資源簡介

湖南省常德市漢壽縣第一中學2024-2025學年
高二下學期期末考試物理試卷
一、單選題
1．陸游在詩作《村居山喜》中寫到“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴”。從物理視角分析詩詞中“花氣襲人”的主要原因是（　　）
A．氣體分子之間存在著斥力 B．氣體分子之間存在著引力
C．氣體分子組成的系統具有分子勢能 D．氣體分子在永不停息地做無規則運動
2．如圖甲所示，王亞平在“天宮課堂”中，將中間粘有水球的兩塊透明板慢慢拉開，水在兩塊板間形成了一座“水橋”，為我們展示了微重力環境下液體表面張力的特性。“水橋”表面與空氣接觸的薄層叫表面層，已知分子間作用力F和分子間距r的關系如圖乙。下列說法中正確的是（　　）
A．“水橋”表面層分子間的作用力方向與透明板平行
B．“水橋”表面層水分子間的相互作用力對應的是圖乙中的B位置
C．兩板拉開的過程，“水橋”液體內部水分子之間的相互作用力表現為引力
D．兩板拉開的過程，“水橋”液體表面層水分子之間的相互作用力表現為引力
3．一個透明均勻玻璃圓柱的橫截面如圖所示，一束由a、b兩種單色光組成的復色光從A點射入，分成兩束分別從B、C射出，則下列說法正確的是（　　）
A．a光的折射率大于b光的折射率
B．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度
C．b光射出玻璃時可能會發生全反射
D．a、b兩種單色光分別通過同一個雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋間距較大
4．如圖所示，一傾角為的粗糙絕緣斜面固定在水平面上，在其所在的空間存在豎直向上、大小的勻強電場和垂直紙面向外、大小的勻強磁場。現讓一質量、電荷量的帶負電小滑塊從斜面上某點由靜止釋放，小滑塊運動1m后離開斜面。已知cos53°= 0.6，g= 10m/s2，則以下說法正確的是（　　）
A．離開斜面前小滑塊沿斜面做勻加速運動
B．小滑塊離開斜面時的速度為1.8 m/s
C．在離開斜面前的過程中小滑塊電勢能增加了0.8J
D．在離開斜面前的過程中摩擦產生的熱量為2.2J
5．2021年2月10日19時52分，“天問一號”探測器實施近火捕獲，順利進入近火點高度約400千米，周期約10個地球日，傾角約10°的大橢圓環火軌道，成為我國第一顆人造火星衛星，實現“繞、落、巡”目標的第一步，環繞火星成功，圖乙為“天問一號”探測器經過多次變軌后登陸火星前的部分軌跡圖，軌道I、軌道Ⅱ、軌道Ⅲ相切于P點，軌道Ⅲ為環繞火星的圓形軌道，P、S兩點分別是橢圓軌道的近火星點和遠火星點，P、S、Q三點與火星中心在同一直線上，下列說法正確的是（　　）
A．探測器在P點由軌道I進入軌道Ⅱ需要點火加速
B．探測器在軌道Ⅲ上Q點的加速度小于在軌道Ⅱ上S點的加速度
C．探測器在軌道II上由P點運動到S點的時間小于探測器在軌道Ⅲ上由P點運動到Q點的時間
D．探測器經過S點的動能小于經過Q點的動能，經過S點的機械能大于經過Q點的機械能
6．兩列簡諧橫波在同一介質中沿相反方向傳播，某時刻兩列波相遇，如圖所示，圖示時刻x=9m處的質點正在向下振動，若兩列波的波速均為15m/s，則下列說法正確的是（　　）
A．實線波沿x軸正方向傳播
B．實線波與虛線波的頻率之比為2:3
C．兩列波在相遇區域能發生干涉現象
D．從圖示時刻起再過0.3s，平衡位置x=9m處的質點位于y=15cm處
二、多選題
7．關于分子運動論熱現象和熱學規律，以下說法中正確的有（　　）
A．水中的花粉顆粒在不停地做無規則運動，反映了液體分子運動的無規則性
B．兩分子間距離大于平衡距離時，分子間的距離越小，分子勢能越小
