湖南省天壹大联考2024-2025学年高二（下）期末物理试卷（含解析）

湖南省天壹大联考2024-2025学年高二（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.春季为各种传染病的高发季节，为了学生健康，学校经常对教室、寝室等场所用消毒液进行消毒在消毒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道，下列说法正确的是( )
A. 上述现象说明分子间存在斥力
B. 消毒场所的温度更高时，能更快地闻到刺鼻的味道
C. 如果消毒场所的温度降到以下，就闻不到刺鼻的味道了
D. 上述现象是由布朗运动引起的
2.下列有关固体和液体物理性质的说法正确的是( )
A. 水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在下净的玻璃板上不能形成水珠，这是因为水浸润玻璃而不浸润油脂
B. 晶体在熔化时要吸热，说明晶体在熔化过程中分子平均动能增加
C. 当两玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很雄将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故
D. 在热传导方面，晶体一定表现出各向异性，非晶体一定表现出各向同性
3.年，洛埃利用与光屏垂直的平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果称洛埃镜实验如图，光源发出的光一部分直接照在光屏上，一部分经平面镜反射后照在光屏上由平面镜反射的光相当于从在平面镜中的虚像发出的已知光源到平面镜的距离为，到光屏的距离为，光的波长为下列关于洛埃镜实验的说法正确的是( )
A. 光屏上相邻两明条纹间距离
B. 若将平面镜向下平移稍许，则屏上相邻两明条纹间距离减小
C. 若换用频率更大的单色光，相邻两暗条纹间距将增大
D. 若增大光源发光强度，相邻两明条纹间距离会明显增大
4.同步卫星相对地面静止，在北斗导航系统中，同步卫星发挥了至关重要的作用发射同步卫星时，先将卫星发射到距地面较近的圆轨道Ⅰ，在圆轨道运行若干周后，卫星经过点时瞬间点火加速，进入椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道Ⅱ运行若干周后，卫星经过远地点时再瞬间点火加速，进入同步轨道Ⅲ已知地球的自转周期为，轨道Ⅲ的半径为，引力常量为下列说法正确的是( )
A. 卫星在Ⅲ轨道运行的速度大于在Ⅰ轨道运行的速度
B. 卫星在Ⅰ轨道运行的周期大于在Ⅱ轨道运行的周期
C. 卫星在Ⅱ轨道上运行时，卫星经过点的速度比经过点的速度大
D. 地球的质量
5.两列振幅不同、传播速度大小相等的简谐横波沿轴相向传播时刻，两列波的波形如图所示，平衡位置在、处的两质点刚开始起振．时平衡位置位于坐标原点处的质点开始起振，从至时间内，坐标原点处的质点运动的路程为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，长度为内壁光滑的轻玻璃管平放在水平面上，在玻璃管的士闭端有一质量为、电荷量为的带正电小球玻璃管在外力作用下始终以速度向右匀速运动，途经磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场，最终小球从玻璃管的开口端飞出匀强磁场左侧边界与玻璃管平行，该磁场的范围足够大从玻璃管进入磁场至小球飞出开口端的过程中( )
A. 小球的运动轨迹是一段圆弧
B. 小球沿管方向的加速度大小
C. 洛仑兹力对小球做功
D. 管壁的弹力对小球做功
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图，甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲、乙两分子间的作用力与分子间距离的关系图像如图，图中远大于现乙分子从处以初速度向轴正方向运动，若乙分子的运动遵循经典力学规律，下列描述正确的是( )
A. 乙分子从到过程中，加速度先增大后减小
B. 乙分子从到过程中，两分子间的作用力先减小后增大
C. 乙分子从到过程中速度逐渐增大，从到过程中速度逐渐减小
D. 乙分子从到过程中，甲、乙两分子的势能先增大后减小
