贵州省黔东南苗族侗族自治州2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1黔东南州2023—2024学年度第二学期期末教学质量检测高二物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。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7小题，每小题4分，共28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。1.两个完全相同的透明的玻璃杯中，一杯盛有热水、另一杯盛有等质量的冰水。现向两个玻璃杯中各滴入一滴相同的墨滴，发现玻璃杯中热水比冰水会更快全部变成黑色。造成这一现象的主要原因是（）A.水分子间有间距B.墨滴中的碳粒比水分子重C.温度越高水分子热运动越剧烈，墨滴中碳粒的无规则运动也越剧烈D.温度越高分子间的作用力越大【答案】C【解析】温度越高，则分子做无规则运动的速率越大，玻璃杯中热水比冰水会更快全部变成黑色，这是因为热水分子热运动越剧烈，墨滴中碳粒受到液体分子的撞击做无规则运动也越剧烈。故选C。2.我国古代有一种古琴调弦技术，该技术是将一小纸人放在需要校准音准的弦上，然后拨动另一个音调准确的古琴上对应的琴弦，小纸人跳动越明显代表音调越准确。如图所示，某匠人正在校准频率为352Hz的“角”音，下列说法正确的是（）A.该调弦技术主要利用多普勒效应B.该调弦技术主要利用共振原理C.拨动其他音调的两根琴弦，可能会出现小纸人都明显跳动的情况D.敲击352Hz的音叉，可能会出现小纸人明显跳动，而音调准确的古琴纹丝不动的情况【答案】B【解析】AB．该调弦技术主要利用共振原理，选项B正确，A错误；C．当驱动力频率等于物体固有频率时，会发生共振现象，拨动其他音调的两根琴弦，不可能同时发生共振（小纸人明显跳动），选项C错误；D．敲击352Hz的音叉，则两古琴均会发生共振，选项D错误。故选B。3.氢气球是很多小孩喜欢的玩具，将一个氢气球释放，它会在空中持续上升，环境温度会降低，气球的体积变大。若氢气球不漏气，将气球内的氢气视为理想气体，下列说法正确的是（）A.气体分子平均间距减小B.气体的压强可能不变C.外界将对氢气球内的气体做正功D.气体放出的热量小于内能的减少量【答案】D【解析】A．气球的体积变大，气体的分子数不变，气体分子平均间距增大，故A错误；B．气球在上升的过程中，环境温度会降低，气球的体积变大，由理想气体方程可知，气体的压强减小，故B错误；C．气球的体积变大，外界对气体做负功，故C错误；D．因气体的温度降低，故气体的内能减小，由于外界对气体做负功，气体同时放出热量，结合热力学第一定律可知，气体放出的热量小于内能的减少量，故D正确。故选D。4.如图所示，LC振荡电路导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电，则下列说法正确的是（）A.电容器正在放电B.线圈L中的磁场能正在减小C.电容器两极板间的电压正在减小D.线圈L中电流产生磁场的磁感应强度正在增强【答案】B【解析】AB.根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，电容器两极板间电压正在增大，磁场能转化为电场能，故A错误，B正确；C．振荡电路正在充电，电容器的带电量在增大，电容器两极板间的电压正在增大，故C错误；D．充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，故D错误。故选B。5.氢原子部分能级示意图如图所示，大量的氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列说法正确的是（）A.氢原子由n=4能级跃迁到n=1能级时，发出光子的频率最小B.氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时，发出的光的波长最短C.氢原子从高能级向低能级跃迁时，电子的动能增大，电势能减小D.这些氢原子向低能级跃迁时，能辐射3种不同频率的光子【答案】C【解析】AB．氢原子从高能级跃到低能级，能级差越大，发出光子的频率越高，由题图知第4能级与第1能级能级差最大，故氢原子由能级跃迁到能级时，发出光子的频率最大，波长最短，故AB错误；C．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放能量，总能量减少，轨道半径变小，原子核对电子做正功，电子的动能增加，电势能减小，故C正确；D．这些氢原子向低能级跃迁时，能辐射种不同频率的光子，故D错误。故选C。6.如图所示，足够长的导体棒固定在相互平行且间距的金属导轨上，导体棒与水平导轨的夹角为，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中。