張家口市重點(diǎn)中學(xué)2024屆物理高二第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

張家口市重點(diǎn)中學(xué)2024屆物理高二第二學(xué)期期末經(jīng)典試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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，矩形線圈abcd位于通電長(zhǎng)直導(dǎo)線附近，線圈與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線圈的ad、bc邊與導(dǎo)線平行．下面的操作不能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是A．使線圈水平向左平移B．使線圈水平向右平移C．使線圈豎直向下平移D．使線圈以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)2、容積為20L的鋼瓶充滿氧氣后，壓強(qiáng)為150atm，打開鋼瓶的閥門讓氧氣同時(shí)分裝到容積為5L的小瓶中，若小瓶原來是抽空的，小瓶中充氣后壓強(qiáng)為10atm，分裝過程中無漏氣，且溫度不變，那么最多能分裝（）A．4瓶 B．50瓶C．56瓶 D．60瓶3、如圖所示，一均勻帶電的球體半徑為R，在球內(nèi)有一點(diǎn)A，與球心距離為，球外有一點(diǎn)B，與球心距離為，已知球體外場(chǎng)強(qiáng)與電荷全部集中在球心處的點(diǎn)電荷激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)相同，均勻球殼內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比值為：A．3：1B．1：1C．9：8D．9：14、如圖所示，內(nèi)表面光滑且絕緣的半球固定在水平地面上，O點(diǎn)為球心，兩帶正電的小球恰好在球內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)小球與O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角分別為37°和53°，sin37°＝0.6，sin53°＝0.1．若兩球的質(zhì)量分別是m1、m2，則下列判斷正確的是A． B． C． D．5、地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)某地區(qū)表面的重力加速度發(fā)生了較大的變化，懷疑地下有空腔區(qū)域。進(jìn)一步探測(cè)發(fā)現(xiàn)在地面P點(diǎn)的正下方有一球形空腔區(qū)域儲(chǔ)藏有天然氣，如圖所示。假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ，天然氣的密度遠(yuǎn)小于ρ，可忽略不計(jì)。如果沒有該空腔，地球表面正常的重力加速度大小為g；由于空腔的存在，現(xiàn)測(cè)得P點(diǎn)處的重力加速度大小為kg(k<1)。已知引力常量為G，球形空腔的球心深度為d，則此球形空腔的體積是A． B． C． D．6、關(guān)于分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)，下列說法不正確的是()A．隨著分子間距離的增大，分子勢(shì)能一定增大B．掃地時(shí)揚(yáng)起的塵埃在空氣中的運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)C．懸浮在液體中的微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯D．在液體表面分子之間表現(xiàn)為引力二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)絕熱過程A→B、等容過程B→C、等溫過程C→A又回到了狀態(tài)A，則()A．A→B過程氣體降溫B．B→C過程氣體內(nèi)能增加，可能外界對(duì)氣體做了功C．C→A過程氣體放熱D．全部過程氣體做功為零8、如圖所示，探月衛(wèi)星由地面發(fā)射后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)多次變化最終進(jìn)入距月球表面100公里，周期為118分鐘的圓軌道III，開始進(jìn)行探月工作，下列說法正確的是A．衛(wèi)星在軌道III上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的運(yùn)行速度比在軌道II上經(jīng)過軌道I上P點(diǎn)時(shí)的運(yùn)行速度小B．衛(wèi)星在軌道III上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度比在軌道I上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度小C．衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能比在軌道II上的機(jī)械能小D．衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能比在軌道III上的機(jī)械能大9、目前核電站都是利用重核裂變發(fā)電的，其中一個(gè)裂變反應(yīng)是：．然而在地球上消耗的能量，絕大部分來自太陽(yáng)內(nèi)部核聚變時(shí)釋放的能量，太陽(yáng)的總輸出功率為400億億瓦（4×1026W），其中一個(gè)核聚變反應(yīng)是：．若已知的質(zhì)量為m1，的質(zhì)量為m2，的質(zhì)量為m3，的質(zhì)量為m4，則下列說法中正確的是（）A．核電站中為了控制核裂變反應(yīng)速度，可以在鈾棒之間插進(jìn)一些鎘棒B．裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)都是與溫度無關(guān)，常溫下就可以發(fā)生C．核裂變反應(yīng)中的U的比結(jié)合能大于Ba和Kr的比結(jié)合能D．題中核聚變反應(yīng)釋放的核能為10、如圖所示，一根繩子一端固定于豎直墻上的A點(diǎn)另﹣端繞過輕質(zhì)動(dòng)滑輪；另一端懸掛﹣重物B，其中繩子的PA段處于水平狀態(tài)，另一根繩子一端與輕質(zhì)動(dòng)滑輪P的軸相連，在繞過光滑的定滑輪Q后在其端點(diǎn)0施加﹣水平向左的外力F，使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，滑輪均為光滑、輕質(zhì)，且均可看做質(zhì)點(diǎn)，PQ與豎直方向的夾角為θ．