資源簡介

吉林省白城市第一中學2024-2025學年高二下學期7月期末物理試題
一、單選題
1．如圖，趣味運動會的“聚力建高塔”活動中，兩長度相等的細繩一端系在同一塔塊上，兩名同學分別握住繩的另一端，保持手在同一水平面以相同速率v相向運動。為使塔塊沿豎直方向勻速下落，則v（ ）
A．一直減小 B．一直增大
C．先減小后增大 D．先增大后減小
2．如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑導軌傾斜放置，上端連接一電阻R，空間有一垂直導軌平面向上的勻強磁場B，一質量為m的導體棒與導軌接觸良好，從某處自由釋放，下列四幅圖像分別表示導體棒運動過程中速度v與時間t關系、加速度a與時間t關系、機械能E與位移x關系、以及通過導體棒電量q與位移x關系，其中可能正確的是（　?。?br/>A． B． C． D．
3．如圖所示，圖甲為氫原子的能級圖，大量處于n=4激發態的氫原子躍遷時，發出頻率不同的大量光子。其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙。下列說法正確的是（　　）
A．陰極K的逸出功為6eV
B．氫原子躍遷時共發出4種頻率的光
C．光電子最大初動能與入射光的頻率成正比
D．氫原子躍遷放出的光子中有3種頻率的光子可以使陰極K發生光電效應現象
4．一不可伸長的柔軟輕繩左端固定于O點，右端跨過位于點的固定光滑軸懸掛一重量為G的重物，段水平，長度為4m，在繩上與O點相距2m的M點固定連接一輕掛鉤。在掛鉤上添加鉤碼，直到重物上升2m（繩子足夠長），平衡后繩子的OM段中的張力為（　　）
A．1.5G B．G C．2G D．3.5G
5．如圖所示，一球門高1.8m，寬3m。在某次比賽中，一同學在球門前2.0m處的點將球射向球門，球在運動的最高點恰好擊中球門橫梁中點。足球經過橫梁反彈后，垂直的速度分量大小變為原來的，平行的速度分量不變，落在點。已知垂直，球的質量為0.4kg，重力加速度取10m/s ，則下列說法正確的是（　?。?br/>A．球的初速度大小為
B．落地時的速度大小為2.5m/s
C．落地點與的距離為
D．橫梁對足球的沖量大小為2N·s
6．一種反射式光纖位移傳感器可以實現微小位移測量，其部分原理簡化如圖所示。兩光纖可等效為圓柱狀玻璃絲，相距為，直徑均為，折射率為。下端橫截面平齊且與被測物體表面平行。激光在內多次全反射后從下端面射向被測物體，經被測物體表面鏡面反射至下端面，測量前先調節光纖內光路，使得從下端面出射的光與豎直方向的夾角達到最大。被測物體自上而下微小移動，使下端面從剛能接收反射激光到恰好全部被照亮，被測物體下移的距離為（只考慮在被測物體表面反射一次的光線）（　?。?br/>A． B． C． D．
7．如圖所示，質量為2m的物塊A靜置于水平臺面上，質量為M的半球體C靜置于水平地面上，質量為m的光滑小球B（可視為質點）放在半球體C上，P點為三根輕繩PA、PB、PO的結點。系統在圖示位置處于靜止狀態，P點位于半球體球心的正上方，PO豎直，PA水平，PB剛好與半球體相切且與豎直方向的夾角θ＝30°。已知物塊A與臺面間的動摩擦因數為μ，重力加速度大小為g，則（　?。?br/>A．繩OP的拉力大小為mg B．A受到的摩擦力大小為2μmg
C．C受到的摩擦力大小為mg D．地面對C的支持力大小為(M＋m)g
二、多選題
8．圖示為某滑雪運動員訓練的場景，運動員以速度v1＝10m/s沿傾角α＝37°、高H＝15m的斜面甲飛出，并能無碰撞地落在傾角β＝60°的斜面乙上，順利完成飛越。把運動員視為質點，忽略空氣阻力，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。以下說法正確的是（　?。?br/>A．運動員落至斜面乙時的速率為16m/s
B．斜面乙的高度為7.2m
C．運動員在空中飛行時離地面的最大高度為20m
D．兩斜面間的水平距離約為11.1m
9．如圖所示，I區有垂直于紙面向里的勻強磁場，其邊界為正方形；Ⅱ區有垂直于紙面向外的勻強磁場，其外邊界為圓形，內邊界與I區邊界重合；正方形與圓形中心同為O點。I區和Ⅱ區的磁感應強度大小比值為4∶1。一帶正電的粒子從Ⅱ區外邊界上a點沿正方形某一條邊的中垂線方向進入磁場，一段時間后從a點離開。取sin37°=0.6。則帶電粒子（　　）
A．在I區的軌跡圓心不在O點
B．在I區和Ⅱ區的軌跡半徑之上比為1∶2
C．在I區和Ⅱ區的軌跡長度之比為127∶37
