2024-2025学年河南郑州中牟县高二下学期期末物理试题及答案

绝密★启用前2024—2025学年下学期期末测评试卷高二物理注意事项:1.本试卷共6页,满分100分,考试时间75分钟。考生答题全部答在答题卡上,答在本试卷上无效。2.请认真核对监考教师在答题卡上所粘贴条形码的姓名\准考证号是否与本人相符合,再将自己的姓名\准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡及本试卷上。3.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答非选择题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔写在答题卡的指定位置,在其他位置答题一律无效。一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.关于分子动理论的理解,下列说法正确的是A.分子动理论中的分子包括组成物质的各种分子、原子和离子B.扩散现象是由外界作用,例如对流、重力作用等引起的C.布朗运动就是分子的无规则运动D.分子无规则的热运动不可能永不停息2.用活塞压缩气缸里的空气,对空气做了1000J的功,同时气缸向外散热210J,气缸里空气的内能A.增加了1210JB.减少了1210JC.增加了790JD.减少了790J3.1885年,瑞士科学家巴耳末在可见光区的四条谱线分析中,找到这些谱线之间的关系,后来把这一组谱线叫巴耳末系。这四条谱线及相应的氢原子能级跃迁图分别如图1和图2所示。谱线Hα和Hδ按波长从大到小依次排列,其中Hα是红光谱线,则下列说法正确的是n6543H,H,HH2氢原子的光谱图12A.原子核外电子的跃迁是原子发光的原因B.Hα对应的光子能量比Hβ对应的光子能量大C.Hδ可能是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的图2E/ev-0.38-0.54-0.85-1.51-3.40D.处于n=2能级的氢原子能吸收2ev的光子,跃迁到n=3能级2024—2025学年下学期期末测评试卷高二物理第1页(共6页)4.核能是一种低碳能源,可以有效减少碳排放,助力“碳达峰”“碳中和”目标的实现。目前核电站的主要燃料之一是2U,其核反应方程为2U+n—→1Ba+kr+xn,已知2U、、kr的比结合能分别为E1、E2、E3。下列说法正确的是A.x=2B.1Ba比kr多35个中子C.E3<E1<E2D.该反应释放的核能为235E1-144E2-89E35.利用如图甲所示的电路完成光电效应实验,遏止电压Uc与入射光频率v的关系如图乙所示,图乙中U10均已知,电子电荷量用e表示。下列说法正确的是A光AAKPViPViMNU/Vui0v/HzA.光电效应实验中产生的光电子从本质上来说就是光子B.由Uc-v图像可求得普朗克常量C.入射光频率为v1时,光电子的最大初动能Ek=eU1-hv0D.滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定一直增加6.多项研究显示,长时间看手机,尤其是躺着,身心健康会受到不同程度的伤害;同时也经常出现手机砸到头部的情况。若手机质量为180g,从离人约30cm的高度无初速度掉落,砸到头部后手机未反弹,头部受到手机的冲击时间约为0.15s,取重力加速度g=10m/s2,下列分析错误的是A.手机接触头部之前的速度约为2.45m/sB.头部受到手机对它的冲量大小约为0.44N●sC.手机对头部的作用力大小约为4.73ND.手机与头部作用过程中手机的动量变化量大小约为0.44kg●m/s7.如图所示为原点处的波源产生的沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,质点P再经0.15s刚好再次到达波峰,P点的横坐标为6.5m。已知t=0时刻波源刚振动了1.5个周期。下列说法正确的是A.波源的起振方向沿y轴的负方向B.简谐横波的波速为m/sC.波源振动的周期为0.02sD.t=0时刻质点P的纵坐标为3\3cmmcmm32024—2025学年下学期期末测评试卷高二物理第2页(共6页)二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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.