山西省部分学校2024-2025学年高二下学期7月期末考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024—2025学年山西省高二下学期期末考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。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、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28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.用中子轰击铀核发生裂变反应，会产生钡核和氪核并释放出中子，铀的裂变方程为（）A.B.C.D.【答案】C【解析】设裂变反应释放出的中子数为，根据反应过程满足质量数守恒可得解得则铀的裂变方程为故选C。2.用一束激光斜射入液面，入射光线、反射光线和折射光线如图所示，通过测量发现入射光线与液面的夹角为37°，反射光线与折射光线相互垂直，已知该束激光在真空中的传播速度为c，sin37°=0.6，则该束激光在该液体中的传播速度大小为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根据题意可知，入射角折射角所以该介质的折射率为根据可得故选B。3.如图所示，若一分子固定于坐标原点，另一分子从轴上点沿轴向点运动，当运动到点时，两分子间的分子力为零，规定两分子相距无穷远时它们的分子势能为零。下列说法正确的是（）A.运动到点时，分子势能大于零B.从点运动到点的过程中，、间引力一直增大C.从点运动到点的过程中，两分子之间只存在引力作用D.从点运动到点的过程中，分子力先减小后增大再减小【答案】B【解析】A．当分子b运动到Q点时，两分子间的分子力为零，则当分子b向Q点运动的过程中，分子间作用力表现为引力，分子间作用力做正功，分子势能减小，由于规定两分子相距无穷远时它们的分子势能为零，故b运动到Q点时，分子势能小于零，故A错误；B．分子间的引力和斥力随分子间的距离减小都增大，则从点运动到点的过程中，、间引力一直增大，故B正确；C．分子b从点运动到点的过程中，两分子之间同时存在着引力和斥力，C错误；D．当分子b运动到Q点时，两分子间的分子力为零，无穷远处两分子间的分子力也为零，则从点运动到点的过程中，分子力先增大后减小，故D错误。故选B。4.如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在凸透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形成一个很薄的狭缝层。单色光从上方垂直凸透镜的上表面射向凸透镜，沿光的入射方向看到的明暗相间的干涉条纹可能是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】干涉条纹是由凸透镜下表面与平面玻璃间空气膜上、下表面的反射光叠加形成的，越靠近透镜边缘，空气膜的厚度变化越快，观察到的圆环状条纹间距越来越小，条纹越来越密集，ABD错误，C正确。故选C。5.图为一辆小汽车在公路上运动的位移-时间图像（），图线为开口向上的抛物线的一部分，其纵截距为9m，处与轴相切，时刻图线的切线与轴交点的坐标为，下列说法正确的是（）A.小汽车在时速度大小为B.小汽车在时的速度大小为C.图像中的D.图像中的【答案】B【解析】CD．内，根据逆向思维把小汽车看成做初速度为0的匀加速直线运动，则有解得加速度大小则时刻小汽车的速度大小为根据图像的切线斜率绝对值等于速度大小，则有解得，故CD错误；AB．根据速度-时间公式可得小汽车在时的速度大小为故A错误，B正确。故选B。6.如图所示，时刻波源从平衡位置开始向上振动，产生一列简谐横波在均匀介质中向右传播，时刻质点开始运动，时刻质点第一次运动到最高点。已知点和点平衡位置之间的距离，点和点平衡位置之间的距离，则波传播到点时，、之间的波形为（）A. B.C. D.【答案】D【解析】由题意可知解得又解得由于所以波从a点传到b点所用时间当波刚好传播到b点时，a点回到平衡位置并向下振动，b点在平衡位置并向上振动，根据同侧法D选项符合题意。故选D。7.1885年，巴耳末研究了氢原子在可见光区的四条谱线，即图中Hα、Hβ、Hγ、Hδ（已知Hδ为紫光，Hα为红光），巴耳末发现四条谱线的波长满足（n=3，4，5，6），式中叫作里德伯常量，根据上述信息可知，Hα和Hβ对应的波长的比值为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根据题目所给信息，Hα光子能量最小，Hδ光子能量最大，所以可以推断Hα是n=3向n=2能级跃迁产生的，Hδ是n=6向n=2能级跃迁产生的；Hβ、Hγ分别是n=4、n=5能级向n=2能级跃迁产生的，所以故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。8.一定质量的理想气体的状态变化情况如图所示，下列说法正确的是（）A.a→b过程中，理想气体向外界放出热量B.a→b过程中，理想气体从外界吸收热量C.b→c过程中，理想气体向外界放出热量D.b→c过程中，理想气体从外界吸收热量【答案】BD【解析】AB．根据理想气体状态方程可得可知从a到b体积增大，气体对外做功，温度升高内能变大，根据热力学第一定律可知理想气体从外界吸收热量，故A错误，B正确；CD．根据理想气体状态方程可得可知从b到c体积增大，气体对外做功，温度不变内能不变，根据热力学第一定律可知理想气体从外界吸收热量，故C错误，D正确。