2024屆天津市一中物理高二第二學(xué)期期末考試試題含解析

2024屆天津市一中物理高二第二學(xué)期期末考試試題考生須知：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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止．設(shè)活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動(dòng)，缸壁導(dǎo)熱性良好使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是（）A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些；B．若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大；C．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減??；D．若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大．2、如圖所示為氫原子的能級圖，若用能量為10.5eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則氫原子()A．能躍遷到n＝2的激發(fā)態(tài)上去B．能躍遷到n＝3的激發(fā)態(tài)上去C．能躍遷到n＝4的激發(fā)態(tài)上去D．以上三種說法均不對3、如圖所示，以O(shè)為圓心、半徑為R的虛線圓位于足夠大的勻強(qiáng)電場中，圓所在平面與電場方向平行，M、N為圓周上的兩點(diǎn)。帶電粒子只在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，在M點(diǎn)速度方向如圖所示，經(jīng)過M、N兩點(diǎn)時(shí)速度大小相等。已知M點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)電勢，且電勢差為U，下列說法正確的是（）A．粒子帶負(fù)電B．粒子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電勢能先增大后減小C．粒子在電場中可能從M點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)D．該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為4、用同一光管研究a、b、c三種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)規(guī)律，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖所示．則這三種光（）A．a(chǎn)光的頻率大于b的頻率B．b光的頻率大于c的頻率C．a(chǎn)光的光強(qiáng)等于c光的光強(qiáng)D．a(chǎn)光打出的光電子的初動(dòng)能小于b光打出的光電子的初動(dòng)能5、在電磁波譜中，紅外線、可見光和X射線三個(gè)波段的頻率大小關(guān)系是（）A．紅外線的頻率最大，可見光的頻率最小B．X射線頻率最大，紅外線的頻率最小C．可見光的頻率最大，紅外線的頻率最小D．X射線頻率最大，可見光的頻率最小6、物理學(xué)家通過對實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的科學(xué)認(rèn)知，推動(dòng)物理學(xué)的發(fā)展．下列說法符合事實(shí)的是A．J．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了“原子的核式結(jié)構(gòu)模型”B．盧瑟福用α粒子轟擊獲得反沖核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子C．查德威克發(fā)現(xiàn)了天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D．普朗克提出的“光子說”成功解釋了光電效應(yīng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7、2019年3月10日，中國輪椅冰壺隊(duì)首次奪得世錦賽冠軍，如下圖所示，兩個(gè)大小相同、質(zhì)量均為m的冰壺分別靜止在水平冰面上的O、A點(diǎn)處。運(yùn)動(dòng)員在極短時(shí)間內(nèi)給在O點(diǎn)甲冰壺水平?jīng)_量使其向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)甲冰壺運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)與乙冰壺發(fā)生彈性正碰，碰后乙冰壺運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)停下。已知OA=AB=BC=L，冰壺所受阻力大小恒為重力的k倍，重力加速度為g，則A．運(yùn)動(dòng)員對甲冰壺做的功為kmgLB．運(yùn)動(dòng)員對甲冰壺做的功為3kmgLC．運(yùn)動(dòng)員對甲冰壺施加的沖量為D．運(yùn)動(dòng)員對甲冰壺施加的沖量為8、水平面上質(zhì)量為m＝10kg的物體受到的水平拉力F隨位移x變化的規(guī)律如圖所示，物體勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，拉力逐漸減小，當(dāng)x＝7.5m時(shí)拉力減為零，物體也恰好停下．取g＝10m/s2，下列結(jié)論正確的是（）A．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.12B．合外力對物體所做的功約為﹣40JC．物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度約為m/sD．物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間約為0.4s9、如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比為n1:n2=1:10，在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電，輸電線的總電阻為2r=2Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為n3:n4=10:1，若TA．T1的副線圈兩端電壓的最大值為B．T2的原線圈兩端的電壓為C．