2023-2024学年海南省海口市高二（下）期末考试物理试卷+答案解析

2023-2024学年海南省海口市高二（下）期末考试物理试卷

一、单选题：本大题共8小题，共24分。

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、射线B.射线、红外线、紫外线、无线电波

C.红外线、无线电波、射线、紫外线D.紫外线、无线电波、射线、红外线

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

3.如图所示，是远距离输电示意图，电路中升压变压器和降压变压器/一都认为是理想变压器，中间输电

线路的总电阻为凡下列说法正确的是（）

A.八输出电压等于7/输入电压

B.\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，则匚输出功率减小

4.风力发电将成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一、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，以角速度一绕垂直于

磁场的水平转轴（）（〃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

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的最大值为/：。贝！1（）

A.当线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为48CD

B.当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零

C.穿过线圈的最大磁通量为

D.当线圈转到图乙所示位置时磁通量的变化率最大

5.一列简谐横波沿X轴方向传播，图甲是fL时刻波的图像，图乙为图甲中质点P的振动图像，则下列说

A.该波沿x轴正方向传播

B.波传播的速度为由n*

C.在，=I）到，J内质点尸运动的路程为25c〃z

D.质点尸与质点。的运动方向总是相反

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

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7.用注射器将一段空气可视为理想气体I封闭，操作注射器实现气体按如图〃一，,一「的变化。下列说法

正确的是（）

八勿n?

3%----------------刁。

/八

曦一^S——\b

----------'----►

U77K

A..,h,所有分子热运动的动能都增大

B..「，气体吸收的热量大于气体对外做的功

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a状态多

8.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铭原子的n.，能级

上的电子跃迁到,，1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给”二I能级上的电子，使之能脱离

原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子，已知铭原子的能级公式可简

化表示为/」，式中」1，2,-表示不同能级，/是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是（）

A.1.1B.l.lC,1.1"

HiKiHiHi

二、多选题：本大题共5小题，共20分。

9.一个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；f-，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

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

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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a

和山已知入射角“151。光束与玻璃砖间的夹角：仪『。下列说法正确的是（）

A.玻璃对。光折射率为、」

B.在相同介质中，。光的速度比b光的速度小

C.用同一装置对“光和6光分别进行单缝衍射实验，6光的中央亮纹更宽

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

12.8两种光子的能量之比为21,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/人/、/,则下列说法正确的是（）

A.「I、8两种光子的频率之比为11B.N、3两种光子的动量之比为2I

C.该金属的逸出功H”"D.该金属的极限频率〃

h

13.如图所示，在光滑水平面上，有一质量为V小，的薄板和质量为-Uq的物块。都以，“、的

初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，贝!1（）

V--

«--m

77777777777777777777777777777777/

A.当薄板的速度为2.1"，、时，物块做加速运动

B.当薄板的速度为」、时，物块做减速运动

C.当薄板的速度为3川、时，物块做减速运动

D.当薄板的速度为-时，物块做匀速运动

三、实验题：本大题共2小题，共12分。

14.在用油膜法估测分子大小的实验中。

h某同学操作步骤如下：

①用一「，"/的油酸配制了lOOOwZ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;

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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I则可估算出油酸分

子的直径大小/（结果保留一位有效数字I

［若已知纯油酸的密度为,，，摩尔质量为在测出油酸分子直径为"后，还可以继续估测出阿伏加德罗

常数I用题中给出的物理量符号表示I。

15.某物理兴趣小组测量一段某材料制成的电阻丝川，的电阻率。

甲乙丙

111先用螺旋测微器测量电阻丝"的直径力示数如图甲所示，其直径，/mm-,再用刻度尺测

出电阻丝"，的长度为九

，用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“•1“”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用I选填

“T”或“•HH）”।挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示；

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',当接。时，电压表示数为f,电流表示数为/；当3接6时，电压表示数为,，电流表示

数为则待测电阻的阻值为/L=।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八用"，、d、工表示）。

四、计算题：本大题共3小题，共44分。

16.如图甲为内壁光滑、导热性能良好的竖直放置的气缸，活塞密封一定质量的理想气体，某探究小组想要

通过实验测量活塞的质量，测得静止时活塞到气缸底部的距离为；八，接下来将气缸缓慢转动至水平，图乙，

今

稳定时测得活塞到气缸底部的距离为।,活塞的横截面积5=工<|.w「，大气压强八一1-•um，,

<1-Uh;/o求：

I图甲中气缸内的气体压强；

「、活塞的质量。

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图甲图乙

17.如图所示，足够长的。型光滑金属导轨平面与水平面的夹角为"，其中与尸。平行且间距为L,处

在方向垂直于导轨平面向上且磁感应强度为8的匀强磁场中，导轨电阻不计。金属棒仍与两导轨始终保持

垂直且接触良好，仍棒在ACV与尸0之间部分的电阻为凡油棒的质量为机，当成棒由静止开始沿导轨下

滑距离为x时，棒的速度大小为V。已知重力加速度为g,在这一过程中，求：

III当金属棒ab速度大小为v时，ab棒受到的安培力大小；

2।通过金属棒ab的电荷量；

l；h金属棒ab产生的焦耳热。

18.如图所示，在平面直角坐标系xoy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R的圆形匀强磁场，方向垂直于xoy平面向里，圆形边界与x轴相切于/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I图中未画出I,第二、四象限匀强磁场的磁感

应强度大小相等、方向相同。有一电荷量为小质量为的带正电的粒子从P点।以初速度「，，沿直

径方向射入磁场，从M点进入电场，从x轴上的N点进入第四象限，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：

