江苏省常州市2024-2025学年高二物理下学期期末模拟测试试题A含解析

PAGEPAGE28江苏省常州市2024-2025学年高二物理下学期期末模拟测试试题A（含解析）如图所示，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特别的位置，甲、乙两分子间的作用力F和分子势能Ep随两分子间距离r的改变关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，Ep＝0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中不正确的是()A．虚线为Ep－r图线、实线为F－r图线B．乙分子从r4到r2做加速度先增大后减小的加速运动，从r2到r1做加速度增大的减速运动C．乙分子从r4到r2的过程中，分子势能先增大后减小，在r1位置时分子势能最小D．乙分子的运动范围为r4≥r≥r1我国航天员闲逛太空已变成现实。已知飞船在航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，飞船特地用来完成此功能的舱叫“气闸舱”，其原理图如图所示，相通的舱A、B间装有阀门K，指令舱A中充溢气体，气闸舱B内为真空，整个系统与外界没有热交换，打开阀门K后，A中的气体进入B中，最终达到平衡。若将此气体近似看成为志向气体，则下列说法正确的是()A．气体体积膨胀，对外做功，内能减小B．气体体积变小，气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将变多C．B中气体不行能自发地全部退回到A中D．气体温度变小，体积增大，压强减小图甲为某一简谐波在t＝0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于x＝2m处的质点B的振动图象，质点C的平衡位置位于x＝4m处。则下列说法不正确的是()A．该简谐波沿x轴负方向传播，其波速v＝2m/sB．在0～3.5s时间内，质点B运动的路程为3.5mC．要使该波能够发生明显的衍射，则障碍物的尺寸应远大于4mD．若该波能与另一列波发生稳定的干涉，则另一列波的频率为0.5Hz现有两动能均为E0＝0.35MeV的eq\o\al(2,1)H在一条直线上相向运动，两个eq\o\al(2,1)H发生对撞后能发生核反应，得到eq\o\al(3,2)He和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为eq\o\al(3,2)He和新粒子的动能。已知eq\o\al(2,1)H的质量为2.0141u，eq\o\al(3,2)He的质量为3.0160u，新粒子的质量为1.0087u，核反应时质量亏损1u释放的核能约为931MeV(假如涉及计算，结果保留整数)。则下列说法正确的是()A．核反应方程为eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,1)HB．核反应前后不满意能量守恒定律C．新粒子的动能约为3MeVD.eq\o\al(3,2)He的动能约为4MeV某金属在光的照耀下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图象如图5所示。则由图象可知()A．该金属的逸出功等于hν0B．遏止电压是确定的，与入射光的频率无关C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2hν0D．入射光的频率为3ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν0如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此刻，M是波峰与波峰的相遇点。设这两列波的振幅均为A，则下列说法正确的是()A．此时刻位于O处的质点正处于平衡位置B．P、N两处的质点始终处在波谷位置C．随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D．从今时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零一台激光器发出的激光功率为P，光束垂直入射到真空中的某一平面，被平面完全反射后频率保持不变。已知光的波长为λ，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（

