2024届江苏省江阴市石庄中学物理高二下期末经典试题含解析

2024届江苏省江阴市石庄中学物理高二下期末经典试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜的截面，且∠A=30°.在整个AC面上有一束垂直于它的平行光线射入，已知透明介质的折射率n>2，则（ ）A．可能有光线垂直于AB面射出B．一定有光线垂直于BC面射出C．一定有光线垂直于AC面射出D．从AB面和BC面射出的光线可能相交2、如图所示线圈匝数为n的小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动．矩形线圈电阻为r，矩形线圈通过两刷环接电阻R，理想电压表接在R两端．当线圈以角速度ω匀速转动，下列说法正确的是（）A．从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势表达式为B．线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为C．当线圈平面转到与磁场垂直时电压表示数为零D．线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为3、处于n＝4能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有A．3种 B．4种 C．5种 D．6种4、如图所示为氢原子的能级图，甲、乙、丙是氢原子由不同激发态向低能级发生的跃迁，甲、乙、丙跃迁辐射光子的频率分别为、、，则A． B． C． D．5、半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则()A．θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB．θ＝时，杆产生的电动势为BavC．θ＝0时，杆受的安培力大小为D．θ＝时，杆受的安培力大小为6、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图15图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω,电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了A．35.8W B．43.2W C．48.2W D．76.8W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、下列属于反冲运动的是()A．向后划水，船向前运动B．用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退C．用力向后蹬地，人向前运动D．水流过水轮机时，水轮机旋转方向与水流出方向相反8、如图甲所示，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上．物体B从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止．则在0~2t0时间内，下列说法正确的是A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大B．t0时刻，A、B的速度最大C．0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大D．2t0时刻，A、B离出发点最远9、关于原子核内部的信息，最早来自天然放射现象。比如钍核（90234Th）就具有放射性，它能放出一个βA．β衰变中的电子来自于原子核内的中子B．钍核衰变时电荷数和质量数都守恒C．若钍核的质量为m，则衰变过程中释放的能量为mc2D．衰变过程中，β粒子和镤核的动量变化量相同10、如图所示，电源与竖直导轨相连，金属棒与导轨接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为了使金属棒能够靠在导轨外面静止不动,需施加一与竖直导轨平行的磁场Bo,下列说法正确的是A．磁场的方向竖直向下B．金属棒受到的摩擦力与磁场B0有关C．若增大磁感应强度B0，金属棒可能会向上移动D．若减小磁感应强度B0，金属棒可能会向下移动三、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）在用单摆测量重力加速度的实验中：（1）用游标卡尺测量小钢球的直径，如图1所示，小球的直径为_____mm.（2）某同学的如下实验操作中正确的是_____．①把单摆从平衡位置拉开约5°释放②在摆球经过最低点时启动秒表计时③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期（3）下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据，利用数据，在如图2所示的坐标纸中描出l﹣T2图象_____.摆长l（m）0.40.50.60.81.01.2周期T2（s2）1.62.22.43.24.04.8（4）利用图象，求得重力加速度g＝_____m/s2（结果保留三位有效数字）．12．（12分）用如图1所示的实验装置验证ml、m1及地球组成的系统机械能守恒．m1从高处由静止开始下落，ml下面拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图1给出的是实验中获取的一条纸带：0是刚开始运动时打下的点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出）．已知ml=100g、m1=300g，取g=9.8m/s1．（结果保留三位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；（1）从0点到第5个计数点的过程中系统动能的增加量△EK=______J，系统重力势能的减少量△EP=______J；（3）通过（1）中的数据能够得出的结论是______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）（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。14．（16分）如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=，导轨的一端接有电动势E=3V、内阻r=0.5Ω的直流电源，导轨间的距离L=0.4m。在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω，导体棒恰好能静止。金属导轨电阻不计。（g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8）求：（1）ab受到的安培力大小和方向；（2）ab受到的摩擦力大小。15．（12分）绝热性能良好的气缸固定在水平桌面上，其内壁光滑，开口向左，气缸中封闭一定质量的理想气体，活塞通过水平轻绳跨过滑轮与重物相连，已知活塞的横截面积为，重物的质量，重力加速度，大气压强，滑轮摩擦不计，稳定时，活塞与气缸底部间的距离为，气缸内温度。（1）通过电热丝对气缸内气体加热，气体温度缓慢上升到时停止加热，求加热过程中活塞移动的距离；（2）停止加热后，在重物的下方加挂一个的重物，活塞又向左移动后重新达到平衡，求此时气缸内气体的温度。

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】本题考查的是光的折射问题，此介质发生全反射的临界角小于30度，一定没有光线垂直AB面射出，在BC面发生全反射的光线有垂直于AC面射出的，在AB面发生全反射的光线有光线垂直BC面射出，而从AB面和BC面射出的光线不可能会聚于一点，D错误，ABC均正确；2、B【解题分析】

