2024届天津市北辰区物理高二第二学期期末质量检测试题含解析

2024届天津市北辰区物理高二第二学期期末质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲向右传播，乙向左传播，质点M的平衡位置为。则可判断A．这两列波不会形成稳定的干涉现象B．绳上某些质点的位移始终为零C．质点

M

的振动始终加强D．图示时刻开始，再经过

甲波周期，M

将位于波峰2、如图所示，质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为θ.一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动．当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为h，则下列关系式中正确的是()A．mv0＝(m＋M)v B．mv0cosθ＝(m＋M)vC．mgh＝m(v0sinθ)2 D．(m＋M)v2＝mv02+mgh3、假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法，正确的是()A．飞船在轨道Ⅰ上运动时的周期大于在轨道Ⅱ上运动时的周期B．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同C．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过到Q点时的速度D．飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度小于飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度4、关于近代物理学的结论中，下面叙述中正确的是（）A．在核反应中，质量守恒、电荷数守恒B．氢原子从n=6跃迁至n=2能级时辐射出频率v1的光子，从n=5跃迁至n=2能级时辐射出频率v2的光子，频率为v1的光子的波长较大C．已知铀238的半衰期为4.5×109年，地球的年龄约为45亿年，则现在地球上存有的铀238原子数量约为地球形成时铀238原子数量的一半D．β衰变能释放出电子说明了原子核中有电子5、一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻为定值电阻，为可变电阻，A为理想交流电流表，为正弦交流电源．输出电压的有效值但定．当可变电阻的阻值为时，电流表的示数为；当可变电阻的阻值为时，电流表的示数为．则该变压器原、副线圈匝数比为（）A． B． C． D．6、如图所示，质量为m的质点与三根相同的轻弹簧相连，静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧a，b对质点的作用力均为F，弹簧a，b，c均压缩，则弹簧c对质点作用力的大小为（）A．0 B．F+mg C．F-mg D．F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,有一宽度为的有界匀强磁场,一质量为,带电荷量为的粒子以速度垂直磁场左边界的进入磁场,从右边界离开时速度方向偏转角，则下列说法正确的是（）A．该粒子带正电B．磁感应强度C．粒子在磁场中做圆周运动的半径D．粒子在磁场中运动的时间8、如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n=3能级，下列说法中正确的是A．这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波B．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eVC．从n=3能级跃迁到n=2能级时发出的光波长最长D．这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁9、如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为A．Fsinθ B．μ(mg-Fsinθ) C．Fcosθ D．μ(mg+Fsinθ)10、如图所示，一束光斜射向水面，入水后分成a、b两束，下列说法正确的是()A．a光比b光更容易发生衍射现象B．a光的频率大于b光的频率C．在水中a光的速度比b光的速度小D．当a、b两种光从水射向空气时，a光的临界角大于b光的临界角E.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距三、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）为了测量一个量程为3.0V的直流电压表的内阻RV（约为几千欧），所用的电路如图甲所示．（1）请将图乙的器材连成完整的电路__________；（2）该实验中需要进行的步骤罗列如下，合理的顺序是_____________(用步骤前的字母表示)A．闭合开关SB．将电阻箱R0的阻值调到零C．调节滑动变阻器R的阻值，使电压表的示数为3.0VD．断开开关SE．调节电阻箱R0的阻值使电压表示数为1.5V，读出此时电阻箱R0的阻值F．把滑动变阻器的滑片P滑到a端（3）若在实验步骤E中，如图丙读出R0的阻值为______Ω，则该电压表的内阻RV的测量值为______Ω，由于系统误差，测量值______（选填“偏大”或“偏小”）。12．（12分）某同学用图丙所示的光滑轨道装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，则：(1)A球从G处自由释放，在水平轨道末端R处与B球碰撞，刻度尺的零刻度线处于水平轨道末端R的正下方，B球着地的点迹如丁图所示，则碰后B球的水平射程为_____cm。(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_________（填选项号）。A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C．测量A球或B球的直径D．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E.测量G点相对于水平槽面的高度(3)设两球的质量分别为mA、mB，且mA>mB，如丙图所示，重垂线投影点为O，球着地点迹的中心位置为M、P、N。用两球碰撞来验证动量守恒，须满足：________（根据实验中测得的物理量、长度等，用字母符号表示）。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，质量的长木板静止在光滑的水平面上，有一个质量的可看作质点的物体以的水平初速度从木板的左端冲上木板，相对木板滑行了2m后与木板保持相对静止，求：（1）木板最终获得的速度；（2）在此过程中产生的热量；（3）从开始到物块与木板相对静止时，木板前进的距离是多少？14．（16分）如图所示，倾角θ＝30°的足够长光滑斜面底端A固定有挡板P，斜面上B点与A点的高度差为h．将质量为m的长木板置于斜面底端，质量也为m的小物块静止在木板上某处，整个系统处于静止状态．已知木板与物块间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．（1）若对木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物块相对木板刚好静止，求拉力F0的大小；（2）若对木板施加沿斜面向上的拉力F＝2mg，作用一段时间后撤去拉力，木板下端恰好能到达B点，物块始终未脱离木板，求拉力F做的功W．15．（12分）冰球运动是一项对抗性极强的冰雪体育竞技项目．如图所示，甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理水平冲撞，冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触．已知甲运动员的总质量为m1=50kg，乙运动员的总质量为m2=60kg，冲撞前两运动员速度大小均为v0=4m/s，冲撞结束，甲被撞回，速度大小为v1=1.4m/s，如果冲撞接触时间为0.2s，忽略冰球鞋与冰面间的摩擦．问：（1）撞后乙的速度v2大小是多少?方向又如何?（2）冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大?