）

A．激光的波长越短，其光子的动量越小

B．被平面反射后激光光子的动量变大C.光束对平面的压力为2P/CD.单位时间里入射到平面的光子数为P/h如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量是乙的质量的4倍，弹簧振子做简谐运动的周期T＝2πeq\r(\f(m,k))，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后，两物块都起先做简谐运动，在运动过程中()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．甲的振动周期是乙的振动周期的2倍D．甲的振动频率是乙的振动频率的2倍光在科学技术，生产和生活中有着广泛的应用，下列说法不正确的是()A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B．用三棱镜视察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象D．在光的双缝干涉试验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄下列说法正确的是()A．相对论与量子力学否定了经典力学理论B．真空中的光速在不同惯性参考系中不同C．狭义相对论只适用于惯性参考系D．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理某探讨小组通过试验测得两滑块碰撞前后运动的试验数据，得到如图所示的位移—时间图象。图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移改变关系。已知相互作用时间极短，由图象给出的信息可知()A．碰前滑块Ⅰ与滑块Ⅱ速度大小之比为7∶2B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的eq\f(1,6)二、非选择题：共5题，共56分其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能得分；有数值计算时，答案中必需明确写出数值和单位。一同学采纳如图a所示的试验装置，设计了“验证动量守恒定律”的试验。试验装置中的斜面和水平面之间用很短的平滑曲面连接，物块通过平滑曲面时速度大小不变。试验步骤主要包括：①选取两块表面粗糙程度相同的物块A、B。②将两个粘扣分别钉到两物块的侧面上，使两物块相碰时能粘合在一起。③让物块A从斜面上某一位置O处由静止起先滑下，登记物块A在水平面上停下的位置P(多次滑下以精确确定位置P)，如图b所示。④在靠近斜面底端处放物块B，并使带有粘扣的一侧朝左，标出此时B所处位置M，如图c所示，让物块A从同一位置O处由静止起先滑下，A、B碰撞后粘合在一起，标出停止时两物块的位置N，如图c所示。⑤用刻度尺测MP、MN的长度s1和s2，用天平测出A、B的质量mA、mB。(1)只要mA、mB、s1、s2之间满意关系式____________________，就可以认为碰撞瞬间A、B系统的总动量保持不变。(2)为了增大碰前物块A的速度，可实行的措施有：①________________________；②________________________。如图所示，竖直放置的匀称细U形管，左管上端封闭，长OA＝30cm，右管足够长且上端开口，底部管长AB＝20cm。初始时左右两管水银面等高、且水银柱高为10cm，左管中封闭气体温度为27℃。已知大气压强为p0＝75cmHg，g取10m/s2。(ⅰ)若对左管中封闭气体加热，直至左、右管中水银面形成5cm长的高度差，则此时封闭气体的温度为多少摄氏度？(ⅱ)若保持封闭气体温度为27℃不变。使U形管在竖直面内沿水平方向做匀加速直线运动，则当左管的水银恰好全部进入AB内时，加速度为多大？一列简谐横波在t＝eq\f(1,3)s时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求(ⅰ)波速及波的传播方向；(ⅱ)质点Q的平衡位置的x坐标。如图所示，在安静的湖面岸边处，垂钓者的眼睛恰好位于岸边P点正上方0.9m高度处，浮标Q离P点1.2m远，鱼饵灯M在浮标正前方1.8m远处的水下，垂钓者发觉鱼饵灯刚好被浮标拦住，已知水的折射率n＝eq\f(4,3)。(ⅰ)求鱼饵灯离水面的深度；(ⅱ)若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面PQ间射出？如图所示，光滑轨道由倾角θ=30°的斜面AB、小圆弧BC（长度可忽视）、水平面CD连接而成。轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端被锁定在斜面上的P点，此时弹簧压缩量x=0.1m。两个小物块M、N分别静止在P点和水平面上的Q点。某时刻解除弹簧锁定，经△t=0.ls后物块M离开弹簧，离开时速度vM=6m/s，此后接着沿斜面运动，通过小圆弧后与物块N发生弹性碰撞。若整个过程中物块M不会脱离轨道，已知mM=0.2kg，mN=0.1kg，P，B两点间距离xPB=1.2m，g=10m/s2。求：