A.交流发电机产生电动势的最大值Em＝nBSω，图示位置电动势最大，所以从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势为e＝nBSωcosωt，故A错误；C.电压表示数显示的是电压有效值，不为零，故C错误；D.线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为，故D错误；B.线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为，故B正确．3、D【解题分析】

现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率为n=C424、B【解题分析】由能级图可知；；，可知；；；，故选项B正确，ACD错误；故选B.点睛：此题关键是理解氢原子能级图以及波尔理论，知道跃迁时光子能量与能级差的关系，即Em-En=hv.5、A【解题分析】

AC.当=0时，根据法拉第电磁感应定律，则有：杆产生的电动势为：E=BLv=2Bav感应电流安培力大小故A符合题意，C不符合题意．BD.当时，根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a，所以杆产生的电动势为Bav，而电路中总电阻是杆受的安培力大小故BD不符合题意．6、B【解题分析】

电动机未启动时，U灯＝E－I1r＝（12.5－10×0.05）V＝12V，车灯功率P灯＝U灯I1＝120W；电动机启动时，U灯′＝E－I2r＝（12.5－58×0.05）V＝9.6V，设车灯阻值不变，由P＝，可得P′＝（）2×P灯＝（）2×120W＝76.8W，电功率的减少量ΔP＝P－P′＝（120－76.8）W＝43.2W，选项B正确．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】

反冲运动：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动．这个现象叫做反冲．【题目详解】反冲运动是物体在内力作用下分为两部分，其运动方向相反，A选项是浆与外部水的作用，C选项是人脚与外部地面的作用，都不属于反冲；B选项中子弹与枪身是系统中的两部分，D选项中水流过水轮机内部，是系统中的两部分，B、D正确．【题目点拨】对反冲运动的进一步理解（1）反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果．（2）反冲运动的过程中，如果合外力为零或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律来处理．（3）研究反冲运动的目的是找出反冲速度的规律．求反冲速度的关键是确定相互作用的物体系统和其中各物体对地的运动状态．8、BCD【解题分析】

AC、以整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析得知，0、2t0时刻整体所受的合力最大，加速度最大，再以A为研究对象，分析可知，A受到的静摩擦力最大．故A错误，C正确；B、整体在0-t0时间内，做加速运动，在t0-2t0时间内，向原方向做减速运动，则t0时刻，B速度最大．故B正确；D、0-2t0这段时间，整体做单向直线运动，位移逐渐增大，则2t0时刻，A、B位移最大．故D正确．9、AB【解题分析】

A.β衰变中的电子来自于原子核内的中子衰变成质子，而放出的电子，故A符合题意；B.根据核反应书写规律，则钍核衰变时，满足电荷数和质量数都守恒，故B符合题意；C.根据质能方程，可知，若衰变过程中，质量亏损为m，则释放的能量为mc2，而钍核的质量为m，因此释放的能量小于mc2，故C不符合题意；D.衰变过程中，根据动量守恒定律，则β粒子和镤核的动量变化量大小相同，故D不符合题意；10、AD【解题分析】

A.受力分析可知，安培力向里，根据左手定则，磁场方向竖直向下，故A正确。B.平衡时摩擦力等于重力，与磁场B0无关，故B错误。C.若增大磁感应强度B0，安培力变大，金属棒对导轨的压力变大，最大静摩擦力变大，金属棒仍会静止，故C错误。D.若减小磁感应强度B0，安培力变小，金属棒对导轨的压力变小，最大静摩擦力减小，则金属棒可能会向下移动，故D正确。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、22.6①②9.86【解题分析】

（1）[1]游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺上第6个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为6×0.1mm＝0.6mm，所以最终读数为：22mm+0.6mm＝22.6mm．（2）[2]①把单摆从平衡位置拉开约5°释放，角度小于5°，测量误差小，故①符合题意．②③当摆球经过平衡位置时开始计时，误差较小，测量周期时需测量多次全振动的时间，求出周期，不能测一次全振动的时间，这样误差较大，故②符合题意③不符合题意．（3）[3]如图所示（4）[4]根据单摆的周期公式得：，再根据l﹣T2图象的斜率为：即得：g≈9.86m/s212、（1）；（1），（3）在误差允许的范围内，系统机械能守恒【解题分析】(1)计数点5的瞬时速度(1)系统增加的动能;系统重力势能的减小量△Ep=(m1+m1)gh=0.1×9.8×(0.384+0.116)J=0.588J≈0.59J．由此可知，在误差允许的范围内，m1、m1组成的系统机械能守恒．【题目点拨】根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒.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）（2）（3）【解题分析】试题分析：（1）根据动能定理①解得：②（2）电子在磁场中做匀速圆周运动，设圆运动半径为R，在磁场中运动轨迹如图，由几何关系③根据牛顿第二定律：④解得：⑤（3）设电子在偏转电场PQ中的运动时间为t，PQ间的电压为u时恰好打在极板边缘OOx1x2x垂直电场方向：