2024屆山西省晉中市榆社中學(xué)物理高二下期末聯(lián)考試題含解析

2024屆山西省晉中市榆社中學(xué)物理高二下期末聯(lián)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖（a）所示，兩段等長輕質(zhì)細(xì)線將質(zhì)量分別為m、2m的小球A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）懸掛在O點(diǎn)，小球A受到水平向右的恒力F1的作用，小球B受到水平向左的恒力F2的作用，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時，出現(xiàn)了如圖（b）所示的狀態(tài)，小球B剛好位于O點(diǎn)正下方。則F1與F2的大小關(guān)系正確的是（）A．2F1＝5F2 B．F1＝3F2 C．2F1＝3F2 D．F1＝4F22、我國發(fā)射的“神舟六號”載人飛船比“神舟五號”飛船的軌道半徑更大，如果把它們的運(yùn)動都看做是勻速圓周運(yùn)動，則“神舟六號”飛船與“神舟五號”飛船相比，下列說法正確的是()A．環(huán)繞速度較小B．環(huán)繞速度較大C．運(yùn)動周期較小D．運(yùn)動周期相同3、下列關(guān)于分子運(yùn)動和熱現(xiàn)象的說法正確的是（）A．如果氣體溫度升高，那么所有分子的速率都增加B．一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和C．一定量的水變成的水蒸氣，其分子平均動能增加D．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在斥力4、如圖所示，將盛有溫度為T的同種氣體的兩容器用水平細(xì)管相連，管中有一小段水銀將A、B兩部分氣體隔開，現(xiàn)使A、B同時升高溫度，若A升高到，B升高到，已知，要使水銀保持不動，則A． B． C． D．5、某同學(xué)畫的表示磁場B、電流I和安培力F的相互關(guān)系如圖所示，其中正確的是()A． B． C． D．6、甲、乙、丙三個物體同時同地出發(fā)做直線運(yùn)動，它們的位x﹣t圖象如圖所示．在20s內(nèi)它們的平均速度和平均速率的大小關(guān)系是（）A．平均速度大小相等，平均速率v甲＞v乙=v丙B．平均速度大小相等，平均速率v甲＞v丙＞v乙C．平均速度v甲＞v丙=v乙，平均速率相等D．平均速度和平均速率大小均相等二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，兩個完全相同的帶正電荷的小球被a、b兩根絕緣的輕質(zhì)細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，兩小球之間用絕緣的輕質(zhì)細(xì)線c連接，a、b、c三根細(xì)線長度相同，兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且此時細(xì)線c上有張力，兩小球的重力均為G．現(xiàn)用一水平力F緩慢拉右側(cè)小球，使細(xì)線a最終處于豎直狀態(tài)，兩小球最終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則此時與初態(tài)相比，下列說法正確的是:A．細(xì)線a的拉力變大B．細(xì)線b的拉力變大C．細(xì)線c的拉力變大D．最終狀態(tài)時的水平拉力F比小球的重力G大8、下列說法正確的是()A．振子向平衡位置運(yùn)動時，加速度與速度方向相同B．在干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)點(diǎn)的位移總比減弱點(diǎn)的位移要大C．單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期與單擺的擺長無關(guān)D．火車鳴笛向我們駛來，我們聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)出的頻率高E.當(dāng)水波通過障礙物時，若障礙的尺寸與波長差不多，或比波長大的多時，將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象9、正電子發(fā)射型計算機(jī)斷層顯像（PET）的基本原理是：將放射性同位素注入人體，在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子，被探測器的探測到．經(jīng)計算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象，根據(jù)PET原理判斷，下列選項(xiàng)正確的是（）A．在人體內(nèi)衰變的方程是B．正負(fù)電子湮滅的方程式是C．在PET中，的主要用途是作為示蹤原子D．在PET中，的主要用途是參與人體的代謝過程10、居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元素鐳226的衰變方程為88226Ra→86222Rn+ZAX，已知88226Ra的半衰期為1620年，88226Ra原子核的質(zhì)量為226.0254u，衰變后產(chǎn)生的86222Rn原子核的質(zhì)量為222.0175u，ZAX原子核的質(zhì)量為4.0026u，已知A．ZAX就是2B．6個88226Ra原子核經(jīng)過1620年一定有3C．1個88226Ra原子核發(fā)生衰變放出的能量約為D．