从解除弹簧锁定到物块M离开弹簧，弹簧弹力的冲量大小I；

锁定弹簧时，弹簧的弹性势能Ep；

（3）物块M与物块N碰撞后它们的速度大小。江苏省常州市2024-2025学年高二其次学期期末模拟测试物理试题A解析版2024年6月OrOr4处，r1、r2、r3r轴上的三FEpr的改变关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，Ep＝0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中不正确的是( )Ep－rF－r图线r4r2r2r1做加速度增大的减速运动r4r2r1位置时分子势能最小r4≥r≥r1【答案】C(Ep－r图线图线Ar4r2所受的分子力(表现为引力)r2r1所受的分子力(表现为斥力)Br4r1的过程r2Cr4≥r≥r1，D正确。我国航天员闲逛太空已变成现实已知飞船在航天员出舱前先要“减压在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，飞船特地用来完成此功能的舱叫“气闸舱”，其原理图如图所示，相通的舱A、B间装有阀门K，指令舱A中充溢气体，气闸舱B内为真空，整个系统与外界没有热交换，打开阀门K后，A中的气体进入B中，最终达到平衡。若将此气体近似看成为志向气体，则下列说法正确的是( )气体体积膨胀，对外做功，内能减小气体体积变小，气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将变多C．B中气体不行能自发地全部退回到A中D．气体温度变小，体积增大，压强减小【答案】CAD故B中气体不行能自发地全部退回到A中，故D正确；依据pV＝TC可知当T不变、V增大时，p减小，故气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将变少，B错误。t＝0时刻的波形图，图乙为图甲中平衡位置位于x＝2m处的质点B的振动图象，质点C的平衡位置位于x＝4m处。则下列说法不正确的是( )x轴负方向传播，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时刻，CyB4m4mC2s0.5HzD正确。112E0＝0.35MeV2H2H3He和新112212粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为3He和新粒子的动能。已知2H的质量为2.0141u，3He的质量为2123.0160u，新粒子的质量为1.0087u，核反应时质量亏损1u释放的核能约为931MeV(假如涉及计算结果保留整数)。则下列说法正确的是( )2H＋2H→3He＋1H1 1 2 1核反应前后不满意能量守恒定律C3MeV2D.3He的动能约为4MeV2【答案】C【解析】由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知2H＋2H→3He＋1n，则新粒子为中子1n，所以A错误；核反应1 1 2 0 0ΔE＝(2.0141u×2－3.0160u－1.0087u)×931MeV/u＝3.3MeVEkHe＋Ekn＝2E0＋ΔE，依据核反应中系统的动量守恒有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正确，D错误。mn＋mHe某金属在光的照耀下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图象如图5所示。则由图象可知( )hν0遏止电压是确定的，与入射光的频率无关2ν02hν03ν0hν0【答案】A【解析】W0＝hν0A正确；依据Ekm＝hν－W0和－eUc＝0－Ekm得，Uc＝hν－W0，可知当入射光的频率大于极限频率时，遏止电压与e e入射光的频率成线性关系，故选项B错误；从图象上可知，逸出功W0＝hν0。依据光电效应方程Ekm＝h·2ν0－W0＝hν0，故选项C错误；Ekm＝h·3ν0－W0＝2hν0，故选项D错误。如图所示实线与虚线分别表示振幅频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷此刻是波峰与波峰的相遇点。设这两列波的振幅均为A，则下列说法正确的是( )A．此时刻位于O处的质点正处于平衡位置B．P、N两处的质点始终处在波谷位置随着时间的推移，MO处移动从今时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零【答案】DOA错误；PN两处的质点处于BC错MD正确；c，下列说法正确的是（）A．激光的波长越短，其光子的动量越小B．被平面反射后激光光子的动量变大C.光束对平面的压力为2P/C D.单位时间里入射到平面的光子数为P/h【答案】C【解答】解：A、光子的动量p＝h/，可知激光的波长越短，其光子的动量越大，故A错误；BBn＝Pt/Et=P/hcF＝-2P/c，负号表示光受到的作用力的方向与光的初速度的方向相反，C正确，D错误。故选：C。量的4倍，弹簧振子做简谐运动的周期T＝2π m，式中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开k后，两物块都起先做简谐运动，在运动过程中( )甲的振幅是乙的振幅的4倍 1/4C2倍D．