某校A班学习小组按照正确操作方法进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。实验中组员先将1mL纯油酸加入酒精中,得到2×103mL的油酸酒精溶液;再将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下50滴溶液的体积为1mL;然后把一滴油酸酒精溶液滴在水面上(向浅盘中倒入适量的水,并向水面均匀地撒入爽身粉);待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,如下图所示;把玻璃板放在方格纸上(方格纸中正方形小方格的边长为20mm)。由此,可以计算出薄膜的面积S和估算出油酸分子的直径。则下列数据正确的是A.由图中描出的油膜轮廓,可以得出油膜的面积约为0.0220cm2B.根据测量数据,求得油酸分子的直径约为4.5×10—10mC.若计算出的油酸分子直径明显偏大,可能的原因是油酸溶液放置时间过长D.若计算出的油酸分子直径明显偏大,可能的原因是爽身粉撒太多,油膜未能充分展开 9.如图所示的玻璃砖,横截面为直角三角形ABC,LB=90o,AC长为2\2L,一束激光从AB的中点D射入,延长线与BC的交点为F,折射光经过BC边的中点E,D、F两点间的距离为L。光在真空中的传播速度为C,下列说法正确的是A.入射激光束在D点折射角为LBDEDEDFB.玻璃砖对此激光束的折射率可用DEDFDCDCEFBC.玻璃砖对此激光束的折射率为\2D.此激光束从D到E的传播时间为\A2L▲2L▲2是两个相干波源,它们振动同步且振幅不同。实线和虚线分别表示在某与!•C.S2si!•C.S2siTT11.(6分)(1)图甲为“用单摆测量重力加速度大小”的实验装置,摆线悬点用夹子夹住的原2024—2025学年下学期期末测评试卷高二物理第3页(共6页)(2)用游标卡尺测量摆球的直径,示数如图乙所示,摆球直径d=cm;测出摆线长为L,单摆完成n次全振动的时间为t,则重力加速度的表达式为g=(用字12.(9分)在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中。(1)某研究小组进行如下操作:A.把柱塞缓慢地向下压或向上拉,再读取一组空气柱的长度与压强的数据B.按要求组装实验器材,在注射器下端的开口套紧橡胶套,密封一定质量的空气C.测量空气柱的体积V和压强p。空气柱的长度l可以通过刻度尺读取,空气柱长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V;空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取请对上述实验步骤进行正确排序。(2)某小组同学通过压力连杆上拉或下压柱塞得到了四组实验数据填在表中。如图1甲是压力表记录第2组数据时的状态。通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L(单位:cm)算出体积,已知封闭气柱的截面积S=2cm2,且V=LS,若测第3组数据时,读2.00.5pl(15paVicm3)01020.30.4Vicm3)乙2024—2025学年下学期期末测评试卷高二物理第4页(共6页)14.(1214.(12分)如图所示,高度为2L=40cm的封闭气缸竖直固定在水平面上,气缸的侧壁和下底面为绝热材料,顶部的材料导热性能良好。横截面积为S=100cm2的绝热活塞用轻弹簧与气缸顶端连接,活塞的密封性良好,厚度不计,平衡时弹簧刚好处于原长且活塞位于气缸的正中央,此时上侧气体A的压强为p0=2024—2025学年下学期期末测评试卷高二物理第5页(共6页)次数1234压强p(×105pa)体积V(cm3)体积倒数②根据上表数据在如图1乙所示坐标系中作图像。由图像可得实验结论:质量一定的某种气体,乙(3)如图2是甲、乙两同学在实验中得到的图像,若两人实验时均操乙作无误,所用气体种类、质量及装置均相同,则两图线斜率不同的原1因可能是。1V。图2V13.(10分)如图甲所示,a、b为一列简谐横波上平衡位置相距6m的两个质点,两质点的振动图像如图乙所示,实线为a质点的振动图像,虚线为b质点的振动图像。求这列波可能的传播速度。甲ylcmbbt/st/s乙B5pa。现用电热丝对下侧气体B缓慢加热。已知活塞的质量为m=50kg,重力加速度为g=10m/s2,环境温度保持不变,气体可视为理想气体。(1)求加热前气体B的压强;(2)当气体B的热力学温度缓慢升高到原来的时,活塞上升了5cm,求弹簧的劲度系15.