11I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；

I，粒子在第四象限磁场中运动的时间;；

13）等边三角形区域磁场的最小边长心

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答案和解析

1.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查电磁波谱。依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线,

伦琴射线，、射线I伽马射线”

本题关键是明确无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线都是电磁波，同时要知道它们的

波长特点。

【解答】依照波长由大到小的顺序，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射

线，射线，伽马射线I,故N正确，B、C、。错误。

故选/。

2.【答案】A

【解析】4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N正确；

2.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、由于温度不变，内能不变,

则吸收热量，选项C错误；

。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。错误。

故选/。

3.【答案】C

【解析】•"L由于输电过程中电阻R要产生热量，会损失功率，故输出功率大于T.输入功率；输

出电压大于!输入电压，故N2错误；

C由于输入电压不变，所以/•,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；

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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。错误。

故选C。

4.【答案】D

【解析】/.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/OC24选项/错误；

员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2错误；

C根据

Em=NB3s=

可得穿过线圈的最大磁通量为

4%

“*=而

选项C错误；

。.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。正确。

故选。。

5.【答案】B

【解析】4由图乙可知，当，।时质点尸向下振动，根据“同侧法”可得，波沿x轴负方向传播，/错误;

8.由图像可知

A»2.4m

T=()-&»

波传播的速度为

X2.4._,

ro.8z/

B正确；

C在，0到-।l(-质点P振动的时间为

3„.

At=0.6»=-T

4

在，-n到，IIIr.内质点尸运动的路程为

a—3.4=

C错误；

D质点尸与质点。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；

故选瓦

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6.【答案】D

【解析】4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/正确；

A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8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。错误。

本题选错误的，故选

7.【答案】B

【解析】4”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/错误；

B...」.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

AU>0

<0

可知

Q>0

且气体吸收的热量大于气体对外做的功，故8正确；

C根据理想气体状态方程

*

得

..C

V=-T

P

可知图线上的点与原点连线斜率越小则压强越大，所以“,b--c气体的压强先增大后减小，故C错误；

D由图像可知.、c两状态压强相等，c状态温度高于。状态温度，温度高的分子平均动能大，根据压强微

观意义可知，c状态时，单位时间内与注射器单位面积碰撞的分子数比。状态时少，故。错误。

故选Bo

8.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查了能级跃迁。

根据玻尔的能级跃迁理论结合能级公式进行分析。

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【解答】

根据题意可以知道“1能级能量/I,“2能级能量上;，

从“2能级跃迁到“1能级释放的能量为.二/■.A!y,

处于”1能级的能量为/「L

16

电离需要能量为：/II>I

16

因此俄歇电子的动能;7i；1''I故错误，。正确。

416Hi

9.【答案】AD

【解析】」〃.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11“-”86个,故/正确，3错误;

CO.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，。正确。

故选ADo

10.【答案】CD

【解析】4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4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8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。正确。

故选CD。

11.【答案】AD

［解析】4根据折射定律可知，玻璃对a光折射率为

sinasin45°/-

n=-.--------=——-=v2

NHI(9(F—用sin30"

故N正确；

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

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

宽，故C错误；

8.根据

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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6光的速度大，故5错误;

D根据

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

的条纹间距较小，故。正确。

故选AD。

12.【答案】BC

【解析】4根据

可得，/、8两种光子的频率之比为L1，故/错误；

A根据

hhvE

P=I=T=7

可知N、8两种光子的动量之比为LI,故8正确；

.根据光电效应方程可知

EM=山-

EGB=hvtt-Ho

解得该金属的逸出功

H«=-2EkU

该金属的极限频率

EV*A,=---2-&---°-------

eh

故C正确，D错误。

故选BC。

13.【答案】AC

【解析】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

—mtb=

解得

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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，.，由动量守恒定律有

Mvy=(M+m)t*2

解得

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、时，物块做加

速运动，当薄板的速度为3n-时，物块做减速运动。

故选/C。

14.【答案】x1()

6.W

【解析】I一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为

油酸分子的直径大小

-1一个油酸分子的体积为

一个油酸分子的质量为

阿伏加德罗常数

15.【答案】0.200

xl

UlUi

~h~~h

4L

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【解析】।1甲图中，用螺旋测微器测量电阻丝"的直径〃—11.1Hrri>JiI,'I-II.'iHI;

「口用多用电表测电阻丝的阻值，当用“•IU”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“•1”挡；

13]①当、[接。时，电压表测的是"，、/L和".的电压，电流表测的是通过用、和儿的电流，则有

楂+K\+R,=

*1

当，•接6时，电压表测的是"，和"।的电压，电流表测的是通过"，和的电流，则"，-/八-1，联立

两式可得n'T-?；

②根据电阻定律/L='，，可得〃=f^。

16.【答案】1,对气缸内气体，气缸竖直放置时，设初态压强为“，初态体积

%=如

14

气缸水平放置时，末态压强为

内=N

末态体积

9

V，^—hS

210

气体做等温变化，由玻意耳定律

PlV\=也L

得

Pi=1.2xXVr'Pa

2对活塞，根据平衡条件得

P\S=mg+pS

解得

rn-0.储g

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

17.【答案】11）当成棒的速度大小为v时，导体棒切割磁感线产生的感应电动势

E-BLv

回路电流

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II

导体棒所受安培力

F=BIL

解得

22

p_BLv

R

」，下滑过程中，平均电动势

♦A/BLx

平均电流

j■一■BL工

一无一而

因此流过某截面的电量

〜BLx