已知该回路中的电源电动势，回路中的总电阻，导体棒与导轨接触良好，取，，则导体棒所受的安培力大小为（）A.0.9N B.1.125N C.1.5N D.2.25N【答案】C【解析】根据闭合电路欧姆定律可得则导体棒所受的安培力大小为7.“环天顶弧”外形似“天空的微笑”，实际上它不是彩虹，而是日晕，是由薄而均匀的卷云里面大量扁平的六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。简化光路如图所示，当太阳光从冰晶的上底面进入时，经折射恰好在侧面发生全反射，已知此时太阳光的入射角α的正弦值．则冰晶的折射率为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】设光线在上表面的折射角为β根据光的折射定律有根据光的折射率和临界角的关系有根据几何关系可知解得故选C。三、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.我国首艘熔盐堆核动力集装箱船的设计方案中涉及的核反应中的一个环节是（钍）衰变为（镤），关于此衰变，下列说法正确的是（）A.衰变方程为B.的比结合能比的大C.衰变放出的电子来自原子的核外电子D.（钍）的半衰期与外界压强、温度等无关【答案】AD【解析】A．该衰变方程为故A正确；B．衰变产物比衰变物更加稳定，所以衰变产生的核的比结合能大于核的比结合能，故B错误；C．衰变产生的电子是核内的中子转变成一个质子和一个电子，质子留在核内，电子释放出来，故C错误；D．（钍）的半衰期与外界压强、温度等无关，故D正确。故选AD。9.渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（）A.该波的波速为1.5m/sB.该波沿x轴正方向传播C.若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的回声频率大于105HzD.若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的回声频率小于105Hz【答案】BC【解析】A．根据题图可知，该波的波长为周期为则该波的波速为故A错误；CD．鱼群反射超声波的频率若鱼群向着渔船方向游过来，根据多普勒效应，接收器接收到的回声频率应大于105Hz，故C正确，D错误。故选BC。10.如图所示，间距为1m的两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一绝缘水平面内，左端通过导线连接一个阻值为的定值电阻R，整个导轨处在方向竖直向下、磁感应强度大小为0.8T的匀强磁场中，匀质金属杆垂直导轨放置，在杆的中点施加一个方向垂直杆、大小为2N的水平拉力F，一段时间后杆匀速运动，杆与导轨始终接触良好，杆接入回路的电阻为，导轨的电阻不计，下列说法正确的是（）A.杆匀速运动时，流过杆的电流方向为由D到CB.杆匀速运动时，流过定值电阻R电流为2.5AC.杆匀速运动时，杆两端的电压为4.0VD.杆匀速运动时的速度大小为4m/s【答案】B【解析】A．根据右手定则可判断出，流过杆的电流方向为由C到D，故A错误；BC．杆匀速运动时，有解得杆两端的电压为故B正确，C错误；D.杆产生的电动势为根据可得故D错误。三、非选择题：共57分。11.某学校高二（9）班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。（1）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是______。A.增大涡流，提高变压器的效率B.减小涡流，提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量（2）一位同学实验时，发现两个线圈的导线粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”，测得副线圈的电压为3.2V。下列分析正确的是______。A.原线圈导线比副线圈导线粗B.学生电源实际输出电压大于标注的“6V”C.原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应大于800D.副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400【答案】（1）B（2）B【解析】（1）变压器铁芯是用相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，是为了减小涡流，提高变压器的效率。B正确，AC错误。故选B。（2）A．电流与匝数成反比，原线圈为800匝，副线圈为400匝，副线圈匝数少，则电流大，则副线圈导线比原线圈导线粗，A错误；B．根据解得学生电源实际输出电压6.4V大于标注的6V，B正确；C．