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新疆乌鲁木齐市101中学2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题
一、单选题
1．氦是一种惰性气体，具有较低的沸点和良好的热传导性能。它被广泛应用于制冷和冷却中。若以表示氦的摩尔质量，表示在标准状态下氦蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下氦蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，分别表示每个氦分子的质量和体积，则下列表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．x轴上有两波源分别位于和处，两波源t=0时刻同时产生的简谐横波M、N分别沿x轴正方向和x轴负方向传播，振幅均为，如图所示为时的波形图，此时和处的P、Q两质点刚开始振动，则下列说法正确的是（　　）
A．时，质点P的振动方向向上，质点Q的振动方向向下
B．4~6s内，质点P运动的路程为2cm
C．时，处的质点位移为1cm
D．时，之间的质点位移均为0
3．下列说法正确的是（　　）
A．甲图中细管材料制作防水衣的防水效果比好
B．图乙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到大气压力作用
C．图丙中，戳破棉线左侧的肥皂膜，棉线会向右弯曲
D．丁图的绝热容器中，为真空，内封闭一定量的气体，抽掉隔板，容器内气体平均分子动能减小
4．如图为一单摆的共振曲线，下列说法正确的是（　　）
A．该单摆的固有周期为
B．该单摆的摆长约为
C．将该单摆从地球搬到月球上，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小
D．若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大
5．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片如图所示，已知两个相切圆半径分别，则下列说法正确的是（　　）
A．原子核发生衰变
B．径迹1是衰变后粒子的径迹
C．若衰变方程是，则衰变后新核和射出的粒子的动能之比为117：2
D．若衰变方程是，则
6．图甲为一列简谐横波在时的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的传播速度为
C．时，质点P的位移为
D．再过，Q通过的路程为50cm
7．据报道，国外某核电站排放的“核污水”中含有大量的氚以及碘-129、碳-14、锶-90等几十种放射性元素。已知氚的半衰期约为12年，其反应方程为则（　　）
A．该反应是核裂变反应
B．粒子X是氚原子的核外电子
C．的比结合能比的比结合能小
D．20个氚核经过24年后还剩余5个
8．关于以下现象及其应用下列说法不正确的是（　　）
A．图甲是干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍
B．图乙中若只减小屏到挡板的距离，则相邻亮条纹间距离将减小
C．图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凹下的
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
9．如图所示，有一质量为2m的光滑斜面体静止地放在光滑的水平地面上，斜面倾角为，斜面长2L，将质量为m的滑块（视为质点）从斜面体顶端由静止释放，滑块沿斜面下滑的过程中，滑块的加速度大小为，斜面体的加速度大小为，下列说法正确的是（　　）
A．
B．滑块和斜面组成的系统动量守恒
C．滑块从顶端滑至斜面底端的过程中，斜面的位移大小为
D．滑块对斜面体的作用力方向与地面对斜面体的作用力方向相反
二、多选题
10．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）
A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，但原子发射光子的频率是连续的
C．图丙为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变长
D．在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上的一点，蜡熔化的范围如图丁所示，则a一定是非晶体，b一定是晶体
11．如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为的书写式激光笔，组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动，白板以速率v水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下书写印迹，图中相邻竖直虚线的间隔均为（未标出），印迹上两点的纵坐标为和。不计一切阻力，则（ ）
A．该弹簧振子的振动周期为
B．在激光笔留下段印迹的过程中，弹簧对它做功为
C．在激光笔留下段印迹的过程中，弹簧对它的冲量为0
D．在激光笔留下段印迹的过程中，振动系统的重力势能和弹性势能之和先减小后增大
12．氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，用同一单缝研究这两种光的衍射现象，得到如图乙和图丙所示的衍射条纹，用这两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中的对应的是Ⅱ
B．图乙中的衍射条纹对应的是Ⅰ
C．Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量
D．调节P，微安表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大
三、实验题
13．某科学兴趣小组同学用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下：
①用细绳将大小相同、质量分别为和的小球和悬挂在天花板上；
②在A、B两球之间放入少量炸药，引爆炸药，两球反方向摆起，用量角器记录两细绳偏离竖直方向的最大夹角分别为；
试回答下列问题：
(1)若两球爆炸过程动量守恒，应满足的表达式为 （用、、、表示）。
(2)另一小组同学用该实验装置想探究两小球间的碰撞是否是弹性碰撞，实验步骤如下：
①小球竖直静止，将小球拉起一定角度，由静止释放；
②小球和小球发生正碰之后，小球被弹回，用量角器测出悬挂小球的细绳能摆起的与竖直方向的最大夹角；
