2024届天津市五校物理高二第二学期期末统考试题含解析

2024届天津市五校物理高二第二学期期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，两端开口的U型管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使两侧水银面高度差h曾大，应该()A．从左管滴入水银B．让气体升温C．从右管滴入水银D．增大大气压强2、导轨水平固定在竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨左端接有电阻R，导轨上垂直放置一根金属棒(与导轨接触良好)，导轨和金属棒电阻不计．现给金属棒施加一水平向右的恒定拉力，使金属棒沿导轨由静止开始向右加速运动，最终匀速运动．当恒定拉力的大小变为原来的k倍时，则金属棒最终匀速运动时的速度大小和拉力的功率分别变为原来的A．k倍，k倍 B．k2倍，k倍 C．k倍，k2倍 D．k2倍，k2倍3、如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据。伽利略可以得出的结论是A．物体具有惯性B．斜面倾角一定时，加速度与质量无关C．物体运动的距离与时间的平方成正比D．物体运动的加速度与重力加速度成正比4、根据玻尔理论，氢原子辐射一个光子后，则下列不正确的是（）A．电子绕核运动的半径变小B．氢原子的电势能减小C．核外电子的动能减小D．氢原子的能量减小5、太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于()A．光的干涉、色散和衍射现象B．光的干涉、衍射和色散现象C．光的衍射、色散和干涉现象D．光的衍射、干涉和色散现象6、如图所示。在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中，有个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直，在下列情况中，线框中能产生感应电流的是（）A．线框沿纸面向右运动B．线框垂直纸面向里运动C．线框绕过d点垂直于纸面的轴顺时针转动D．线框绕ab边转动二、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、在水平桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度之比h1∶h2∶h3＝3∶2∶1．若按先后依次静止释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则A．三者到达桌面时的速度之比是∶∶1B．三者分别释放后运动到桌面的平均速度之比是∶∶1C．b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D．b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差8、下列说法正确的是（）A．物体的内能是物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总和B．物体对外界做功，其内能可能增加C．液体分子的无规则运动称为布朗运动D．温度越高，布朗运动越显著9、在光电效应实验中，某同学按如图a方式连接电路，利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间电压UAK的关系曲线（甲光、乙光、丙光）如图b所示，则下列说法中正确的是A．甲、乙两光的光照强度相同B．丙光照射阴极时，极板的逸出功最大C．甲、乙、丙三光的频率关系为D．若把滑动变阻器的滑片P向右滑动，光电流不一定增大10、如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（）A．通过电阻R的电流方向为B．a、b两点间的电压为BLvC．a端电势比b端高D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热三、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）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实验都证明，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量（2）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应为_______．A．NB．mC．N/mD．（2）某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=_____________N/m（3）若橡皮条的原长为2．0cm，面积为2．0，则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是_________（只填数字，单位取（2）中正确单位，结果保留两位有效数字）12．（12分）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A．电源E(电动势3V，内阻约为1Ω)B．电流表A1(0～0.6A，内阻r1＝5Ω)C．电流表A2(0～0.6A，内阻r2≈1Ω)D．开关S，定值电阻R0＝5Ω(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值，请完成虚线框内电路图的设计______.(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向)，闭合开关S，记下电表读数，A1的读数为I1，A2的读数为I2，得Rx＝________.(用字母表示)(3)改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值.最后绘成的图象如图所示，除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是________________________.当F竖直向下时，可得Fx与所受压力F的数值关系是Rx＝________.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，质量为m的物块与水平面之间的动摩擦因数为μ，现用斜向下与水平方向夹角为θ的推力作用在物块上，使物块在水平面上匀速移动，求推力的大小．(重力加速度为g)14．（16分）如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A=30°．一条光线以45°的入射角从AC边上的D点射入棱镜，光线垂直BC射出．求：（1）求玻璃的折射率；（2）补全光线在棱镜中的光路图．15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系x轴的上方（，）区域范围内存在着匀强磁场，磁感应强度为B。在空间（，）处有一粒子源P，能向平面内各个方向发射质量为m、带电量为-q，速度为的带电粒子。（已知，答案涉及位置或长度的均用a表示），求：(1)x轴上能接收到粒子的区域长度L1；(2)x上能被不同角度射出的两个粒子打中的区域长度L2；(3)若在x轴的正半轴上铺设挡板，且粒子源P打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并反弹，每次反弹后速度方向相反，大小为原来的0.6倍，则求这些粒子出磁场时的纵坐标y及粒子在磁场中运动的时间。

