河北省保定市部分重点高中2024-2025学年高二下学期期中（6月）考试物理试卷（含答案）

高二物理考试
试卷满分100分 考试时间75分钟
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的。
1．第19届亚运会女子蝶泳决赛于9月27日在杭州奥体中心游泳馆举行，我国选手张雨霏以55秒86的好成绩摘得桂冠。泳道长为。下列说法正确的是（ ）
A．研究张雨霏的游泳轨迹时，可将张雨霏视为质点
B．9月27日指的是时间间隔
C．张雨霏决赛全程的位移大小等于路程
D．张雨霏决赛全程的平均速率等于零
2．某放射性元素的原子核X发生两次α衰变和六次β衰变，生成新核Y，则新核Y的中子数比核X的中子数（　）
A．减少10 B．减少8 C．减少6 D．增加2
3．根据机械波的知识可知（ ）
A．横波沿水平方向传播，纵波沿竖直方向传播
B．在波的传播过程中，质点随波迁移将振动形式和能量传播出去
C．波的图象就是反映各质点在同一时刻不同位移的曲线
D．声波在真空中也能传播
4．一辆汽车遇紧急情况立即刹车，设汽车做匀变速直线运动且用时3秒停止，已知它在前两秒内的位移为16米，后两秒内的位移为8米，则汽车在第二秒内的位移为（　　）
A．3m B．6m C．9m D．10m
5．A、B两物体做直线运动的速度—时间图像如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．A、B两物体都做单向直线运动
B．t2时刻A、B两物体在同一位置
C．t2时刻A、B两物体速度方向相同
D．t1~t2这段时间内B的平均速度比A的平均速度大
6．有关固体和液体，下列说法中正确的是 （ ）
A．固体分为晶体和非晶体，其中晶体的光学性质是各向同性的
B．组成晶体的物质微粒在空间整齐排列成“空间点阵”
C．液体的物理性质表现出各向异性
D．液体具有流动性是因为液体分子具有固定的平衡位置
7．如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0，小物块上升至高度h5时，加速度为g
B．小物块上升至高度h4时，机械能一直在减少
C．解除锁定前，弹簧的弹性势能为mgh5
D．小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少了
二、多选题（每题6分共18分，答对但不全的3分答错不得分）
8．某物体运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．物体在第1s末运动方向发生变化
B．物体在第2s内和第3s内的加速度方向相同
C．物体在第2s末运动方向发生变化
D．物体在2s末离出发点最远
9．如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压U0随入射光频率v变化的关系图像。对于这两个光电管，下列判断正确的是（　　）
A．两个光电管的饱和光电流一定相同
B．光电子的最大初动能相同
C．两个光电管的U0-v 图像的斜率相同
D．因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压U0不同
10．现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料组成，如图所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB=30°。现有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件，折射后到达BC边发生全反射，垂直AB边射出。已知CO=AC=L，下列说法正确的是 （　　）
A．光线在AC边的折射角为30°
B．该透明玻璃的折射率为2
C．该光线在透明玻璃材料中发生全反射的临界角为45°
D．光线在BC边的入射角为30°
三、实验题
11．（6分）（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，从下列所给器材中选出本实验所必须的器材有 。
①电磁打点计时器 ②天平 ③低压直流电源 ④细绳 ⑤纸带 ⑥小车 ⑦钩码 ⑧秒表 ⑨一端有带滑轮的长木板
（2）某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条（每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
由图中已知数据计算：该匀变速直线运动的加速度的大小为a= m/s2，纸带上D点相对应的瞬时速度v= m/s。（答案均要求保留3位有效数字）
12．（10分）如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面 aa′和 bb′，O 为直线 MO 与 aa′的交点，在直线 MO 上竖直地插上 P1、P2 两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有 ；
A．插上大头针 P3，使 P3 仅挡住 P2 的像
B．插上大头针 P3，使 P3 挡住 P1 的像和 P2 的像
C．插上大头针 P4，使 P4 仅挡住 P3
D．插上大头针 P4，使 P4 挡住 P3和 P1、P2 的像
(2)图甲是他在操作过程中的一个状态，请你指出第四枚大头针 P4应在图甲中的位置 （填“A”、“B”或“C”）；
(3)在图甲中画光从空气入射到玻璃的入射角 θ1 和折射角 θ2，并写出计算玻璃折射率n的表达式 n= ；
(4)如图乙所示，该同学在实验中将玻璃砖界面 aa′和 bb′的间距画得过宽，若其他操作正确，则折射率的测量值 准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
四、解答题
13．（12分）用某种材料做成的直角三棱镜，如图所示，一束光线从面的中点P平行于底边射入棱镜，经面反射后垂直于边射出，已知长为a，真空中光速为c，则：
(1)请做出这束光线在三棱镜内的光路图；
(2)请求出该材料对光的折射率；
(3)请求出该光在三棱镜中的传播时间。
14．（10分）甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方处，乙车速度，甲车速度，此时乙车离终点线尚有，如图所示。若甲车做匀加速运动，加速度，乙车速度不变，不计车长。
（1）经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？
（2）到达终点时甲车能否超过乙车？
15．（16分）如图所示、横截面积S=0.01m2的薄壁汽缸开口向上竖直放置，a、b为固定在汽缸内壁的卡口，a、b之间的距离h=5cm，b到汽缸底部的距离H=45cm，质量m=10kg的水平活塞与汽缸内壁接触良好，只能在a、b之间移动，刚开始时缸内理想气体的压强为大气压强p0=1×105Pa，热力学温度T0=300K，活塞停在b处，取重力加速度大小g=10m/s2，活塞厚度、卡口的体积均可忽略，汽缸、活塞的导热性能均良好，不计活塞与汽缸之间的摩擦。若缓慢升高缸内气体的温度，外界大气压强恒定。
（1）求当活塞刚要离开卡口b时，缸内气体的热力学温度T1；
（2）求当缸内气体的热力学温度T2=500K时，缸内气体的压强p2；
（3）在以上全过程中气体内能增量 U=250J，求全过程缸内气体吸收的热量Q。
物理答案
1.D 2.A 3.C 4.B 5.B 6.B 7.D 8.BCD 9.CD 10AC
11. (1)①④⑤⑥⑦⑨ (2).2.00 1.22
12. (1)BD (2) (3)小于
13. (1)画出光路如图：
(2)由几何关系可知，光线在 P 点的入射角 折射角为
则折射率
(3)光线在玻璃中的速度：
传播距离：
14.(1)当甲、乙两车速度相等时，两车间距离最
大， 即 乙， 得
甲车位移
乙车位移
此时两车距离
(2)甲车追上乙车时，位移关系为
甲车位移
乙车位移
代入数据
实际乙车到达终点得时间为
所以到达终点时甲车不能超过乙车。
15.(1)当活塞刚要离开卡口b时，设此时缸内压强为p ，以活塞为研究对象，根据受力平衡可得 (1分)
解得
根据查理定律有 (1分)
解得 (1分)
(2)假设当活塞恰好与卡扣a处接触时缸内气体热力学温度为T ，此时体积为 根据盖-吕萨克定律有 (1分)
即
解得 (1分)
所以当缸内的热力学温度 时，活塞能到达卡扣a处，根据查理定律可得 (1分)
解得 (1分)
(3)当缓慢升高缸内气体的温度时，由前面的分析可知，活塞从b到a的过程中，气体做等压变化，压强为p ，到达缸a处时，温度升高到T ，然后气体再做等容变化，直到温度升高到 ，因此气体对活塞做功为 (1分)
根据热力学第一定律 (1分)