江苏省马坝中学2024届物理高二第二学期期末考试试题含解析

江苏省马坝中学2024届物理高二第二学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图甲所示，在绝缘的水平桌面上放置一金属圆环．在圆环的正上方放置—个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正．以下说法中正确的是A．在第1s末，圆环中的感应电流最大B．在第2s末，圆环对桌面的压力小于圆环的重力C．在1~2s内和2~3s内，圆环中的感应电流的方向相反D．从上往下看，在0~1s内，圆环中的感应电流沿顺时针方向2、物理学是一门以实验为基础的学科，物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的，但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合理外推，下列选项中属于这种情况的是（）A．牛顿第一定律B．牛顿第二定律C．万有引力定律D．库仑定律3、下面各图中A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出，则A球能保持静止的是A．B．C．D．4、2017年8月,中国航天科工集团正在论证研制的“最高时速公里”高速飞行列车在网络上“刷屏”,被网友称为“飞铁”,也引发了对“北京到上海约半小时”的未来憧憬．若已知北京到，上海的铁路长度约为公里，下列说法正确的是（）A．北京到上海的铁路长度约为公里指的是位移的大小B．由题中数据可估算出“飞铁”从北京到上海的平均速度C．时速公里，是“飞铁”从北京到上海的平均速率D．时速公里，是“飞铁”从北京到上海的最大速率5、关于振动和波的关系，下列说法中正确的是A．如果振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止B．物体作机械振动，一定产生机械波C．波的速度即为振源的振动速度D．波在介质中传播的频率，与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定6、如图所示，实线是一簇匀强电场的电场线，一带电粒子沿虚线所示轨迹由a运动到b，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则下列判断正确的是A．带电粒子带负电B．电场中a点的电势低于b点电势C．带电粒子在a点的速度大于b点的速度D．带电粒子在a、b两点的受力方向与电场线方向相同二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）A．这群氢原子能发出3种不同频率的光B．这群氢原子能发出2种不同频率的光C．金属钠发出的光电子的最大初动能9.60eVD．金属钠发出的光电子的最大初动能2.49eV8、如图所示是一定质量的理想气体的p-V图线，若其状态由A→B→C→A，且A→B等容，B→C等压，C→A等温，则气体在A、B、C三个状态时（）A．单位体积内气体的分子数nA=nB=nCB．气体分子的平均速率vA＞vB＞vCC．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA＞FB，FB=FCD．气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是NA＞NB，NA＞NC9、下列各图对应的说法，正确的是A．甲图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等B．乙图是非晶体的微观结构示意图C．丙图中小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用D．丁图中把两端开口的很细的玻璃管插入水中可观察到水在细玻璃管中上升10、制备氚核的核反应方程：；氘核和氚核结合成氦核的核反应方程:，下列说法正确的是A．X表示中子B．Y的质子数是3，中子数是6C．两个核反应都有质量亏损D．两个核反应都是核聚变反应三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还用实验验证了该猜想．某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．实验操作步骤如下：①让滑块从距离挡板s处由静止沿倾角为θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，让水箱中的水流到量筒中；②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流均匀稳定)；③记录下量筒收集的水量V；④改变s，重复以上操作；⑤将测得的数据记录在表格中．次数123456s/m4.53.93.02.11.50.9V/mL9084625240(1)该实验用量筒中收集的水量来表示________．A．水箱中水的体积B．水从水箱中流出的速度C．滑块下滑的时间D．滑块下滑的位移(2)某同学漏填了第3组数据中量筒收集的水量V，若实验正常，你估计V＝________mL；若保持下滑的距离s、倾角θ不变，增大滑块的质量，水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”)；若保持下滑的距离s、滑块质量不变，增大倾角θ，水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)下列说法中不属于该实验误差来源的是________．A．水从水箱中流出不够稳定B．滑块开始下滑和开始流水不同步C．选用的斜面不够光滑D．选用了内径较大的量筒12．（12分）利用单摆测当地重力加速度的实验中，单摆悬点至小球心的长度为l0.(1)利用游标卡尺测得金属小球直径如图甲所示，小球直径d＝_____cm．(2)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，然后使单摆保持静止，得到如图丙所示的F–t图象．①重力加速度的表达式g=____（用题目中的物理量d、l0、t0表示）．②设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动到最低点的机械能E的表达式是____，摆动到最高点的机械能E的表达式是____A．F1-F3C．F3-F2四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示装置处于静止状态，粗细均匀的玻璃管内水银柱比槽内水银面高h1=71cm．已知大气压强Po=76cmHg，被封闭气体的长度L1=9cm，假设温度保持不变．求：(1)此时封闭气体的压强P1；(2)假如把玻璃管竖直向上缓慢提起一段距离，玻璃管下端仍浸在水银中，管内气体长度变为L2=15cm，则封闭气体的压强P2是多少？玻璃管内外水银面的高度差h2是多少？14．（16分）电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为U）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，如图所示。求：（已知电子的质量为m，电荷量为e，电子的重力忽略不计）（1）电子进入磁场时的速度；（2）要使电子从磁场的右边界射出，匀强磁场的磁感应强度B的最大值。15．（12分）如图所示，平行金属板PQ、MN水平地固定在地面上方的空间，金属板长l=20cm，两板间距d=10cm，两板间的电压UMP=100V，在距金属板M端左下方某位置有一粒子源A，从粒子源斜向右上连续发射速度相同的带电粒子，发射速度相同的带电粒子，射出的带电粒子在空间通过一垂直于纸面向里的磁感应强度B=0.20T的圆形区域匀强磁场（图中未画出）后，恰好从金属板PQ左端的下边缘水平进入两金属板间，带电粒子在电场力作用下恰好从金属板MN的右边缘飞出．已知带电粒子的比荷，粒子重力不计，（计算结果可用根号表示）．求：（1）带电粒子射入电场时的速度大小v；（2）圆形匀强磁场区域的最小半径r；

