2024届北京市石景山第九中学物理高二下期末联考试题含解析

2024届北京市石景山第九中学物理高二下期末联考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA、△VB，压强变化量为△PA、△pB，对液面压力的变化量为△FA、△FB，则（）A．水银柱向下移动了一段距离B．△pA＞△pBC．△VA＜△VBD．△FA=△FB2、如图所示，绝缘水平面上有两条平行光滑长直导轨，导轨左端接有电阻R，电阻为r的金属棒AB垂直跨放在导轨上且与导轨接触良好，其他电阻不计。两导轨间存在竖直向下的匀强磁场。给AB以水平向右的初速度列并开始计时，下面四幅反映AB的速度随时间变化规律的图象中，可能正确的是A． B．C． D．3、如图①②所示，在匀强磁场中，有两个通电线圈处于如图所示的位置，则A．从上往下俯视，①中的线圈顺时针转动B．从上往下俯视，①中的线圈逆时针转动C．从上往下俯视，②中的线圈顺时针转动D．从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动4、关于衰变，以下说法正确的是A．同种放射性元素衰变快慢是由原子所处化学状态和外部条件决定的B．(铀)衰变为(氡)要经过4次α衰变和2次β衰变C．β衰变的实质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流D．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个5、氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光．要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV6、下列说法正确的是（）A．结合能越大的原子核越稳定B．光电效应揭示了光具有波动性C．氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能减少，电势能减少，原子的总能量减少D．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变二、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、右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r2时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功8、如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法中不正确的是（）A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r1时，分子间的作用力为零D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功9、为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是（）A．若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面的电势高B．前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关C．污水中离子浓度越高，电压表的示数越大D．污水流量Q与电压U成正比，与ab无关10、关于振动和波的物理现象，下列说法正确是A．在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎，这属于共振现象B．正在鸣笛的救护车远离我们的过程中音调变低，这属于多普勒效应现象C．用手挡住电视的遥控器，遥控器仍然可以正常使用，这属于波的干涉现象D．医用超声波定位利用了超声波容易发生明显衍射的特点三、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）某同学利用光电传感器设计了测定重力加速度的实验，实验装置如图1所示，实验器材有铁架台、光电计时器、小钢球等．铁架台上端固定一个电磁铁，通电时，小钢球被吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由下落．（1）先将光电门固定在A处，光电计时器记录下小球经过光电门的时间，量出小球释放点距A的距离为h0，测出小球的直径d（d远小于h0）．则小球运动到光电门处的瞬时速度v=________，当地的重力加速度为g=________．用题中所给字母表示）（2）若某次实验时光电计时器记录下小钢球经过光电门的时间为，请你判断此时光电门距A处的距离________．（用（1）中所给字母表示）（3）由于直尺的长度限制，该同学改测光电门位置与其正上方固定点P（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间．移动光电门在竖直杆上的位置，进行多次实验．利用实验数据绘制出如图2所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知重力加速度g=________．12．（12分）如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈．（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路．（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清____的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）．闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于____端（选填“左”或“右”）．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）某水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V．通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．要求在输电线上损失的功率控制为5KW．请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你计算：（1）降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?（2）输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?（3）两个变压器的匝数比各应等于多少?14．（16分）一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500kW，路端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器能量损耗，求：(1)升压变压器的副线圈两端电压；(2)输电导线上的功率损失；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比；(4)用户得到的功率．15．（12分）（20分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用电偏和磁偏转技术实现的。如图甲所示，电子枪发射出的电子经小孔S1进入竖直放置的平行金属板M、N间，两板间所加电压为U0；经电场加速后，电子由小孔S2沿水平放置金属板P和Q的中心线射入，两板间距离和长度均为；距金属板P和Q右边缘处有一竖直放置的荧光屏；取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。已知电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。（1）求电子到达小孔S2时的速度大小v；（2）若金属板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子恰好经过P板的右边缘飞出，求磁场的磁感应强度大小B；（3）若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图乙所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线；每个电子在板P和Q间运动的时间极短，可以认为两板间的电压恒定；忽略电场变化产生的磁场。试求在一个周期（即2t0时间）内打到荧光屏单位长度亮线上的电子个数n。

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】

本题可采取假设法，假设气体的体积不变，根据等容变化判断出上下气体的压强变化量以及压力变化量，从而判断出水银柱的移动方向.关于体积的变化量关系，可抓住总体积不变去分析。【题目详解】AB．首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：，即：，对气体B：，即：，由题知：，，则得：，即水银柱向上移动，故A错误、B正确；C．由于气体的总体积不变，因此△VA=△VB，故C错误；D．因，且，△VA=△VB，所以有：△FA＞△FB，故D错误；【题目点拨】本题主要考查了理想气体的状态方程的应用，较为简单。2、D【解题分析】