現(xiàn)拉動(dòng)繩子的端點(diǎn)0使其向左緩慢移動(dòng)一小段距離后達(dá)到新的平衡狀態(tài)，則該平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比（）A．拉力F不變 B．拉力F增大 C．角θ不變 D．角θ減小三、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）某物理愛好者小組用如圖所示的裝置進(jìn)行粗略“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：①先測(cè)出可視為質(zhì)點(diǎn)的兩滑塊A，B的質(zhì)量分別為和及滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；②用細(xì)線將滑塊A，B連接，使A，B間的輕質(zhì)短彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑塊B恰好緊靠桌邊；③剪斷細(xì)線后彈簧迅速?gòu)楅_，測(cè)出滑塊B做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，滑塊A沿水平桌面滑行距離為，（未滑出桌面）；④為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，寫出還需測(cè)量的物理量及表示它們的字母__________________________；如果動(dòng)量守恒，需要滿足的關(guān)系式為_________________________。12．（12分）（1）某同學(xué)利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．（1）該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖比課本中的電路圖多使用了一個(gè)定值電阻A．，你認(rèn)為其作用是________；（2）現(xiàn)有電流表（1?1．6A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)桌上還有以下器材：A．舊電池一節(jié)B．滑動(dòng)變阻器（11Ω，2A）C．定值電阻（阻值11Ω，額定功率11W）D．定值電阻（阻值2Ω，額定功率5W）E．電壓表（3V，3111Ω）F．電壓表（3V，5111Ω）為了能盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，則定值電阻選____；電壓表選____；（只填序號(hào)）（3）該同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表的指針位置如下圖甲所示，其讀數(shù)為___V；（4）該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到了多組電流表和電壓表的讀數(shù)，并把它們描在坐標(biāo)軸中，如圖乙所示，據(jù)此可知該電源的電動(dòng)勢(shì)約為_____V，內(nèi)阻約為____Ω（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）．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）如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，現(xiàn)有大量氫原子處于第4能級(jí)。求：（1）這些氫原子躍遷會(huì)產(chǎn)生多少種不同頻率的光子；（2）這些不同頻率的光子照到逸出功為2.25eV的某種金屬上，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能。14．（16分）如圖所示，在匝數(shù)、截面積的多匝線圈中存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，均勻變化．兩相互平行、間距的金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的斜面上，線圈通過開關(guān)與導(dǎo)軌相連．一質(zhì)量阻值的光滑金屬桿鎖定在靠近導(dǎo)軌上端的位置．、等高．一阻值的定值電阻連接在導(dǎo)軌底端．導(dǎo)軌所在區(qū)域存在垂直于斜面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)，線圈與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．重力加速度取，電子電量．（1）閉合開關(guān)時(shí)，金屬桿受到沿斜面向下的安培力為，請(qǐng)判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化趨勢(shì)是增大還是減小，并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；（2）斷開開關(guān)，解除對(duì)金屬桿的鎖定，從處由靜止釋放，經(jīng)過，金屬桿下滑，求該過程中金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)的自由電子和金屬離子（即金屬原子失去電子后的部分）的碰撞，請(qǐng)建立合適的自由電子運(yùn)動(dòng)模型，求出第（2）問情境中，當(dāng)金屬桿最終勻速下滑時(shí)，金屬桿中金屬離子對(duì)一個(gè)自由電子沿桿方向的平均阻力的大?。?5．（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線框在水平方向的磁場(chǎng)中以初速度v0水平拋出（忽略空氣阻力）。磁場(chǎng)方向與線框平面始終垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨豎直向下的z軸按B=B0+kz的規(guī)律均勻增大。已知重力加速度為g。求：(1)線框豎直方向速度為vz時(shí)，線框中瞬時(shí)電流的大小及方向（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）；(2)線框在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大電功率P；(3)若線框從開始拋出到瞬時(shí)速度大小達(dá)到vt所經(jīng)歷的時(shí)間為t，則線框在時(shí)間t內(nèi)沿豎直方向的位移大小。

