2024届天津市南开区高二物理第二学期期末经典试题含解析

2024届天津市南开区高二物理第二学期期末经典试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、一单色光从空气中射到直角棱镜一个面上P点，以入射角射入棱镜，经折射后射到另一面的Q点，恰好发生全反射，如图所示，则棱镜的折射率是A． B． C． D．22、如图所示，S、a、b、c、d、e是间距为1m的6个质点，它们均静止于平衡位置．波源S在t=0时刻从平衡位置开始向上振动，形成向右传播的简谐横波，当t=1s时质点S第一次到达最高点，当t=4s时质点d开始起振，则（）A．这列波的频率是4HzB．这列波的波速是4m／sC．t=4.9s时，质点a的速度方向向上D．t=4.9s时，质点c的加速度方向向上3、“两弹一星”是对中国依靠自己的力量掌握核技术和空间技术的统称，是20世纪下半叶中华民族创建的辉煌伟业，其中“两弹”所涉及的基本核反应方程有：①，②，关于这两个方程，下列说法正确的是A．方程①属于α衰变B．方程②属于轻核聚变C．方程①的核反应是太阳能的源泉D．方程②中的与互为同位素4、如图所示，竖直长导线通以恒定电流I，一闭合线圈MNPQ与导线在同一平面内，当线圈做下列运动时：①以PQ边为轴转动；②向垂直于平面MNPQ的方向平动；③以MQ边为轴转动；④以通电导线为轴转动，穿过线圈的磁通量会发生变化的是（）A．只有①② B．只有①③ C．只有①②③ D．只有②③④5、三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且ab=ad=ac，导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为A．B B．B C．B D．2B6、下列说法正确的是（）A．光导纤维利用了光的干涉现象B．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调C．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说D．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应二、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，滑块和小球的质量分别为M、m.滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l.开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止．现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，下列说法正确的是()A．滑块和小球组成的系统动量守恒B．滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒C．滑块的最大速率为D．滑块的最大速率为8、如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑片P向上移动时，下列判断中正确的是（）A．a、b两灯变亮，c灯变暗B．电源输出功率增大C．电源的供电效率增大D．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值9、如图甲所示，导体框架abcd放置于水平面内，ab平行于cd，寻体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示，MN始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向，沿导体棒由M到N为感应电流的正方向，水平向右为导体棒所受安培力F的正方向，水平向左为导体棒所受摩擦力f的正方向，下列图象中正确的是（）A． B．C． D．10、用如图所示的装置演示光电效应现象．当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G的读数为．下列说法正确的是（）A．将电池正的极性反转，则光电流减小，甚至可能为零B．用较低频率的光来照射，依然有光电流，但电流较小C．将变阻器的触点向移动，光电流减小，但不为零D．只要电源的电动势足够大，将变阻器的触点向端移动，电流表G的读数必将一直变大三、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）（1）如图所示，螺旋测微器的示数为_____mm.（2）物理实验室有一个游标卡尺，但是游标尺的刻度模糊不清了，在一次测量中游标卡尺如图所示，则所测物体长度为_____mm．12．（12分）如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.(1)本实验必须满足的条件是___________.A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线水平C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D．入射球与被碰球满足ma=mb(2)为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和___________.(3)为了验证动量守恒，需验证的关系式是___________.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）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v0＝6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长．质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，求：(1)弹性势能最大值为多少？(2)当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为多少？14．（16分）如图，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处，质量也为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起，已知BC轨道距地面的高度为1．5h，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2．8mg，试问：（1）a与b球碰前瞬间的速度多大？（2）a、b两球碰后，细绳是否会断裂？若细绳断裂，小球在DE水平面上的落点距C的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？15．（12分）蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s，若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力来处理，求此力的大小和方向。（g取10m/s2）

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、A【解题分析】作出光路图如图所示：光线在P点发生了折射，则有：，根据题意知光线在Q点恰好发生了全反射，入射角等于临界角C，由几何知识有：，所以可得：，即得，又，则，联立可得：，解得：，故A正确，BCD错误．2、C【解题分析】A、B、当t=1s时质点s第一次到达最高点，当t=4s时质点d开始起振可知该波的周期为T=4s，波长为λ=4m，则频率，波速，故A错误，B正确．C、在t=4.6s这一时刻质点a已经振动了3.5s时间，此时a质点正从波谷向平衡位置运动，加速度指向平衡位置则方向向上，故C正确．D、在t=4.6s这一时刻质点c已经振动了1.6s时间，此时c质点正从波峰向平衡位置运动，加速度方向向下．故D错误．故选BC.【题目点拨】本题考查分析波形成过程中质点振动情况的能力；当t=1s时质点s第一次到达最高点，当t=4s时质点d开始起振可知该波的周期为T=4s，波长为λ=4m．介质中各质点起振方向均向上．3、B【解题分析】A方程①是重核在中子的轰击下变成两中等质量的核，是重核裂变，故A错误．B、方程②为两轻核合成为正等质量的核，为轻核聚变，故B正确．C、方程①为核电站的发电来源，故C错误．D、同位素因为相同的质子数不同的中子数，故D错误．故选B．【题目点拨】理解裂变和聚变的特点，对于原子物理中核反应方程、裂变、聚变和衰变等基本知识要熟练掌握和应用．4、C【解题分析】