D．在I區和Ⅱ區的運動時間之上比為127∶148
10．蹦極也叫機索跳，是近年來新興的一項非常刺激的戶外休閑體育運動，其運動過程與下述模型相似，如圖所示，質量為m的小球從與輕彈簧上端相距x處由靜止釋放，彈簧的勁度系數為k，重力加速度為g，不計一切摩擦力，則在小球向下運動的過程中（　?。?br/>A．最大加速度為g B．最大加速度大于g
C．最大速度為 D．最大速度為
三、實驗題
11．某學習小組為研究平拋物體的運動規律，設想了三套實驗裝置及實驗方案：
裝置甲：上下兩斜槽軌道的材料和形狀相同，末端水平，電磁鐵C和D可以同時斷電釋放鋼球P和Q，兩鋼球形狀、材料也相同，下方斜槽連接的水平板盡可能光滑；
裝置乙：小錘敲擊彈性金屬片后小球A開始平拋，同時小球B開始下落；
裝置丙：末端水平的斜槽上釋放的小球從豎直硬板和水平木條MN間的縫隙穿過時，可以在墊有復寫紙的白紙上留下點狀印跡，水平木條MN高度可以上下調節。
（1）為了驗證平拋物體的水平分運動是勻速直線運動，下列關于實驗原理和操作的說法正確的有 。
A．選擇裝置甲，并通過觀察小球是否碰撞來驗證
B．選擇裝置乙，并通過聽小球是否同時發出落地聲來驗證
C．選擇裝置甲，并應該多次調整上下軌道的高度差來驗證
D．選擇裝置乙，并應該多次調整兩球與地面的初始高度差來驗證
（2）某同學采用裝置丙進行實驗。
①為描繪小球平拋運動的完整軌跡，并計算小球平拋的初速度，除了硬板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、白紙、復寫紙、游標卡尺之外，下列器材中還需要的有 。
A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．彈簧秤 E.帶線的重錘
②該同學兩次用游標卡尺測量同一小球的直徑（如圖所示），正確結果應為 cm。
③該同學通過實驗獲得小球平拋運動的若干印跡點如圖所示，下列因素可能導致這種情況的是 。
A．小球與斜槽之間有摩擦
B．安裝斜槽時其末端沒有調整水平
C．每次釋放小球的位置不完全相同
D．只記錄了豎直方向，沒有記錄平拋運動的起點
④如圖所示，改進操作后，該同學在坐標紙上描繪小球平拋運動的軌跡（圖中未畫出），并在其上選取了A、B、C三點。已知坐標紙豎邊為豎直方向，坐標紙每小格邊長為5cm，重力加速度g取10m/s2，則可以計算出小球平拋運動的初速度為 m/s。（保留兩位有效數字）
12．探究桿線擺。如圖雙線擺（下圖）也是一種單擺，它的優點是可以把擺球的運動軌跡約束在個確定的平面上?，F把雙線擺的其中一根懸線，換成一根很輕的硬桿，組成一個“桿線擺”，如下圖所示。桿線擺可以繞著懸掛軸OO′來回擺動，桿與懸掛軸OO′垂直，其擺球的運動軌跡被約束在一個傾斜的平面內。某實驗小組為探究在相同擺長下、擺角很小時，“桿線擺”的周期T跟等效重力加速度的關系，設計了如下實驗：
（1）測量斜面傾斜角θ。如圖，鐵架臺上裝一重垂線。在鐵架臺的立柱跟重垂線平行的情況下把桿線擺裝在立柱上，調節擺線的長度，使擺桿與立柱垂直，則此時擺桿是水平的。把鐵架臺底座的一側墊高，立柱傾斜，繞立柱擺動的鋼球實際上是在一傾斜平面上運動。測出靜止時擺桿與重垂線的夾角為β，則該傾斜平面與水平面的夾角θ= 。
（2）測量周期T。讓桿線擺做小偏角下的振動，用停表測量完成20次全振動所用的時間t，則周期T= 。同樣的操作進行三次，取平均值作為該周期的測量值。
（3）記錄數據。改變鐵架臺的傾斜程度，測出不同傾斜程度下斜面傾斜角θ的值以及該傾角下桿線擺的周期T，把各組θ和T的值填在實驗數據表格中。取g=9.8m/s2，計算a=gsinθ的值作為表格中的一列，再計算的值，得到表格中的另一列，如下表所示：
次數 斜面傾角θ（°） 周期T/s 等效重力加速度周期 a=gsinθ/（m·s-2）
1 11.0 2.52 1.87 0.731
2 14.5 2.11 2.45 0.639
3 19.0 1.83 3.19 0.560
4 22.5 1.73 3.75 0.516
5 25.5 1.62 4.22 0.487
6 29.0 1.50 4.75 0.459
（4）數據處理。在下圖中以周期T為縱坐標軸、以 為橫坐標軸建立坐標系，并把以上表格中相應的各組數據在坐標系中描點、作圖 。
（5）得出結論。根據該圖線可知： 。
四、解答題