C．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體
D．利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機，將海水的一部分內能轉化為機械能是可能的
8．如圖所示，光滑絕緣的水平面上有一質量為、帶負電的小球A，在距水平面高處固定一帶正電且帶電荷量為的小球B。現使得小球A獲得一水平初速度，使其恰好能在水平面上做勻速圓周運動，此時兩小球連線與水平面間的夾角為，小球A恰好對水平面沒有壓力。已知A、B兩小球均可視為點電荷，靜電力常量為，重力加速度大小為，下列說法正確的是（　　）

A．兩小球間的庫侖力大小為
B．小球做勻速圓周運動的線速度大小為
C．小球做勻速圓周運動的向心力大小為
D．小球所帶的電荷量為
9．圖甲為板間距為d，長度2d兩水平金屬板，在兩板間加上周期為的交變電壓，電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示，質量為、重力不計的帶電粒子以初速度沿中線射入兩板間，在時刻，一不計重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向射入電場，粒子射入電場時的速度為，剛好沿板右邊緣射出電場．已知電場變化周期。下列關于粒子運動的描述正確的是（　　）
A．粒子的電荷量為
B．若粒子在時刻以進入電場，則該粒子在時刻射出電場
C．若該粒子在時刻以速度進入電場，從進入到射出電場，電場力對粒子不做功
D．若該粒子在時刻以速度進入電場，粒子會水平射出電場
10．如圖甲所示，理想變壓器原副線圈的匝數比為4∶1，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，除R以外其余電阻不計。從某時刻開始單刀雙擲開關擲向a，在原線圈兩端加上如圖乙所示交變電壓，則下列說法中正確的是（　　）
A．當開關與a連接時，電壓表的示數為55V
B．當開關與a連接時，滑動變阻器觸片向下移，電壓表示數不變，電流表的示數變大
C．開關由a扳到b時，副線圈電流表示數變為原來的3倍
D．當單刀雙擲開關由a撥向b時，副線圈輸出電壓的頻率變為原來2倍
三、實驗題
11．某小組為驗證滑塊碰撞過程中的動量守恒定律，設計了如下實驗，豎直曲面軌道與水平軌道在O處平滑連接。兩滑塊P、Q與軌道的動摩擦因數相同。主要實驗步驟如下：
①用天平測出滑塊P、Q的質量m1、m2；
②將滑塊P從斜槽上最高點釋放，用刻度尺測出滑塊P從O1開始在水平軌道上滑行的距離x0；
③將滑塊Q放在水平軌道O1處，滑塊P從斜槽軌道最高點釋放，它們在O1處發生碰撞。用刻度尺測出滑塊碰撞后滑行的距離為x1、x2。
（1）若要保證滑塊P、Q碰撞后均停在O1位置的右方，實驗中應要求m1 m2（填“<”或“>”），在此條件下驗證動量守恒定律的表達式為 。（用測得的物理量表示）
（2）實驗時若要將O1的位置向右移動一小段距離， （填“會”或“不會”）對驗證動量守恒定律產生影響。
12．2022年南京工業大學科研團隊在光伏電池領域的研究成果已發表于國際頂級學術期刊《Nature》。光伏電池是通過電池組件將光能直接轉變為電能的裝置，如圖甲。某研究小組取了一片光伏電池板來探究其發電性能，設計了如圖乙的實驗電路。主要實驗步驟如下：
（1）按電路圖連接好實驗器材；
（2）用強度為的光照射該電池，閉合開關S，多次調節滑動變阻器R，讀出多組電壓表、電流表的示數；
（3）根據讀出的電壓、電流示數描繪出該電池的圖像如圖丙，其中曲線①、曲線②一條為實驗數據曲線，一條為理論曲線（即所有電表當作理想電表處理），則實驗數據曲線為 （選填“①”或“②”）；
（4）由圖丙知，當滑動變阻器的滑片P由b向a移動時，該電池的內阻隨電流的變化大致趨勢是 ；