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D【解题分析】：0～1s线圈中电流增大的越来越慢，到1s末电流最大，但是变化率为零，所以圆环中的感应电流最小．A错误．2s末金属环中感应电流最大，但螺线管中电流为零，没有磁场，与金属环间无相互作用，所以2s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力，故B错误；1～2s正方向电流减小，2～3s反向电流增大，根据楞次定律，金属环中感应电流的磁场方向不变，感应电流方向不变，故C错误；0～1s线圈中电流增大，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，根据楞次定律可知，从上往下看，0～ls内圆环中的感应电流沿顺时针方向，故D正确.故选择D.【题目点拨】据安培定则判定穿过线圈的磁通量变化，再依据楞次定律，确定环对桌面的压力情况；同理，根据安培定则与楞次定律，即可判定各段时间内的感应电流方向和环的变化趋势．2、A【解题分析】试题分析：牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不是直接从实验得到的，故A正确；牛顿第二定律、万有引力定律和库仑定律均是实验定律，故BCD错误。考点：物理学史【名师点睛】本题考查了理想实验的理解和应用，在平时学习中要加强基本规律的理解，平时注意加强练习。3、A【解题分析】A图中，对A球进行受力分析：根据力的合成，可知道任意两个力的合力的方向不可能与第三个力方向相反，故A错误．B图中，对A球进行受力分析：根据力的合成，可知道三个力合力可以为0.故B正确．C图中，对A球进行受力分析：根据力的合成，可知道任意两个力的合力的方向不可能与第三个力方向相反．故C错误．D图中，对A球进行受力分析：根据力的合成，可知道三个力合力不可以为0，故D错误．故选B.4、D【解题分析】（1）北京到上海的铁路长度说的是路程，是实际轨道的长度，A错误；（2）由于不知道位移，所以无法计算该“飞铁”从北京到上海的平均速度，B错误；（3）根据题意，时速4000公里是瞬时速率，且为运行过程中速率的最大值，故C错误，D正确．故本题选D5、D【解题分析】

振源停止振动时，在介质中传播的波动并不立即停止物体作机械振动，不一定产生机械波波的速度与振源的振动速度不同波在介质中传播的频率，与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定．【题目详解】振源停止振动时，由于惯性，其他振动质点并不立即停止振动，所以在介质中传播的波动并不立即停止．故A错误．物体作机械振动，不一定产生机械波，还需要传播振动的介质．故B错误．波在均匀介质中匀速传播，速度不变，而质点的振动速度随时间是周期性变化的，所以波的速度与振源的振动速度不同．故C错误．波在介质中传播的频率等于振源的振动频率，与介质性质无关，仅由振源决定．故D正确．故选D．6、D【解题分析】

