2024届河北省容城博奥学校高二物理第二学期期末统考试题含解析

2024届河北省容城博奥学校高二物理第二学期期末统考试题注意事项：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、将一小球竖直向上抛出，经时间t回到抛出点，此过程中上升的最大高度为h．在此过程中，小球运动的路程、位移和平均速度分别为（）A．路程2h、位移0、平均速度

B．路程2h、位移0、平均速度0C．路程0、位移2h、平均速度0

D．路程2h、位移h、平均速度2、关于电磁波，下列说法正确的是A．只要有周期性变化的电场，就可以形成电磁波B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过光缆传输3、关于传感器，下列说法正确的是()A．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的B．金属材料不可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电阻的变化来传递信号的D．以上说法都不正确4、关于弹力的产生说法，正确的是（）A．只要两物体相接触就一定产生弹力B．只要两物体相互吸引就一定产生弹力C．只要物体发生形变就一定有弹力产生D．只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用5、有一个单摆，原来的周期是2s。在下列情况下，对周期变化的判断错误的是（）A．重力加速度减为原来的1/4（其余条件不变），则周期变为原来的2倍B．摆球的质量减为原来的1/4（其余条件不变），则周期不变C．振幅减为原来的1/4（其余条件不变），则周期不变D．摆长减为原来的1/4（其余条件不变），则周期也减为原来的1/46、一个静止的铀核，放射一个α粒子而变为钍核，在匀强磁场中的径迹如图所示，则正确的说法()A．1是α，2是钍B．1是钍，2是αC．3是α，4是钍D．3是钍，4是α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、下列说法中正确的是()A．汤姆生发现了电子并提出原子的核式结构模型B．利用玻尔三个假设成功解释了氢原子的发光现象C．原子核衰变放出β粒子说明原子核中有电子存在D．放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的8、如图甲所示，两根足够长粗糙的平行金属导轨MN、PQ固定在同一绝缘水平面上，两导轨间距为d=1m，导轨电阻忽略不计，M、P端连接一阻值R=1.5Ω的电阻；现有一质量为m=0.4kg、阻值r=0.5Ω的金属棒ab垂直于导轨放在两导轨上，金属棒距R距离为L=4m，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于一竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，下列说法正确的是A．金属棒相对于导轨静止时，回路中产生的感应电动势为4VB．金属棒相对于导轨静止时，回路中产生的感应电流为2AC．金属棒经过2.0s开始运动D．在0~1.0s时间内通过R的电荷量q为2C9、如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（）A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B010、关于近代物理学的下列说法正确的是（）A．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小B．对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关C．卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核内部由核子构成D．核发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数不变，质量数不变三、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）“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示.让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，则：（1）两小球质量的关系应满足__________A．

m1=m2

B．

m1＞m2

C．

m1＜m2

D．没有限制（2）实验必须满足的条件是___________A．轨道末端的切线必须是水平的B．斜槽轨道必须光滑C．入射球m1每次必须从同一高度滚下D．入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度12．（12分）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）按实验的要求将图中所缺的导线用笔画线代替，请补画完整______________。（2）电键闭合后，下列说法中正确的是__________A只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，电流指针偏转的角度越大C如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了以下，那么合上电键后，A线圈插入B线圈中，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针向左偏一下（3）上述实验中，原线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计连接如图所示，当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转。则当条形磁铁迅速向上拔出时，图中灵敏电流计指针向_____________接线柱方向偏转（填：正、负）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）有一弹簧振子在水平方向上的BC之间做简谐运动，已知BC间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过周期振子到达正向最大位移处．(1)求振子的振幅和周期；(2)在图中作出该振子的位移－时间图象；(3)写出振子的振动表达式．14．（16分）如图所示，一边长为l的正方形线圈abcd绕对称轴OO＇在匀强磁场中转动，转速为n=120转/分，若已知边长l=20cm，匝数N=20，磁感应强度B=0.2T，线圈电阻为r=2Ω，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连．M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R=8Ω相连．在线圈转动过程中，求：（1）从图示位置开始计时的电动势瞬时值表达式；（2）从图所示位置转过90°过程中的平均电流；（3）电阻R的热功率．15．（12分）如图所示，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长为L，底面直径为D，其右端中心处开有一圆孔．质量为m的理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其质量、厚度均不计．开始时气体温度为300K，活塞与容器底部相距L.现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为p0.求温度为480K时气体的压强．

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】

由上抛特征可知，上升和下降的高度位移大小相等，位移表示位置变化，路程表示路径长度．平均速度为位移比时间，表示平均快慢程度，平均速度对应一段位移或时间．【题目详解】由题可知，球上升h又落回抛出点，则：球的路程为：s=h+h=2h；位移为0，平均速度等于位移比时间，则平均速度为零．故B正确，ACD错误；故选B．【题目点拨】明确位移和路程的含义以及他们的区别，明确平均速度与平均速率的区别，会计算平均速度和平均速率．2、C【解题分析】

