海南省海口市2023-2024学年高二年级下册期末考试物理试题（解析版）

海口市2023〜2024学年第二学期高二年级期末考试

物理试卷

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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.电磁波按波长由大到小排列正确的是（

A.无线电波、红外线、紫外线、7射线B./射线、红外线、紫外线、无线电波

C.红外线、无线电波、7射线、紫外线D.紫外线、无线电波、/射线、红外线

【答案】A

【解析】

【详解】电磁波按波长由大到小的顺序排列为:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射

线、7射线。

故选Ao

2.有关分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是（）

A.当分子间表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

B.随着科技的进步，我们可以通过降低海水温度释放出的大量热量，全部用来发电，而不产生其他影

响，从而解决能源危机

C.汽泡从恒温的水池底部缓慢上浮，在上浮的过程中汽泡体积增大、对外做功、放出热量

D.若把氢气和氧气看成理想气体，则体积、质量和温度均相同的氢气和氧气内能一定相等

【答案】A

【解析】

【详解】A.当分子间表现为引力时，分子距离增加时分子引力做负功，分子势能增加，即分子势能随分

子间距离的增大而增大，选项A正确；

B.根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功，而不引起其他变化。即使是

随着科技的进步，我们可以通过降低海水温度释放出的大量热量来发电，但不可能不产生其他影响，选

项B错误；

C.汽泡从恒温水池底部缓慢上浮，在上浮的过程中汽泡体积增大、对外做功、由于温度不变，内能不

变，则吸收热量，选项c错误；

D.若把氢气和氧气看成理想气体，则体积、质量和温度均相同的氢气和氧气分子平均动能相同，但是由

于两种气体中含分子个数不同，则内能不相等，选项D错误。

故选A„

3.如图所示，是远距离输电示意图，电路中升压变压器工和降压变压器都认为是理想变压器，中间输

电线路的总电阻为R,下列说法正确的是（）

用户

A.工输出电压等于T2输入电压

B.工输出功率等于输入功率

C.若用户接入的用电器增多，则R消耗的功率增大

D.若用户接入的用电器增多，则输出功率减小

【答案】C

【解析】

【详解】AB.由于输电过程中电阻R要产生热量，会损失功率，故工输出功率大于输入功率；【输

出电压大于输入电压，故AB错误；

C.由于输入电压不变，所以工变压器的输出变压不变，随着用户接入的用电器增多，导致用户端的等效

电阻变小，则电流变大，根据

可知R功率增大，故C正确；

D.用户接入电路的用电器越多，用电器消耗功率增大，即输出功率增大，故D错误。

故选Co

4.风力发电将成为我国实现“双碳”目标重要途径之一、如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风吹向

叶片驱动风轮机转动，风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈在水平匀强磁场中，以角速度。绕垂直

于磁场的水平转轴0。逆时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。已知N匝线圈产生的感应电

动势的最大值为线。则（）

甲乙

A.当线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为ABC。

B.当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零

E

C.穿过线圈的最大磁通量为——

（D

D.当线圈转到图乙所示位置时磁通量的变化率最大

【答案】D

【解析】

【详解】A.由右手定则可知，当线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为AOCB4,选项A错

误；

B.当线圈转到竖直位置时交流电瞬时值为零，而电流表的示数是交流电的有效值，则在该位置时电流表

的示数不为零，选项B错误；

C.根据

Em=NBa）S=N的,,m

可得穿过线圈的最大磁通量为

E

①=^2_

mNo）

选项C错误；

D.当线圈转到图乙所示位置时感应电动势最大，则磁通量的变化率最大，选项D正确。

故选D。

5.一列简谐横波沿左轴方向传播，图甲是/=0时刻波的图像，图乙为图甲中质点尸的振动图像，则下列

说法正确的是（）

八y/cm杖/cm

图甲图乙

A.该波沿％轴正方向传播

B.波传播的速度为3m/s

C.在f=0到/=0.6s内质点P运动的路程为25cm

D.质点P与质点。的运动方向总是相反

【答案】B

【解析】

【详解】A.由图乙可知，当/=0时质点尸向下振动，根据“同侧法”可得，波沿x轴负方向传播，A

错误；

B.由图像可知

Z=2.4m

T=0.8s

波传播的速度为

丸2.4」.，

v=—=----m/s=3m/s

T0.8

B正确；

C.在/=O到/=0.6s质点尸振动的时间为

3

AZ=0.6S=-T

4

在f=0到/=0.6s内质点尸运动的路程为

5=3A=15cm

C错误；

D.质点P与质点。两质点平衡位置间距不等于半波长的奇数倍，可知两质点的运动方向不总是相反

的，D错误；

故选B。

6.以下说法不正确的是（）

A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体表面张力在起作用

B.在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银呈球形，是由于表面张力的作用

C.细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后，其表面受到表面张力作用使得尖端变钝

D.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果

【答案】D

【解析】

【详解】A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体表面张力在起作用，故A正确；

B.在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银呈球形，是由于表面张力的作用，故B正确；

C.细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后，其表面受到表面张力作用使得尖端变钝，故C正确；