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、C【解题分析】

A、两列简谐横波在同一均匀介质内传播，波速相等，由图可知两列波的波长相等，由可知，频率相等，所以两列波能产生稳定的干涉现象，故A错误；B、由于两列波的振幅不等，所以根据波的叠加原理知，在振动减弱区域质点的位移都不会为零，所以绳上没有质点的位移始终为零，故B错误；C、质点M处是两列波的波峰与波峰相遇处，振动总是加强，振幅等于两列波振幅之和，为，则M点将做振幅为30cm的简谐振动，故C正确；D、从图示时刻开始，在时间内，两列波的波谷在M点相遇，所以M点到达波谷，故D错误；故选C。【题目点拨】关键要理解并掌握波的干涉条件，正确运用波的叠加原理分析干涉现象，要知道波峰与波峰、波谷与波谷相遇处振动加强，波峰与波谷相遇处振动减弱。2、B【解题分析】小物块上升到最高点时，速度与楔形物体的速度相同，系统水平方向动量守恒，全过程机械能也守恒．以向右为正方向，在小物块上升过程中，由水平方向系统动量守恒得：mv0cosθ=（m+M）v，故A错误，B正确；系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：

mgh+（m+M）v2=mv02；故CD错误；故选B．点睛：本题主要考查了动量守恒定律和机械能守恒定律的直接应用，知道小物块上升到最高点时，竖直方向速度为零，水平方向动量守恒，难度适中．3、C【解题分析】

A.在轨道Ⅰ的轨道上半径为R1，周期为T1；在轨道Ⅱ上的轨道半长轴为R2，周期为T2，由开普勒第三定律知R13TB.飞船绕地球运动和绕火星运动时，中心天体不一样，所以飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期不相同，故B错误。C.由开普勒第二定律可知，飞船在轨道Ⅱ上运动时，距离火星越近速度越大，所以经过P点时的速度大于经过到Q点时的速度，故C正确。D.卫星的加速度为a=GMr2，飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅲ上运动到P4、C【解题分析】在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒，选项A错误；氢原子从n=6的能级跃迁到n=2的能级的能级差大于从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的能级差，根据Em-En=hγ知，频率为v1的光子的能量大于频率为v2的光子的能量，频率为v1的光子的波长较小，选项B错误；铀238的半衰期为4.5×109年，地球的年龄约为45亿年，则有铀238原子数量约为地球形成时铀238原子数量的一半．故C正确；β衰变是中子转变成质子而放出的电子．故D错误；故选C.点睛：解决本题的突破口是比较出频率为v1和频率为v2的能量的大小，然后由公式得出频率大小；并考查β衰变的原理，注意电子跃迁的动能与电势能及能量如何变化是考点中重点，理解半衰期的含义，注意质量与质量数区别．5、D【解题分析】设原副线圈的匝数为，当电阻时，原线圈两端的电压为，根据可知副线圈中的电流为，根据可得①，当电阻时，原线圈两端的电压为，根据可知副线圈中的电流为，根据可得②，联立解得，代入解得，D正确．6、B【解题分析】