輸電線上損失的電功率為100D．T1的原線圈輸入的電功率為10、小華從家里開始以一定的速度沿平直小路去同學(xué)家送一本書，停留一會(huì)兒，又以相同的速率沿原路返回家里，如圖所示的位移﹣時(shí)間圖象、速度﹣時(shí)間圖象中哪些可以描述小華的運(yùn)動(dòng)情況（）A．B．C．D．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）在做“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在白紙上放好玻璃磚，分別畫出玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面aa'和bb'．在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P1，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察操作，用“+”表示大頭針的位置．請回答：①此后正確的操作步驟是_______．（選填選項(xiàng)前的字母）A．插上大頭針P3，使P3擋住P1的像B．插上大頭針P3，使P3擋住P1、P1的像C．插上大頭針P4，使P4擋住P3的像D．插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P1的像②圖中AO表示經(jīng)過大頭針P1和P1的光線，該光線與界面aa'交于O點(diǎn)，MN表示法線．請將光路圖畫完整，并在圖中標(biāo)出光線在界面aa'發(fā)生折射現(xiàn)象的入射角1和折射角1．③該玻璃磚的折射率可表示為n=________．（用1和1表示）12．（12分）利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證由滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒．氣墊導(dǎo)軌上安裝有光電門,細(xì)線的一端與滑塊連接,另一端跨過定滑輪掛上鉤碼．(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整導(dǎo)軌底座使之水平,檢驗(yàn)方法是:接通氣源,將滑塊(未掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上，如果_____________________，則說明導(dǎo)軌是水平的．b.測出滑塊的質(zhì)量,鉤碼的質(zhì)量,已知重力加速度為．c.用20分度的游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度,如圖2所示,則其數(shù)值為_______．d.實(shí)驗(yàn)時(shí)掛上鉤碼,將滑塊從圖1所示初始位置由靜止釋放,從氣墊導(dǎo)軌上直接讀出滑塊釋放點(diǎn)到光電門之間的距離,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的遮光時(shí)間．e.改變滑塊釋放點(diǎn)到光電門之間的距離,重復(fù)實(shí)驗(yàn)．(2)為提高實(shí)驗(yàn)效果,對兩個(gè)變量和利用圖象來進(jìn)行處理,如圖3所示,得到一條過原點(diǎn)的直線．其縱坐標(biāo)表示的是以下四個(gè)選項(xiàng)中的_________．A．B．C．D．(3)如果圖3中的直線斜率近似為____________(用已知量符號表示),則在誤差允許的范圍內(nèi),滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．(4)下列對于本實(shí)驗(yàn)認(rèn)識正確的是_____________．A．可以不測量滑塊的質(zhì)量B．安裝遮光條時(shí)必須保證遮光條豎直C．釋放滑塊的同時(shí)打開氣墊導(dǎo)軌的氣源D．為提高實(shí)驗(yàn)的精確度,必須滿足所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量四、計(jì)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）如圖，直圓筒氣缸內(nèi)部橫截面積S=0.01m2，上端開口處有擋板，缸內(nèi)總體積為Vo．一厚度不計(jì)質(zhì)量m=20kg的活塞封住一定質(zhì)量的理想氣體，溫度為時(shí)缸內(nèi)氣體體積為0.8Vo．大氣壓強(qiáng)為po=1.0×105Pa，不計(jì)活塞與氣缸間的摩擦．g取10N/kg，求：(i)若在活塞上方緩慢添加沙子，保持缸內(nèi)氣體溫度為To，當(dāng)沙子的質(zhì)量為40kg時(shí)，缸內(nèi)氣體的體積；(ii)若將缸內(nèi)氣體溫度緩慢升高到2To，最后缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)．14．（16分）如圖所示,在xoy坐標(biāo)系中,y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,在y<0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(方向未畫出)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量大小為-q(重力不計(jì))的帶電粒子,以初速度v0(v0沿x軸正方向)從y軸上的a點(diǎn)出發(fā),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,恰好從x軸上的d點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場,然后從O點(diǎn)第—次離開磁場．已知oa=L,od=2L,求（1）電場強(qiáng)度;（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向．15．（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，質(zhì)量相等小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)．現(xiàn)將A無初速釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體，并沿桌面滑動(dòng)．已知圓弧軌道光滑，半徑R＝0.8m，A和B整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，求：(1)碰撞前的瞬間A的速度大?。?2)碰撞后的瞬間A和B整體的速度大??？(3)A和B整體在桌面上滑動(dòng)的距離？

