資源簡介

安徽省合肥市百強(qiáng)校BZ2024-2025學(xué)年高二（下）期末物理試卷
一、單選題：本大題共8小題，共32分。
1.普朗克在研究黑體輻射的基礎(chǔ)上，提出了量子理論，下列關(guān)于描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是( )
A. B.
C. D.
2.下列說法正確的是( )
A. 結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定
B. 玻爾的躍遷假設(shè)是根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)分析得出的
C. 光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動性
D. 衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的
3.為了研究空氣動力學(xué)問題，如圖所示，某人將質(zhì)量為的小球從距地面高處以一定初速度水平拋出，在距拋出點(diǎn)水平距離處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管，上管口距地面的高度為。小球在水平方向上受恒定風(fēng)力作用，在豎直方向上阻力不計(jì)，且小球恰能無碰撞地通過細(xì)管，重力加速度為，則下列說法正確的是( )
A. 小球在管外運(yùn)動的時間為 B. 小球的初速度大小為
C. 風(fēng)力的大小為 D. 小球落地時的速度大小為
4.如圖所示為氫原子的能級圖，下列說法正確的是( )
A. 處于基態(tài)的氫原子可以通過與能量為的電子碰撞的方式躍遷
B. 氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能增大，原子的電勢能減小
C. 大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時可輻射出種不同頻率的光
D. 用氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光照射金屬鉑逸出功為時不能發(fā)生光電效應(yīng)
5.在我們的生活中，裝飾材料、周圍的巖石、食鹽、香煙等物品中都不同程度地含有放射性元素。其中香煙中含有釙，其衰變方程為：，半衰期為天，則下列說法正確的是( )
A. 該衰變中釋放出的射線的穿透能力強(qiáng)于射線的穿透能力
B. 個都核經(jīng)過天后一定還剩下個核沒有發(fā)生衰變
C. 質(zhì)量為的釙核經(jīng)過天，剩余釙核的質(zhì)量為
D. 采用提高溫度的方法，可以改變釙的半衰期
6.如圖所示，貨車上一圓柱形貨物被放在形物體中，以防止前后滾動。固定在貨車上的物體由一斜面插上豎直擋板構(gòu)成。若豎直擋板與之間的彈力為，斜面與之間的彈力為，貨車向右運(yùn)動過程中，和始終保持相對靜止，不計(jì)一切摩擦，下列說法正確的是( )
A. 若貨車的運(yùn)動狀態(tài)由勻速變?yōu)榧铀伲瑒t增大，減小
B. 若貨車的運(yùn)動狀態(tài)由勻速變?yōu)榧铀?，則增大，不變
C. 若貨車的運(yùn)動狀態(tài)由勻速變?yōu)闇p速，則減小，增大
D. 若貨車的運(yùn)動狀態(tài)由勻速變?yōu)闇p速，則不變，不變
7.用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為的光照射到光電管上時發(fā)生了光電效應(yīng)，毫安表的示數(shù)不為零移動變阻器的觸頭，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于時，毫安表示數(shù)為，則下列說法正確的是( )
A. 光電管陰極的逸出功為
B. 光電子的最大初動能為
C. 相同頻率下，入射光的強(qiáng)度越大，則在陰極板上產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大
D. 實(shí)驗(yàn)中用光子能量為的光照射到光電管陰極上也能發(fā)生光電效應(yīng)
8.如圖所示，光滑的半圓環(huán)沿豎直方向固定，點(diǎn)為半圓環(huán)的最高點(diǎn)，點(diǎn)為半圓環(huán)上與半圓環(huán)的圓心等高的點(diǎn)，直徑沿豎直方向，光滑的定滑輪固定在處，另一小圓環(huán)穿過半圓環(huán)用質(zhì)量不計(jì)的輕繩拴接并跨過定滑輪。開始小圓環(huán)處在半圓環(huán)的最低點(diǎn)點(diǎn)，第一次緩慢拉動輕繩，使小圓環(huán)緩慢地運(yùn)動到點(diǎn)，第二次以的恒定速率拉動輕繩，使小圓環(huán)運(yùn)動到點(diǎn)?；喆笮】梢院雎裕瑒t下列說法正確的是( )
A. 第一次輕繩的拉力逐漸減小
B. 第一次半圓環(huán)受到的壓力逐漸減小
C. 小圓環(huán)第一次在點(diǎn)與第二次在點(diǎn)時，輕繩的拉力相等
D. 小圓環(huán)第一次在點(diǎn)與第二次在點(diǎn)時，半圓環(huán)受到的壓力相等
二、多選題：本大題共2小題，共10分。
9.如圖所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊，另一端與斜面上的物塊相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動，直至懸掛的細(xì)繩與豎直方向成。已知始終保持靜止，則在此過程中( )