88226Ra三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動量守恒定律，彈性球1用細(xì)線懸掛于天花板的O點(diǎn)，0點(diǎn)正下方地面上有一豎直固定立柱（其粗細(xì)不計）．實(shí)驗(yàn)時，把球2放在立柱上，再將球1拉到A點(diǎn)，并使球1由靜止釋放，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時與球2發(fā)生對心碰撞．實(shí)驗(yàn)過程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)，碰后球1恰好靜止在立柱上，球2落到水平地面上的C點(diǎn)．現(xiàn)已測出球1在A點(diǎn)時其最低點(diǎn)到立柱的最上端的豎直高度為h，立柱的高度為H，球2在C點(diǎn)時其最右側(cè)到立柱的水平距離為S，為了驗(yàn)證動量守恒定律，該同學(xué)完成如下事項(xiàng)：（1）本實(shí)驗(yàn)還需要測量的物理量是___________A．彈性球1的質(zhì)量B．彈性球2的質(zhì)量C．彈性球2的直徑dD．細(xì)線的長度L（2）該同學(xué)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以球1和球2為系統(tǒng)得到碰撞前系統(tǒng)的總動量表達(dá)式為________，碰撞后系統(tǒng)的總動量表達(dá)式________，代入相關(guān)數(shù)據(jù)驗(yàn)證在誤差允許的范圍內(nèi)是否相等．12．（12分）在做“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)中采用油酸的酒精溶液，而不直接用油酸，其目的是__________________；（2）油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸1mL，用滴管向量筒內(nèi)滴100滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL，若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示，若每一個方格的邊長為20mm。由以上數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑約為__________________m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，計算出的分子直徑偏大，可能是由于______A．油酸分子未完全散開B．油酸中含有大量酒精C．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴油酸酒精溶液的體積時，1mL的溶液滴數(shù)100錯計成了99.四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）今有一質(zhì)量為M的氣缸，用質(zhì)量為m的活塞封有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為P0，活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣，氣體溫度保持不變，當(dāng)氣缸水平橫放時，空氣柱長為L0（如圖甲所示）,重力加速度取g，求(1)將氣缸按開口向上放置(如圖乙所示)氣柱長度L1(2)將活塞懸掛在天花板上保持靜止時（如圖丙所示）氣柱的長度L214．（16分）如圖甲所示，豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，上端與木塊A連接，物塊B疊放在A上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對B施加豎直向上的拉力F，使A、B以大小的加速度豎直向上做勻加速直線運(yùn)動直至分離，力F的大小隨B的位移x變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)x=16cm時撤去力F，撤去力F前B一直做勻加速直線運(yùn)動。取，求：(1)彈簧的勁度系數(shù)k、物塊A的質(zhì)量m和物塊B的質(zhì)量M；(2)A、B分離時A的速度大小以及從A、B分離至B到達(dá)最高點(diǎn)所用的時間t；(3)從B由靜止開始到A與B分離的過程中，A與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能變化量。15．（12分）如圖所示，在光滑水平桌面EAB上有質(zhì)量為m＝2kg的小球P和質(zhì)量為M＝1kg的小球Q，P、Q之間壓縮一輕彈簧(輕彈簧與兩小球不拴接)，桌面邊緣E處放置一質(zhì)量也為M＝1kg的橡皮泥球S，在B處固定一與水平桌面相切的光滑豎直半圓形軌道。釋放被壓縮的輕彈簧，P、Q兩小球被輕彈簧彈出，小球P與彈簧分離后進(jìn)入半圓形軌道，恰好能夠通過半圓形軌道的最高點(diǎn)C；小球Q與彈簧分離后與桌面邊緣的橡皮泥球S碰撞后合為一體飛出，落在水平地面上的D點(diǎn)。已知水平桌面高為h＝0.2m，D點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離為x＝0.2m，重力加速度為g＝10m/s2，求：(1)小球P經(jīng)過半圓形軌道最低點(diǎn)B時對軌道的壓力大小NB′；(2)小球Q與橡皮泥球S碰撞前瞬間的速度大小vQ；(3)被壓縮的輕彈簧的彈性勢能Ep。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】