（5）保持光照強度不變，將該電池與的定值電阻連接，通過圖丙中實驗數據可得此時該電池的電動勢 V，內阻 。（結果保留三位有效數字）
四、解答題
13．氣體彈簧是車輛上常用的一種減震裝置，其簡化結構如圖所示，導熱良好的直立圓筒形汽缸內用橫截面積為S=28cm2的活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動，并通過連桿與車輪軸連接．封閉氣體初始長度L0=0.18m、壓強。當車輛載重時，相當于在汽缸頂部加一物體A，汽缸下降，穩定后封閉氣體長度L=0.12m，此過程中氣體溫度保持不變，封閉氣體放出熱量為，求：
（1）外界對封閉氣體做功W；
（2）穩定后封閉氣體的壓強p和物體A的質量m。
14．冰球運動是一項對抗性極強的冰雪體育競技項目．如圖所示,甲、乙兩冰球運動員為爭搶冰球而合理水平沖撞,沖撞過程中運動員手中的冰球桿未與地面接觸．已知甲運動員的質量為60kg,乙運動員的質量為70g,沖撞前兩運動員速度大小均為5m/s，方向相反,沖撞結束,甲被撞回,速度大小為2m/s,如果沖撞接觸時間為0.2s,忽略冰球鞋與冰面間的摩擦．問:
(1)撞后乙的速度大小是多少 方向又如何
(2)沖撞時兩運動員相互間的平均作用力多大
15．兩根平行的導電軌道MN、PQ右端置于水平面上，左端與水平面成37°角，整個軌道處于豎直向上的勻強磁場中，導體棒ab與左側軌道垂直放置，導體棒cd與右側軌道垂直放置，如圖甲所示，已知軌道間距L=1m，勻強磁場的磁感應強度B=1T，兩導體棒的質量均為m=1kg，電阻Rab=2Rcd=10Ω，導體棒ab與軌道之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，導體棒cd與軌道之間無摩擦力，導電軌道的電阻不計，當導體棒cd受到外力F（圖中未畫出）作用，在水平面內按圖乙所示正弦規律往復運動（規定cd棒向右運動為正方向）時，導體棒ab始終保持靜止狀態，求：
（1）導體棒cd兩端電壓Ucd隨時間t變化的規律；
（2）0～5s內外力F做的功W；
（3）導體棒ab與傾斜軌道間動摩擦因數的最小值μ。
參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D D D D ABD BD CD AB
11． > 不會
12． ① 電流增大，電池的內阻變大 2.70 6.25
13．（1）；（2）6×105Pa，56kg
【詳解】（1）因理想氣體，溫度不變，則內能變化，即
封閉氣體吸收熱量為
根據熱力學第一定律
可得
（2）對封閉氣體，初態體積為
末態體積為
由玻意耳定律得
解得
氣體對汽缸上表面的壓力增加量等于物體A的重力大小，則
解得
14．（1）1m/s；方向與甲碰前速度方向相同；（2）2100N
【詳解】（1）取甲碰前的速度方向為正方向，對系統根據動量守恒定律
解得v′乙=1m/s方向與甲碰前速度方向相同；
（2）取甲碰前的速度方向為正方向，對甲根據動量定理：
解得F=2100N
15．（1）；（2）24J；（3）0.81
【詳解】(1)導體棒cd運動所產生的感應電動勢
回路中的電流
所以導體棒cd兩端的電壓
(2)由(1)問知，導體棒中的電流是正弦式交流電，其有效值
5s內整個回路所產生的熱量
導體棒cd增加的動能為
所以，在這5s內外力F做的功
(3)分析可知，當導體棒ab受力如圖所示
電流I最大且f達到最大靜摩擦力時，要求棒與軌道之間的動摩擦因數最大，此為滿足題意的最小值，由力的平衡有
聯立得
從而，導體棒ab與軌道之間的動摩擦因數的最小值

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