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、C【解題分析】A．使線圈水平向左平移，垂直紙面向里的磁場(chǎng)，穿過線圈的磁通量增加，因此有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)線圈向右移動(dòng)，逐漸遠(yuǎn)離線圈，穿過線圈的磁場(chǎng)減小，即穿過線圈的磁通量減小，故產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)線圈向下平動(dòng)，穿過線圈的磁通量不變，則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；D．線圈以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量減小，則產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤；故選C．2、C【解題分析】根據(jù)玻意耳定律p1V1=p′（V1+nV1），

所以n=(p點(diǎn)睛：本題考查等溫變化狀態(tài)方程．重點(diǎn)是確定初末狀態(tài)的各物理量，注意原瓶?jī)?nèi)氣體體積，不要忘了V1．3、C【解題分析】B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)均勻球殼內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，在均勻帶電的球體中摳去一個(gè)半徑為的球體，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，根據(jù)填補(bǔ)法可知，，所以則A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比值為：9：8，故C正確。4、A【解題分析】

先以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況：重力、庫(kù)侖力F和支持力，作出受力分析圖，如圖由平衡條件得知，庫(kù)侖力F和重力的合力與大小相等、方向相反．根據(jù)三角形相似法可得，再以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況：重力、庫(kù)侖力F和半球的支持力，作出受力分析圖，如上圖所示，由平衡條件得知，庫(kù)侖力F和重力的合力與大小相等、方向相反．根據(jù)三角形相似法可得：，聯(lián)立可得：，由三角形相似得，故A正確，BCD錯(cuò)誤?！绢}目點(diǎn)撥】分別以兩個(gè)小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，作出受力圖，運(yùn)用三角形相似法得出庫(kù)侖力、支持力與重力的關(guān)系式，再求解質(zhì)量之比．5、D【解題分析】

地球表面正常的重力加速度大小為,由于空腔的存在，現(xiàn)測(cè)得P點(diǎn)處的重力加速度大小為，則空腔體積大小的巖石對(duì)物體吸引產(chǎn)生的加速度為，結(jié)合萬有引力定律，即，解得：，故D項(xiàng)正確，ABC錯(cuò)誤。6、A【解題分析】