通电直导线的磁场为以导线为中心的环形磁场，离开导线越远，磁感应强度越小，同时当磁场的方向与线框的方向垂直时，穿过线框的磁通量最大；①当以PQ边为轴转动时，线框与磁场不再垂直，磁通量发生变化。②当向垂直于平面MNPQ的方向平动，磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小；③以MQ边为轴转动的过程中线框与磁场不再垂直，磁通量发生变化；④以通电导线为轴转动，的过程中线框始终与磁场的方向垂直，磁通量不发生变化。故①②③穿过线圈的磁通量会发生变化。A.只有①②，与结论不相符，选项A错误；B.只有①③，与结论不相符，选项B错误；C.只有①②③，与结论相符，选项C正确；D.只有②③④，与结论不相符，选项D错误；5、C【解题分析】

导线c在a点的磁感应强度方向向下，大小为B；导线b在a点的磁感应强度方向向左，大小为B；导线d在a点的磁感应强度方向向左，大小为B；a点处的合磁感应强度大小为，故选C.6、B【解题分析】光导纤维利用了光的全反射现象，选项A错误；从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调，选项B正确；泊松亮斑有力地支持了光的波动说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说，选项C错误；只要波源在运动，如果观察者与波源没有相对运动，就不能观察到多普勒效应，选项D错误；故选B.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、BC【解题分析】

A．小球下落过程中系统合外力不为零，因此系统动量不守恒．故A项错误．B．绳子上拉力属于内力，系统在水平方向不受外力作用，因此系统水平方向动量守恒．故B项正确．CD．当小球落到最低点时，只有水平方向的速度，此时小球和滑块的速度均达到最大．据系统水平方向动量守恒有据系统机械能守恒有联立解得故C项正确，D项错误．故选BC。8、AB【解题分析】

当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，即可知道a灯亮度的变化．由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断c灯亮度的变化．由通过c的电流与总电流的变化，分析通过b灯电流的变化，判断其亮度的变化．a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源内阻，根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，分析电源的输出功率如何变化．【题目详解】当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流I增大，a灯变亮．并联部分电压减小，c灯变暗．由总电流增大，而通过c灯的电流减小，可知通过b灯的电流增大，b灯变亮，A正确；a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源内阻，外电路总电阻应大于电源的内阻．根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，则知，当变阻器的滑动触头P向上移动时，外电路总电阻减小，电源输出的电功率增大．电源的供电效率，外电阻减小，路端电压U减小，电源的供电效率减小，B正确C错误；由于，增大，减小，增大，则知，流过b灯的电流变化值大于流过c灯的电流变化值，D错误．【题目点拨】本题是电路动态分析问题，按局部到整体，再局部分析电压、电流的变化．利用推论分析电源输出功率的变化．9、BCD【解题分析】

AB.由图看出，磁感应强度先不变，后均匀减小，再反向均匀增大，则可判定△B△t的值，先为零，然后一定，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生的感应电动势先为零，后恒定不变，感应电流先没有，后恒定不变，根据楞次定律得知，回路中感应电流方向逆时针，为正；故A不符合题意，BCD.在0-t1时间内，导体棒MN不受安培力；由左手定则判断可知，在t1-t2时间内，导体棒MN所受安培力方向水平向右，由F=BIL可知，B均匀减小，MN所受安培力大小F均匀减小；在t2-t3时间内，导体棒MN所受安培力方向水平向左，由F=BIL可知，B均匀增大，MN所受安培力大小F均匀增大；根据平衡条件得到，棒MN受到的静摩擦力大小f=F，方向相反，即在0-t1时间内，没有摩擦力，而在t1-t2时间内，摩擦力方向向左，大小减小，在t2-t3时间内，摩擦力方向向右，大小增大。故C符合题意，D符合题意。10、AC【解题分析】试题分析：将电池正的极性反转，光电管中仍然有光电子产生，只是电流表读数可能为零，故A正确；用较低频率的光来照射，可能不会发生光电效应，B错误；触头c向b端移动，只是导致阳极与阴极的电压减小，电场力也减小，电子获得的加速度减小，光电子到达阳极时的速度变小，光电流减小，但不为零，C正确；只要电源的电压足够大，将变阻器的触头c向a端移动，因受到电场阻力，则可能导致到达阳极时，动能为零，则电流表A读数可能为0，故D错误．考点：考查了光电效应三、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、1.545－1.548均正确11.30mm【解题分析】（1）螺旋测微器示数为:1.5mm+4.6×0.01mm=1.546mm（2）由于游标卡尺的刻度模糊不清，故无法用常规方法读数．该游标尺为20分度，总长19mm，故每分度为0.95mm，从图中可以看出，游标的第7条刻度与主尺的17mm对齐，所以该尺读数为：17mm-6×0.95mm=11.30mm12、BCON间的距离x3(或)【解题分析】

第一空.A.“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C.要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，故D错误.应填BC.第二空.要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：测量OP间的距离x1，OM间的距离x2，ON间的距离x3；第三空.由以上分析可知，实验需要验证:，或.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、（1）12J（2）0【