8.如图所示，用不可伸长的绝缘轻质细丝将带正电的小球悬挂在固定点，在点正下方固定一带正电的点电荷，小球静止平衡稳定后，间距离为，间库仑力大小为仅将小球的电荷量减到原来的，待小球重新静止平衡稳定后( )
A. 细丝对小球的拉力变小 B. 细丝对小球的拉力变大
C. 间库仑力变为 D. 间距离变为
9.如图所示，平行板电容器充电后，两极板间的电场为匀强电场一电子以初动能从点沿平行极板的方向水平向右飞入匀强电场，它从点离开匀强电场时，动能为、所受电场力的功率为仅将该电容器所带电荷量减到原来的，一电子仍以初动能从点沿平行极板的方向水平向右飞入匀强电场，下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度变为原来的
B. 电子飞越匀强电场的过程中电势能的变化为原来的
C. 电子离开匀强电场时的动能为．
D. 电子离开匀强电场时所受电场力的功率为
10.如图所示，理想变压器原、副线圈的面数比，定值电阻、、的阻值相等且恒定，输入端交流电压有效值恒定，开关是断开的，下列说法正确的是( )
A. 若闭合，消耗的功率会增大
B. 若闭合，两端的电压为
C. 闭合前，、消耗的功率之比为
D. 闭合后，，两端的电压之比为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某研究性学习小组设计了如图甲所示的电路测量一待测电源的内阻，实验室可提供的器材如下：
A.待测电源电动势约为，内阻约为
B.电流表量程，内阻为
C.电流表量程，内阻为
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.定值电阻阻值为
G.定值电阻阻值为
为了妥善地完成测量任务，电流表应该选用 填器材前代码，下同，电流表选用另一电流表，定值电阻应该选用 ，滑动变阻器应该选用 ．
实验中，根据两电流表的示数、作出、关系图线如图乙，则待测电源的内阻为
12.用如图所示装置可验证碰撞中动量守恒．
现利用该装置进行碰撞实验，下列说法中合理的是 填标号．
A.为了防止人射球碰后反弹，被碰球选用质量比较大的小球，入射球选用质量比较小的小球
B.为了使两小球发生正碰，人射球的半径应该比被碰球的半径大一些
C.为了减小实验误差，斜槽轨道应该是光滑的
D.为了使两小球碰后做平抛运动，固定斜槽轨道时应该使其末端图中右端的切线沿水平方向
图中点为未放被碰球时人射球紧靠挡板释放后的平均落点，点、点为放上被碰球时入射球紧靠挡板释放后两球的平均落点，其中点为 球的平均落点．
测得、、三点到点的距离分别为、、，入射球质量为、被碰球质量为，若、、、、满足关系式 即可验证在碰撞过程中两球的总动量是守恒的，若、、满足关系式 即可判定两球间的碰撞为弹性碰撞．
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，导热性能良好的刚性圆柱形容器内壁光滑，盛有一定量的气体，被质量为的水平圆形隔板分成、两部分，隔板与容器顶部用一根竖直轻质弹簧相连忽略隔板厚度和弹簧体积，隔板不漏气隔板面积为，容器高度为开始时系统处于平衡态，、两部分气体的体积均为，中气体的压强为，此时弹簧处于原长现在再将与中气体压强相等、温度相同的体积为的同种气体充入中，中气体的体积变为原来的在整个过程中、中气体的温度相同且保持不变，气体可视为理想气体求：
再向充入气体之前中气体的压强
再向充入气体之后、中气体的压强、
弹簧的劲度系数．
14.如图甲所示，质量为的物块静止放在足够大的水平地面上，从时刻起对物块施加一个水平向右的拉力，图乙表示随时间变化的情况，物块与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度最大静摩擦力等于滑动摩擦力求：
内，拉力对物块的冲量的大小
时刻，物块的动量的大小
内，合力对物块所做的功．
15.如图，水平面内有足够长的两平行导轨，导轨间距，导轨间接有一电容器，电容器右侧导轨上垂直导轨放置一质量、电阻、长度为的导体棒，导体棒与导轨始终良好接触，导体棒与导轨间的动摩擦因数，导轨平面内有竖直向下即垂直纸面向里的匀强磁场在导轨左端通过导线连接一水平放置的面积、总电阻、匝数的圆形线圈，线圈内有一面积．的圆形区域，该圆形区域内有垂直纸面向外、大小随时间变化规律为的磁场，，不计导轨电阻，两磁场互不影响，求：
仅闭合开关和，稳定后电容器两端的电压