甲的振动频率是乙的振动频率的2倍【答案】C【解析】细线断开前，两根弹簧上的弹力大小相同，弹簧的伸长量相同，细线断开后，两物块都起先做简谐运动，4倍，依据动能公式可知甲的最大速度是乙的最大速度的1，B正确；依据弹簧振2子做简谐运动的周期公式T＝2π 甲的质量是乙的质量的4倍甲的振动周期是乙的振动周期的2倍正确；k依据周期与频率成反比可知，甲的振动频率是乙的振动频率的1，D错误。2光在科学技术，生产和生活中有着广泛的应用，下列说法不正确的是( A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B．用三棱镜视察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象D．在光的双缝干涉试验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄【答案】BA错误；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，C正确；依据公式Δx＝lλ可得红光变成绿光，波长变小，故干涉条纹间距变窄，D正确。d下列说法正确的是()A．相对论与量子力学否定了经典力学理论B．真空中的光速在不同惯性参考系中不同C．狭义相对论只适用于惯性参考系D．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理【答案】CABCD错误。某探讨小组通过试验测得两滑块碰撞前后运动的试验数据得到如图所示的位 移—时间图象。图中的线段a、b、c分别表示沿光滑水平面上同一条直线运动的滑 块Ⅰ、Ⅱ和它们发生正碰后结合体的位移改变关系。已知相互作用时间极短，由图 给出的信息可知( )A7∶2B．碰前滑块Ⅰ的动量大小比滑块Ⅱ的动量大小大C．碰前滑块Ⅰ的动能比滑块Ⅱ的动能小D．滑块Ⅰ的质量是滑块Ⅱ的质量的16【答案】D【解析】依据x－t图象的斜率等于速度，可知碰前滑块Ⅰ速度为1＝－2s，滑块Ⅱ的速度为2＝0.8/s，则碰5∶2A错误；碰撞前后系统动量守恒，碰撞前，滑块Ⅰ的动量为负，滑块Ⅱ的动量为正，由于碰撞后总动量为正，故碰撞前总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量大小比滑块ⅡB错误；碰撞后的共同速度为＝0.4msm1m2＝(m＋m2m6m1m21m2CD正确。11 222 255613题～16a所示的试验装置，设计了“验证动量守恒定律”的试验。试验装置中的斜面和水平面之间用验步骤主要包括：①选取两块表面粗糙程度相同的物块A、B。②将两个粘扣分别钉到两物块的侧面上，使两物块相碰时能粘合在一起。③让物块A从斜面上某一位置O处由静止起先滑下，登记物块A在水平面上停下的位置P(多次滑下以精确确定位置P)，如图b所示。BcA从同一O处由静止起先滑下，A、BNc所示。⑤用刻度尺测MP、MN的长度s1和s2，用天平测出A、B的质量mA、mB。只要mAmBs1s2之间满意关系式 就可以认为碰撞瞬间AB系统的总动量保持不变。为了增大碰前物块A的速度，可实行的措施有：① ；② 。【答案】(1)mAs1＝(mA＋mB)s2 (2)①增加物块A起先下滑时的高度 ②让碰撞点尽量接近斜面底端1(1)设碰前物块A的速度大小为A、B的共同速度为B时物块A从M运动到Pμmg·s＝1m，解得＝2μgsAB一起从M运动到N的过程，122由动能定理可得－μ(mA＋m)gs2＝－1(A＋mB2，解得2＝2μgs，碰撞瞬间若满意动量守恒，则应有m1＝mA22m2mAμgs1(m＋m)2μgsmAs＝(mA＋mB)smAmBs1s2mAs1＝(mA＋mB)s2，碰撞瞬间A、B系统的总动量就保持不变。(2)A的速度，可实行的措施有：①A起先下滑时的高度；②让碰撞点尽量接近斜面底端。UOA＝30cmAB＝20cm。初始时左右两管水银面等高、且水银柱高为10cm，左管中封闭气体温度为27℃。已知大气压强为p0＝75cmHg，g取10m/s2。(ⅰ)5cm27U形管在竖直面内沿水平方向做匀加速直线运动，则当左管的水银恰好AB内时，加速度为多大？【答案】(1)ABD(2)(ⅰ)87℃(ⅱ)22.5m/s2方向水平向左【解析】(1)的过程中，气体温度上升，体积变大，且体积与温度成正比，由pV＝C可知，TApV＝C可知，气体压强变小，故TB正确，C的过程中，气体温度不变，体积变小，由pV＝CDT正确，E错误。(2)(ⅰ)设U形管的横截面积为S状态一：V1＝20cm×S、T1＝273＋t1＝300K、p1＝p0＝75cmHg状态二：V2＝22.5cm×S、T2＝273＋t2、p2＝p0＋5cmHg＝80cmHg由志向气体状态方程有p1V1＝p2V2T1 T2解得t2＝87℃(ⅱ)设水银密度为ρ，左管的水银恰好全部进入AB时状态三：V3＝30cm×S、p3p1V1＝p3V3ABAB段水银柱右侧所受压强p3′＝p0＋ρgΔh2由牛顿第二定律有p3′S－p3S＝maΔh2＝20cm、AB＝20cm解得a＝22.5m/s2，方向水平向左3

s时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求(ⅰ)波速及波的传播方向；(ⅱ)质点Q的平衡位置的x坐标。【答案】(ⅰ)18cm/s 波沿x轴负方向传播 (ⅱ)9cm【解析】(ⅰ)由图(a)可以看出，该波的波长为λ＝36cm①由图(b)可以看出，周期为T＝2s②v波速为＝λ＝18cm/s③vT由图(b)3

s时，质点Q向上运