河南省郑州市金水区实验中学2024届高二物理第二学期期末考试试题含解析

河南省郑州市金水区实验中学2024届高二物理第二学期期末考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图所示，下列说法正确的是（）A．曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2B．曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2C．曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2D．无法判断两曲线对应的温度关系2、氢有三种同位素，分别是、、，则下列说法正确的是（）A．它们的质子数相等B．它们的核外电子数不相等C．它们的核子数相等D．它们的中子数相等3、将质量为1kg的物体以3m/s的速度水平抛出，当物体的速度为5m/s时，其重力的瞬时功率为（）A．20W B．30W C．40W D．50W4、如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中A、D摆长相同，先使A摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现()A．各摆摆动的周期均与A摆相同B．B摆振动的周期最短C．C摆振动的周期最长D．B摆的振幅最大5、如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大，直流电阻不计的线圈．闭合开关S，电路稳定后两灯泡正常发光，当突然断开开关，下列说法中正确的是A．a灯泡立即熄灭，b灯泡突然变亮再逐渐熄灭B．a、b两灯泡均突然变亮再逐渐熄灭C．a、b两灯泡均立即熄灭D．a、b两灯泡均逐渐熄灭6、自然界中某个量D的变化量，与发生这个变化所用时间的比值，叫做这个量D的变化率．下列说法正确的是A．若D表示某质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的B．若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则是恒定不变的C．若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则一定变大．D．若D表示某质点的动能，则越大，质点所受外力做的总功就越多二、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，图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点，则A．该简谐横波沿x轴的负方向传播B．t=3s时，x=3m处的质点的振幅为0C．t=4s时，P点恰好回到平衡位置D．在第4s~6s内，P向y轴负方向运动8、一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知A．交变电流的频率是25HZB．交变电压的有效值是100VC．在2.0×10-2s时线圈处于中性面位置D．交变电压的瞬时表达式是u=100sin（50πt）V9、如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆大C．甲摆的机械能比乙摆大D．在t=0.5s时有正向最大加速度的是乙摆10、下列说法正确的是A．放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度有关B．α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强C．卢瑟福通过实验发现质子，其核反应方程为：D．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子所释放的核能ΔE=(m1＋m2－m3)c2三、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）某同学用如图所示的装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．(1)实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，然后用圆规画一个尽可能小的圆，把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置，其目的是减小实验中的_________(填“系统误差”或“偶然误差”)．(2)再把B球放在水平槽上靠近水平槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，用(1)中同样的方法找出它们的平均落点位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B球落点痕迹如图所示，但未明确对应位置．(用实验中测量的量表示)．(3)碰撞后B球的水平射程应为_________．(4)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．水平槽上不放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m1、m2E.测量G点相对于水平槽面的高度F.测量水平槽末端P点离O点的高度(5)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________(用实验中测量的量表示)．12．（12分）某实验小组要做“探究小车所受外力与加速度关系”的实验，采用的实验装置如图1所示。(1)本实验中____(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，_____(填“需要”或“不需要”)钩码的质量远小于小车的质量；(2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带，如图2所示，在纸带上，连续5个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的距离依次为x1=1.45cm，x2=2.45cm，x3=3.46，x4=4.44cm，x5=5.45cm，x6=6.46cm，打点计时器的频率f=50Hz，整个过程中小车的平均加速度为______m/s2。(结果均保留2位有效数字)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，在光滑水平面上方有磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的不带电的小球甲，以水平向右的速率与质量也为m带电+q的静止小球乙发生正碰，后合为一体。若在碰后两球对水平面恰好无压力，则碰前甲球的速率为多少？若乙球以同样的速率向左运动与静止的甲发生正碰，合为一体后对水平面的压力为多少？14．（16分）如图，开口朝下的圆筒形气缸竖直悬挂，处于静止状态，气缸内用横截面积为S的薄活塞封闭着温度为27°C的某种理想气体，活塞可在气缸内上下无摩擦滑动。通过电热丝可以对气体缓慢加热，使活塞缓慢向下移动。当气体温度升高至127°℃时，活塞刚好移到气缸口。已知大气压强为p0，重力加速度为g。(i)求27C时气缸内气体体积V1与气缸容积V2的比值；(ii)如果不加热气体，而在活塞下悬挂一个沙盘，缓慢地往沙盘里添加沙，当沙与沙盘总质量为m时，活塞也刚好移到气缸口，此过程中，气体温度保持不变。求活塞的质量m0。15．（12分）在实验室中，用滴管滴出一滴油在水面上形成单分子油膜，已知这滴油的体积为，形成的油膜面积为．若已知该油的摩尔体积．且将每个油分子看成球形，请根据以上数据求：①油分子的直径是多少？②估算出阿伏加德罗常：数（结果保留1位有效数字，已知球体积公式，π取3）