仅闭合开关和，导体棒从静止开始运动，能够达到的最大速度
仅闭合开关和，导体棒从静止开始运动，经时间达到最大速度，此过程中流过导体棒的电荷量．
答案和解析
1.【答案】
【解析】该现象不能说明分子间存在斥力，故A错误分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，如果场所温度升高，能更快闻到刺鼻的味道，故B正确场所温度降到以下，依然有分子在运动，依然能闻到刺鼻的味道，故C错误人们能闻到一些刺鼻的味道是扩散的结果，扩散现象的本质是分子的无规则运动，故D错误．
2.【答案】
【解析】水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为水不浸润油脂，但可以浸润玻璃，故A正确晶体在熔化时要吸热，分子势能增加，但在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故B错误当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于玻璃板之间的空气排开后，中间没有空气，即气压为零，而两玻璃板外面存在大气压强，大气压将两块玻璃紧紧地压在一起，C错误在热传导方面，固体若是多晶体，则可表现出各向同性，非晶体一定表现出各向同性，故D错误．
3.【答案】
【解析】此问题可类比双缝干涉实验，这里光源和它在平面镜中的虚像相当于双缝干涉中的双缝，二者间距在双缝干涉中，相邻亮纹或暗纹间距公式为，将代入，可得，所以选项错误增大，条纹间距将减小，故B正确频率越大，波长越小，由公式可知暗条纹间距将减小，故C错光照强度对明暗条纹间距没有影响，故D错误．
4.【答案】
【解析】在圆轨道上运行的人造地球卫星，，越大，越小，A错误由开普勒第三定律，B错误由开普勒第二定律，C正确在轨道Ⅲ上，由万有引力充当向心力得地球的质量，D错误．
5.【答案】
【解析】由题意可知，两列波的波速大小均为，由图像可知，两波的波长均为，所以两波的周期均为振幅为的波传播到点的时间所以在内个周期，坐标原点处的质点的振动是由振幅为的波传播引起的，该时间段内，坐标原点处的质点振动的路程在内，振幅为的波也传播到了点，坐标原点处的质点的振动是两列波叠加的结果，分析可知，两列波在点引起的振动总是反向的，坐标原点处的质点为振动减弱的点，振幅，在内个周期，坐标原点处的质点振动的路程，故坐标原点处的质点运动的路程，项正确．
6.【答案】
【解析】类平抛运动的轨迹为抛物线，A错误小球沿管方向的合力为，B错误洛伦兹力永不做功，C错误沿玻璃管方向，，据动能定理，，D正确．
7.【答案】
【解析】处，两分子间的斥力和引力相等，合力为，从合力为引力，且引力先变大后变小，对应的加速度也是先变大后变小，故A正确从为斥力，且力是减小的，从合力为引力，且引力先变大后变小，故B错误，C正确处，由分子力做功的正负可知，分子势能先减小后增大，故D错误．
8.【答案】
【解析】受三个力平衡，作力的矢量三角形，与几何相似，对应边成比例，且联立库仑定律，易得CD正确．
9.【答案】
【解析】，A错误电势能的减少等于电场力做功，，，不变，B正确动能的增量等于电场力做功，，，不变，C错误，不变，D正确．
10.【答案】
【解析】闭合，负载电阻变小，副线圈电流增大，原线圈电流增大，消耗的功率增大，A正确闭合前，通过、的电流之比为，、消耗的功率之比为，C正确闭合后，通过、的电流之比为，、两端的电压之比为，D错误闭合后，、两端的电压之比，又原线圈两端电压，，可得，B错误．
11.【答案】
【解析】应该用量程较大的电流表测量总电流量程较小的电流表与电阻串联，相当于量程为的电压表选用变阻器，足以把总电流调至足够小．，代入图乙中已知的两组坐标值，即得．
12.【答案】
入射


【解析】用表示两球在空中平抛运动的时间若动量守恒：若为弹性碰撞，还应满足：．
13.【答案】解：
所以
得
得
得
14.【答案】解：内，图线与轴所夹面积为，对物块的冲量大小为
最大静摩擦力
摩擦力与等大反向，摩擦力大小为、方向与相反，摩擦力对物块的冲量大小为
根据动量定理，，时刻，物块的动量大小为
，时刻，物块的速度的大小为
根据动能定理，，内，合力对物块所做的功为
15.【答案】解：
所以
所以
即
所以
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