对小球受力分析可知，ab弹簧的弹力的合力竖直向下，大小为F，由平衡条件得：FC=mg+F，故B正确，ACD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、BD【解题分析】根据粒子运动的轨迹可知，粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则可知，粒子应带负电，故A错误；由几何关系可知，Rsin30°=a，解得：R=2a，根据洛伦兹力充当向心力可知，Bqv=m，解得：，故B正确，C错误；粒子在磁场中转过的圆心角为30°，粒子在磁场中运动时间；故D正确．故选BD．点睛：本题考查了带电粒子在磁场中的运动规律，要注意分析清楚粒子运动过程，作出粒子运动轨迹，由几何知识求出粒子轨道半径，应用牛顿第二定律即可正确解题．8、AC【解题分析】根据C32=39、CD【解题分析】

对物体受力分析如图，由于匀速运动所以物体所受的合力为零，在水平方向有摩擦力f=Fcosθ，所以C正确，A错误；再由f=μFN，FN=mg+Fsinθ可知，摩擦力f=μ（mg+Fsinθ），所以D正确B错误．故选CD．【题目点拨】解决动力学问题的关键是正确进行受力分析，根据物体的运动状态，结合正交分解法列方程求解．10、ADE【解题分析】

AB．由题图看出，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则a光的折射率小于b光的折射率，a光的频率小，由c=λf知，波长大，因此a光比b光更容易发生衍射现象，选项A正确，B错误；C．由公式得，则在同样介质中a光传播的速度比b光的大，选项C错误；D．因为a光的折射率小，由公式知，a光的临界角大，选项D正确；E．a光的波长大，根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ知，a光产生的相邻亮条纹间距比b光的大，选项E正确。故选ADE。【题目点拨】解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度得出折射率的大小，以及知道折射率、频率、波长、临界角等大小之间的关系。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、BFACED或者FBACED29002900偏大【解题分析】

（1）如图所示：

（2）B．将电阻箱R0的阻值调到零；F．把滑动变阻器的滑片P滑到a端；A．闭合开关S；C．调节滑动变阻器R的阻值，使电压表的示数为3.0V；E．调节电阻箱R0的阻值使电压表示数为1.5V，读出此时电阻箱R0的阻值；D．断开开关S（注意先调零与先移动滑动变阻器到最大阻值，前后不影响，故BF的顺序可以颠倒），则合理的顺序是BFACED．

（3）由如图丙读出R0的阻值为2900Ω，因是串联关系，则电阻与电压成正比：电压表示数为1.5V，则电阻箱R0分压为1.5V．则

Rv=R0=2900Ω，因该支路实际电压要比原电压变大，即R0的分压要大一些，故Rv的实际值要小一些，即测量值比真实值大．【题目点拨】考查半偏法测电阻的原理，明确串联电阻后会引起测量支路的电阻的增大，其分压要变大，此为误差的来源．12、65.5（65.0~66.5）ABD【解题分析】

(1)[1]由图所示可知，刻度尺的分度值为1mm，对球落点的平均位置读数，为65.5cm。(2)[2]小球离开轨道后做平抛运动，小球下落的高度相同，在空中的运动时间t相同，由x=vt可知，小球的水平位移与小球的初速度v成正比，可以用小球的水平位移代小球的初速度，如果小球动量守恒，满足关系式mAv0=mAv1+mBv2故有mAv0t=mAv1t+mBv2t即mAOP=mAOM+mBON由此可知：A.水平槽上未放B球时，需要测量A球落点位置到O点的距离OP，故A正确；B.

A球与B球碰撞后，需要测量A球落点位置到O点的距离OM，故B正确；C.只要测量A球与B球的直径相等即可，不需要测出它们的直径大小，故C错误；D.验证动量守恒需要测量A球和B球的质量(或两球质量之比)，故D正确；E.不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误。故选ABD。(3)[3]由(2)知，实验需要验证的关系式是mAOP=mAOM+mBON【题目点拨】由图乙所示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺的示数；根据实验原理和实验目的可以知道验证动量守恒定律实验中哪些量要测量，怎么通过物理规律测量；根据动量守恒定律及图示实验数据，写出需要验