河北省张家口市尚义一中2024届物理高二下期末统考试题含解析

河北省张家口市尚义一中2024届物理高二下期末统考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，从某位置开始计时，产生的电动势e时间t变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈的内电阻不计，外接灯泡的电阻为12Ω，则A．在t=0.Ols时刻，线圈处于垂直中性面的位置B．电压表的示数为6C．灯泡消耗的电功率为3WD．若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e=62、如图所示，用1表示有信号输出，用0表示无信号输出，则当A、B、C的输入分别为0、1、0时，在输出端Y的结果是（）A．0 B．1 C．0或1 D．无法确定3、如图为一种变压器的实物图，若将该变压器视为理想变压器，根据铭牌上所提供的信息，我们可以得到该变压器的原、副线圈匝数比为（）A．1：4B．4：1C．4：1D．1：44、在地面上插一对相距较近的电极M、N，将两个电极与直流电源相连，在大地中形成恒定的电流和电场。恒定电场的基本性质与静电场相似，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点。则下列说法中正确的是（）A．P点场强比Q点场强大B．P点电势比Q点电势低C．同一正点电荷在P点的电势能比在Q点的电势能大D．同一正点电荷沿直线从M到N的移动过程中所受电场力一直变大5、如图所示，一物体在粗糙水平地面上受到斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是()A．物体一定受四个力 B．物体可能受三个力作用C．物体可能受两个力作用 D．物体可能不受摩擦力作用6、a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示．下列说法正确的是（）A．a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小B．该玻璃对a光的折射率较小C．b光的光子能量较小D．b光在该玻璃中传播的速度较大二、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，发光二极管有电流从“+”极流入时才发光．闭合，电路稳定时灯泡正常发光，然后断开瞬间，亮了一下后熄灭．下列说法正确的是A．干电池的左端为电源的正极B．闭合瞬间，灯泡立即亮C．闭合，电路稳定时发光D．断开瞬间，点电势比点低8、关于光的波粒二象性的理解正确的是（）A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．高频光是粒子，低频光是波D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著9、如图所示，光滑直杆倾斜固定在竖直面内，一个圆环套在杆上，环可以在杆上自由滑动，绕过定滑轮的细绳连接在环上，对绳施加拉力，使连接环部分的绳处于竖直状态，则下列说法正确的是A．拉绳的力的大小一定等于环的重力B．改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，在运动过程中杆对环的作用力一定垂直杆向下C．改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，在运动过程中，绳的拉力一直增大D．改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，环可以运动到绳与杆垂直的位置10、如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝4kg的小物体B以水平速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是()A．木板A获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．A、B间的动摩擦因数为0.1D．木板A的最小长度为2m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）在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是()A． B．C． D．12．（12分）为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程。但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图甲所示。(1)为了测量遏止电压与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向_______闭合（填“上”或“下”）；(2)如果实验所得图象如图乙所示，其中、、为已知量，元电荷带电量为e，那么：①只需将__________与普朗克常量h进行比较，若在误差许可的范围内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的；②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为__________。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,在竖直放置圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，问:（i）外界空气的温度是多少?（ii）在此过程中密闭气体的内能增加了多少?14．（16分）用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(Li)，发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8，中子的质量为m，质子的质量可近似看做m，光速为c.(1)写出核反应方程.(2)求氚核与α粒子的速度大小.(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损.15．（12分）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为a=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接．求电键S合上后，（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；（2）电压表和电流表示数；（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻R的电量．

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

.在t=0.01s的时刻，电动势为0，则为中性面，穿过线圈磁通量最大。故A错误；B.电动势的最大值为Em=62V，电压表测量的为有效值，故示数为6V；故B错误；C.灯泡消耗的功率P=E2R=3W；故D.周期为0.02s，则瞬时电动势的表达式为e=Emsin(2πTt)，转速提高一倍后，最大值变成122V，ω=2πn，故角速度变为原来的2倍，表达式应为：e=122sin200πt(V)，故2、B【解题分析】

与门的特点：事件的所有条件满足，事件才能发生．或门的特点：只要有一个条件满足，事件就能发生．非门的特点：输入状态和输出状态完全相反．【题目详解】当或门的A、B输入分别为0、1时，输出1；当非门的C输入为0时，输出为1；故与门的输入端为1、1，故输出为1；故选B.【题目点拨】本题是与、或、非门的复合门，关键掌握三种门电路的特点.3、C【解题分析】

