2024届甘肃省兰州市第九中学物理高二下期末经典试题含解析

2024届甘肃省兰州市第九中学物理高二下期末经典试题注意事项：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、如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行，线框在水平向左的拉力作用进入磁场，则在线框进入磁场的过程中A．线框中感应电流的方向沿顺时针方向B．拉力的大小等于BC．ad边两端的电压为BLvD．克服安培力做的功为B2、有一个负载电阻值为，当将它接在的直流电源上时，消耗的电功率为，若将接在图中的变压器的次级电路中消耗的电功率是，已知变压器的输入电压的最大值为，求此变压器的原、副线圈的匝数之比（）A． B． C． D．3、下列说法正确的是A．悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．水杯里的水面超出杯口但不溢出，是由于水的表面张力作用C．空气中水蒸气的实际压强与饱和气压相差越大，越不利于水的蒸发D．一定量的水变成的水蒸汽，其分子之间的势能减小4、如图所示，通电直导线放置在匀强磁场中，关于电流方向、磁感应强度方向、导线所受安培力方向三者之间关系的判断，正确的是（）A． B．C． D．5、下面给出的物理量中，为标量的是（）A．位移 B．电动势 C．力 D．加速度6、如图所示，物体A、B由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳连接，由静止开始释放，在物体A加速下降的过程中，下列判断正确的是()A．物体A和物体B均处于超重状态B．物体A和物体B均处于失重状态C．物体A处于超重状态，物体B处于失重状态D．物体A处于失重状态，物体B处于超重状态二、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，弧形轨道固定于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B和C，小球A从弧形轨道上离地面高h处由静止释放．，小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰，碰后小球A被弹回，B球与C球碰撞后粘在一起，A球弹同后再从弧形轨道上滚下，已知所有接触面均光滑，A、C两球的质量相等，B球的质量为A球质量的2倍，如果让小球A从h=0.2m处静止释放，则下列说法正确的是（重力加速度为g=10m/s2）（）A．A球从h处由静止释放则最后不会与B球再相碰B．A球从h处由静止释放则最后会与B球再相碰C．A球从h=0.2m处由静止释放则C球的最后速度为D．A球从h=0.2m处由静止释放则C球的最后速度为8、欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（

）A．用10.2eV的光子照射

B．用11eV的光子照射C．用14eV的光子照射 D．用11eV的电子碰撞9、关于布朗运动，下列说法正确的是（）A．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动B．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的C．在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动D．液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动10、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度三、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）如图所示，某同学用图装置做验证动量守恒定律的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．(1)本实验必须测量的物理量有________．A．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的质量ma、mbC．小球a、b的半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h(2)小球a、b的质量ma、mb应该满足的关系是________．(3)让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，下列说法正确的是________．A．两小球碰后到落地在空中运动时间相同B．为保证实验成功，斜槽轨道应尽量光滑C．两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点D．两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上B点(4)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是________________．12．（12分）Ⅰ．如图（a）是“验证牛顿第二定律”的实验装置，小车及车中砝码的总质量M远大于盘及盘中砝码总质量m，实验中用盘及盘中砝码的总重力作为小车所受外力．甲、乙两组同学分别独立完成这一实验，并根据测量数据做出了如图（b）所示的a－F图象，⑴甲组同学所得图象不过坐标原点的原因可能是；⑵甲、乙两组同学实验时，M取值较大的是？（选填“甲”或“乙”）；⑶利用该实验装置，还可以对其它高中物理实验进行研究，请试举一例；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）如图所示为玻璃制成的圆柱体，它的折射率为，一细光线垂直圆柱体的轴线以i1=60°的入射角射入圆柱体．（1）作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图．（2）求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原入射光线方向的角14．（16分）如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨，相距，其电阻不计，完全相同的两根金属棒垂直导轨放置，每根金属棒两端都与导轨始终良好接触.已知两棒的质量均为，电阻均为，棒放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度.棒在竖直向上的恒定拉力作用下由静止开始向上运动，当棒运动时达到最大速度，此时棒对绝缘平台的压力恰好为零（取）.求：（1）棒的最大速度；（2）棒由静止到最大速度过程中通过棒的电荷量；（3）棒由静止到最大速度过程中回路产生的焦耳热.15．（12分）电视机显像管原理如图所示，初速度不计的电子经电势差为U的电场加速后，沿水平方向进入有边界的磁感应强度为B匀强磁场中．已知电子电量为e、质量为m．若要求电子束的偏转角为α，求：磁场有限边界的宽度L．

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、B【解题分析】

A.穿过线框的磁通量增加，磁场方向垂直于纸面向里，根据楞次定律知，线框中感应电流的方向沿逆时针方向，故A错误。B.线框匀速运动，则拉力为：F=BIL=BBLvRL=C.ad边两端的电压是路端电压，为34BLv，故CD.克服安培力做的功为：W=F安L=2、A【解题分析】当电阻接在直流电路中的时候，由可得，此时的功率为，当功率为时，由可得，此时电阻的电压的有效值为；变压器的输入电压的有效值为，所以变压器原、副线圈的匝数比为，故A正确，BCD错误；故选A．【题目点拨】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可．3、B【解题分析】