(17分)如图所示,水平传送带左端B与一在竖直面内、半径为R=2m的光滑圆弧轨道AB底端水平相切,其右端C连接一水平光滑平台,传送带上表面、圆弧轨道底端B及右侧平台位于同一水平面,圆弧所对的圆心角为θ=60o,传送带BC之间长为L=1.6m,且以 v=5m/s的恒定速率顺时针匀速转动。现质量为m1=1kg的物块1以v0=4\2m/s的初速度从圆弧轨道的最高点A沿切线方向进入圆弧轨道,物块1与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,质量为m2=11kg的物块2静止在C点右侧的光滑水平平台上。物块1与2之间的碰撞为弹性碰撞,不计两物块的大小,重力加速度为g=10m/s2。ARA2CBC(1)求物块1第一次运动到圆弧轨道B点时对轨道的压力大小;(2)判断物块1与2第一次碰撞后,物块1能否从A点滑离圆弧轨道,若不能,求物块1在圆弧轨道上所能达到的最大高度。2024—2025学年下学期期末测评试卷高二物理第6页(共6页)参考答案1.A【解析】在研究物体的热运动性质和规律时,不必区分分子、原子或者离子,而把组成物体的微粒统称为分子,A正确。扩散现象并不是外界作用(例如对流、重力作用等)引起的,也不是化学反应的结果,而是由物质分子的无规则运动产生的。扩散现象说明物质分子永不停息地做无规则运动,B错误。布朗运动是固体微粒在液体(或气体)分子的频繁碰撞下所做的一种无规则运动。这些固体微粒虽然要在光学显微镜下才能看到,但它们也是由大量分子组成的,属于宏观粒子,通过固体微粒的无规则运动可反映出液体分子运动的无规则性,但布朗运动本身不是分子运动,C错误。分子永不停息的无规则运动叫作热运动,D错误。2.C【解析】由热力学第一定律Δu=W+Q,得Δu=1000J一210J=790J,即内能增加790J,C正确。3.A【解析】在氢原子中,当电子从高能级跃迁到低能级时,会释放出特定能量的光子,形成特定的谱线,A正确。如图1所示,光谱的结果显示氢原子只能发出一系列特定波长的光,Hα对应的波长比Hβ对应的波长大,根据λ=,知Hα对应的光子频率比Hβ对应的光子频率小;根据E=hv知,Hα对应的光子能量比Hβ对应的光子能量小,B错误。同理,Hδ的光子波长最短,频率最大,是氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时产生的,C错误。图2中,处于n=2能级的氢原子要跃迁到n=3能级,需要吸收光子的能量为ΔE=E3一.40ev一1.51ev=1.89ev,D错4.B【解析】在核反应中,质量数守恒、电荷数守恒。根据核反应方程2U+n—→1Ba+kr+xn,可以计算7i4c69Be6Li7i4c69Be6Li1·2H·s比结合能/Mev20406080100120140160180200220240质量数A该反应释放的核能为ΔE=144E2+89E3一235E1,D错误。5.B【解析】光电效应实验中产生的光电子从本质上来说就是电子,是金属表面受到光照射时发射出来的电子,A错误。根据光电效应方程结合图乙有Ek=hv1一W0,其中W0=hv0,根据动能定理有一eu1=0一Ek,联立可得普朗克常量为,B正确。在光电效应中,最大初动能与遏止电压的关系为Ek=euc=eu1,C错误。滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中,光电管两端的反向电压增大,则电流表示数逐渐减小,若反向电压足够大,则可减小至零,D错误。参考答案第1页(共5页)6.B【解析】手机掉落时做自由落体运动,故手机接触头部之前的速度约为U=\=\m/s≈2.45m/s,A正确。对手机,接触头部过程,受重力和头部对它的作用力,因为手机落在头上没反弹,速度减为0;设头部对手机的作用力为F,以竖直向上为正方向,由动量定理得I=(F–mg)t=0–(–mU),解得I≈0.44N.s,F=4.73N,根据牛顿第三定律,则手机对头部的作用力F,也是4.73N,作用时间是0.15s,故手机对头部的冲量大小为I=F,t=4.73N×0.15s=0.71N.s,B错误,C正确。手机的动量变化量大小为7.B【解析】简谐横波沿x轴正方向传播,且刚好传到x=9m处,可以判断x=9m处的质点振动方向沿y轴正方向;由此可知波源的起振方向沿y轴的正方向,A错误。根据波的传播特点,t=0时刻,x=1.5m处的质点刚好处于波峰,再经过Δt=0.15s,x=6.5m处的质点P刚好达到波峰。