青海省西宁第二十一中学2024届高二物理第二学期期末统考试题含解析

青海省西宁第二十一中学2024届高二物理第二学期期末统考试题考生须知：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、下列说法正确的是（）A．粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子构成B．平均结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．核力是短程力，其表现一定为吸引力D．质子、中子、粒子的质量分别为、、质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是：2、如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都均淘的玻璃管上端开口、下端(粗端)封闭，上端足够长，下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体.现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体的体积与热力学温度的关系最接近下图中的A．B．C．D．3、如图所示，使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘，则A．铜盘转动将变快 B．铜盘转动将变慢C．铜盘仍以原来的转速转动 D．因磁极方向未知，无法确定4、有关光的现象，下列说法正确的是（）A．光从水中到空气中折射时，频率不变而波长变长B．光在光导纤维中传播时，在纤维与空气的界面上发生全反射C．观看立体电影的眼镜利用光的干涉原理制成D．紫外线具有显著的荧光效应，波长比可见光更长5、一质点沿x轴运动，其位置x随时间t的变化规律为（各物理量均采用国际单位制单位）．下列关于该质点运动的说法正确的是（）A．该质点的加速度大小为5m/s2B．t＝3s时刻该质点速度为零C．0~3s内该质点的平均速度大小为10m/sD．质点处于x＝0时其速度大小为20m/s6、如图一个圆筒形容器内部盛有两种液体，它们的密度不同但又互不相溶，因而分成上下两层．有一铝制小球，从容器的上部液面由静止开始下落．不计液体对铝球的摩擦阻力，则铝球向下运动的速度随时间变化关系图线不可能的是（）A． B． C． 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、如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，P是平衡位置为x1=1m处的质点，Q是平衡位置为x2=4m处的质点，若质点Q相继出现两个波峰的时间间隔为t=4s，则下列说法正确的是A．该波的传播速度v=2m/sB．从图示时刻开始计时，若P点比Q先到达波峰，则波的传播方向沿x轴正向C．若波沿x轴负向传播，从图示时刻开始计时，至少再经过0.5s，P质点到达波峰D．若波沿x轴正向传播，从图示时刻开始计时，至少再经过3.5s，P质点到达波峰E.若波沿x轴负向传播，从图示时刻开始计时，至少再经过1.5s，Q质点到达波峰8、如图,一定质量的理想气体从状态开始,经历过程①、②、③、④,到达状态对此气体:下列说法错误的是（）A．过程②中气体对外界做正功B．状态的内能相筜C．过程④中气体从外界吸收了热量D．状态的压强比状态的压强小9、处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时，只发射波长为λl、λ2、λ3的三种单色光，且λ3＞λ2＞λ1，则照射光的波长为()A．λ1 B．λ2+λ3 C． D．10、悬浮列车是一种没有车轮的陆上无接触式有轨交通工具，时速可达它是利用常导或超导电磁铁与感应磁场之间产生的相互排斥力，使列车悬浮做无摩擦的运行，具有启动快、爬坡能力强等特点，有一种方案是在每节车厢底部安装强磁铁磁场方向向下，并在两条铁轨之间平放一系列线圈，下列说法中正确的是A．列车运动时，通过线圈磁的通量发生变化B．列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快C．列车运动时，线圈中不会产生感应电流D．线圈中感应电流的大小与列车速度无关三、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）为了测量某种材料制成的特种电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：A．电流表G，内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mAB．电流表A，内阻约为10Ω，量程为100mAC．螺旋测微器，刻度尺D．电阻箱Ro(0～9999Ω，0.5A)E.滑动变阻器R(5Ω，1A)F.电池组E(6V，0.05Ω)G.一个开关S和导线若干某同学进行了以下操作：(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×1"挡时发现指针偏转角度过小，说明电阻较_________(填“大”或“小”)，应换为“×10”挡，并重新进行_________，测量时指针位置如图甲所示.(2)把电流表G与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表，则电阻箱的阻值应调为R0=_________Ω.(3)请用改装好的电压表设计一个测量电阻Rx阻值的实验，根据提供的器材和实验需要，请将图乙中电路图补充完整_______________.(4)电阻率的计算：测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量的字母符号写出计算电阻率的表达式ρ=________(各量不允许代入数值).12．（12分）在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住．已知木箱的质量为30kg，人与车的质量为50kg．求：①推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小；②小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量．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）如图所示，长为50cm、内壁光滑的气缸固定在水平面上，气缸内用横截面积为100cm2的活塞封闭有压强为1.0×105Pa、温度为27℃的理想气体，开始时活塞位于距左侧缸底30cm处.现对封闭的理想气体加热，使活塞缓慢向右移动．（已知大气压强为1.0×105Pa）①试计算当温度升高到327℃时，缸内封闭气体的压强；②若在此过程中封闭气体共吸收了700J的热量，试计算气体增加的内能.14．（16分）如图所示,一个储油桶的底面直径与高均为.当桶内没有油时,从某点恰能看到桶底边缘的某点.当桶内油的深度等于桶高的一半时,仍沿方向看去,恰好看到桶底上的点,两点相距.光在真空中的速度为,求油的折射率和光在油中传播的速度.15．（12分）如图所示，上细下粗的玻璃圆管，上端开口且足够长，下端封闭，细管部分的横载面积S1=lcm²，粗管部分的横截面积S2=2cm²．用适量的水银在管内密封一定质量的理想气体，初始状态封闭气体的温度为=57℃，封闭气柱的长度L=22cm，细管和粗管中水银柱的高度均为=2cm．大气压强恒为p0=76cmHg．(绝对零度取–273℃)（1）求t=57℃时管内气体压强(单位用cmHg表示)；（2）对封闭气体缓慢加热，当租管中的水银刚好全部压入细管时管内气体压强(单位用cmHg表示)；（3）当粗管中的水银刚好全部压入细管时，气体的温度开高到为多少．