A．布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，反映了水分子的无规则运动，所以布朗运动不能反映了花粉分子的热运动，故A错误；B．水的表面存在表面张力，使得液体表面像弹性膜一样，从而使得水杯里的水面超出杯口但不溢出，故B正确；C．空气中水蒸气的实际压强与饱和汽压相差越大，相对湿度越小，越有利于水的蒸发，故C错误；D．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，温度没有变化，分子的平均动能不变，但是在这个过程中要吸热，内能增大，所以分子之间的势能必定增大，故D错误；故选B．【题目点拨】布朗运动反映了液体分子的无规则运动，不能反映花粉分子的热运动；水蒸气的实际压强与饱和汽压相差越大，越有利于水的蒸发；液体存在表面张力，物体的内能，结合这些知识解答．4、A【解题分析】

A．根据左手定则可知，该图中导线受安培力方向向下，选项A正确；B．该图中导线电流方向与磁场方向平行，则导线不受安培力作用，选项B错误；C．根据左手定则可知，该图中导线受安培力方向向下，选项C错误；D．根据左手定则可知，该图中导线受安培力方向垂直纸面向外，选项D错误；故选A。5、B【解题分析】

位移、力和加速度，都是即有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，它们都是矢量；电动势是标量，运算不遵循平行四边形定则，遵循代数加减法则，故B正确，A、C、D错误；故选B。6、D【解题分析】A加速下降，则加速度向下，轻绳的拉力小于重力，故A处于失重状态；同时B加速上升，则加速度向上，轻绳的拉力大于重力，故B处于超重状态，故ABC错误，D正确，故选D.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、AD【解题分析】A、设A球的质量为m，A从弧形轨道滑到水平轨道的过程中，根据动能定理得：，解得：

A与B发生弹性正碰，则碰撞过程中，AB动量守恒，机械能守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒和机械能守恒定律得：

解得：，．

B与C碰撞过程中，BC组成的系统动量守恒，以B的速度方向为正，根据动量守恒定律得：解得：，所以最后A球不会与B球再相碰，故A正确，B错误；

C、当时，根据、可得，C球最后的速度，故C错误，D正确．点睛：本题考查动量守恒定律及能量守恒定律的直接应用，要注意在分析问题时，要正确选择研究对象系统，明确动量守恒的条件及应用，注意要规定正方向．8、ACD【解题分析】

A．用10.2eV的光子照射，即−13.6+10.2eV=−3.4eV，跃迁到第二能级．故A正确．B．因为−13.6+11eV=−2.6eV，不能被吸收．故B错误．C．用14eV的光子照射，即−13.6+14eV>0，氢原子被电离．故C正确．D．用11eV的动能的电子碰撞，可能吸收10.2eV能量，故D正确；故选ACD.9、AB【解题分析】

A．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，故A正确．B．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，故B正确．C．悬浮颗粒越大，惯性越大，碰撞时受到冲力越平衡，所以大颗粒不做布朗运动，故C错误．D．布朗运动是悬浮在液体中颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，故D错误．故选AB．【题目点拨】布朗运动是悬浮在液体中微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的；液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈．10、BC【解题分析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【题目点拨】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．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、BEAC【解题分析】

（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替．所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC；故选BE．

（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有

在碰撞过程中动能守恒，故有mav02=mav12+mbv22

解得v1=v0

要碰后a的速度v1＞0，即ma-mb＞0，ma＞mb

（3）两小球碰后做平抛运动，竖直高度相同，则落地在空中运动时间相同，选项A正确；斜槽轨道是否光滑，对实验无影响，只要到达底端的速度相等即可，选项B错误；两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点，选项C正确；两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上C点，选项D错误；故选AC.（4）设落地时间为t，B为碰前入射小球落点的位置，A为碰后入射小球的位置，C为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得：．【题目点拨】验证动量守恒定律中，学会在相同高度下，水平射程来间接测出速度的方法，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．12、（1）平衡摩擦力过度；（2）乙；（3）探究匀变速运动的规律或外力做功与物体动能变化的关系等【解题分析】试题分析：（1）由甲图可看出，当F=0时，小车已经有了加速度，故甲组同学所得图象不过坐标原点的原因可能是木板倾角抬的过高，平衡摩擦力过度造成的；（2）M取值较大时，可认为小车所受的牵引力等于盘及盘中砝码总重力，此时加速度a与F成正比，故由图像可知M取值较大的是乙；（3）利用此装置还可以探究匀变速运动的规律或外力做功与物体动能变化的关系等试验.考点：验证牛顿第二定律四、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。