A. 水平拉力的大小可能保持不變
B. 所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加
C. 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. 所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加
10.兩款兒童玩具電動車與計(jì)算機(jī)相連，在平直道路上進(jìn)行競速比賽，時兩車從同一位置同時同向運(yùn)動，通過計(jì)算機(jī)得到兩車的圖像如圖所示為位移，為時間，下列說法正確的是( )
A. 車的速度變化比車慢 B. 開始運(yùn)動后車在前，后來車在前
C. 兩車相遇前相距最遠(yuǎn)距離為 D. 兩車在運(yùn)動過程中可能相遇兩次
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。
11.圖是朱老師在實(shí)驗(yàn)室中“研究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置。
以下實(shí)驗(yàn)過程的一些做法，其中合理的有
A.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平
B.每次小球釋放的初始位置都應(yīng)該相同
C.為描出小球的運(yùn)動軌跡可以將描繪的點(diǎn)用折線連接起來
實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，測量它們的水平坐標(biāo)和豎直坐標(biāo)，圖中圖象能說明平拋小球的運(yùn)動軌跡為拋物線的是
圖是朱老師根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動軌跡，為平拋起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)、、，測得、兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)為、為，測得、兩點(diǎn)水平距離為，則平拋小球的初速度為 ，若點(diǎn)的豎直坐標(biāo)為，則小球在點(diǎn)的速度為 結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，取。
12.為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中為小車的質(zhì)量，為沙和沙桶的總質(zhì)量，為動滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。
利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，以下一定要進(jìn)行的操作是 。
A.用天平測出沙和沙桶的總質(zhì)量
B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力
C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)
D.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到一條如圖所示的紙帶兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時器采用的是頻率為的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為 結(jié)果保留位有效數(shù)字。
甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的圖線是一條直線，如圖所示，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為，求得圖線的斜率為，則小車的質(zhì)量 。
A. ． ． ．
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共42分。
13.合肥八中某物理興趣小組自制了一個如圖所示的水火箭。在發(fā)射過程中，將參數(shù)理想化處理如下：水火箭由靜止從地面以的加速度豎直向上運(yùn)動了，然后失去動力做豎直上拋運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取。在水火箭上升過程中，求：
水火箭的最大速度
水火箭上升運(yùn)動的時間
水火箭離地的最大高度。
14.游樂園中的“空中飛椅”可簡化成如圖所示的模型圖，其中為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞軸轉(zhuǎn)動，圓盤半徑，繩長。假設(shè)座椅隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動時，繩與豎直方向的夾角，座椅和人的總質(zhì)量，已知取，求：
繩子的拉力大小
座椅做圓周運(yùn)動的線速度大小
座椅轉(zhuǎn)一圈的時間。
15.如圖所示，物塊和木板置于水平地面上，固定光滑圓弧形軌道，末端與的上表面所在平面相切，豎直擋板固定在地面上。作用在上的水平外力，使與以相同速度向右做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)?shù)淖蠖私?jīng)過軌道末端時，從弧形軌道某處無初速度下滑的滑塊恰好到達(dá)最低點(diǎn)，并以水平速度滑上的上表面，同時撤掉外力，此時右端與板的距離為。已知，，，，與地面間無摩擦，與地面間動摩擦因數(shù)，與間動摩擦因數(shù)，足夠長，使得不會從上滑下，取重力加速度大小。