D.小木块能够浮于水面上是小木块受到的浮力与其重力平衡的结果，故D错误。

本题选错误的，故选D。

7.用注射器将一段空气（可视为理想气体）封闭，操作注射器实现气体按如图afbfc的变化。下列说

法正确的是（）

|P7m3

u77K

A.a仔b，所有分子热运动的动能都增大

B.afb-c,气体吸收的热量大于气体对外做的功

C.a—b-c,气体的压强先不变后减小

D.单位时间内与注射器单位面积碰撞的分子数c状态比。状态多

【答案】B

【解析】

【详解】A.a―方过程中，温度升高，分子的平均动能增大，但不是所有分子的动能都增大，故A错

、口

庆；

B.afbfc过程中，温度升高，则气体内能增大，气体体积变大，则气体对外界做正功，根据热力学

第一定律可得

AU=W+Q

由于

AC7>0

W<Q

可知

A

E=O0而

所以从〃=4能级电离后的动能为

11A

E=AE-E=--—

kk416~16

故选Co

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.一个第U核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为第U+jnfX+；；Sr+21n,则

下列叙述正确的是()

A.X原子核中含有86个中子

B.X原子核中含有141个核子

C.上述核反应过程中，裂变时释放能量，裂变后生成物的总核子数增加

D.上述核反应过程中，裂变时释放能量，出现质量亏损，但总质量数守恒

【答案】AD

【解析】

【详解】AB.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X原子核的质量数，即核子数为(235+1)-

(94+2)=140；电荷数为92-38=54；则含有中子140-54=86个，故A正确,B错误；

CD.上述核反应过程中，裂变时释放能量，出现质量亏损，裂变后生成物的总核子数不变，即反应的总

质量数守恒，故C错误，D正确。

故选AD。

10.核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。下列说法正确的是()

A.放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽

B.同种放射性元素，在化合物中的半衰期比在单质中长

C.改变压力、温度或浓度，不会改变放射性元素的半衰期

D.放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适

用

【答案】CD

【解析】

【详解】A.大量放射性元素经过两个完整的半衰期后，其衰变剩下的质量为原来的四分之一，故A错

误;

BC.半衰期是由原子核内部自身的因素决定的，跟原子所处的物理状态（如压力、温度、浓度）和化学状

态（如单质、化合物）无关，故B错误，C正确；

D.放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关，它是一个统计规律，只对大量的原子核才适

用，故D正确。

故选CD„

11.如图，两束单色光以相同的入射角从圆心。点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别为

。和6。已知入射角1=45°,。光束与玻璃砖间的夹角，=60°。下列说法正确的是（）

A.玻璃对。光折射率为夜

B.在相同介质中，。光的速度比6光的速度小

C.用同一装置对。光和。光分别进行单缝衍射实验，6光中央亮纹更宽

D.用同一装置对。光和b光分别进行双缝干涉实验，6光在光屏上得到条纹间距较小

【答案】AD

【解析】

【详解】A.根据折射定律可知，玻璃对。光折射率为

n----s-in-a-----si-n-4-5°--7r2-

sin（90°—夕）sin30°

故A正确；

C.由图可知，。光与b光的入射角相同，但6光偏折程度较大，故6光的折射率大于a光的折射率，b光

的频率大于a光的频率，b光的波长小于a光的波长，可知a光和6光分别通过同一个单缝，。光中央亮

纹更宽，故C错误；

B.根据

C

v=—

n

由于b光的折射率大于〃光的折射率，可知在相同介质中，〃光的速度比人光的速度大，故B错误;