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】以右侧管中封闭气体做为研究对象，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h右，要使两侧水银面高度差h增大，封闭气体的压强P=P0+h变大；A、从左侧管口滴入水银，h右不变，封闭气体压强P=P0+h右不变，两侧水银面高度差h不变，故A错误；B、使气体升温，h右不变，封闭气体压强P=P0+h右不变，两侧水银面高度差h不变，故B错误；C、从右侧管口滴入水银，h右变大，封闭气体压强P=P0+h右变大，由P=P0+h可知，两侧水银高度差h增大，故C正确；D、增大大气压强，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h右，h=h右，不变，故D错误；故选C。【题目点拨】封闭气体的压强等于大气压与左侧水银柱h产生的压强之和，使两侧水银面高度差变大，则封闭气体压强变大，分析各选项能否使封闭气体压强变大是正确解题的关键．2、C【解题分析】当导体棒匀速运动时，有：F=BIL=，解得匀速运动的速度为：v=，当拉力变为原来的k倍，则速度变为原来的k倍，拉力的功率为：P=Fv=，当拉力变为原来的k倍，则功率变为原来的k2倍，故C正确，ABD错误．故选C．3、C【解题分析】伽利略通过斜面实验得出：如果物体的初速度为0，而且速度的变化是均匀的，即则它通过的位移就与所用时间的二次方成正比,即。由题中所给的数据可以分析出物体运动的距离与时间的平方成正比，所以C选项正确。【考点定位】本题主要匀变速直线运动位移与时间的关系，意在考查考生对实验数据的分析能力。4、C【解题分析】氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，能级减少，即半径减小，库仑力做正功，电势能减小，故ABD正确；根据ke2r2=m5、A【解题分析】太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，这是薄膜干涉；瀑布在阳光下呈现的彩虹，这是色散；过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，这是单缝衍射．6、D【解题分析】

A．由于磁场为匀强磁场，线框沿纸面向右运动时，其磁通量不变，因此不会产生感应电流，故A错误；

B．由于磁场为匀强磁场，线圈垂直于纸面向里运动时，其磁通量不变，因此不会产生感应电流，故B错误；

C．线框绕过d点与纸面垂直的轴沿纸面顺时针转时，磁通量为Φ=BS，保持不变，不会产生感应电流，故C错误；

D．当线框绕ab边转动时，磁通量将发生变化，如转过90°时磁通量为零，因此有感应电流产生，故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、ABC【解题分析】下落过程中，机械能守恒，故，解得，所以三者到达桌面时的速度之比是，A正确；三者都做匀变速直线运动，初速度为零，所以，故平均速度之比为，B正确；根据可得ab运动时间为，bc运动的时间之差为，所以，故C正确D错误．8、ABD【解题分析】

A.物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能；故A正确.B.根据热力学第一定律，物体对外界做功，但物体和外界热交换不明确，所以其内能可能增加；故B正确.C.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，并非是液体分子的无规则运动称为布朗运动；故C错误.D.颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；故D正确.9、CD【解题分析】

A.甲、乙两光对应的遏止电压相同，两光的频率相同，频率相同的情况下，饱和光电流大的光照强度大，则甲光的光照强度大，故A项不符合题意；B.极板的逸出功是极板金属的属性，不变，故B项不符合题意；C.甲、乙两光对应的遏止电压相同，小于丙光的遏止电压，根据入射光的频率越高，对应的截止电压Uc越大，所以甲光、乙光的频率相等，小于丙光的频率，故C项符合题意；D.图中光电管加的是正向电压，如果已经达到饱和光电流，把滑动变阻器的滑片P向右滑动，正向电压增大，光电流不增大，故D项符合题意．10、AC【解题分析】

A．由右手定则可知通过金属导线的电流由b到a，即通过电阻R的电流方向为M→R→P，A正确；B．金属导线产生的电动势为E=BLv，而a、b两点间的电压为等效电路路端电压，由闭合电路欧姆定律可知，a、b两点间电压为B错误；C．金属导线可等效为电源，在电源内部，电流从低电势流向高电势，所以a端电势高于b端电势，C正确；D．根据能量守恒定律可知，外力做功等于电阻R和金属导线产生的焦耳热之和，D错误。故选AC。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、D【解题分析】

（2）由题意知Y=，故Y的单位是，故选D（2）橡皮筋的劲度系数是F-x图象的斜率，由图象得k=（3）根据杨氏模量公式知Y==12、压力方向改变，其阻值不变【解题分析】

（1）由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻，知道电流表的阻值，所以用电流表作为电压表使用，电流表连在干路上，即可求出电阻的阻值，电路图的设计：（2）根据串并联和欧姆定律得：，得到：．（3）从图象上可以看出压力方向改变，其阻值不变，其电阻与压力关系为一次函数，由图象可得：．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、【解题分析】

对物块受力分析如图所示，将物块受到的力沿水平和竖直方向分解，根据平衡条件有，水平方向：Fcosθ＝Ff①竖直方向：FN＝mg＋Fsinθ②Ff＝μFN③由①②③得F＝14、（1）（2）【解题分析】（1）（2）由题意可作出光由AC面射入，从BC面射出的传播路线如图所示．由几何关系可知，光线进入AC面的折射角为r=30°，AB面的入射角为i′=60°