13．如圖所示，某傳送帶與地面傾角，之間距離，傳送帶以的速率逆時針轉動。質量為，長度的木板上表面與小物塊的動摩擦因數。下表面與水平地面間的動摩擦因數，開始時長木板靠近傳送帶端并處于靜止狀態?，F在傳送帶上端A無初速地放一個質量為的小物塊，它與傳送帶之間的動摩擦因數為，（假設物塊在滑離傳送帶至木板右端時速率不變，。）求：
(1)物塊離開點的速度大小；
(2)物塊在木板上滑過的距離；
(3)木板在地面上能滑過的最大距離。
14．如圖所示，一彈射游戲裝置由安裝在水平臺面上的固定彈射器、豎直圓軌道（在最低點E分別與水平軌道和相連）、高度h可調的斜軌道組成。游戲時滑塊從O點彈出，經過圓軌道并滑上斜軌道。全程不脫離軌道且恰好停在B端則視為游戲成功。已知圓軌道半徑，長，長，圓軌道和光滑，滑塊與、之間的動摩擦因數?；瑝K質量m=2g且可視為質點，彈射時從靜止釋放且彈簧的彈性勢能完全轉化為滑塊動能。忽略空氣阻力，各部分平滑連接。求
（1）滑塊恰好能過圓軌道最高點F時的速度大小；
（2）當且游戲成功時，滑塊經過E點對圓軌道的壓力大小及彈簧的彈性勢能；
（3）要使游戲成功，彈簧的彈性勢能與高度h之間滿足的關系。
15．如圖甲，豎直面內有一小球發射裝置，左側有光滑絕緣圓弧形軌道ABC，A與圓心O等高，C處于坐標原點，y軸左側有一水平向右的勻強電場（圖中未畫出），電場強度的大小?，F將帶正電絕緣小球從A點由靜止釋放進入軌道，一段時間后小球從C點離開并進入y軸右側，y軸右側與直線DF（平行于y軸）中間范圍內有周期性變化的水平方向電場，規定向右為正方向，交變電場周期，變化規律如圖乙。已知圓弧形軌道半徑，小球質量，電荷量，，重力加速度，，不計空氣阻力的影響及帶電小球產生的電場。求：
（1）小球在C點時的速度；
（2）若小球在時刻經過C點，在時刻到達電場邊界DF，且速度方向恰與直線DF平行，的大小及直線DF到y軸的距離；
（3）基于（2）中直線DF到y軸的距離，小球在不同時刻進入交變電場再次經過x軸時的坐標范圍。
參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D D C C C AB AD BC
11． AC BE 0.935 C 1.5
12． 90°-β 見解析 在誤差允許范圍內，桿線擺在擺長一定情況下，T和或正比，即周期跟等效重力加速度的平方根成正比。
13．(1)
(2)
(3)
【詳解】（1）小物塊速度未達到時，由牛頓第二定律可得
小物塊與傳送帶共速時，下滑的距離
二者共速之后，根據牛頓第二定律可得
由運動學公式，可得
解得
（2）小物塊在木板上運動時，由牛頓第二定律可知
同理，分析木板受力，可得
解得
二者共速時
解得
物塊在木板上滑過的距離
此后二者共同減速，無相對位移。
（3）物塊和木板的共同速度
共速前，對于木板
共同減速的加速度
對于木板
則木板在地面上能滑過的最大距離
14．（1）；（2） ，；（3），其中
【詳解】（1）滑塊恰過F點的條件：
解得
（2）滑塊在斜面上摩擦受重力、支持力和摩擦力，其中僅重力和摩擦力做功從E到B，動能定理
代入數據可得
在E點做圓周運動，根據牛頓第二定律
解得
根據牛頓第三定律可知壓力大小為0.14N，方向豎直向下
從O到E點，根據能量守恒定律：
解得
（3）要使游戲成功，首先滑塊不能脫離軌道，其次滑塊需要恰好停留在B點，設滑塊恰能過F點，從O點到F點，此情況由能量守恒定律可得
滑塊恰能過F點，恰好能停留在B點，設此時B點離地高度為h1，從O點到B點能量守恒有
解得
由于滑塊需要停留在B點，則需要
解得
即B點離地高度最高為
從O到B點
其中
15．（1），方向為與水平方向成53°；（2）；；（3）
【詳解】（1）小球在y軸左側
解得
方向與水平方向成53°向下，根據動能定理，小球A到C運動過程
解得
方向為與水平方向成53°。
（2）小球到達直線DF時速度方向恰與DF平行，即水平速度恰減到0，根據電場的周期性
解得
根據
解得
根據速度位移關系式
解得
（3）小球在y軸右側豎直方向做豎直上拋運動，小球再次經過x軸的運動時間相同
恰經過一個周期，時刻進入電場，小球在一個周期內水平方向先減速運動再加速，此過程小球水平方向平均速度最小，離C點最近
因為
小球在電場內經過x軸，時刻進入電場，小球在一個周期內水平方向先加速運動
解得
且
恰加速運動至DF所在直線，小球出電場后做勻速運動
解得
則
此過程小球水平方向平均速度最大，離C點最遠，綜上，小球經過x軸時的坐標范圍為

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