求滑到圓弧軌道末端時對軌道的壓力大小
若，求與碰撞時，到圓弧軌道末端的距離
與碰撞前，若與能達(dá)到共速，且、未發(fā)生碰撞，求的范圍。
答案和解析
1.【答案】
【解析】黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射強(qiáng)度越大，故AC錯誤黑體輻射的波長分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時，主要以不可見的紅外光進(jìn)行輻射，在以至更高的溫度時，則順次發(fā)射可見光以至紫外輻射即溫度越高，輻射的電磁波的波長越短，故 B錯誤， D正確．
2.【答案】
【解析】解：、比結(jié)合能越大，將核子分解需要的能量越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，與結(jié)合能的大小無關(guān)，故A錯誤；
B、盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)提出來原子的核式結(jié)構(gòu)理論；波爾的躍遷假設(shè)是根據(jù)對氫原子光譜的分析得出的，故B錯誤；
C、光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，光的衍射和干涉揭示了其波動性，故C錯誤；
D、衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的。故D正確。
故選：。
3.【答案】
【解析】A.小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，故從拋出點(diǎn)到上管口的運(yùn)動過程中，有，A錯誤；
B.小球在水平方向上做勻減速運(yùn)動，因恰能無碰撞地通過細(xì)管，故小球到管口時水平速度剛好減為零，設(shè)小球的初速度為，有，聯(lián)立以上兩式解得，故 B錯誤；
C.設(shè)風(fēng)力大小為，小球在水平方向上的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有，由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律可得，聯(lián)立可得，故 C正確；
D.小球到達(dá)上管口時，水平速度減為零，進(jìn)入管中后其不再受風(fēng)力作用，只有豎直方向的速度，從拋出到落地全程，小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，所以有，則小球落地時的速度大小為， D錯誤。
4.【答案】
【解析】A.因?yàn)榈谀芗壟c基態(tài)的能級差為，所以在碰撞過程中處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為電子的部分能量發(fā)生躍遷，故A正確；
B.氫原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后電場力做負(fù)功，核外電子動能減小，原子的電勢能增大，故B錯誤；
C.大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時可輻射出種不同頻率的光，故C錯誤
D.氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光子能量為所以能夠發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。故選A。
5.【答案】
【解析】A.射線的穿透能力弱于射線的穿透能力，故A錯誤
B.半衰期是對大量原子核而言的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少量原子核來講是沒有意義的，故B錯誤
C.質(zhì)量為的核經(jīng)過天，兩個半衰期，經(jīng)過一個半衰期質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话耄越?jīng)過兩個半衰期質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?，故C正確
D.衰變快慢只與原子核本身有關(guān)，與陽光、溫度、電磁場等環(huán)境因素均無關(guān)，故 D錯誤。
6.【答案】
【解析】貨車向右加速，以為研究對象，在豎直方向有水平方向
和保持相對靜止，所以不變，則變大，故B正確，A錯誤
若貨車減速，加速度水平向左，以為研究對象，在豎直方向有
水平方向有和保持相對靜止，所以不變，則減小，故CD錯誤。
7.【答案】
【解析】該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于時，電流表示數(shù)為，知道光電子的最大初動能為，根據(jù)光電效應(yīng)方程，可得。故AB錯誤
C.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故C錯誤
D.改用能量為的光子照射，大于逸出功，可以發(fā)生光電效應(yīng)，故 D正確。
8.【答案】
【解析】小圓環(huán)沿半圓環(huán)緩慢上移過程中，受重力、拉力、彈力三個力處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示
