江蘇省常州市2024-2025學年高二物理下學期期末模擬測試試題A含解析

PAGEPAGE28江蘇省常州市2024-2025學年高二物理下學期期末模擬測試試題A（含解析）如圖所示，將甲分子固定于坐標原點O處，乙分子放置于r軸上距離O點很遠的r4處，r1、r2、r3為r軸上的三個特別的位置，甲、乙兩分子間的作用力F和分子勢能Ep隨兩分子間距離r的改變關系分別如圖中兩條曲線所示，設兩分子間距離很遠時，Ep＝0?，F(xiàn)把乙分子從r4處由靜止釋放，下列說法中不正確的是()A．虛線為Ep－r圖線、實線為F－r圖線B．乙分子從r4到r2做加速度先增大后減小的加速運動，從r2到r1做加速度增大的減速運動C．乙分子從r4到r2的過程中，分子勢能先增大后減小，在r1位置時分子勢能最小D．乙分子的運動范圍為r4≥r≥r1我國航天員閑逛太空已變成現(xiàn)實。已知飛船在航天員出艙前先要“減壓”，在航天員從太空返回進入航天器后要“升壓”，飛船特地用來完成此功能的艙叫“氣閘艙”，其原理圖如圖所示，相通的艙A、B間裝有閥門K，指令艙A中充溢氣體，氣閘艙B內(nèi)為真空，整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換，打開閥門K后，A中的氣體進入B中，最終達到平衡。若將此氣體近似看成為志向氣體，則下列說法正確的是()A．氣體體積膨脹，對外做功，內(nèi)能減小B．氣體體積變小，氣體分子單位時間對艙壁單位面積碰撞的次數(shù)將變多C．B中氣體不行能自發(fā)地全部退回到A中D．氣體溫度變小，體積增大，壓強減小圖甲為某一簡諧波在t＝0時刻的波形圖，圖乙為圖甲中平衡位置位于x＝2m處的質(zhì)點B的振動圖象，質(zhì)點C的平衡位置位于x＝4m處。則下列說法不正確的是()A．該簡諧波沿x軸負方向傳播，其波速v＝2m/sB．在0～3.5s時間內(nèi)，質(zhì)點B運動的路程為3.5mC．要使該波能夠發(fā)生明顯的衍射，則障礙物的尺寸應遠大于4mD．若該波能與另一列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉，則另一列波的頻率為0.5Hz現(xiàn)有兩動能均為E0＝0.35MeV的eq\o\al(2,1)H在一條直線上相向運動，兩個eq\o\al(2,1)H發(fā)生對撞后能發(fā)生核反應，得到eq\o\al(3,2)He和新粒子，且在核反應過程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為eq\o\al(3,2)He和新粒子的動能。已知eq\o\al(2,1)H的質(zhì)量為2.0141u，eq\o\al(3,2)He的質(zhì)量為3.0160u，新粒子的質(zhì)量為1.0087u，核反應時質(zhì)量虧損1u釋放的核能約為931MeV(假如涉及計算，結果保留整數(shù))。則下列說法正確的是()A．核反應方程為eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,1)HB．核反應前后不滿意能量守恒定律C．新粒子的動能約為3MeVD.eq\o\al(3,2)He的動能約為4MeV某金屬在光的照耀下產(chǎn)生光電效應，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖象如圖5所示。則由圖象可知()A．該金屬的逸出功等于hν0B．遏止電壓是確定的，與入射光的頻率無關C．入射光的頻率為2ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2hν0D．入射光的頻率為3ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hν0如圖所示，實線與虛線分別表示振幅、頻率均相同的兩列簡諧橫波的波峰和波谷，此刻，M是波峰與波峰的相遇點。設這兩列波的振幅均為A，則下列說法正確的是()A．此時刻位于O處的質(zhì)點正處于平衡位置B．P、N兩處的質(zhì)點始終處在波谷位置C．隨著時間的推移，M處的質(zhì)點將向O處移動D．從今時刻起，經(jīng)過四分之一周期，M處的質(zhì)點到達平衡位置，此時位移為零一臺激光器發(fā)出的激光功率為P，光束垂直入射到真空中的某一平面，被平面完全反射后頻率保持不變。已知光的波長為λ，光在真空中的速度為c，下列說法正確的是（

