甘肃省天水市2024-2025学年高二下学期期末阶段性检测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1甘肃省天水市2024-2025学年高二下学期期末阶段性检测物理试题注意事项：1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第题只有一项符合题目要求，每小题4分；第题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.有些人非常喜爱驾驶和钓鱼。驾驶或钓鱼时，为了减小强光对人眼的伤害，人们通常会戴一种特殊的眼镜，这种眼镜应该是（）A.凸透镜 B.凹透镜C.偏光眼镜 D.涂了增透膜的眼镜【答案】C【解析】在驾驶或钓鱼时，强光主要来自阳光的反射（如水面或道路的眩光），这种反射光通常是偏振光。偏光眼镜（偏振镜）通过只允许特定振动方向的光线通过，有效阻挡了反射眩光，从而减小对眼睛的刺激和伤害。凸透镜和凹透镜主要用于矫正视力，涂了增透膜的眼镜主要用于提高透光率，与减少强光伤害关系不大。故选C。2.如图所示，某景区中的A、B两景点间可通过缆车往返，当甲车以的速度开始减速时，对向的乙车从景点由静止启动，甲车到景点时速度恰好减为零，两车的运动均可视为匀变速直线运动，加速度大小均为，甲、乙两车相遇时，甲车到景点的距离为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】甲车减速到0所用的时间为这个过程所走的位移即为AB景点间的距离，甲乙相遇时间为，有即，解得所以此时甲车的位移为甲车到景点B的距离为故选A。3.如图甲所示，日晕是由于太阳光穿过云层中的小冰晶时发生折射或反射形成的光学现象。一束复色光射到正六边形冰晶上，其光路图如图乙所示，a、b为其中的两种不同单色光，下列说法正确的是（）A.光的折射率大于光的折射率B.光在冰晶内部一定会发生全反射C.在真空中光的传播速度大于光的传播速度D.通过同一装置发生衍射时，光的衍射条纹中央较宽【答案】D【解析】A．由图可知，a光偏折程度较小，可知a光的折射率较小，故A错误；B．b光通过入射界面和出射界面平行，则在出射界面的入射角与入射界面的折射角相等，不可能发生全反射，故B错误；C．在真空中，光的传播速度均相同，故C错误；D．a光的折射率较小，则频率较小，波长较长，发生的衍射现象更为明显，a光的衍射条纹中央较宽，故D正确。故选D。4.两分子间的分子力、分子势能与分子间距离的关系如图甲、乙所示（取无穷远处的分子势能，两图像纵坐标对应的物理量需要判断），下列说法正确的是（）A.乙图表示分子力与分子间距离的关系B.当时，分子力为零，分子势能也为零C.随着分子间距离的增大，两分子间的引力先增大后减小D.在两分子相互靠近的过程中，两分子间的斥力增大【答案】D【解析】AB．当时，分子力为零，分子势能最小，可知甲图表示分子力与分子间距离的关系，选项AB错误；C．随着分子间距离的增大，两分子间的引力一直减小，选项C错误；D．在两分子相互靠近过程中，两分子间的斥力增大，选项D正确。故选D。5.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数之比为3:1，副线圈所接两个电阻的阻值均为2R，原线圈所接电阻的阻值为9R，a、b接在正弦交流电源上，原线圈所接电阻两端的电压为U0，下列说法正确的是（）A.通过副线圈的电流为B.a、b两端的电压为U0C.电源输入的电压为4U0D.电源输出的功率为【答案】D【解析】A．通过原线圈的电流为通过副线圈的电流为，A错误；B．副线圈所接两个电阻的总电阻为R，副线圈两端电压为原线圈两端电压为a、b两端的电压为，B错误；C．电源输入的电压为，C错误；D．电源输出的功率为，D正确；故选D。6.由于宇宙射线的作用，在地球大气层产生两种放射性同位素和，测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比，可以研究大气环境的变化。已知和的半衰期分别约为53天和139万年，在某高度大气层采集的样品中，研究人员发现和的总原子个数经过159天后变为原来的，则采集时该高度的大气中和的原子个数比约为（）A.1∶4 B.1∶2 C.8∶13 D.3∶4【答案】C【解析】设采集时大气中有个原子和个原子。的半衰期为53天，经过159天（），剩余数量为。的半衰期极长（139万年），159天的衰变可忽略，剩余数量仍近似为。总原子数变化满足化简方程因此，即原子个数比为8:13。故选C。7.如图所示，白纸平铺在水平桌面上，在白纸上放一块底面为长方形的玻璃砖，画出玻璃砖的底面ABCD，AD边上的a、b两点将AD边平均分为三份，为AB边上的一点，一束单色光从点射入玻璃砖后刚好在点发生全反射，仅取走玻璃砖，单色光直接照射到点，则该玻璃砖的折射率为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】a、b两点将AD边平均分为三份，令每一等份的长度为，光在P点的入射角与折射角分别为、，由于刚好在点发生全反射，则有根据折射率的定义有根据折射率与临界角的关系有则有令AP长度为L，根据几何关系有，解得则有，解得故选B。8.某静止的原子核发生衰变，其衰变方程为，衰变过程中释放出的能量全都转化为新核Y和Z的动能，已知光在真空中的速度大小为，下列说法正确的是（）A.Y原子核与Z原子核的动量大小相等B.Y原子核和Z原子核的质量之差为C.Y原子核的动能为D.Z原子核的动能为【答案】AC【解析】A．根据动量守恒，衰变后两个新核动量等大反向，故A正确；B．衰变过程中释放出的能量则解得，故B错误；CD．