由圖可知與相似，則有
式中為半圓環(huán)的半徑，在小圓環(huán)緩慢上移的過程中，半徑不變，的長度逐漸減小，故輕繩的拉力逐漸減小，小圓環(huán)所受的支持力的大小不變，由牛頓第三定律得半圓環(huán)所受的壓力的大小不變， A正確， B錯誤
第一次小圓環(huán)緩慢上升到點(diǎn)時，第二次小圓環(huán)運(yùn)動的過程中，繩以恒定的速率拉小圓環(huán)，對小圓環(huán)進(jìn)行速度的分解，小圓環(huán)的速度，繩與切線方向的夾角為，則有
當(dāng)小圓環(huán)上升時，減小，增大，小圓環(huán)的速度減小，則當(dāng)小圓環(huán)運(yùn)動到點(diǎn)時，在水平方向上有在豎直方向上有，其中為切向加速度。解得，。再結(jié)合牛頓第三定律可知，CD錯誤。
9.【答案】
【解析】對進(jìn)行受力分析如圖所示
因?yàn)榈闹亓εc水平拉力的合力和細(xì)繩的拉力是一對平衡力，從圖中可以看出水平拉力的大小逐漸增大，細(xì)繩的拉力也一直增大，故A錯誤，B正確
的質(zhì)量與的質(zhì)量的大小關(guān)系不確定，設(shè)斜面傾角為，
若，則所受斜面的摩擦力大小會一直增大
若，則所受斜面的摩擦力大小可能先減小后反向增大，故C錯誤，D正確。
故選BD。
10.【答案】
【解析】根據(jù)勻變速運(yùn)動的位移公式 ，整理得 ，在 圖像中是直線，由此可得 ，； ， ，因?yàn)檐嚨募铀俣却螅嚨乃俣茸兓?，車初速度大，但加速度小，故開始運(yùn)動后車在前，后來車在前，故A正確，B錯誤；
C.當(dāng)兩車速度相同時，兩車相距最遠(yuǎn)，由 得 ，兩車相距最遠(yuǎn)距離為，故C正確；
D.兩車相遇有 即 ，，只有一解，相遇一次，故D錯誤。
11.【答案】

【解析】斜槽末端水平，才能保證小球離開斜槽末端時速度為水平方向，A正確
B.為保證小球多次運(yùn)動是同一條軌跡，每次小球的釋放點(diǎn)都應(yīng)該相同，B正確
C.小球的運(yùn)動軌跡是平滑曲線，故連線時不能用折線， C錯誤。故選AB。
平拋運(yùn)動的水平位移與豎直位移分別滿足的關(guān)系是，聯(lián)立可得
可知圖象是直線時，說明小球運(yùn)動軌跡是拋物線。故選A。
由豎直方向的分運(yùn)動可知，即，
水平初速度為。點(diǎn)的豎直分速度為。由運(yùn)動合成可知
12.【答案】
【解析】探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，由牛頓第二定律可得，可得，本題繩中拉力可以由力傳感器測出，不需要用沙和沙桶的總重力代表繩的拉力，因此，不需要用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量，也就不需要使沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，、D錯誤。用力傳感器測量繩子的拉力，則力傳感器示數(shù)的倍等于小車受到的合外力大小，需要平衡摩擦力， B正確。釋放小車之前應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車，該實(shí)驗(yàn)還需要記錄力傳感器的示數(shù)， C正確。
由逐差法計(jì)算加速度，，其中，代入數(shù)據(jù)解得。
對小車與滑輪組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得，圖線的斜率為，則，故小車的質(zhì)量，故選項(xiàng)C正確。
13.【答案】解：由題意得，火箭上升時速度最大，根據(jù)速度位移關(guān)系有
可得最大速度
火箭加速上升，根據(jù)速度時間關(guān)系有
代入數(shù)據(jù)可得
失去動力做豎直上拋運(yùn)動有
代入數(shù)據(jù)解得
所以水火箭上升運(yùn)動的時間為
水火箭做豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)速度位移公式有
代入數(shù)據(jù)解得
即火箭先加速上拋，再減速上拋到最高點(diǎn)，則水火箭上拋的最大高度即離地的最大高度為
14.【答案】解：座椅受力如圖所示
由平衡條件可得：
在豎直方向上
繩子拉力為
由牛頓第二定律得
線速度為
轉(zhuǎn)盤的角速度與座椅的角速度相等
角速度
座椅轉(zhuǎn)一圈的時間，即周期或。
15.【答案】解：對
得
由牛頓第三定律得，對軌道的壓力大小為
滑塊剛滑上時，對受力分析
由牛頓第二定律得
對受力分析，由牛頓第二定律得
代入數(shù)據(jù)解得
設(shè)經(jīng)過時間，和共速，則有
代入數(shù)據(jù)解得共同速度
的位移為
由于，即與碰撞時，滑塊與木板沒有共速，對木板，由位移時間公式得
，代入數(shù)據(jù)解得或舍去
滑塊的位移為
代入數(shù)據(jù)解得
若恰好共速撞上，由知
若共速后，撞上之前與發(fā)生碰撞
和共速后，一起做勻減速直線運(yùn)動，對整體受力分析，由牛頓第二定律得：
，代入數(shù)據(jù)解得
設(shè)再經(jīng)過時間，與發(fā)生碰撞，則有
其中的位移為
在時間內(nèi)的位移為
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得或舍去
，此時的共同速度為
為保證與碰撞前，與能達(dá)到共速，且、未發(fā)生碰撞，則
代入數(shù)據(jù)解得
第12頁，共13頁

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