辽宁省葫芦岛市2023-2024学年高二年级下册期末考试物理试卷（解析版）

葫芦岛市普通高中2023-2024学年下学期期末教学质量监测

高二物理

注意事项：

1、满分：100分。考试时间75分钟。

2、答卷前，考生务必将自己的姓名代码，准考证号，涂写在答题卡上。

3、每小题选出答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干

净后，再选涂其他答案标号。不能答在试卷上。

一、选择题（本题共10小题，共46分。第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第

8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选

的得0分）

1.单摆做简谐运动过程中，以下描述的物理量属于标量的是（）

A.周期B.回复力C.加速度D.动量

【答案】A

【解析】

【详解】周期只有大小，没有方向，属于标量；回复力、加速度和动量不仅有大小还有方向，均属于矢

量。

故选A„

2.下列属于夕衰变的核反应方程是（）

A.He+:nB,^4N+^He->^7O+；H

84Th+He

C.92U->902D.；；Al+：He.P+；1n

【答案】C

【解析】

【详解】A.:H+：HVHe+jn是轻核聚变，故A错误；

B.；4N+：Hef10+：H是原子核的人工转变，故B错误；

C.CUT■记Th+；He是a衰变,故C正确；

D.；；Al+：He♦：；P+J）n是原子核的人工转变，故D错误。

故选C。

3.如图甲所示，自行车后尾灯本身并不发光，但夜晚在灯光的照射下会显得特别明亮，研究发现尾灯内部

是由折射率较大的实心透明材料制成，结构如图乙所示，当光由实心材料右侧面垂直入射时，自行车尾灯

看起来特别明亮的原因是（）

甲

A.光的折射B.光的全反射C.光的干涉D.光的衍射

【答案】B

【解析】

【详解】光在自行车后尾灯内部发生了全反射，因此看起来特别明亮。

故选B。

4.如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态6和状态c、下列说法正确的是

B.从a至b,气体从外界吸热

从b至ljc,气体内能减小

D.从b至c,气体对外界做功

【答案】A

【解析】

【详解】AB.由图可知，从状态。到状态6,气体发生等压变化，体积减小，根据盖一吕萨克定律

沁

可知气体温度降低，则气体内能减小，因气体体积减小，故外界对气体做功，再根据热力学第一定律

AU=Q+W

可知气体向外界放热，故A正确、B错误；

CD.从状态b到状态c,气体发生等容变化，压强增大，根据查理定律

可知气体温度升高，内能增大，因气体体积不变，故气体对外界不做功，故CD错误。

故选A„

5.某同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器，在完成了光路图以后，以。点为圆心，0A为半径画圆，交

00'延长线于点，过A点和C点作垂直法线的直线，与法线的交点分别为B点和。点，如图所示。用刻

度尺测得A3、OB、CD、。。的长度分别为/、为、与、内，则玻璃砖的折射率（）

A."B.&C.五D.三

乃丹%2为

【答案】C

【解析】

【详解】根据折射率定律可得玻璃砖的折射率为

sinAOB

n=----------

sinCOD

其中

..ABx.「八八CD%,

sinAOB==—x,sinCOD=----=—

OAROCR

联立可得

n--石

x2

故选C。

6.图甲为一列简谐横波在某一时刻波形图，a、6两质点的横坐标分别为%=2m和％=6m,图乙为

质点6从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（）

A.质点a经过4s振动的路程为4m

B.该波沿无轴的负方向传播，波速为0.5m/s

C./=ls时，质点。的位移沿y轴正向

D./=ls时，质点a的加速度方向与速度方向相反

【答案】D

【解析】

【详解】A.由图乙可知，波的周期为8s,质点〃经过4s,即工，振动的路程为

2

5=-x4A=2A=1m

2

故A错误；

B.由图乙可知，波的周期为8s,该时刻b质点沿y轴正向振动，根据同侧法，该波沿x轴的负方向传播,

由图甲可知波长为8m,波速为

A8...

v=——=—m/s=lm/s

T8

故B错误；

CD.根据同侧法，该时刻a质点位于平衡位置，沿y轴负向振动，/=ls时，即（后，a质点处于平衡位置

向波谷的振动过程中，质点。的位移沿y轴负向，质点。的加速度方向沿y轴正向，则质点。的加速度方向

与速度方向相反，故C错误，D正确。

故选D。

7.某兴趣小组用频闪投影的方法研究自由落体运动，实验中把一高中物理书竖直放置，将一小钢球从与书

上边沿等高处静止释放，整个下落过程的频闪照片如图所示，已知物理书的长度为/,重力加速度为g,忽

略空气阻力，该频闪摄影的闪光频率为（）

【答案】C

【解析】

【详解】由图可知，小钢球下落过程经过5段间隔，则运动时间为

l=2gt

得该频闪摄影的闪光频率为

25g

21

故选C。

8.如图，甲分子固定在坐标原点。，乙分子位于，轴上。甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如