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】由图知气体在状态1时分子平均速率较小，则知气体在状态1时温度较低．故C正确．故选C．2、A【解题分析】

A项：它们是氢的同位素，所以它们的质子数相等，故A正确；B项：原子的核外电子数与质子数相等，所以它们的核外电子数相等，故B错误；C项：核子数即为质子、中子的统称也为质量数，所以它们的核子数不相等，故C错误；D项：元素左上角数字为质量数，左下角数字为质子数，所以它们的中子数分别为0，1，2，所以它们的中子数不相等，故D错误．故应选A．【题目点拨】本题考查氢的同位素，侧重概念的理解，元素左上角数字为质量数≠相对原子质量为易错点，题目难度不大．3、C【解题分析】

物体以v0=3m/s的速度水平抛出，当物体的速度为v=5m/s时，根据平行四边形法可得物体在竖直方向的速度所以重力的瞬时功率P=mgvy=1×10×4W=40WA.20W与分析计算结果不一致，故A错误；B.30W与分析计算结果不一致，故B错误；C.40W与分析计算结果相一致，故C正确；D.50W与分析计算结果不一致，故D错误．4、A【解题分析】A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率，故A正确，BC错误；由于A、D摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则D摆出现共振现象，振幅最大．故D错误．故选A.点睛：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象．5、D【解题分析】由于原来两灯泡都正常发光，所以原来流的电流应该是相等的，当突然断开开关，由于线圈的自感现象，所以ab两灯不会突然熄灭而应该逐渐熄灭，且不会出现闪亮一下的现象．故D正确；故选D6、A【解题分析】A、若D表示某质点做平抛运动的速度，则表示加速度，恒定不变．故A正确；B、若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则，表示向心力，大小不变，方向不停改变．故B错误；C、若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则表示平均速度，平均速度在减小．故C错误；D、若D表示某质点的动能，则所受外力的功率，表示做功的快慢，不是做功的多少；故D错误．故选A．【题目点拨】解决本题的关键是知道当D表示不同的量时，表示的物理意义，再根据条件判断是否变化，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．由乙图读出，t=2s时刻平衡位置在x=1.5m处的质点的速度方向向下，由波形的平移法可知，这列波向x轴的负方向传播，故A正确．B．由图甲可知该横波的振幅A=4cm，故B错误．C．由图乙可知，周期T=4s，则时，，将图甲的波形图向左平移半个波长，则P点位于波峰，故C错误．D．在第4s～6s内，P由波峰向波谷运动，即沿y轴负方向运动，故D正确．8、ACD【解题分析】

由图象可知，交流电的最大值为Um=100V，电流的周期为0.04s，A.交流电的频率为f=1/T=25Hz，故A正确；B.交流电的电压有效值为U==100×0.707V=70.7V，故B错误；C.在2.0×10-2s时电压的瞬时值为零，线圈处于中性面位置，故C正确；D．交流电的角速度ω=2π/T=50πrad/s，所以交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(50πt)V，故D正确．故选ACD9、ABD【解题分析】

由图看出，两个单摆的周期相同，同一地点g相同，由单摆的周期公式得知，甲、乙两单摆的摆长L相等．故A正确．甲摆的振幅为10cm，乙摆的振幅为7cm，则甲摆的振幅比乙摆大．故B正确．尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长也相等，但由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小．故C错误．在t=0.5s时，乙摆具有最大负向位移，由可知，乙摆具有正向最大加速度．故D正确．点睛：本题只要掌握单摆的周期公式、加速度的特点等等，就能正确解答．由振动图象读出振幅、周期是基本功，要熟练掌握．10、BC【解题分析】放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度无关，选项A错误；α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，选项B正确；卢瑟福通过实验发现质子，其核反应方程为：，选项C正确；质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子所释放的核能ΔE=(2m1＋2m2－m3)c2，选项D错误；故选BC.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、偶然误差，x2，ABD，m1x2=m1x2+m2x1【解题分析】

（1）实验中的做法是为了减小实验的偶然误差；（2）由图可知，碰撞后B球的水平射程应为x2；

（1）水平槽上未放B球时，测量a球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前a球的速度，故A正确；A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞后A球的速度，故B正确；不需要测量A球或B球的直径，故C错误；测量A球和B球的质量（或两球质量之比），用来表示出球的质量，故D正确；不需要测量G点相对于水平槽面的高度，也不需要测量水平槽末端P点离O点的高度，选项EF错误．故选ABD．

（1）碰撞后两球都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，由动量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2，两边同时乘以时间t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，则m1x2=m1x2+m2x1，即实验需要验证的表达式为：m1x2=m1x2+m2x1．12、需要不需要1.