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】

α粒子散射实验的结果得出了原子的核式结构模型，故A错误。比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B正确。核力是短程力，不一定是吸引力，故C错误。质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m1．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，根据爱因斯坦质能方程知，释放的能量△E=△mc2=(2m1+2m2-m1)c2，故D错误。2、A【解题分析】

根据PVT=C得：V=CPT，则V-T图线的斜率为CP，在水银柱升入细管前，封闭气体先做等压变化，斜率不变，图线为直线；水银柱部分进入细管后，气体压强增大，斜率减小；当水银柱全部进入细管后，气体的压强又不变，V-3、B【解题分析】

（1)假设蹄形磁铁的上端为N极，下端为s极，铜盘顺时针转动．根据右手定则可以确定此时铜盘中的感应电流方向是从盘心指向边缘．（2）通电导体在磁场中要受到力的作用，根据感应电流的方向和磁场的方向，利用左手定则可以确定磁场对铜盘的作用力的方向是沿逆时针方向，与其受力方向与铜盘的转动方向相反，所以铜盘的转动速度将减小．无论怎样假设，铜盘的受力方向始终与转动方向相反．同时，转动过程中，机械能转化为电能，所以转得慢了．所以B正确，ACD错误．4、A【解题分析】

立体电影是利用了光的偏振原理；光在光导纤维中传播时，光的频率由光源决定，与介质无关；紫外线的波长比可见光短。【题目详解】A项：光从水中到空气中折射时，频率不变，波速变大，由v=λf可知，波长变长，故A正确；B项：光在光导纤维中传播时，在纤维内部的外界面上发生全反射，故B错误；C项：立体电影是利用了光的偏振原理，不是利用干涉原理，故C错误；D项：紫外线具有显著的荧光效应，波长比可见光更短，故D错误。【题目点拨】本题考查光的偏振、全反射、频率、波速公式等等基本知识，平时要加强基础知识学习，理解常见光现象的基本原理。5、D【解题分析】

A、将匀变速直线运动的位移时间公式为：与对比得：该质点的初速度：v1=11m/s，加速度a=-11m/s2，故A错误．B、t=3s时刻该质点速度为：v=v1+at=11m/s-11m/s2×3s=-21m/s，故B错误．C、将t=1代入得：x1=15m，将t=3s代入得：x2=1，所以1~3s内该质点的平均速度大小为：，故C错误．D、由上知：t=3s时质点的坐标是x=1．根据速度时间公式得：v=v1+at=11+（-11）×3=-21m/s，速度大小为21m/s，故D正确．故选D．6、B【解题分析】