故选BD。9.如图所示，在一水平天花板上用两根等长轻绳和悬挂一个质量为的小球，平衡时两轻绳恰好相互垂直，小球可视为质点，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.轻绳对小球的拉力大小为B.轻绳对小球的拉力大小为C.剪断轻绳的瞬间，轻绳对小球的拉力大小为D.剪断轻绳的瞬间，轻绳对小球的拉力大小为【答案】BD【解析】AB．小球静止时，对小球受力分析，如图所示，可得，故A错误，B正确；CD．剪断轻绳a，对小球受力分析，将mg沿绳b和垂直于绳b进行正交分解，如图所示，可得，故C错误，D正确。故选BD。10.如图所示，真空中一透明介质的截面为边长为L的菱形ABCD，其中。一束单色光从真空中垂直于AB边射入透明介质，射到AD边时恰好发生全反射，反射光线射到CD边上又发生全反射，最后从BC边垂直射出透明介质，已知单色光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（）A.透明介质的折射率为B.透明介质的折射率为C.单色光在透明介质中传播的时间为D.单色光在透明介质中传播的时间为【答案】BC【解析】AB．如图所示由几何知识可知，单色光在AD边的入射角α=60°，有解得故A错误，B正确；CD．由几何关系可知∠DOO′=30°，∠D=120°，则∠OO′D=30°，光在CD边的入射角也为60°，根据几何关系可知故C正确，D错误。故选BC。三、非选择题∶本题共5小题，共54分。11.某学习小组利用如图所示的装置测量重力加速度大小。一半径为的光滑圆弧槽固定在水平桌面上，点为其圆心，圆弧两端点A、的连线水平，点为圆弧最低点，且。将一直径为的光滑小球从A点无初速度释放，小球随后的运动可等效为单摆摆球的运动。（1）从小球经过点开始用秒表计时并计数为“1”，到小球第“”次经过点的总时间为，则该等效单摆的周期_______（用、表示）。（2）根据以上实验数据可知，当地的重力加速度大小________（用、、、表示）。【答案】（1）（2）【解析】（1）当小球经过点开始计时并计数为“”，到第次经过点时，小球完成的全振动次数为因为从计数到计数，经过的是个间隔，而一个全振动经过点次。根据周期的定义，周期是完成一次全振动的时间，已知总时间为将代入，可得（2）该等效单摆摆长为圆弧圆心到小球球心的距离，已知圆弧半径为，小球直径为，则摆长单摆的周期公式为变形可得将，代入上式得12.“探究质量一定时，加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示，实验中通过力传感器将绳中拉力大小的信息以无线方式传输给数据采集系统，利用打点计时器打出的纸带求出小车运动的加速度，进而求出力传感器的读数。（1）小车的质量为2kg，平衡摩擦力后，实验中得到一条如图乙所示的纸带，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点间都有四个计时点没有标出，已知交流电频率为50Hz，实验操作无误，由上述数据可推测出力传感器的读数为_______N（结果保留三位有效数字）。（2）本实验中，砝码和托盘的总质量是否需要远小于小车的质量，请说明理由_____________________。（3）平衡摩擦力时_______（填“需要”或“不需要”）挂上砝码和托盘。【答案】（1）1.26（2）不需要，因为力传感器已经直接测出绳对小车的拉力（3）不需要【解析】（1）相邻两个计数点间的时间间隔为根据逐差法有根据牛顿第二定律解得（2）本实验中，砝码和托盘的总质量不需要远小于小车的质量，因为力传感器已经直接测出绳对小车的拉力。（3）平衡摩擦力是利用小车重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，故平衡摩擦力时不需要挂上砝码和托盘。13.如图甲所示，均匀介质中两波源O、M分别位于x轴上xO=0、xM=6m处，两波源都沿y轴方向振动，振动图像分别如图乙、丙所示。已知两波的传播速度均为15m/s，求∶（1）这两列波的波长λ；（2）两波源之间振动加强点的个数。【答案】（1）（2）4个【解析】（1）由题图乙、丙可以看出两列波的周期相等，有解得。（2）两列波叠加，将出现干涉现象，由题图可知，两列波振动步调相反，到O、M两点之间的距离差为半波长的奇数倍时为振动加强点，有、、、共4个振动加强点。14.如图所示，一端开口、内壁光滑的圆柱形汽缸固定在倾角的斜面上，一根下端固定、劲度系数的轻弹簧与横截面积的活塞（厚度不计）相连接，汽缸内封闭一定质量的理想气体，在汽缸内距缸底处有卡环，活塞只能向缸口滑动，开始时活塞搁在卡环上，卡环对活塞没有力的作用，活塞到缸口的距离，弹簧的压缩量也为，缸内气体的压强等于大气压强，热力学温度。现对汽缸内的气体缓慢加热，活塞到达汽缸口时，弹簧的压缩量为，取重力加速度大小，求：（1）活塞的质量；（2）缸内气体的最高热力学温度。【答案】（1）（2）【解析】（1）开始缸内气体的压强等于大气压，根据平衡条件有解得（2）当活塞到达缸口时，缸内气体的压强最大，则有由理想气体状态方程解得15.如图所示，在光滑的水平面上，质量、长的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连，滑块（可视为质点）的质量，若滑块以水平向右的速度滑上木板左端，则它滑到木板右端时速度恰好为零。现滑块以水平速度滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，滑块以原速率弹回，取重力