A受到F1水平向右的力，B受到F2的水平向左的力，以整體為研究對象，分析受力如圖：設(shè)OA繩與豎直方向的夾角為α，則由平衡條件得：①以B球?yàn)檠芯繉ο?，受力如圖。設(shè)AB繩與豎直方向的夾角為β，則由平衡條件得：②由幾何關(guān)系得到：α＝β…③聯(lián)立①②③解得：2F1＝5F2A.2F1＝5F2與上述分析結(jié)論2F1＝5F2相符，故A正確；B.F1＝3F2與上述分析結(jié)論2F1＝5F2不符，故B錯誤；C.2F1＝3F2與上述分析結(jié)論2F1＝5F2不符，故C錯誤；D.F1＝4F2與上述分析結(jié)論2F1＝5F2不符，故D錯誤；2、A【解題分析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、周期與軌道半徑的關(guān)系式，結(jié)合軌道半徑的大小比較線速度和周期的大小；【題目詳解】根據(jù)GMmr2=mv2r=m4【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道衛(wèi)星做圓周運(yùn)動向心力的來源，知道線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系，并能靈活運(yùn)用．3、B【解題分析】

氣體溫度升高，分子的平均動能增大，但并不是所有分子的速率都增加，故A錯誤；根據(jù)物體內(nèi)能的定義可知，一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動動能和分子之間勢能的總和。故B正確；一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，溫度不變，其分子平均動能不變，吸收的熱量轉(zhuǎn)化為分子勢能，故C錯誤；氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因?yàn)闅怏w分子做永不停息的熱運(yùn)動的結(jié)果，故D錯誤。4、B【解題分析】

由圖分析可知原來A、

B兩氣體的壓強(qiáng)相等，即，要使水銀保持不動，A、B兩部分做要發(fā)生等容變化，則對任一氣體有：由數(shù)學(xué)知識可得：則由上知且初態(tài)溫度相等，則要使△P相等，必須滿足故B正確，ACD錯誤；故選B．【題目點(diǎn)撥】要使水銀保持不動，AB兩部分氣體壓強(qiáng)的增加量應(yīng)相等．氣體的體積不變，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程，找出AB兩部分氣體的壓強(qiáng)的變化情況，再進(jìn)行分析．5、D【解題分析】

根據(jù)左手定則可知，A圖中安培力方向應(yīng)該向下，B圖中安培力應(yīng)該垂直于磁場斜向左上方，C圖中磁場方向和電流方向在同一直線上，不受安培力作用，D圖中安培力方向斜向左下方垂直于電流方向，故ABC錯誤，D正確．6、A【解題分析】由圖可知，三物體最終位移相等，用時相等，故平均速度相等；

但由于甲物體有反向運(yùn)動過程，故甲物體的路程要大，故甲物體的平均速率最大；而乙丙均只有單向運(yùn)動，路程相等，故平均速率相等，故A正確，BCD錯誤．點(diǎn)睛：注意平均速率等于路程與時間的比值，平均速度等于位移與時間的比值．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCD【解題分析】如圖所示對初末態(tài)小球受力分析可得：所以細(xì)線a的拉力變小，故A錯誤；B項(xiàng)：，，可解得：，故B正確；C項(xiàng)：，，，所以細(xì)線c的拉力變大，故C正確；D項(xiàng)：F與G的合力為，F(xiàn)=，故D正確．8、ACD【解題分析】