A．周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，才能产生电磁波，A错误．B．电磁波在真空中的传播速度是定值，就是光速，与频率无关，B错误．C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直，C正确．D．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，D错误．3、A【解题分析】光敏电阻和热敏电阻都是由半导体做成的，A正确，金属材料也可以做成传感器，比如利用滑动变阻器做成位移传感器，B正确，传感器可以通过感知各种各样的变化传递信号，比如温度，光照，力的大小，电磁等等，CD错误，思路分析：本题考查了传感器的概念，传感器有各种各样的形式，都是将一些非电学量转化为电学量的过程，材料可以是其他金属也可以是半导体材料，试题点评：本题考查了传感器的概念，只有对传感器的认识理解了才能更好的应用，4、D【解题分析】

ABC.弹力的产生条件：接触和弹性形变缺一不可判定．A、C都只有弹力产生条件的一个方面，而B只说“相互吸引”，只能证明有力存在，不一定是弹力，故ABC不符合题意。D.只有发生弹性形变的物体才会对与它接触的物体产生弹力作用，故D符合题意。5、D【解题分析】根据单摆的周期公式T=2πLg，重力加速度减为原来的1/4（其余条件不变），则周期变为原来的2倍；周期与摆球的质量和摆的振幅无关；摆长减为原来的1/4，周期减为原来的1/2，故ABC正确，D错误；本题选择错误的，故选6、B【解题分析】一个静止的铀核发生α衰变后变为钍核，α粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动，根据动量守恒定律知，两粒子的动量大小相等，速度方向相反，都为正电，根据左手定则，为两个外切圆；根据r=mvqB，因两粒子的动量大小相等、磁感应强度B相同，则电量大的轨道半径小，知1是钍核的径迹，2是α粒子的径迹，B正确，ACD错误，选【题目点拨】衰变生成的新核与α粒子动量守恒，根据左手定则判断粒子的受力方向，从而判断出是内切圆还是外切圆．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】汤姆生发现了电子，提出了枣糕模型，A错误；利用玻尔三个假设成功解释了氢原子的发光现象，B正确；β衰变放出的电子来自组成原子核的中子转化为质子时放出的电子，C错误；放射性元素的半衰期是由核内部自身的因素决定的，D正确．8、ABD【解题分析】

A.回路中产生的感应电动势为，选项A正确；B.由闭合电路欧姆定律得感应电流为：，联立上式得：，选项B正确；C.由平衡条件得：，解得：B=1.0T，由图象知棒经过时间，选项C错误；D.在0~l.0s时间内通过R的电荷量，选项D正确。9、AC【解题分析】

外磁场、电流的磁场方向如图所示在b点B0＝B0－B1＋B2在a点B0＝B0－B1－B2由上述两式解得B1＝B0，B2＝B0。故AC正确，BD错误。故选AC。10、AB【解题分析】

A、由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时半径减小，电场力做正功，电势能减小；由库仑力提供向心力得：可知电子的动能增大，故A正确；B、金属的极限频率是由金属本身决定的，对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关，故B正确；C、当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小，只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，因此只有少数α粒子发生较大偏转，卢瑟福正是对这些现象的认真研究提出了原子核式结构模型，故C错误；D、根据β衰变的实质可知，在β衰变的过程中，原子核内的其中一个中子转化为一个质子和一个电子，所以新核的质量数不变，中子数减少一个，故D错误；故选AB．【题目点拨】根据玻尔理论分析氢原子中动能的变化以及氢原子电势能的变化；金属的极限频率是由金属本身决定的；汤姆逊在发现电子后提出了枣糕式原子模型，卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子核式结构模型；β衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少1个，质量数不变．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、BACD【解题分析】（1）在“验证碰撞中的动量守恒”实验中，为防止被碰球碰后反弹，入射球的质量必须（远）大于被碰球的质量，因此B正确，ACD错误．故选B．

（2）要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确；“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；要保证碰撞后都做平抛运动，两球要发生正碰，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心应在同一水平高度，两球心的连线应与轨道末端的切线平行，因此两球半径应该相同，故D正确．故选ACD．

点睛：利用平抛运动验证动量守恒定律的实验注意事项：（1）前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．（2）利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹．12、BC正【解题分析】

注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答；当穿过闭合回路磁通量发生变化，会产生感应电流，产生的感应电动势越大，感应电流越大，电流计的指针偏转角度越大；【题目详解】(1)将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示；(2)A、当将线圈A放在线圈B中，因磁通量不变，则不会引起电流计指针偏转，故A错误；B、线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，则穿过线圈的磁通量的变化率越大，感应电动势越大，则产生的感应电流越大，那么电流计指针偏转的角度越大，故B正确；C、在闭合电键时，电流增大，穿过线圈的磁通量的增大，根据楞次定律发现灵敏电流计的指针向右偏了一下；那么合上电键后，A线圈插入B线圈中，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量的减小，根据楞次定律可知灵敏电流计指针向左偏一下，故C正确；故