2024届天津市一中物理高二第二学期期末考试试题含解析

2024届天津市一中物理高二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、如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（）A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些；B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大；C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小；D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大．2、如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子()A．能跃迁到n＝2的激发态上去B．能跃迁到n＝3的激发态上去C．能跃迁到n＝4的激发态上去D．以上三种说法均不对3、如图所示，以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆周上的两点。带电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等。已知M点电势高于O点电势，且电势差为U，下列说法正确的是（）A．粒子带负电B．粒子由M点运动到N点，电势能先增大后减小C．粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点D．该匀强电场的电场强度大小为4、用同一光管研究a、b、c三种单色光产生的光电效应规律，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示．则这三种光（）A．a光的频率大于b的频率B．b光的频率大于c的频率C．a光的光强等于c光的光强D．a光打出的光电子的初动能小于b光打出的光电子的初动能5、在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是（）A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．X射线频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．X射线频率最大，可见光的频率最小6、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展．下列说法符合事实的是A．J．汤姆孙发现了电子，并提出了“原子的核式结构模型”B．卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子C．查德威克发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．普朗克提出的“光子说”成功解释了光电效应二、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、2019年3月10日，中国轮椅冰壶队首次夺得世锦赛冠军，如下图所示，两个大小相同、质量均为m的冰壶分别静止在水平冰面上的O、A点处。运动员在极短时间内给在O点甲冰壶水平冲量使其向右运动，当甲冰壶运动到A点时与乙冰壶发生弹性正碰，碰后乙冰壶运动到C点停下。已知OA=AB=BC=L，冰壶所受阻力大小恒为重力的k倍，重力加速度为g，则A．运动员对甲冰壶做的功为kmgLB．运动员对甲冰壶做的功为3kmgLC．运动员对甲冰壶施加的冲量为D．运动员对甲冰壶施加的冲量为8、水平面上质量为m＝10kg的物体受到的水平拉力F随位移x变化的规律如图所示，物体匀速运动一段时间后，拉力逐渐减小，当x＝7.5m时拉力减为零，物体也恰好停下．取g＝10m/s2，下列结论正确的是（）A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.12B．合外力对物体所做的功约为﹣40JC．物体匀速运动时的速度约为m/sD．物体运动的时间约为0.4s9、如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器。升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1:n2=1:10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r=2Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3:n4=10:1，若TA．T1的副线圈两端电压的最大值为B．T2的原线圈两端的电压为C．输电线上损失的电功率为100D．T1的原线圈输入的电功率为10、小华从家里开始以一定的速度沿平直小路去同学家送一本书，停留一会儿，又以相同的速率沿原路返回家里，如图所示的位移﹣时间图象、速度﹣时间图象中哪些可以描述小华的运动情况（）A．B．C．D．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）在做“测定玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，分别画出玻璃砖与空气的两个界面aa'和bb'．在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P1，然后在另一侧透过玻璃砖观察操作，用“+”表示大头针的位置．请回答：①此后正确的操作步骤是_______．（选填选项前的字母）A．插上大头针P3，使P3挡住P1的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P1的像C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P1的像②图中AO表示经过大头针P1和P1的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线．请将光路图画完整，并在图中标出光线在界面aa'发生折射现象的入射角1和折射角1．③该玻璃砖的折射率可表示为n=________．（用1和1表示）12．（12分）利用如图1所示的实验装置来验证由滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒．气垫导轨上安装有光电门,细线的一端与滑块连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码．(1)实验步骤如下：a.实验前需要调整导轨底座使之水平,检验方法是:接通气源,将滑块(未挂钩码)置于气垫导轨上，如果_____________________，则说明导轨是水平的．b.测出滑块的质量,钩码的质量,已知重力加速度为．c.用20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度,如图2所示,则其数值为_______．d.实验时挂上钩码,将滑块从图1所示初始位置由静止释放,从气垫导轨上直接读出滑块释放点到光电门之间的距离,由数字计时器读出遮光条通过光电门的遮光时间．e.改变滑块释放点到光电门之间的距离,重复实验．(2)为提高实验效果,对两个变量和利用图象来进行处理,如图3所示,得到一条过原点的直线．其纵坐标表示的是以下四个选项中的_________．A．B．C．D．(3)如果图3中的直线斜率近似为____________(用已知量符号表示),则在误差允许的范围内,滑块和钩码组成的系统机械能守恒．(4)下列对于本实验认识正确的是_____________．A．可以不测量滑块的质量B．安装遮光条时必须保证遮光条竖直C．释放滑块的同时打开气垫导轨的气源D．为提高实验的精确度,必须满足所挂钩码的质量远小于滑块的质量四、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，直圆筒气缸内部横截面积S=0.01m²，上端开口处有挡板，缸内总体积为Vo．一厚度不计质量m=20kg的活塞封住一定质量的理想气体，温度为时缸内气体体积为0.8Vo．大气压强为po=1.0×105Pa，不计活塞与气缸间的摩擦．g取10N/kg，求：(i)若在活塞上方缓慢添加沙子，保持缸内气体温度为To，当沙子的质量为40kg时，缸内气体的体积；(ii)若将缸内气体温度缓慢升高到2To，最后缸内气体的压强．14．（16分）如图所示,在xoy坐标系中,y>0的范围内存在着沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场(方向未画出)．现有一质量为m,电荷量大小为-q(重力不计)的带电粒子,以初速度v0(v0沿x轴正方向)从y轴上的a点出发,运动一段时间后,恰好从x轴上的d点第一次进入磁场,然后从O点第—次离开磁场．已知oa=L,od=2L,求（1）电场强度;（2）磁感应强度的大小和方向．15．（12分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，质量相等小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径R＝0.8m，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，求：(1)碰撞前的瞬间A的速度大小？(2)碰撞后的瞬间A和B整体的速度大小？(3)A和B整体在桌面上滑动的距离？