由变压器参数可知，变压器输入电压220V；输出电压55V，则变压器的原、副线圈匝数比为故选C。4、C【解题分析】

A．电场线密的地方电场强度大，所以P点场强比Q点场强小，故A错误；

B．该电场与等量异种点电荷的电场相似，根据沿电场线方向电势降低可知：P点电势一定高于Q点电势，故B错误；

C．P点电势高于Q点电势，即φp＞φq．由电势能公式Ep=qφ，可知正电荷在P点的电势能大于在Q点的电势能，故C正确；

D．由于该电场是非匀强电场，从M到N的过程场强E先减小后增大，由F=qE可知，电荷所受的电场力也是先减小后增大，故D错误。

故选C。5、A【解题分析】

ABC．物体一定受到重力和力F的作用，在水平方向由受力平衡得，物体还受摩擦力作用而与力F的水平分力平衡，有摩擦力必有支持力，故物体还受支持力作用。物体一定受到四个力作用，故A正确，B错误，C错误。D．物体一定受摩擦力作用，故D错误6、B【解题分析】试题分析：从玻璃射入空气中会发生全反射现象，由光路图可知，a、b光入射角相同，在分界面上a光发生反射及折射，而b光发生全反射，因此a光的折射率小于b光折射率，故B正确；a光折射率小，因此a光发生全反射的临界角大，故A错误；b光折射率大，则b光在玻璃中的传播速度小，b光的波长小，b光的光子能量大，故C、D均错误．考点：折射率，临界角，光子的能量．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、ACD【解题分析】

A．因为断开S瞬间，D2亮了一下，所以断开S，电感线圈阻碍电流减小，感应电流与原电流方向相同，根据D2亮判断电感电流从P流向Q，所以原电流是P流向Q的，所以干电池左端为正极，A正确B．闭合S瞬间，电感线圈阻碍电流增大，电流缓慢增加，灯泡逐渐变亮，B错误C．闭合S，电路稳定后，干电池左端为正极，所以流经D1的电流从“+”流入，D1发光，C正确D．断开S瞬间，电感线圈外电流从Q流向P，所以P点电势低于Q点，D正确8、AD【解题分析】

ABD．光同时具备波的性质和粒子的性质，大量光子表现出波动性，个别光子表现为粒子性，故AD正确B错；C．波长越大、频率越小波动性越明显，而不是说其是波，故C错；9、ABC【解题分析】

A.由于杆是光滑的，且连接环部分的绳处于竖直状态，因此绳对环的作用力竖直向上，由于环静止，因此合力为零，重力的方向竖直向下，如果杆对环有弹力，则环的合力不为零，与环处于静止的条件矛盾，因此环此时只受两个力的作用，由此可见拉绳的力的大小一定等于环的重力，故选项A符合题意；B.改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，根据力的平衡可知，在运动过程中杆对环的作用力一定垂直于杆向下，故选项B符合题意；C.设杆与水平方向的夹角为θ，绳与杆上段的夹角为α，则有Fcosα=mgsinθ，在环向上运动的过程中，α不断增大，绳的拉力D.由Fcosα=mgsinθ可知由于拉力不可能达到无穷大，因此α不可能达到10、AC【解题分析】

A．由图示图像可以知道，木板获得的速度为，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得解得所以木板A获得的动能为故A正确；B．系统损失的机械能为故B错误；C．结合图像可知B的加速度大小为，所以故C正确；D．根据能量之间的关系可知解得故D错误；故选AC。点睛：由图能读出木板获得的速度,根据动量守恒定律求出木板A的质量,根据求解木板获得的动能.根据斜率求出B的加速度大小,根据牛顿第二定律求出动摩擦因数.根据系统克服摩擦力做功求解系统损失的机械能.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、D【解题分析】

金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D正确．12、下【解题分析】

(1)[1]测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合。(2)①[2]根据爱因斯坦光电效应方程：由动能定理得结合图象知解得，普朗克常量②[3]截止频率为，则该金属的逸出功四、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、（i）（ii）ΔU=Q-mgd-p0Sd【解题分析】

（i）取密闭气体为研究对象,活塞上升过程中等压变化,由盖·吕萨克定律得外界温度（ii）取活塞为研究对象,设活塞对密闭气体做功为W，由动能定理得-W-mgd-p0Sd=0根据热力学第一定律：W+Q=ΔU联立上面两式得密闭气体增加的内能：ΔU=Q-mgd-p0Sd14、(1)n＋Li→H＋He(2)vv(3)【解题分析】

(1)由题意可知，核反应方程为：n＋Li→H＋He(2)设中子的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv＝－3mv1＋4mv2由题意得：v1∶v2＝7∶8解得：v1＝v，v2＝v.(3)氚核和α粒子的动能之和为：Ek＝×3mv12＋×4mv22＝mv2释放的核能为：ΔE＝Ek－Ekn＝mv2－mv2＝mv2由爱因斯坦质能方程得，质量亏损为：Δm＝15、（1）e=cost（V）（2）40V，2A（3）0.04C【解题分析】

（1）根据感应电动势最大值Em=nBSω，从垂直于中性面开始计时，则可确定电动势的瞬时表达式；（2）根据交流电的最大值与有效值的关系，结合闭合电路