试题分析:两种液体分成上下两层，密度小的在上，密度大的在下．钢球进入液体之后，受到浮力与重力作用，产生加速度，向下加速运动，其加速度的大小，可见液体的密度越大，加速度越小，即在上层液体中运动时加速度大，在下层液体中运动时加速度小．图线的斜率代表加速度，所以不可能只有B，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、ACD【解题分析】从图中可知，因为Q点相继出现两个波峰的时间为4s，，即，故波速，A正确；若波沿x轴正方向传播，根据走坡法可知此时P质点向下振动，到达波峰的时间大于，而Q质点正向上振动，到达波峰的时间为，故B错误；若波沿x轴负方向传播，则在图示时刻质点P正向上振动，若质点P到达波峰，则相当于后面的波峰传到了x=1m处，故经历时间，当n=0时所需时间最短，最短为0.5s，故C正确；若波沿x轴正方向运动，则在图示时刻质点P正向下振动，根据平移法可得经历时间，当n=0时所需时间最短，最短为3.5s，故D正确；若波沿x轴负方向传播，Q还需时间到达波峰，E错误．8、CD【解题分析】

过程②中，分子体积增大，故气体对外界做正功，故A正确；状态c、d的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，状态c、d的内能相等，故B正确；过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律知气体向外界放出了热量，故C错误；连接bO和dO，根据数学知识可知，状态d的值大于状态b的值，根据气态方程知状态d的压强比状态b的压强小，故D正确．故选CD.【题目点拨】过程①中气体作等容变化，根据体积变化判断气体对外界做功情况；过程④中气体作等容变化，根据温度的变化分析气体内能的变化，由热力学第一定律分析吸放热情况；一定质量的理想气体的内能只跟温度有关．根据气态方程分析状态d与b的压强关系．9、AD【解题分析】

能放出三种光，说明此时氢原子处在第3能级，从第三能级跃迁到基态时放出光子能量为或者能使处于基态氢原子跃迁的光子能量和第三能级与基态之间能级差相等，所以，或者解得：A.λ1与分析相符，故A项与题意相符；B.λ2+λ3与分析不相符，故B项与题意不相符；C.与分析不相符，故C项与题意不相符；D.与分析相符，故D项与题意相符．10、AB【解题分析】由磁悬浮列车的原理可以看出，列车运动引起线圈中磁通量发生变化，会引起线圈中产生感应电流，列车速度越快，磁通量变化越快，感应电流越大，AB正确，CD错误．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、大;欧姆调零;1880;;【解题分析】（1）欧姆表最大刻度线在左侧，用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×1”档时发现指针偏转角度过小，说明电阻较大，为准确测量电阻阻值，应换为“×10”档，并重新进行欧姆调零．

（2）将电流表G

与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表，而电流表G（内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mA）；所以改装后的电压表的内阻为：RV==2000Ω，由于电流表G的内阻Rg=120Ω，因此电阻箱的阻值应调为R0=2000-120=1880Ω；

（3）由于题意可知，两电流表，当电流表A使用外接法，能准确测出所测电阻的电流，同时又能算出所测电阻的电压；因所测电阻为70Ω，而滑动变阻器R（5Ω，1A），电源电压为6V，所以滑动变阻器使用分压式，则电路图如下图所示；

（4）由电阻定律可知，电阻，根据欧姆定律：，则电阻率：ρ=．点睛：（1）考查欧姆表读数，注意此刻度不均匀，尽量让指针在中央附近，同时乘以倍率；（2）确定滑动变阻器与电流表的接法是正确解题的关键，测量电阻的方法除了伏安法外，还有“安安法”（即两个电流表组合）、“伏伏法”（两个电压表组合）等．（3）掌握电阻定律，同时注意利用电流表与电阻的关系，求出电压的方法．12、（1）3m/s（2）37.5J【解题分析】试题分析：①人在推木箱的过程，由动量守恒定律可得：解得：人车一起向左运动的速度②小明在接木箱的过程，由动量守恒定律可得：解得：三者的共同速度损失的能量：考点：动量守恒定律，能量守恒定律四、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。13、①1.2×105Pa②500J【解题分析】

①设活塞横截面积为S