）

A．激光的波長越短，其光子的動量越小

B．被平面反射后激光光子的動量變大C.光束對平面的壓力為2P/CD.單位時間里入射到平面的光子數(shù)為P/h如圖所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的4倍，彈簧振子做簡諧運動的周期T＝2πeq\r(\f(m,k))，式中m為振子的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)。當細線突然斷開后，兩物塊都起先做簡諧運動，在運動過程中()A．甲的振幅是乙的振幅的4倍B．甲的最大速度是乙的最大速度的1/4C．甲的振動周期是乙的振動周期的2倍D．甲的振動頻率是乙的振動頻率的2倍光在科學技術，生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應用，下列說法不正確的是()A．光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象B．用三棱鏡視察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象C．在光導纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象D．在光的雙縫干涉試驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄下列說法正確的是()A．相對論與量子力學否定了經(jīng)典力學理論B．真空中的光速在不同慣性參考系中不同C．狹義相對論只適用于慣性參考系D．光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理某探討小組通過試驗測得兩滑塊碰撞前后運動的試驗數(shù)據(jù)，得到如圖所示的位移—時間圖象。圖中的線段a、b、c分別表示沿光滑水平面上同一條直線運動的滑塊Ⅰ、Ⅱ和它們發(fā)生正碰后結合體的位移改變關系。已知相互作用時間極短，由圖象給出的信息可知()A．碰前滑塊Ⅰ與滑塊Ⅱ速度大小之比為7∶2B．碰前滑塊Ⅰ的動量大小比滑塊Ⅱ的動量大小大C．碰前滑塊Ⅰ的動能比滑塊Ⅱ的動能小D．滑塊Ⅰ的質(zhì)量是滑塊Ⅱ的質(zhì)量的eq\f(1,6)二、非選擇題：共5題，共56分其中第13題～第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最終答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位。一同學采納如圖a所示的試驗裝置，設計了“驗證動量守恒定律”的試驗。試驗裝置中的斜面和水平面之間用很短的平滑曲面連接，物塊通過平滑曲面時速度大小不變。試驗步驟主要包括：①選取兩塊表面粗糙程度相同的物塊A、B。②將兩個粘扣分別釘?shù)絻晌飰K的側面上，使兩物塊相碰時能粘合在一起。③讓物塊A從斜面上某一位置O處由靜止起先滑下，登記物塊A在水平面上停下的位置P(多次滑下以精確確定位置P)，如圖b所示。④在靠近斜面底端處放物塊B，并使帶有粘扣的一側朝左，標出此時B所處位置M，如圖c所示，讓物塊A從同一位置O處由靜止起先滑下，A、B碰撞后粘合在一起，標出停止時兩物塊的位置N，如圖c所示。⑤用刻度尺測MP、MN的長度s1和s2，用天平測出A、B的質(zhì)量mA、mB。(1)只要mA、mB、s1、s2之間滿意關系式____________________，就可以認為碰撞瞬間A、B系統(tǒng)的總動量保持不變。(2)為了增大碰前物塊A的速度，可實行的措施有：①________________________；②________________________。如圖所示，豎直放置的勻稱細U形管，左管上端封閉，長OA＝30cm，右管足夠長且上端開口，底部管長AB＝20cm。初始時左右兩管水銀面等高、且水銀柱高為10cm，左管中封閉氣體溫度為27℃。已知大氣壓強為p0＝75cmHg，g取10m/s2。(ⅰ)若對左管中封閉氣體加熱，直至左、右管中水銀面形成5cm長的高度差，則此時封閉氣體的溫度為多少攝氏度？(ⅱ)若保持封閉氣體溫度為27℃不變。使U形管在豎直面內(nèi)沿水平方向做勻加速直線運動，則當左管的水銀恰好全部進入AB內(nèi)時，加速度為多大？一列簡諧橫波在t＝eq\f(1,3)s時的波形圖如圖(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖(b)是質(zhì)點Q的振動圖象。求(ⅰ)波速及波的傳播方向；(ⅱ)質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標。如圖所示，在安靜的湖面岸邊處，垂釣者的眼睛恰好位于岸邊P點正上方0.9m高度處，浮標Q離P點1.2m遠，魚餌燈M在浮標正前方1.8m遠處的水下，垂釣者發(fā)覺魚餌燈剛好被浮標攔住，已知水的折射率n＝eq\f(4,3)。(ⅰ)求魚餌燈離水面的深度；(ⅱ)若魚餌燈緩慢豎直上浮，當它離水面多深時，魚餌燈發(fā)出的光恰好無法從水面PQ間射出？如圖所示，光滑軌道由傾角θ=30°的斜面AB、小圓弧BC（長度可忽視）、水平面CD連接而成。輕彈簧一端固定在斜面底端的擋板上，另一端被鎖定在斜面上的P點，此時彈簧壓縮量x=0.1m。兩個小物塊M、N分別靜止在P點和水平面上的Q點。某時刻解除彈簧鎖定，經(jīng)△t=0.ls后物塊M離開彈簧，離開時速度vM=6m/s，此后接著沿斜面運動，通過小圓弧后與物塊N發(fā)生彈性碰撞。若整個過程中物塊M不會脫離軌道，已知mM=0.2kg，mN=0.1kg，P，B兩點間距離xPB=1.2m，g=10m/s2。求：