根据，解得，故C正确，D错误。故选AC。9.在光电效应实验中，用不同频率的光照射某金属，测得遏止电压与入射光频率的关系图像如图甲所示。氢原子的能级图如图乙所示，现用大量处于第五能级的氢原子跃迁时向外辐射的光照射该金属，其中从第二能级跃迁到第一能级时辐射光的频率为，电子所带的电荷量为，下列说法正确的是（）A.普朗克常量B.该金属的逸出功为C.该金属的逸出功为10.2eVD.氢原子辐射的光子均能使该金属发生光电效应【答案】AC【解析】ABC．根据爱因斯坦光电效应方程，整理得即图像的斜率为解得普朗克常量图像的纵截距为解得逸出功为第二能级跃迁到第一能级时辐射光的频率为，能级差为10.2eV，由图可得为截止频率，即该金属的逸出功为10.2eV，故AC正确，B错误；D．氢原子辐射的光子能量有的小于该金属的逸出功，不能发生光电效应，故D错误。故选AC。10.一列沿轴传播的简谐横波在时的波形图如图甲所示，P、Q、M、N是介质中的4个质点，质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A.该波沿轴负方向传播B.时质点振动方向沿轴负方向C.至时间内，质点的加速度变大D.至时间内，质点和质点通过的路程相等【答案】ABC【解析】AB．由图乙可知该列波的周期，可知时质点的振动方向与时的振动方向相同，由图乙知质点的振动方向沿轴负方向。所以，时质点的振动方向沿轴负方向；结合图甲，根据“同侧法”可判断知该波沿轴负方向传播，故AB正确；C．在图甲中，根据“同侧法”可判断知时，质点正从平衡位置向上振动，则时，即经过质点回到平衡位置并向下振动，则至时间，即内，质点从平衡位置向下振动，其加速度逐渐变大，故C正确；D．至时间，即内，质点从平衡位置开始振动，通过的路程为；而质点从处开始振动，通过的路程不是，二者通过的路程不相等，故D错误。故选ABC。二、非选择题：共57分。11.某同学用如图甲所示的实验装置探究一定质量的气体做等温变化的规律。将注射器活塞移动到气体体积最大的位置时，接上软管和压强传感器，记录此时压强传感器的压强和注射器上显示的体积，然后压缩气体，记录多组压强和体积的值。（1）若软管内气体的体积不可忽略，作出的图像是如图乙所示的一条曲线，该曲线的渐近线（图中的虚线）对应的压强为，试用玻意耳定律分析，软管内气体的体积=___________（用表示）（2）已知软管内气体体积为，该同学找来一些小石块将其装入上述装置中的注射器内，按照正确的实验操作，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度和压强传感器的读数，作出图线如图丙所示，由此可测出这些小石块的体积___________。（已知物理量有）【答案】（1）（2）【解析】（1）设软管内气体的体积为，以注射器和软管内的气体为研究对象，根据玻意耳定律，初始状态有当时（），气体体积近似为，此时压强为，则有可得（2）设注射器内气体和软管内气体的总体积为，根据玻意耳定律则由图丙可知，当时，，代入上式可得又因为直线的斜率可得即12.某组同学用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。（1）一小球做平抛运动，某同学记录了其运动轨迹上的三个点A、B、C，如图乙所示。以A点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图乙中标出，若当地重力加速度大小，则小球经过B点时的速度大小vB=________m/s。（结果可以带根号）（2）另一个同学拍摄小球做平抛运动的频闪照片如图丙所示，已知每个小方格的边长为L。当地的重力加速度大小为g；则小球做平抛运动的初速度大小v0=________，小球在c点时的速度大小vc=________。（均用已知量L、g表示）【答案】（1）（2）【解析】（1）水平方向有竖直方向有联立解得，B点竖直速度为所以小球经过B点时的速度大小为（2）[1]水平方向有竖直方向有联立解得，[2]c点竖直速度为所以小球经过c点时的速度大小为13.如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距，导轨所在平面与水平面的夹角，M、P间接有阻值的定值电阻，范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小，一长度与导轨间距相等、质量的金属棒放在两导轨上，金属棒在平行于导轨向上的恒定拉力作用下，由静止开始向上运动。已知金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，取重力加速度大小。求：（1）金属棒的最大加速度；（2）金属棒的最大速度。【答案】（1）（2）【解析】（1）金属棒的速度为0时加速度最大，根据牛顿第二定律有解得（2）金属棒匀速运动时的速度最大，设此时回路中的电流为，根据受力平衡有又联立解得14.如图所示，在平面直角坐标系xOy第二象限内存在沿轴负方向的匀强电场，第四象限内存在垂直平面向里的匀强磁场，质量为、电荷量为的带正电粒子从坐标为处以与轴正方向成角的初速度沿xOy平面射入第二象限，粒子恰好从坐标原点进入第四象限，粒子经过轴上坐标为处，不计粒子受到的重力，求：（1）第二象限内匀强电场的电场强度大小；（2）第四象限内匀强磁场的磁感应强度大小。【答案】（1）（2）【解析】（1）带电粒子在第二象限内沿轴方向做匀速直线运动，沿轴方向先做匀变速直线运动，则有，，联立解得（2）设粒子在第四象限内做匀速圆周运动的轨迹半径为，则有，解得15.如图所示，质量的工件A左部分为半径的光滑圆弧，圆弧最低点与平直部分相切，