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】

AC．選擇氣缸和活塞為整體，那么整體所受的大氣壓力相互抵消，若外界大氣壓增大、氣溫升高，彈簧彈力仍等于重力，則彈簧長度不發(fā)生變化，活塞距地面的高度不變，故AC錯(cuò)誤；B．選擇氣缸為研究對象，豎直向下受重力和大氣壓力PS，向上受到缸內(nèi)氣體向上的壓力P1S，物體受三力平衡：G+PS=P1S，若外界大氣壓P增大，P1一定增大，根據(jù)理想氣體的等溫變化PV=C，當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)，體積一定減小，所以氣缸的上底面距地面的高度將減小，故B錯(cuò)誤；D．若氣溫升高，缸內(nèi)氣體做等壓變化，由蓋呂薩克定律：，可知，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體體積增大，氣缸上升，則氣缸的上底面距地面的高度將增大，故D正確．2、D【解題分析】試題分析：玻爾的氫原子模型中，電子從低能級向高能級躍遷時(shí)，要吸收一定頻率的光子，吸收的光子的能量恰好等于兩個(gè)能級之差；顯然，顯然本題中從基態(tài)躍遷到任意激發(fā)態(tài)，需要吸收的能量都不等于10.5eV；故選D．考點(diǎn)：氫原子的能級公式和躍遷3、B【解題分析】

帶電粒子只在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，則電勢能和動(dòng)能之和守恒；粒子在M、N兩點(diǎn)時(shí)速度大小相等，則動(dòng)能相等，電勢能也相等，則M、N兩點(diǎn)電勢相等；又知M點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)電勢，結(jié)合對稱性可知，場強(qiáng)方向沿斜向右下方向且與水平方向成45°方向，可知粒子帶正電，且粒子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電勢能先增大后減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；粒子在勻強(qiáng)電場中受恒力作用，不可能從M點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4、B【解題分析】a的遏制電壓大于b，根據(jù)Ekm=eUc知，a光照射后產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能較小，a光子的頻率較小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；b的遏制電壓大于c，根據(jù)Ekm=eUc知，b光照射后產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能較大，b光子的頻率較大，選項(xiàng)B正確；a、c兩光照射后遏止電壓相同，知產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能相等，可知a、c兩光的頻率相等，光子能量相等，由于a光的飽和電流較大，則a光的強(qiáng)度較大，故C錯(cuò)誤；a光子的頻率比b光較小，則a光打出的光電子的最大初動(dòng)能小于b光打出的光電子的最大初動(dòng)能，并非a光打出的光電子的初動(dòng)能都小于b光打出的光電子的初動(dòng)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握截止電壓、截止頻率，以及理解光電效應(yīng)方程eU截=mvm2=hv-W0，同時(shí)知道飽和光電流的大小與光強(qiáng)有關(guān)．并能區(qū)別光電子的初動(dòng)能和最大初動(dòng)能的不同.5、B【解題分析】

紅外線、可見光和倫琴射線(X射線)三個(gè)波段的波長是從長到短，所以其頻率是從低到大。則頻率最大的是倫琴射線(X射線)，頻率最小的紅外線。A.紅外線的頻率最大，可見光的頻率最小。故A錯(cuò)誤；B.X射線頻率最大，紅外線的頻率最小。故B正確；C.可見光的頻率最大，紅外線的頻率最小。故C錯(cuò)誤；D.X射線頻率最大，可見光的頻率最小。故D錯(cuò)誤。6、B【解題分析】

A、J．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了“棗糕式原子模型”，盧瑟福提出了“原子的核式結(jié)構(gòu)模型”，故A錯(cuò)誤．B、盧瑟福用α粒子轟擊獲得反沖核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故B正確；C、貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)；故C錯(cuò)誤；D、普朗克提出了能量子假說，成功地解釋了黑體輻射實(shí)驗(yàn)；愛因斯坦提出了光子說，解釋了光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤．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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】