從解除彈簧鎖定到物塊M離開彈簧，彈簧彈力的沖量大小I；

鎖定彈簧時，彈簧的彈性勢能Ep；

（3）物塊M與物塊N碰撞后它們的速度大小。江蘇省常州市2024-2025學年高二其次學期期末模擬測試物理試題A解析版2024年6月OrOr4處，r1、r2、r3r軸上的三FEpr的改變關系分別如圖中兩條曲線所示，設兩分子間距離很遠時，Ep＝0?，F(xiàn)把乙分子從r4處由靜止釋放，下列說法中不正確的是( )Ep－rF－r圖線r4r2r2r1做加速度增大的減速運動r4r2r1位置時分子勢能最小r4≥r≥r1【答案】C(Ep－r圖線圖線Ar4r2所受的分子力(表現(xiàn)為引力)r2r1所受的分子力(表現(xiàn)為斥力)Br4r1的過程r2Cr4≥r≥r1，D正確。我國航天員閑逛太空已變成現(xiàn)實已知飛船在航天員出艙前先要“減壓在航天員從太空返回進入航天器后要“升壓”，飛船特地用來完成此功能的艙叫“氣閘艙”，其原理圖如圖所示，相通的艙A、B間裝有閥門K，指令艙A中充溢氣體，氣閘艙B內(nèi)為真空，整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換，打開閥門K后，A中的氣體進入B中，最終達到平衡。若將此氣體近似看成為志向氣體，則下列說法正確的是( )氣體體積膨脹，對外做功，內(nèi)能減小氣體體積變小，氣體分子單位時間對艙壁單位面積碰撞的次數(shù)將變多C．B中氣體不行能自發(fā)地全部退回到A中D．氣體溫度變小，體積增大，壓強減小【答案】CAD故B中氣體不行能自發(fā)地全部退回到A中，故D正確；依據(jù)pV＝TC可知當T不變、V增大時，p減小，故氣體分子單位時間對艙壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少，B錯誤。t＝0時刻的波形圖，圖乙為圖甲中平衡位置位于x＝2m處的質(zhì)點B的振動圖象，質(zhì)點C的平衡位置位于x＝4m處。則下列說法不正確的是( )x軸負方向傳播，其波速＝2ms0～3.5sB3.5m4m0.5Hz【答案】DBByvxλ＝4T＝2，其波速＝λ＝vT2A0～3.5sBs＝7A＝7×0.5m＝3.5Bt＝2s時刻，CyB4m4mC2s0.5HzD正確。112E0＝0.35MeV2H2H3He和新112212粒子，且在核反應過程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為3He和新粒子的動能。已知2H的質(zhì)量為2.0141u，3He的質(zhì)量為2123.0160u，新粒子的質(zhì)量為1.0087u，核反應時質(zhì)量虧損1u釋放的核能約為931MeV(假如涉及計算結果保留整數(shù))。則下列說法正確的是( )2H＋2H→3He＋1H1 1 2 1核反應前后不滿意能量守恒定律C3MeV2D.3He的動能約為4MeV2【答案】C【解析】由核反應過程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知2H＋2H→3He＋1n，則新粒子為中子1n，所以A錯誤；核反應1 1 2 0 0ΔE＝(2.0141u×2－3.0160u－1.0087u)×931MeV/u＝3.3MeVEkHe＋Ekn＝2E0＋ΔE，依據(jù)核反應中系統(tǒng)的動量守恒有p－p＝0，由E＝p2，可知EkHe＝mn，解得E