A.振子向平衡位置運(yùn)動時，加速度與速度方向都指向平衡位置，方向相同，選項(xiàng)A正確；B.在干涉現(xiàn)象中，振動加強(qiáng)點(diǎn)的振幅總比減弱點(diǎn)的振幅要大，振動加強(qiáng)點(diǎn)和振動減弱點(diǎn)都在平衡位置上下做簡諧振動，因此振動加強(qiáng)點(diǎn)的位移不一定比減弱點(diǎn)的位移大，選項(xiàng)B錯誤；C.單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期等于驅(qū)動力的周期，與單擺的擺長無關(guān)，選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)多普勒效應(yīng)，火車鳴笛向我們駛來，我們聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)出的頻率高，選項(xiàng)D正確；E.當(dāng)水波通過障礙物時，若障礙的尺寸與波長差不多，或比波長小的多時，將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)E錯誤.9、ABC【解題分析】

由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知應(yīng)該生成正電子，A正確；正負(fù)電子湮滅生成兩個光子，，B正確；顯像的原理是采集γ光子，即注入人體內(nèi)的O衰變放出正電子和人體內(nèi)的負(fù)電子湮滅轉(zhuǎn)化為γ光子，因此O主要用途是作為示蹤原子，故C正確D錯誤．10、AC【解題分析】

A.根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，那么88226Ra→86222Rn+B.半衰期適用大量原子核的衰變規(guī)律，對少數(shù)原子核的衰變不適應(yīng)，故B錯誤；C.88226Ra原子核的質(zhì)量為226.0254u，衰變后產(chǎn)生的86222Rn原子核的質(zhì)量為222.0175u，ZAX原子核的質(zhì)量為4.0026u，依據(jù)88226Ra→86222Rn+ZAX，質(zhì)量虧損為△mD.88226Ra衰變后變成86222Rn，放出能量，則其比結(jié)合能變大，故三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）ABC（2），【解題分析】

要驗(yàn)證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量1、2兩個小球的質(zhì)量，1球下擺過程機(jī)械能守恒，根據(jù)守恒定律列式求最低點(diǎn)速度；碰撞后小球2做平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后驗(yàn)證動量是否守恒即可；【題目詳解】(1)要驗(yàn)證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量1、2兩個小球的質(zhì)量m1、m2，要通過平拋運(yùn)動的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要測量立柱高H，球2在C點(diǎn)時到立柱的水平距離為，故ABC正確，D錯誤；故選ABC．(2)小球1從A處下擺過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有，解得：，碰撞后小球1靜止，小球2做平拋運(yùn)動,運(yùn)動時間：，所以2球碰后速度，以球1和球2為系統(tǒng)得到碰撞前系統(tǒng)的總動量表達(dá)式為，，碰撞后系統(tǒng)的總動量表達(dá)式為．12、盡可能散開，形成單分子油膜3.5×10-10(3.4×【解題分析】

第一空.實(shí)驗(yàn)中要讓油膜盡可能散開，目的是形成單分子油膜；第二空.油膜面積約占72小格，則油酸膜的面積約為：S=72×20×20mm2=2.88×10-2m2，每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為：V=1油酸分子的直徑：d=VS=1×10-112.88×10-2=3.5×10A．油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故A正確；B．計算時利用的是純油酸的體積，如果含有大量的酒精，則油酸的實(shí)際體積偏小，則直徑將偏小，故B錯誤；C．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，S將偏小，故得到的分子直徑將偏大，故C正確；D．求每滴體積時，lmL的溶液的滴數(shù)誤少記了1滴，由V0=V/n可知，純油酸的體積將偏大，則計算得到的分子直徑將偏大，故D正確。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、【解題分析】

設(shè)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)為P1，選氣缸為研究對象，氣缸處于平衡有：mg+p0s=p