图所示。现把乙分子从弓处由静止释放，下列说法正确的是（）

A.乙分子在/时分子势能为0

B.乙分子从与到4过程中一直加速

C.乙分子从与到乙过程中，分子斥力始终增大

D.乙分子从弓到弓过程中，分子势能先减小后增大

【答案】BC

【解析】

【详解】A.乙分子在彳时分子力为0,分子势能不一定为0,故A错误；

BD.乙分子从与到弓过程中，乙分子所受分子力表现为分子引力，分子力做正功，分子势能一直减小，动

能一直增大，则乙分子从6到（过程中一直加速，故B正确，D错误；

C.乙分子从马到《过程中，分子间距一直减小，分子斥力始终增大，故C正确。

故选BC。

9.氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第3能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，

用这些光照射图乙中的光电管，有2种频率匕、匕（匕＞匕）的光可让光电管阴极K发生光电效应。调

节滑片P的位置，当电压表的示数某一值时，微安表示数恰好为零。下列说法中正确的是（）

n£/eV

00----------------------------------0

4二-0.85

3--------------1.51

2--------------3.40

1--------------13,6

甲

A.图乙电路中电源左侧为负极

B.图乙电路中电源左侧为正极

C.频率匕光是由第3能级跃迁到第2能级放出的

D.频率%的光是由第2能级跃迁到第1能级放出的

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.调节滑片P位置，当电压表的示数某一值时，微安表示数恰好为零；可知此时所加电压为

反向电压，则图乙电路中电源左侧为正极，右侧为负极，故A错误，B正确；

CD.由于题意可知，一群处于第3能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，有2种频率

的光可让光电管阴极K发生光电效应，则这2种频率的光分别是由第3能级跃迁到第1能级放出的、由第

2能级跃迁到第1能级放出的，由于匕〉匕，则频率匕的光是由第3能级跃迁到第1能级放出的，频率七

的光是由第2能级跃迁到第1能级放出的，故C错误，D正确。

故选BDo

10.如图所示，A、B两辆汽车从同一地点、同时出发，沿同一方向做直线运动，它们的速度平方（F）

随位移（x）的变化图像均为直线，下列判断正确的是（）

A.汽车A的初速度大小为24m/s,加速度大小为4m/s?

B.汽车B的初速度大小为0,加速度大小为Im/s?

C.汽车A、B经4s在x=4m处相遇

D.汽车A、B经2忘相遇，相遇时在X=6m处

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.由匀变速直线运动位移与速度关系式，可得

2

2ax=v-VQ

整理，有

2

v-2ax+VQ

结合图像中两汽车的图线，可得

2222

VQ=24m/s,VQ=0,2a=-~~—m/s,la=—―-m/s

ABA6B6

解得

22

%A=2#m/s,v0B=0,aA=-2m/s,aB=lm/s

汽车A的加速度大小为2m/s2,汽车B的加速度大小为Im/s2。故A错误；B正确;

CD.汽车A速度与时间关系式为

V=VOA+aAt

可得该车停止运动所需时间为

t-娓S

此时汽车B的位移为

12c/

=—aBt=3m<6m

即汽车A停在6m处时，汽车B还未追上A,则有二者在尤=6m处相遇，时间满足

=

x-ciBte

解得

t'—2/>s

故C错误；D正确。

故选BD

二、非选择题（本题共5小题，共54分）

11.根据自由落体运动的规律，可以利用打点计时器测量重力加速度，将打点计时器固定在铁架台上，使重

物带动纸带从静止开始自由下落。

（1）本实验中，不同学生在实验操作过程中出现如图所示四种情况，其中操作正确的是

耗

打点计

时器

（2）实验中，按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。图中的点为打点计时器在纸带上连续打的点,