AD.粒子由a到b运动，粒子偏向右下方，则说明粒子在a、b两处所受的电场力向下，电场线方向向下，带电粒子在a、b两点的受力方向与电场线方向相同，则粒子带正电，故A错误、D正确；B.沿电场线方向电势降低，是由电场中a点的电势高于b点电势，故B错误；C.由图可知，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大，故可知b处速度较大，故C错误。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解题分析】一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程，能发出种不同频率的光，选项A正确，B错误；其中从第3激发态→第1激发态，放出光子的能量最大，为△E=E3-E1=（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.19eV＞2.49eV；光子能量大于逸出功的会发生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程，可知金属钠发出的光电子的最大初动能：EKm=hv-W1=12.19eV-2.49eV=9.61eV；选项C正确，D错误；故选AC.

点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，以及掌握光电效应方程EKm=hv-W1．8、CD【解题分析】由图示图象可知Va=Vb<Vc，则单位体积的分子数关系为na=nb>nc，A错误；C→A为等温变化，TA=TC，A→B为等容变化，pA>pB，由查理定律可知，TA>TB，则TA=TC>T【题目点拨】对一定量的理想气体，气体体积越大，分子数密度越小，体积越小分子数密度越大；温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，对同种气体分子，温度越高分子平均速率越大；分子数密度越大，气体温度越高，单位时间内撞击器壁的分子数越多．9、ACD【解题分析】

A.甲图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，分子力表现为零，选项A正确；B.乙图中粒子排列具有空间上的周期性，是晶体的微观结构示意图，选项B错误；C.丙图中小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，选项C正确；D.丁图中把两端开口的很细的玻璃管插入水中，由于毛细作用，可观察到水在细玻璃管中上升，选项D正确。10、AC【解题分析】由电荷数和质量数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，为中子，选项A正确；同理可知Y的质量数为6，电荷数为3，中子数为3，选项B错误；两个反应都放出能量，则都有质量亏损，选项C正确；氘核和氚核结合成氦核的核反应是聚变反应，另一个不是聚变反应，选项D错误；故选AC.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、C75(74～76均算正确)不变减小C【解题分析】

(1)因为水是均匀稳定地流出，所以流出的水的体积与时间成正比，所以该实验用量筒中收集的水量表示滑块下滑的时间，选项C正确，选项ABD错误．(2)滑块做初速度为零的匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，而流出的水的体积与时间成正比，故位移与流出的水的体积的二次方成正比，即s＝kV2，由表中数据可得，V3＝75mL．对滑块由牛顿第二定律得，mgsinθ－μmgcosθ＝ma，a＝gsinθ－μgcosθ，若保持下滑的距离s、倾角θ不变，增大滑块的质量，滑块的加速度不变，滑块下滑所用的时间不变，水量V不变．若保持下滑的距离s、滑块的质量不变，增大倾角θ，滑块的加速度增大，滑块下滑所用的时间减少，水量V减少．(3)本实验的误差主要来源：水从水箱中流出不稳定，滑块开始下滑与水开始流动不同时，选用了内径较大的量筒．选用的斜面不够光滑并不影响实验结果，选项C正确，选项ABD错误．12、2.26π2(l0-【解题分析】(1)游标卡尺的固定刻度读数为22mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm，所以摆球的直径d=22mm+0.6mm=22.6mm=2.26cm；(2)①由摆线的拉力F随时间t变化的图象知，单摆的周期为4t0，摆长l=l0-d/2，根据T=2πlg，重力加速度为：g=4π2②单摆在最低点时F1−mg=mv2l，mg=F1，根据周期公式摆长L=gT24π2，联立三个式子则机械能为：E=Ek+Ep=F1-F单摆在最高点时F2+mg=mv2l，mg=F1，根据周期公式摆长L=gT24π2，E=Ek+Ep点睛：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；由图求得单摆的周期，根据单摆的周期公式T=2πlg求解g的表达式．摆长L等于悬点到球心的距离；在最低点F