根据解得原线圈实际匝数750匝小于800匝，C错误；D．根据解得副线圈实际匝数427匝大于400匝，D错误。故选B。12.邹同学利用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示，单色光在双缝与毛玻璃之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。（1）在实验当中，该同学观察到的图像如图乙所示，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，为了使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，下列操作中可行的有________。A.仅适当调节拨杆方向 B.仅将遮光筒旋转一个适当角度C.仅将测量头旋转一个适当角度 D.仅将双缝旋转一个适当角度（2）若该同学观察到的图像如图乙所示，在未进行调整的情况下继续实验，则会导致测得的光的波长________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（3）该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图丙所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准位置，手轮的示数如图丁所示，此时手轮的读数为________。（4）已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，分划板中心刻线对准位置时手轮的示数记作，继续转动手轮，分划板中心刻线对准位置时手轮的示数记作，则所测单色光的波长________（用题中物理量符号表示）。【答案】（1）C（2）偏大（3）15.078##15.076##15.079##15.077（4）【解析】（1）因为有清晰的干涉图样，所以不用调节拨杆方向，也不用调节双缝的角度，题中问题是分划板中心线与干涉条纹不平行，所以应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，所以其他不动，将测量头旋转一个适当角度，或者其他不动，将遮光筒转一个适当角度。故选BC。（2）若该同学观察到的图像如图乙所示，在未进行调整的情况下继续实验，测得的条纹间距偏大，由公式可知若其他操作无误，上述情形下测得的波长偏大。（3）手轮的读数为（4）根据公式其中解得13.如图所示，导热性能良好的汽缸内壁顶部有一固定卡环，卡环与汽缸底部的高度差为20cm，一质量为4kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，汽缸内壁光滑，活塞与汽缸内壁气密性良好，当环境温度为280K时，卡环对活塞的压力刚好为零，活塞的横截面积为，不计活塞的厚度，取重力加速度大小，大气压强恒为。（1）当环境温度为300K时，求卡环对活塞的压力大小；（2）当环境温度为280K时，在活塞上放一个质量为2kg的重物（体积很小、可忽略），当活塞重新稳定时，求活塞离缸底的距离h。【答案】（1）FN=10N；（【解析】（1）当环境温度为280K时，缸内气体的压强设环境温度为300K时缸内气体的压强为，根据等容变化规律有对活塞受力分析，根据受力平衡有解得F（2）在活塞上加上重物后，最后稳定时，缸内气体压强被封闭气体发生等温变化，则根据等温变化规律有解得14.如图所示，在竖直平面内xOy坐标系的的空间中存在沿y轴负方向（竖直向下）的匀强电场，在的空间中存在方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从y轴上的P点由静止开始释放，一段时间后从原点O进入磁场，经磁场偏转一次后从x轴上的C点返回电场。已知，不计粒子受到的重力。求：（1）匀强电场的电场强度大小E；（2）粒子从P点到第一次经过C点所用的时间t。【答案】（1）；（2）【解析】（1）设粒子在磁场中运动的速度大小为，做匀速圆周运动的半径为，根据洛伦兹力提供向心力有根据几何关系有设粒子在电场中做匀加速运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律有根据运动规律有解得（2）设粒子从点运动到点的时间为，根据运动规律有粒子在磁场中做完整的圆周运动的周期粒子从点到第一次经过点所用的时间解得15.如图所示，细线的一端固定在O点，另一端系着质量的小球A，O点到光滑水平面的距离。小物块B位于O点正下方，小物块C左端固定一轻质弹簧，初始时B和C均静止于足够长的光滑的水平面上，弹簧处于原长。现向左拉动小球A使细线水平伸直，将小球A由静止释放，当小球运动到最低点时与小物块B发生正碰（碰撞时间极短），小球A反弹后上升到最高点时离水平面的距离。A、B和C均可视为质点，B和C的质量分别为、，取重力加速度大小，A、B和C在同