＝ mn (2E＋ΔE)＝1MeV，E＝He n

k2m

mHe

kHe

0 knmn＋mHemHe (2E0＋ΔE)＝3MeVC正確，D錯誤。mn＋mHe某金屬在光的照耀下產(chǎn)生光電效應，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖象如圖5所示。則由圖象可知( )hν0遏止電壓是確定的，與入射光的頻率無關2ν02hν03ν0hν0【答案】A【解析】W0＝hν0A正確；依據(jù)Ekm＝hν－W0和－eUc＝0－Ekm得，Uc＝hν－W0，可知當入射光的頻率大于極限頻率時，遏止電壓與e e入射光的頻率成線性關系，故選項B錯誤；從圖象上可知，逸出功W0＝hν0。依據(jù)光電效應方程Ekm＝h·2ν0－W0＝hν0，故選項C錯誤；Ekm＝h·3ν0－W0＝2hν0，故選項D錯誤。如圖所示實線與虛線分別表示振幅頻率均相同的兩列簡諧橫波的波峰和波谷此刻是波峰與波峰的相遇點。設這兩列波的振幅均為A，則下列說法正確的是( )A．此時刻位于O處的質(zhì)點正處于平衡位置B．P、N兩處的質(zhì)點始終處在波谷位置隨著時間的推移，MO處移動從今時刻起，經(jīng)過四分之一周期，M處的質(zhì)點到達平衡位置，此時位移為零【答案】DOA錯誤；PN兩處的質(zhì)點處于BC錯MD正確；c，下列說法正確的是（）A．激光的波長越短，其光子的動量越小B．被平面反射后激光光子的動量變大C.光束對平面的壓力為2P/C D.單位時間里入射到平面的光子數(shù)為P/h【答案】C【解答】解：A、光子的動量p＝h/，可知激光的波長越短，其光子的動量越大，故A錯誤；BBn＝Pt/Et=P/hcF＝-2P/c，負號表示光受到的作用力的方向與光的初速度的方向相反，C正確，D錯誤。故選：C。量的4倍，彈簧振子做簡諧運動的周期T＝2π m，式中m為振子的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)。當細線突然斷開k后，兩物塊都起先做簡諧運動，在運動過程中( )甲的振幅是乙的振幅的4倍 1/4C2倍D．甲的振動頻率是乙的振動頻率的2倍【答案】C【解析】細線斷開前，兩根彈簧上的彈力大小相同，彈簧的伸長量相同，細線斷開后，兩物塊都起先做簡諧運動，4倍，依據(jù)動能公式可知甲的最大速度是乙的最大速度的1，B正確；依據(jù)彈簧振2子做簡諧運動的周期公式T＝2π 甲的質(zhì)量是乙的質(zhì)量的4倍甲的振動周期是乙的振動周期的2倍正確；k依據(jù)周期與頻率成反比可知，甲的振動頻率是乙的振動頻率的1，D錯誤。2光在科學技術，生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應用，下列說法不正確的是( A．光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象B．用三棱鏡視察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象C．在光導纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象D．在光的雙縫干涉試驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄【答案】BA錯誤；在光導纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象，C正確；依據(jù)公式Δx＝lλ可得紅光變成綠光，波長變小，故干涉條紋間距變窄，D正確。d下列說法正確的是()A．相對論與量子力學否定了經(jīng)典力學理論B．真空中的光速在不同慣性參考系中不同C．狹義相對論只適用于慣性參考系D．光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理【答案】CABCD錯誤。某探討小組通過試驗測得兩滑塊碰撞前后運動的試驗數(shù)據(jù)得到如圖所示的位 移—時間圖象。