在纸带上选取三个点A、B、C,测得A、2间的距离为巧，A、C间的距离为尤2,若打点计时器所用电源

的频率为人则打2点时重物的速度为,测得的重力加速度为o（用/、％和/表示）

①危②于（尤2-2%）

【答案】（1）B（2）

-4-4

【解析】

【小问1详解】

打点计时器应接交流电源，操作时应用手提住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器。

故选B。

【小问2详解】

[1]打8点时重物的速度为

B—4T—4

⑵根据

Ax=gT2

测得的重力加速度

%BC-“AB_于-2%）

（2T）24

12.智能手机中的“磁传感器”功能可实时记录手机附近磁场的变化，磁极越靠近手机，磁感应强度越

大，通过分析就可以得到物体位置随时间变化的规律。某兴趣小组用智能手机、磁化小球、支架、等实验

器材组装成如图甲所示的装置来测量重力加速度。

（1）按照如图甲所示，让小球做简谐运动，运行手机“磁传感器”功能，手机记录磁感应强度的变化。

记录实验中磁感应强度的变化情况如图乙所示，测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为3则

单摆周期T的测量值为。

（2）用刻度尺测得摆线长度/,用螺旋测微器测量摆球直径如图丙所示，摆球直径1=mm。则单

摆的摆长工=/+4。

2

（3）改变摆线长度，测量出不同摆长L及对应的周期7。做出72_乙图像如图丁所示，万取3.14。根据

图中数据可求得当地重力加速度g=m/s2«（结果保留三位有效数字）

【答案】（1）」一

N—1

（2）13.870（3）9.86

【解析】

【小问1详解】

小球每次经过最右端位置时，距离手机最近，手机“磁传感器”记录的磁感应强度最大，可知相邻两次磁

感应强度最大值之间的时间间隔为一个周期，则有

解得

【小问2详解】

摆球直径为

d=13.5mm+37x0.01mm=13.870mm

【小问3详解】

根据单摆周期公式

L

7=2万

整理得

L=4/L

g

图像的斜率为

k_4E.4.8-3.2j

g(80-40)x102

解得当地重力加速度

g="2mzs2x9.86m/s2

13.如图(a),竖直圆柱形汽缸导热性良好，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体，活塞质量为

m0,此时活塞静止，距缸底高度为X。在活塞上放置质量为叫(未知)的物块静止后，活塞距缸底高度

4

为如图(b)所示。不计活塞与汽缸间的摩擦，已知大气压强为。°,外界温度保持不变，重

力加速度为g，汽缸始终保持竖直。

(1)求图(a)中封闭气体的压强大小；

(2)求图(b)中物块质量机一

【答案】⑴⑵叫=建小

S4g

【解析】

【详解】(1)对活塞进行分析，根据平衡条件有

mog+p0S=P[S

解得

_mog+pQS

（2）活塞从位置”到位置TT，气体发生等温变化，根据玻意耳定律有

P[HS=p2H'S

对活塞与物块整体进行分析，根据力的平衡条件有

mQg++p0Sp.S

解得活塞质量

+A)S

叫=

14.光纤通信具有通信容量大、传输距离远等优点。如图所示，一条长直光导纤维的长度为4,一束单色

光从右端面中点以6的入射角射入时，恰好在纤芯与包层的分界面发生全反射，且临界角为C。已知光在

空气中的传播速度等于真空光速以包层的折射率未知，求:

（1）纤芯的折射率w；

（2）若从右端射入的光能够传送到左端（无损失），求光在光导纤维内传输的最长时间和最短时间。

_sinO-d_2sin3d

【答案】⑴⑵*

cosC-ccsin2c

【解析】

【详解】（1）为使射入的光在内芯与包层的界面恰好发生全反射，则有

sin。

n二-

sinr

又

r=90°-C

联立解得

sin。

n=

cosC

（2）光在内芯的传播速度为

c

v=—

n

当光射到芯层与包层分界面的入射角等于临界角。时，光在光导纤维内传输的时间最长，此时光传播的路

程为

d

s=---

sinC

则最长时间

t=d=nd=2sin^

maxvsi•nCcsinCcsi•nzcC

当光射向右端面的入射角为0。时，光在光导纤维内传输的时间最短，则有

dndsinO-d

♦min=-=—=------------

VccosC-c

15.如图1所示，小铁块位于长木板的最左端，小铁块的质量是5kg,长木板的质量是10kg。/=0时二者

以％=8m/s的初速度一起向右运动，f=0.5s时长木板与右侧的挡板（未画出）相碰（碰撞时间极短），

碰撞之前的运动过程中小铁块与长木板通过锁定装置锁定，碰撞前瞬间解除锁定，碰撞过程中没有能量损

失，长木板运动的部分V-/图像如图2所示，在运动过程中小铁块恰好没有从长木板上滑下。小铁块可视

为质点，重力加速度g取lOm/sz,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

（1）长木板与水平地面之间以及小铁块与长木板之间的动摩擦因数；

（2）长木板的长度；

（3）长木板与挡板碰撞后系统产生的内能。

【答案】（1）4=0.4,“2=04；⑵L=6.75m；（3）Q=270J

【解析】

【详解】（1）设长木板与小铁块的质量分别为加、根，长木板与水平地面之间的动摩擦因数为“，小铁块

与长木板之间的动摩擦因数为〃2，由V-/图像可得，0~0.5s时间内长木板与小铁块整体的加速度大小为

A%8-6

a.--L----m/s2=4m/s2

△40.5

长木板受滑动摩擦力

fl=Al^Nl

而

&i=(M+m)g

对整体由牛顿第二定律得

力=（M+根）%

解得

=0.4

0.5s时刻之后，长木板向左做匀减速直线运动，小铁块向右做匀减速直线运动。由V-/图像可得，0.5s之

后长木板的加速度大小为

AV—2—(—6)2/2

a,=-2-=------------m/s=8Qm/s