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、D【解题分析】

AC．选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大、气温升高，弹簧弹力仍等于重力，则弹簧长度不发生变化，活塞距地面的高度不变，故AC错误；B．选择气缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力PS，向上受到缸内气体向上的压力P1S，物体受三力平衡：G+PS=P1S，若外界大气压P增大，P1一定增大，根据理想气体的等温变化PV=C，当压强增大时，体积一定减小，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，故B错误；D．若气温升高，缸内气体做等压变化，由盖吕萨克定律：，可知，当温度升高时，气体体积增大，气缸上升，则气缸的上底面距地面的高度将增大，故D正确．2、D【解题分析】试题分析：玻尔的氢原子模型中，电子从低能级向高能级跃迁时，要吸收一定频率的光子，吸收的光子的能量恰好等于两个能级之差；显然，显然本题中从基态跃迁到任意激发态，需要吸收的能量都不等于10.5eV；故选D．考点：氢原子的能级公式和跃迁3、B【解题分析】

带电粒子只在电场力作用下运动，则电势能和动能之和守恒；粒子在M、N两点时速度大小相等，则动能相等，电势能也相等，则M、N两点电势相等；又知M点电势高于O点电势，结合对称性可知，场强方向沿斜向右下方向且与水平方向成45°方向，可知粒子带正电，且粒子由M点运动到N点，电势能先增大后减小，选项A错误，B正确；粒子在匀强电场中受恒力作用，不可能从M点沿圆弧运动到N点，选项C错误；该匀强电场的电场强度大小为，选项D错误.4、B【解题分析】a的遏制电压大于b，根据Ekm=eUc知，a光照射后产生的光电子最大初动能较小，a光子的频率较小，选项A错误；b的遏制电压大于c，根据Ekm=eUc知，b光照射后产生的光电子最大初动能较大，b光子的频率较大，选项B正确；a、c两光照射后遏止电压相同，知产生的光电子最大初动能相等，可知a、c两光的频率相等，光子能量相等，由于a光的饱和电流较大，则a光的强度较大，故C错误；a光子的频率比b光较小，则a光打出的光电子的最大初动能小于b光打出的光电子的最大初动能，并非a光打出的光电子的初动能都小于b光打出的光电子的初动能，选项D错误；故选B.点睛：解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程eU截=mvm2=hv-W0，同时知道饱和光电流的大小与光强有关．并能区别光电子的初动能和最大初动能的不同.5、B【解题分析】

