
（4）由图丙知，当滑动变阻器的滑片P由b向a移动时，该电池的内阻随电流的变化大致趋势是 ；
（5）保持光照强度不变，将该电池与的定值电阻连接，通过图丙中实验数据可得此时该电池的电动势 V，内阻 。（结果保留三位有效数字）
四、解答题
13．气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示，导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积为S=28cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接．封闭气体初始长度L0=0.18m、压强。当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，汽缸下降，稳定后封闭气体长度L=0.12m，此过程中气体温度保持不变，封闭气体放出热量为，求：
（1）外界对封闭气体做功W；
（2）稳定后封闭气体的压强p和物体A的质量m。
14．冰球运动是一项对抗性极强的冰雪体育竞技项目．如图所示,甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理水平冲撞,冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触．已知甲运动员的质量为60kg,乙运动员的质量为70g,冲撞前两运动员速度大小均为5m/s，方向相反,冲撞结束,甲被撞回,速度大小为2m/s,如果冲撞接触时间为0.2s,忽略冰球鞋与冰面间的摩擦．问:

(1)撞后乙的速度大小是多少?方向又如何?
(2)冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大?
15．两根平行的导电轨道MN、PQ右端置于水平面上，左端与水平面成37°角，整个轨道处于竖直向上的匀强磁场中，导体棒ab与左侧轨道垂直放置，导体棒cd与右侧轨道垂直放置，如图甲所示，已知轨道间距L=1m，匀强磁场的磁感应强度B=1T，两导体棒的质量均为m=1kg，电阻Rab=2Rcd=10Ω，导体棒ab与轨道之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒cd与轨道之间无摩擦力，导电轨道的电阻不计，当导体棒cd受到外力F（图中未画出）作用，在水平面内按图乙所示正弦规律往复运动（规定cd棒向右运动为正方向）时，导体棒ab始终保持静止状态，求：
（1）导体棒cd两端电压Ucd随时间t变化的规律；
（2）0～5s内外力F做的功W；
（3）导体棒ab与倾斜轨道间动摩擦因数的最小值μ。
参考答案
11． > 不会
12． ① 电流增大，电池的内阻变大 2.70 6.25
13．（1）；（2）6×105Pa，56kg
【详解】（1）因理想气体，温度不变，则内能变化，即
封闭气体吸收热量为
根据热力学第一定律
可得
（2）对封闭气体，初态体积为
末态体积为
由玻意耳定律得
解得
气体对汽缸上表面的压力增加量等于物体A的重力大小，则
解得
14．（1）1m/s；方向与甲碰前速度方向相同；（2）2100N
【详解】（1）取甲碰前的速度方向为正方向，对系统根据动量守恒定律

解得v′乙=1m/s方向与甲碰前速度方向相同；
（2）取甲碰前的速度方向为正方向，对甲根据动量定理：
解得F=2100N
15．（1）；（2）24J；（3）0.81
【详解】(1)导体棒cd运动所产生的感应电动势
回路中的电流
所以导体棒cd两端的电压
(2)由(1)问知，导体棒中的电流是正弦式交流电，其有效值
5s内整个回路所产生的热量
导体棒cd增加的动能为
所以，在这5s内外力F做的功
(3)分析可知，当导体棒ab受力如图所示
电流I最大且f达到最大静摩擦力时，要求棒与轨道之间的动摩擦因数最大，此为满足题意的最小值，由力的平衡有
联立得
从而，导体棒ab与轨道之间的动摩擦因数的最小值
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
D
D
D
D
ABD
BD
CD
AB