AB.當(dāng)甲冰壺運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí)與乙冰壺發(fā)生彈性正碰，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒可知，兩球速度發(fā)生交換，即甲冰壺碰后停止運(yùn)動(dòng)，乙冰壺以甲冰壺碰前的速度繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)了2L距離停下，從效果上看，相當(dāng)于乙冰壺不存在，甲冰壺直接向前運(yùn)動(dòng)了3L的距離停止運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，運(yùn)動(dòng)員對甲冰壺做的功等于克服摩擦力做的功，即：，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD.施加的沖量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。8、ABC【解題分析】

A.物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有：F＝f＝μmg，由圖知，F(xiàn)＝12N，解得動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.12，故A正確；B.根據(jù)W＝Fx可知，F(xiàn)﹣x圖象與x軸所夾圖形的面積大小即為F做的功，可求出0～2.5m內(nèi)力F做的功為：W1＝Fx1＝12×2.5J＝30J，0﹣3m間圖形共有5×6＝30個(gè)小格，所以可求出每小格面積△W＝1J；0～7.5m內(nèi)F﹣x圖象與x軸所夾的總面積約為：W2＝50×1J＝50J,則力F做的總功紙為：＝50J,所以合外力對物體做的功為：＝50﹣0.12×10×10×7.5＝﹣40J，故B正確；C.對全過程，由動(dòng)能定理應(yīng)有：,解得：物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為：v0=m/s，故C正確；D.由F﹣x圖象可知，物體勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：s＝0.88s，所以物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間不可能為0.4s，故D錯(cuò)誤．9、AB【解題分析】

AB.由題可以知道U4=200V，根據(jù)n3n4=U3U4，可得到U3=2000C.輸電線上損失的電功率為ΔP=2I32D.根據(jù)能量守恒定律可知T1的原線圈輸入的電功率為P=ΔP+P4=10.0510、BC【解題分析】試題分析：在V—t圖象中，開始以一定的速度運(yùn)動(dòng)，應(yīng)是一條平行與時(shí)間軸的直線，停止時(shí)速度為零，返回時(shí)速度為負(fù)值，但大小仍恒定，因此B正確，A錯(cuò)誤；在S—t圖象中，位移先均勻增加，到達(dá)目的地時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，位移大小不變，向回運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移又均勻減小，因此C正確，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：V—t圖象，S—t圖象三、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、①BD②略③【解題分析】①由于P3擋住P1、P1的像，P4擋住P3和P1、P1的像，故通過P1、P1的光線折射后通過P3、P4，作出光路圖，如下圖所示：故選BD.(1)根據(jù)折射定律，玻璃磚的折射率為.【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵明確“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，要能夠畫出光路圖，根據(jù)折射率定義求解介質(zhì)的折射率．12、滑塊能靜止在氣墊導(dǎo)軌上的任意位置(或輕推滑塊,滑塊能做勻速直線運(yùn)動(dòng))0.575DB【解題分析】

(1)a.考生需要對氣墊導(dǎo)軌熟悉,接通氣源,滑塊與導(dǎo)軌間沒有阻力,若導(dǎo)軌水平,可知滑塊保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；c.游標(biāo)卡尺讀數(shù)等于主尺讀數(shù)+游標(biāo)對齊刻線值乘以精度，即．(2)當(dāng)滑塊前進(jìn)s，鉤碼的重力勢能減少了mgs，系統(tǒng)動(dòng)能增加了，如果系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有，整理得，可知與滑塊釋放點(diǎn)到光電門之間的距離s成成比例，故縱坐標(biāo)表示，故D正確，ABC錯(cuò)誤。(3)由，的斜率，則在誤差允許的范圍內(nèi)，滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(4)要判斷斜率是否為，就要求測出滑塊的質(zhì)量M，故A錯(cuò)誤；滑塊水平運(yùn)動(dòng),遮光條必須豎直，否則由求出的速度偏差較大，故B正確；應(yīng)在打開氣墊導(dǎo)軌的氣源后釋放滑塊，故C錯(cuò)誤；由于實(shí)驗(yàn)研究的是系統(tǒng)機(jī)