在这个过程中,波沿x轴正方向移动Δx=6.5m–1.5m=5.0m,所以简谐横波的波速U==m/s=m/s,B正确。由图可知,简谐横波的波长λ=6.0m;可得T==s=0.18s,C错误。质点P的位置坐标xP=6.5m,简谐横波的波长3λ=6.0m;根据波的函数表达式y=Asinx知,yP=6sincm=3cm。D错误。8.BD【解析】由图可知,油膜轮廓内的小正方形格数约为55,则油膜的面积约为S=55×4cm2=220cm2=2,A错误。1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为V=1×10–6V10–11–10m,B正确。油酸溶液存放时间过长,V10–11V偏大,油膜面积大,由d=S知,直径测量值偏小,C错误。爽身粉撒太多,油膜未能充分展开,S测量值偏小,会造成d测量值偏大,D正确。V9.BC【解析】如图所示,过D点作垂直于AB的法线,不难看出,入射激光束在D点入射角为i,折射角为θ,它与LBDE为互余角,A错误。玻璃砖对此激光束的折射率为n=,根据几何关系不难看出,入射角i就等于LBFD,折射角θ就等于A2L2LiDiDCECEFLDEB;根据直角三角形函数关系可知,n===,故折射率可用来表示,B正确。根据几何关系DE可知,DE=\2L,DF=L,所以折射率就等于\2,C正确。激光束在玻璃砖中的传播速度U==,所以此激光束从D到E的传播时间为210.CD【解析】在波的传播过程中,各质点均不会沿波的传播方向发生移动,只会在其平衡位置上下振动,A错误。a处是波峰与波谷相遇处,但因为两波振幅不同,故位移不为0;此时b质点处是两列波波峰与波峰叠加的地方,c质点处是波谷与波谷叠加的地方,其位移最大;d处在振动加强的区域,但此时位移不是最大,B错误。该时刻b质点处是两列波波峰与波峰叠加的地方,c质点处是波谷与波谷叠加的地方,振动是最强的;d处在振动加强的区域,振动也是最强的;即b、c、d质点振动都最强。a处是波峰与波谷相遇处,振T动最弱,C正确。图示时刻a在波峰与波谷相遇处,b在波峰,c在波谷,再过4,a、b、c三个质点都将处于各自的平衡位置,D正确。T参考答案第2页(共5页)11.(1)固定悬点,防止悬点晃动导致摆长变化(2分)【解析】(1)单摆在摆动过程中,如果上面的悬点不固定,会导致单摆摆动过程中摆线长度一会儿变长,一会儿变短,这样单摆的摆动周期变化。因此,在进行单摆实验时,应该用夹子夹住。(2)主尺读数为1.9cm;游标尺第六条线与主尺刻度线对齐,读数为0.6mm;换算单位得读数为1.96cm。 d此单摆的摆长为L+;单摆的周期为T=;根据单摆周期公式T=2π\,整理可得重力加速度g=d12.(1)BCA(2分)(2)①1.0(1分)4.0(1分)0.250(1分)②如图所示(2分)2.00.5pl(15pa01020.30.4在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比(1分)(3)可能是实验设定的温度不同,甲同学实验时气体的温度较高。(1分)【解析】(1)实验操作步骤应该按照BCA进行,即先安装好仪器,测量一组数据,调节仪器,再测量。(2)①由图1甲可读得第2组数据对应的气体压强为1.0×105pa;由题设可知,第3组数据中气柱体积为②由表中数据描点,用一条平滑的线连接,使尽可能多的点落在线上,不能落在线上的点均匀分布在线的两侧,离线较远的点可以舍去,如答案图所示。可看出,质量一定的某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积的倒数成正比,即压强p与体积V成反比。(3)由图2可知甲、乙两同学所用气体的体积相同时,甲实验时气体的压强较大;当某种气体的质量和体积一定时,温度越高,压强越大,所以两图线斜率不同的原因可能是实验设定的温度不同,甲同学实验时气体的温度较高。13.由图乙可知,质点振动的周期T=4s;当波向右传播时,a点振动经T+nT传到b点,则a、b两质点间的距离满足:(n=0,1,2,…)………………2分参考答案第3页(共5页)……………………1分根据v=……………………1分得v=m/s(n=0,1,2,…)……………1分当波向左传播时,同理可得,a、b两质点间的距离满足:Δx=nλ+λ(n=0,1,2,…)………………2分……………………1分T根据v=λ……………………1分T得v=m/s(n=0,1,2,…)……………1分(直接得出t=(4n+3)s,v==m/s…也算对)14.(1)对活塞进行受力分析,可得PBP0S………………2分pa………………