③多次改变初始的值，使得悬挂小球的细绳摆起的最大角度发生变化，记录多组、值，以为纵轴，为横轴，绘制图像；
④该小组实验中需保证两小球的质量满足： （选填“>”、“<”或“=”）。
14．随着科技发展，智能手机不仅为我们的生活带来了便利，也可以利用它的摄像头和内部传感器协助我们完成物理实验。某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验：
(1)将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示的单摆。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为（读数如图2所示）。从图2可知，摆球的直径为 。
(2)将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应强度的变化。将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图3所示。由图3可知，单摆的周期为 。
(3)经测量得到6组不同的摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取、两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式 。图4中图像不过原点的原因是 。
A．计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径
B．计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径
(4)另一同学只通过一次实验测量出重力加速度，但由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图5所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比 （填“偏大”、“偏小”、“不变”）。
四、解答题
15．世界上最早发明瓷器的国家是中国。现代瓷器通常在气窑内烧制，如图所示，气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温17℃，为避免窑内气压过高，窑上装有一个单向排气阀，当窑内气压达到时，单向排气阀开始排气。开始排气后，气窑内气体压强维持不变，窑内气体温度逐渐升高，最后的烧制温度恒定为1317℃。求：
(1)单向排气阀开始排气时窑内气体温度为多少摄氏度；
(2)本次烧制排出的气体与原有气体的质量比。
16．一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的某种透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示，该截面的半径为R。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁顺时针向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当激光器移到Q点时，光束与竖直方向成角，此时观察到进入空气中的光束与竖直方向成角。已知光在空气中的传播速度为c，求：
（1）液体的折射率；
（2）激光从Q点传到O点的时间；
（3）继续移动激光器恰好观察不到从液体表面射向空气的折射光束，此时液体中的光束与竖直方向的夹角。
17．如图甲所示是研究光电效应饱和电流和遏止电压的实验电路，A、K为光电管的两极，调节滑动变阻器触头P可使光电管两极获得正向或反向电压。现用光子能量的光持续照射光电管的极板K。移动滑动变阻器触头P，获得多组电压表、电流表读数，作出电流与电压关系的图线如图乙所示。求：
(1)光电管K极材料的逸出功；
(2)当滑片滑至靠近a端，此时电压表示数为2V，则到达A极板的光电子的动能为多少？
18．某游戏装置如图所示，倾斜轨道下端固定一弹射装置，上端与一段圆弧管道平滑连接，高处水平光滑平台上一木板紧靠管道出口，且与管道内壁平齐，平台左端地面上有一卡扣装置Q，木板经过时瞬间被卡住，停止运动。游戏时，滑块P每次都在A点弹射离开，通过调节弹射装置可以为滑块从A点弹出提供不同的初动能，滑块最终能停留在木板上则游戏挑战成功。已知斜轨道倾角，AB距离，圆管道半径，且比圆管口径大得多。木板质量，滑块与木板间摩擦因数，其余均光滑，滑块P质量，可看作质点，水平平台足够长，取。
（1）若滑块弹射后恰好能到点，求在点时对轨道压力的大小；
（2）假设木板足够长，某次滑块从A点弹出速度为，求木板能够获得的最大速度；
（3）假设木板的长度，若要游戏成功，求滑块从A点弹射的初动能范围。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C C D D C D C AC
题号 11 12
答案 BD AD
13．(1)
(2)<
14．(1)5.980
(2)
(3) A
(4)偏大
15．(1)307℃
(2)
【详解】（1）以封闭在气窑内的气体为研究对象，排气前体积不变，则有
初态：，
末态：，
由查理定律可得
代入数据解得
即
℃
（2）开始排气后，气窑内气体压强维持不变，则有
设排出压强的气体体积为，排出气体质量为，由盖－吕萨克定律可得
得
由于气体的密度不变，则有
代入数据解得
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由折射定律可得
解得
（2）根据光在该液体中的传播速度与折射率的关系式有
则激光从Q点传到O点的时间
解得
（3）此时液体中的光束与竖直方向的夹角为临界角，由全反射临界角公式可得
解得
17．(1)5.4eV
(2)
【详解】（1）根据光电效应方程
根据动能定理得
解得，
（2）当滑片滑至靠近a端，光电管内电场强度向右，光电子所受电场力向左，光电子做减速运动。
到达A极板的光电子的最大动能为
解得
到达A极板的光电子的动能为
18．（1）1N；（2）；（3）1.5J~ 2.0J
【详解】（1）若滑块弹射后恰好能到点，由于滑块在D点最小速度为0，则有
由牛顿第三定律可得
（2）从过程，根据动能定理有
解得
当木板与滑块共速时，其速度最大，根据动量守恒定律有
解得
（3）①滑块能到木板上，则有
根据动能定理有
解得
②滑块恰好不从木板左端滑出，则滑块滑上木板，两者达到共同速度过程有
，
木板被卡住后，对滑块，根据动能定理有
其中
解得
滑块弹出过程，根据动能定理有
解得
结合上述，滑块初动能范围为
解得，初动能范围为1.5J~2.0J。

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