圖中的線段a、b、c分別表示沿光滑水平面上同一條直線運動的滑 塊Ⅰ、Ⅱ和它們發(fā)生正碰后結合體的位移改變關系。已知相互作用時間極短，由圖 給出的信息可知( )A7∶2B．碰前滑塊Ⅰ的動量大小比滑塊Ⅱ的動量大小大C．碰前滑塊Ⅰ的動能比滑塊Ⅱ的動能小D．滑塊Ⅰ的質(zhì)量是滑塊Ⅱ的質(zhì)量的16【答案】D【解析】依據(jù)x－t圖象的斜率等于速度，可知碰前滑塊Ⅰ速度為1＝－2s，滑塊Ⅱ的速度為2＝0.8/s，則碰5∶2A錯誤；碰撞前后系統(tǒng)動量守恒，碰撞前，滑塊Ⅰ的動量為負，滑塊Ⅱ的動量為正，由于碰撞后總動量為正，故碰撞前總動量也為正，故碰撞前滑塊Ⅰ的動量大小比滑塊ⅡB錯誤；碰撞后的共同速度為＝0.4msm1m2＝(m＋m2m6m1m21m2CD正確。11 222 255613題～16a所示的試驗裝置，設計了“驗證動量守恒定律”的試驗。試驗裝置中的斜面和水平面之間用驗步驟主要包括：①選取兩塊表面粗糙程度相同的物塊A、B。②將兩個粘扣分別釘?shù)絻晌飰K的側面上，使兩物塊相碰時能粘合在一起。③讓物塊A從斜面上某一位置O處由靜止起先滑下，登記物塊A在水平面上停下的位置P(多次滑下以精確確定位置P)，如圖b所示。BcA從同一O處由靜止起先滑下，A、BNc所示。⑤用刻度尺測MP、MN的長度s1和s2，用天平測出A、B的質(zhì)量mA、mB。只要mAmBs1s2之間滿意關系式 就可以認為碰撞瞬間AB系統(tǒng)的總動量保持不變。為了增大碰前物塊A的速度，可實行的措施有：① ；② ?！敬鸢浮?1)mAs1＝(mA＋mB)s2 (2)①增加物塊A起先下滑時的高度 ②讓碰撞點盡量接近斜面底端1(1)設碰前物塊A的速度大小為A、B的共同速度為B時物塊A從M運動到Pμmg·s＝1m，解得＝2μgsAB一起從M運動到N的過程，122由動能定理可得－μ(mA＋m)gs2＝－1(A＋mB2，解得2＝2μgs，碰撞瞬間若滿意動量守恒，則應有m1＝mA22m2mAμgs1(m＋m)2μgsmAs＝(mA＋mB)smAmBs1s2mAs1＝(mA＋mB)s2，碰撞瞬間A、B系統(tǒng)的總動量就保持不變。(2)A的速度，可實行的措施有：①A起先下滑時的高度；②讓碰撞點盡量接近斜面底端。UOA＝30cmAB＝20cm。初始時左右兩管水銀面等高、且水銀柱高為10cm，左管中封閉氣體溫度為27℃。已知大氣壓強為p0＝75cmHg，g取10m/s2。(ⅰ)5cm27U形管在豎直面內(nèi)沿水平方向做勻加速直線運動，則當左管的水銀恰好AB內(nèi)時，加速度為多大？【答案】(1)ABD(2)(ⅰ)87℃(ⅱ)22.5m/s2方向水平向左【解析】(1)的過程中，氣體溫度上升，體積變大，且體積與溫度成正比，由pV＝C可知，TApV＝C可知，氣體壓強變小，故TB正確，C的過程中，氣體溫度不變，體積變小，由pV＝CDT正確，E錯誤。(2)(ⅰ)設U形管的橫截面積為S狀態(tài)一：V1＝20cm×S、T1＝273＋t1＝300K、p1＝p0＝75cmHg狀態(tài)二：V2＝22.5cm×S、T2＝273＋t2、p2＝p0＋5cmHg＝80cmHg由志向氣體狀態(tài)方程有p1V1＝p2V2T1 T2解得t2＝87℃(ⅱ)設水銀密度為ρ，左管的水銀恰好全部進入AB時狀態(tài)三：V3＝30cm×S、p3p1V1＝p3V3ABAB段水銀柱右側所受壓強p3′＝p0＋ρgΔh2由牛頓第二定律有p3′S－p3S＝maΔh2＝20cm、AB＝20cm解得a＝22.5m/s2，方向水平向左3

s時的波形圖如圖(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖(b)是質(zhì)點Q的振動圖象。求(ⅰ)波速及波的傳播方向；(ⅱ)質(zhì)點Q的平衡位置的x坐標?！敬鸢浮?ⅰ)18cm/s 波沿x軸負方向傳播 (ⅱ)9cm【解析】(ⅰ)由圖(a)可以看出，該波的波長為λ＝36cm①由圖(b)可以看出，周期為T＝2s②v波速為＝λ＝18cm/s③vT由圖(b)3

s時，質(zhì)點Q向上運