D.根据

Ax=­A

d

由于6光的波长小于a光的波长，可知用同一装置对。光和6光分别进行双缝干涉实验，b光在光屏上得

到的条纹间距较小，故D正确。

故选ADo

12.A、B两种光子的能量之比为2：1,它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能

分别为EkA、EkB，则下列说法正确的是（）

A.A、B两种光子的频率之比为1:2B.A、B两种光子的动量之比为2:1

F-F

C.该金属的逸出功网=%-2%D.该金属的极限频率匕=3—胆

h

【答案】BC

【解析】

【详解】A.根据

E=hv

可得，A、B两种光子的频率之比为2：1,故A错误；

B.根据

hhvE

P=~=一=—

Acc

可知A、B两种光子的动量之比为2：1,故B正确；

CD.根据光电效应方程可知

%=hvA-W„

EkB=丸魄-叱）

解得该金属的逸出功

W0=EkA-2EkB

该金属的极限频率

V_ERA_2ERB

匕一"h-

故C正确，D错误。

故选BC。

13.如图所示，在光滑水平面上，有一质量为3kg的薄板和质量为机=1kg的物块。都以v=4m/s

的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，则（）

V-----

<----m

-------------------------v

M-->

/////////////////////////////////

A.当薄板的速度为2.4m/s时，物块做加速运动

B.当薄板的速度为2.4m/s时，物块做减速运动

C.当薄板的速度为3m/s时，物块做减速运动

D.当薄板的速度为3m/s时，物块做匀速运动

【答案】AC

【解析】

【详解】根据题意可知，开始薄板向右减速，物块向左减速，当物块速度减为零时，薄板的速度为％,

由动量守恒定律有

Mv0~mv0=Mvx

解得

8

Vj=-m/sh2.67m/s

之后，薄板继续向右减速，物块向右加速，当两者速度达到相同时，设共同速度为乙，由动量守恒定律有

Mvx=(河+7〃)%

解得

v2=2m/s

之后，两者相对静止，一起向右做匀速直线运动。综上所述可知，当薄板的速度为2.4m/s时，物块做加

速运动，当薄板的速度为3m/s时，物块做减速运动。

故选ACo

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。

14.在用油膜法估测分子大小的实验中。

(1)某同学操作步骤如下：

①用0.5mL的油酸配制了1000mL的油酸酒精溶液；

②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液的体积为1mL；

③在浅盘内盛适量的水，将琲子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；

④在浅盘上覆盖透明玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为148cm2。则可估算出油酸

分子的直径大小4=m。（结果保留一位有效数字）

（2）若已知纯油酸的密度为夕，摩尔质量为在测出油酸分子直径为d后，还可以继续估测出阿伏

加德罗常数NA=（用题中给出的物理量符号表示）。

【答案】（1）7X1（）T°

6M

71Pdi

【解析】

【小问1详解】

一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为

V=X—cm3=lxl0_5cm3=lxl0-11m3

100050

油酸分子的直径大小

,v1X10-117.,o

a=—=-----------7mH7x1in0m

S148x10^

【小问2详解】

一个油酸分子的体积为

一畤Y

一个油酸分子的质量为

npd3

机o=夕匕=

o

阿伏加德罗常数

zM6M

INVA=—二----,-3

m0Ttpd

15.某物理兴趣小组测量一段某材料制成的电阻丝段的电阻率。

(1)先用螺旋测微器测量电阻丝尺的直径d,示数如图甲所示，其直径d=mm；再用刻度尺测出

电阻丝尺的长度为L;

(2)用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“xlO”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用(选填"x『

或“X100”)挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示；

(3)为了准确测量电阻丝的电阻某同学设计了如图丙所示的电路；

①闭合S1,当S2接。时，电压表示数为电流表示数为，；当S2接。时，电压表示数为。2，电流表

示数为A，则待测电阻的阻值为4=(用题中的物理量符号表示)；

②根据电阻定律计算出该电阻丝的电阻率夕=(用R,、d、L表示)。

U.U7rd2R

【答案】0.0.200##0.199##0.201②.xl③.—1一-子7④.------

A124L

【解析】

【详解】(1)口］甲图中，螺旋上的20对应主尺的水平线，主尺上露出的示数是零，所以直径为

0.200mm；

(2)⑵用多用电表测电阻丝的阻值，当用“X10”挡时发现指针偏转角度过大，说明倍率过高，被测电

阻很小，应该换用小量程电阻挡，用“xl”挡；

(3)①［3］当S2接。时，电压表测的是&、RA和Ko的电压，电流表测的是&、RA和扁的电流，则有

当S2接》时，电压表测的是Ro和RA的电压，电流表测的是Ro和RA的电流，贝I

RO+RK=~L

12

联立两式可得

导体棒所受安培力

F=BIL

解得

2

口BI}V

F=-------

R

(2)下滑过程中，平均电动势

-__BLx

“AtAt

平均电流

y_E_BLx

~R~RAt

因此流过某截面的电量

-.BLx

q=I、M=-----

R

(3)当ab棒由静止沿导轨下滑的距离为x的过程中，根据能量守恒

12

mgxsinO=—mv+Q

因此产生的热量

.八1

Q=mgxsmd——mv2

is.如图所示，在平面直角坐标系龙。丁中，第一象限内存在匀强电场，电场方向沿y轴负方向，第二象限

内存在半径为A的圆形匀强磁场，方向垂直于双少平面向里，圆形边界与％轴相切于A点、与y轴相切于

M点，在第四象限某区域存在一个等边三角形区域的匀强磁场(图中未画出)，第二、四象限匀强磁场的

磁感应强度大小相等、方向相同。有一电荷量为4、质量为m的带正电的粒子从尸点(-R,2R)以初速度

%沿直径方向射入磁场，从M点进入电场，从左轴上的N点1卓氏0进入第四象限，粒子经等边三角

形区域的匀强磁场偏转后速度方向沿x轴负方向，不计粒子重力。求：

(1)匀强磁场的磁感应强度B和匀强电场的电场强度E的大小；

(2)粒子在第四象限磁场中运动的时间人

(3)等边三角形区域磁场的最小边长L。

py)

E

X_X.{

；•M

\XxBx//

、、/z

AON攵

【答案】⑴B=E=2；(2)t="⑶八吟

qR2qR3%