红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的波长是从长到短，所以其频率是从低到大。则频率最大的是伦琴射线(X射线)，频率最小的红外线。A.红外线的频率最大，可见光的频率最小。故A错误；B.X射线频率最大，红外线的频率最小。故B正确；C.可见光的频率最大，红外线的频率最小。故C错误；D.X射线频率最大，可见光的频率最小。故D错误。6、B【解题分析】

A、J．汤姆孙发现了电子，并提出了“枣糕式原子模型”，卢瑟福提出了“原子的核式结构模型”，故A错误．B、卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子，故B正确；C、贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构；故C错误；D、普朗克提出了能量子假说，成功地解释了黑体辐射实验；爱因斯坦提出了光子说，解释了光电效应，故D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】

AB.当甲冰壶运动了距离L时与乙冰壶发生弹性正碰，根据动量守恒和能量守恒可知，两球速度发生交换，即甲冰壶碰后停止运动，乙冰壶以甲冰壶碰前的速度继续向前运动了2L距离停下，从效果上看，相当于乙冰壶不存在，甲冰壶直接向前运动了3L的距离停止运动，根据动能定理，运动员对甲冰壶做的功等于克服摩擦力做的功，即：，选项A错误，B正确；CD.施加的冲量，选项C错误、D正确。8、ABC【解题分析】

A.物体匀速运动时，有：F＝f＝μmg，由图知，F＝12N，解得动摩擦因数μ＝0.12，故A正确；B.根据W＝Fx可知，F﹣x图象与x轴所夹图形的面积大小即为F做的功，可求出0～2.5m内力F做的功为：W1＝Fx1＝12×2.5J＝30J，0﹣3m间图形共有5×6＝30个小格，所以可求出每小格面积△W＝1J；0～7.5m内F﹣x图象与x轴所夹的总面积约为：W2＝50×1J＝50J,则力F做的总功纸为：＝50J,所以合外力对物体做的功为：＝50﹣0.12×10×10×7.5＝﹣40J，故B正确；C.对全过程，由动能定理应有：,解得：物体匀速运动时的速度为：v0=m/s，故C正确；D.由F﹣x图象可知，物体匀速运动的时间为：s＝0.88s，所以物体运动的总时间不可能为0.4s，故D错误．9、AB【解题分析】

AB.由题可以知道U4=200V，根据n3n4=U3U4，可得到U3=2000C.输电线上损失的电功率为ΔP=2I32D.根据能量守恒定律可知T1的原线圈输入的电功率为P=ΔP+P4=10.0510、BC【解题分析】试题分析：在V—t图象中，开始以一定的速度运动，应是一条平行与时间轴的直线，停止时速度为零，返回时速度为负值，但大小仍恒定，因此B正确，A错误；在S—t图象中，位移先均匀增加，到达目的地时停止运动，位移大小不变，向回运动时，位移又均匀减小，因此C正确，D错误．考点：V—t图象，S—t图象三、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、①BD②略③【解题分析】①由于P3挡住P1、P1的像，P4挡住P3和P1、P1的像，故通过P1、P1的光线折射后通过P3、P4，作出光路图，如下图所示：故选BD.(1)根据折射定律，玻璃砖的折射率为.【题目点拨】本题关键明确“测定玻璃的折射率”的实验的实验原理，要能够画出光路图，根据折射率定义求解介质的折射率．12、滑块能静止在气垫导轨上的任意位置(或轻推滑块,滑块能做匀速直线运动)0.575DB【解题分析】

(1)a.考生需要对气垫导轨熟悉,接通气源,滑块与导轨间没有阻力,若导轨水平,可知滑块保持静止状态或匀速直线运动状态；c.游标卡尺读数等于主尺读数+游标对齐刻线值乘以精度，即．(2)当滑块前进s，钩码的重力势能减少了mgs，系统动能增加了，如果系统机械能守恒，则有，整理得，可知与滑块释放点到光电门之间的距离s成成比例，故纵坐标表示，故D正确，ABC错误。(3)由，的斜率，则在误差允许的范围内，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。(4)要判断斜率是否为，就要求测出滑块的质量M，故A错误；滑块水平运动,遮光条必须竖直，否则由求出的速度偏差较大，故B正确；应在打开气垫导轨的气源后释放滑块，故C错误；由于实验研究的是系统机