A.當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí)，隨著分子間距離的增大，分子勢(shì)能減小，故AB.做布朗運(yùn)動(dòng)的小顆粒用肉眼是看不到的，所以掃地時(shí)揚(yáng)起的塵埃在空氣中的運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)，故B說法正確C.懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子的撞擊越不平衡，所以布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯，故C說法正確。D.在液體表面，由于分子的蒸發(fā)使表面分子較稀疏，分子之間表現(xiàn)為引力，故D說法正確。本題要求選不正確的，故本題選A.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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】A→B過程是絕熱過程，Q=0，體積變大，氣體對(duì)外做功，W<0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，得ΔU<0，內(nèi)能減小，溫度降低，故A正確；B→C過程中，氣體體積不變，根據(jù)查理定律，壓強(qiáng)增加，溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，體積不變不做功W=0，氣體吸熱，故B錯(cuò)誤；C→A過程是等溫變化，內(nèi)能不變?chǔ)=0，體積減小，外界對(duì)氣體做功W>0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得Q<0，氣體放熱，C正確；全部過程分三個(gè)過程，A到B氣體對(duì)外做功W1<0，B到C不做功，C到A外界對(duì)氣體做功W2>0，根據(jù)p-V圖象中，圖線與坐標(biāo)軸圍成的圖形的面積等于所做的到B做功小于【題目點(diǎn)撥】根據(jù)圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出氣體做功情況，再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，理想氣體內(nèi)能由問題溫度決定．8、AD【解題分析】

A．根據(jù)衛(wèi)星發(fā)射特點(diǎn)可知，從軌道III變軌到軌道II需要在P點(diǎn)加速，即衛(wèi)星在軌道III上通過P點(diǎn)的速度小于在軌道II上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度，A正確；B．根據(jù)可得無論在哪個(gè)軌道上，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的軌道半徑相同，故加速度相同，B錯(cuò)誤；CD．從軌道II變軌到軌道I，需要點(diǎn)火加速，而從軌道III變軌到軌道II需要在P點(diǎn)加速，故外力做正功，所以在軌道I上的機(jī)械能大于在軌道II上的機(jī)械能，軌道II上的機(jī)械能大于軌道III上的機(jī)械能，即衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能比在軌道III上的機(jī)械能大，C錯(cuò)誤D正確．故選AD。9、AD【解題分析】

核電站中為了控制核裂變反應(yīng)速度，可以在鈾棒之間插進(jìn)一些鎘棒。故A正確；聚變反應(yīng)需要在高溫高壓下才能進(jìn)行。故B錯(cuò)誤；由于核裂變的過程中釋放能量，可知核裂變反應(yīng)中的U的比結(jié)合能小于Ba和Kr的比結(jié)合能。故C錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，在題中核聚變反應(yīng)釋放的核能為△E＝△m?c1＝（m1+m1﹣m3﹣m4）c1．故D正確。10、BD【解題分析】

向左緩慢緩慢移動(dòng)一小段距離，繩變短，動(dòng)滑輪要上移，繩PA和PB間的夾角變小，而繩QP位于PA和PB間的角平分線上，所以角θ變小，故D正確，C錯(cuò)誤；經(jīng)過定滑輪的繩子拉力大小相等，等于mg，兩根繩子的合力與QP繩的拉力大小相等，方向相反．因?yàn)閵A角變小，合力變大，QP繩的拉力就大，所以拉力F增加，故B正確，A錯(cuò)誤．所以BD正確，AC錯(cuò)誤．故選BD．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、桌面離地高度hmA=mB【解題分析】

[1][2]．B離開桌面后，做平拋運(yùn)動(dòng)，

在豎直方向h=gt2水平方向xB=vBt對(duì)A由動(dòng)能定理得-μmAgxA=0-mAvA2彈簧彈開過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得mAvA-mBvB=0解得由此可知，實(shí)驗(yàn)還要測(cè)出：B到地面的豎直高度h；12、（1）保護(hù)作用，使電路中的電流不太大從而保護(hù)電流表和電源；（2）D；F；(3)1.11V；(4)1.45~1.55；1.91~1.11；【解題分析】

(1)[1]．定值電阻在電路中起保護(hù)作用，使電路中的電流不太大從而保護(hù)電流表和電源；(2)[2][3]．為了能盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，則定值電阻選D；電壓表選內(nèi)阻較大的F，從而減小電壓表的分流，減小誤差；(3)[4]．電壓表的量程為3V，則讀數(shù)為1.11V；(4)[5][6]．畫出U-I圖像，如圖；可得E=1.5V點(diǎn)睛：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材選擇、作圖象、求電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻等問題，要知道實(shí)驗(yàn)原理，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法；電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是