金属棒切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律，电流方向由B指向A，利用左手定则得到安培力水平向左，大小为：设回路中电流为I，根据闭合电路欧姆定律，有：由法拉第电磁感应定律得到：设金属棒加速度为，利用牛顿第二定律，得到：联立以上方程可以得到：由分析可知，金属棒做加速度减小的减速运动，故D正确，ABC错误。3、D【解题分析】试题分析：根据图①所示，由左手定则可知，线圈各边所示安培力都在线圈所在平面内，线圈不会绕OO′轴转动，故A错误，B错误；根据图②所示，由左手定则可知，线圈左、右两边所受安培力分别垂直与纸面向外和向里，线圈会绕OO′轴转动，从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动．故C错误，D正确．故选D．考点：电磁感应；左手定则【名师点睛】本题考查了判断线圈是否会绕轴转动，应用左手定则判断出线圈所受安培力方向即可正确解题．4、B【解题分析】

A．原子核的半衰期与所处的化学状态和外部条件无关，由内部自身因素决定，故A错误．B．经过4次α衰变和2次β衰变后，则质量数减小4×4=16，而电荷数减小4×2-2=6，因此（铀）衰变为，故B正确．C．β衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误．D．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间，对个别的原子没有意义，故D错误．5、A【解题分析】

由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV的可见光．故．故本题选A．6、D【解题分析】

A．比结合能越大的原子核越稳定，故A错误；B．光电效应的规律只能用光子学说解释，揭示了光具有粒子性，故B错误；C．氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，释放出光子，总能量减小，库仑力做正功，电子的动能增大，电势能减小。故C错误；D．半衰期的大小与温度无关。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、BC【解题分析】

因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，从图中可得分子势能最小时，分子间的距离为r2，故当r等于r2时分子间作用力为零，故C正确；当r小于r1时，随着距离的减小，分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以表现为斥力，B正确；当r大于r1时，当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，故从当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功，大于r2时分子力为引力，故AD错误；【题目点拨】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为r=r2，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习8、ACD【解题分析】

A．由图可知r2=r0，因此当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，大于r2时分子力为引力，故A错误，符合题意；

B．由于r1＜r2=r0，故当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确，不符合题意；C．由于r2=r0，因此当r等于r2时，分子间的作用力为零，故C错误，符合题意。

D．当r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D错误，符合题意。故选ACD。9、BD【解题分析】

正负离子流动时，受到洛伦兹力，发生偏转，正离子偏转到哪一个表面，哪一个表面电势就高．两表面上有正负电荷，之间就存在电场，最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．【题目详解】正负离子流动时，根据左手定则，正离子受洛伦兹力向里，向后表面偏转，所以后表面上带正电荷，前表面上带负电荷，前表面电势比后表面低。故A错误，B正确。最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有q＝qvB，流量Q=vS=vbc，所以．与离子浓度无关。故C错误。由，知污水流量Q与电压成正比，与a、b无关。故D正确。故选BD。10、AB【解题分析】

A．根据共振的条件与共振的特点可知，当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，故用“狮子吼”将酒杯震碎是共振现象，故A正确；B．根据多普勒效应知，当接收者相对于波源越来越远时，接收者接受到的频率越来越低，故B正确；C．用手挡住电视的遥控器，遥控器仍可以正常使用，这属于波的衍射现象，故C错误；D．医用超声波定位是利用了超声波方向性强，能量易于集中的特征，故D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、4h0【解题分析】

（1）[1]小钢球运动到光电门处的瞬时速度近似等于平均速度，则：[2]根据：可得：（2）[3]由：则：（3）[4]设小球到达P点的速度为v0，则根据：且：联立解得：则：解得：【名师点睛】解答本题要知道极短时间内的平均速度可以代替瞬时速度，能根据自由落体运动的基本公式分析，难度不大，属于基础题．12、L1和L2右【解题分析】试题分析：（1）（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清L1和L2的绕制方向，这样才能知道产生的感应电流的磁场和原磁场的方向关系，从而总结产生的感应电流的规律；闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于右端，先从电路中电流最小开始．考点：研究电磁感性现象，总结产生感应电流的规律．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、（1）25A（2）（3）；【解题分析】

（1）用户得到的功率为；用户得到的电流就是降压变压器的输出电流I用=P用/U用="4.32×102"A输电线上流过的电流（2）输电线上损失的电压升压变压器的输出电压（3）升压变压器降压变压器14、(1)2500V(2)60kW(3)10:1(4)440kW【解题分析】（1）升压变压器的副线圈两端电压U2=U1=5×500V=2500V

（2）输电导线上的电流：输电导线上的功率损失：△P=I2R=2002×1.5=60000W

（3）输电线上的电压损耗：△U=IR=200×1.5=300V

降压变压器原线圈