2024屆北京市石景山第九中學(xué)物理高二下期末聯(lián)考試題含解析

2024屆北京市石景山第九中學(xué)物理高二下期末聯(lián)考試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示為豎直放置的上細(xì)下粗的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為△VA、△VB，壓強(qiáng)變化量為△PA、△pB，對(duì)液面壓力的變化量為△FA、△FB，則（）A．水銀柱向下移動(dòng)了一段距離B．△pA＞△pBC．△VA＜△VBD．△FA=△FB2、如圖所示，絕緣水平面上有兩條平行光滑長(zhǎng)直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端接有電阻R，電阻為r的金屬棒AB垂直跨放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好，其他電阻不計(jì)。兩導(dǎo)軌間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。給AB以水平向右的初速度列并開始計(jì)時(shí)，下面四幅反映AB的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象中，可能正確的是A． B．C． D．3、如圖①②所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩個(gè)通電線圈處于如圖所示的位置，則A．從上往下俯視，①中的線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B．從上往下俯視，①中的線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．從上往下俯視，②中的線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．從上往下俯視，②中的線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)4、關(guān)于衰變，以下說(shuō)法正確的是A．同種放射性元素衰變快慢是由原子所處化學(xué)狀態(tài)和外部條件決定的B．(鈾)衰變?yōu)?氡)要經(jīng)過4次α衰變和2次β衰變C．β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核外電子掙脫原子核的束縛形成的高速電子流D．氡的半衰期為3.8天，若有四個(gè)氡原子核，經(jīng)過7.6天就只剩下一個(gè)5、氫原子能級(jí)示意圖如圖所示．光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見光．要使處于基態(tài)（n=1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV6、下列說(shuō)法正確的是（）A．結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定B．光電效應(yīng)揭示了光具有波動(dòng)性C．氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時(shí)，電子的動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少，原子的總能量減少D．將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中并大幅度降低其溫度，它的半衰期不發(fā)生改變二、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、右圖為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線．下列說(shuō)法正確的是A．當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力為零D．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功8、如圖所示為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說(shuō)法中不正確的是（）A．當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r等于r1時(shí)，分子間的作用力為零D．當(dāng)r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功9、為了測(cè)量某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U，若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積），下列說(shuō)法正確的是（）A．若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)高B．前內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢(shì)，與哪種離子多無(wú)關(guān)C．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大D．污水流量Q與電壓U成正比，與ab無(wú)關(guān)10、關(guān)于振動(dòng)和波的物理現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確是A．在喜劇電影《功夫》中，包租婆的“獅子吼”可以將酒杯震碎，這屬于共振現(xiàn)象B．正在鳴笛的救護(hù)車遠(yuǎn)離我們的過程中音調(diào)變低，這屬于多普勒效應(yīng)現(xiàn)象C．用手擋住電視的遙控器，遙控器仍然可以正常使用，這屬于波的干涉現(xiàn)象D．醫(yī)用超聲波定位利用了超聲波容易發(fā)生明顯衍射的特點(diǎn)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)利用光電傳感器設(shè)計(jì)了測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)器材有鐵架臺(tái)、光電計(jì)時(shí)器、小鋼球等．鐵架臺(tái)上端固定一個(gè)電磁鐵，通電時(shí)，小鋼球被吸在電磁鐵上，斷電時(shí)，小鋼球自由下落．（1）先將光電門固定在A處，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球經(jīng)過光電門的時(shí)間，量出小球釋放點(diǎn)距A的距離為h0，測(cè)出小球的直徑d（d遠(yuǎn)小于h0）．則小球運(yùn)動(dòng)到光電門處的瞬時(shí)速度v=________，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=________．用題中所給字母表示）（2）若某次實(shí)驗(yàn)時(shí)光電計(jì)時(shí)器記錄下小鋼球經(jīng)過光電門的時(shí)間為，請(qǐng)你判斷此時(shí)光電門距A處的距離________．（用（1）中所給字母表示）（3）由于直尺的長(zhǎng)度限制，該同學(xué)改測(cè)光電門位置與其正上方固定點(diǎn)P（圖中未畫出）之間的距離h，并記錄小球通過光電門的時(shí)間．移動(dòng)光電門在豎直桿上的位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖2所示的圖象，已知圖象斜率為k，縱截距為b，根據(jù)圖象可知重力加速度g=________．12．（12分）如圖所示的器材可用來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈．（1）在給出的實(shí)物圖中，將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路．（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清____的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）．閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于____端（選填“左”或“右”）．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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）某水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100kW，發(fā)電機(jī)的電壓為250V．通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V．要求在輸電線上損失的功率控制為5KW．請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比．為此，請(qǐng)你計(jì)算：（1）降壓變壓器輸出的電流是多少?輸電線上通過的電流是多少?（2）輸電線上損失的電壓是多少?升壓變壓器輸出的電壓是多少?（3）兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少?14．（16分）一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為500kW，路端電壓為500V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶5，兩變壓器間輸電線的總電阻為1.5Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220V，不計(jì)變壓器能量損耗，求：(1)升壓變壓器的副線圈兩端電壓；(2)輸電導(dǎo)線上的功率損失；(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；(4)用戶得到的功率．15．（12分）（20分）電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用電偏和磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。如圖甲所示，電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)小孔S1進(jìn)入豎直放置的平行金屬板M、N間，兩板間所加電壓為U0；經(jīng)電場(chǎng)加速后，電子由小孔S2沿水平放置金屬板P和Q的中心線射入，兩板間距離和長(zhǎng)度均為；距金屬板P和Q右邊緣處有一豎直放置的熒光屏；取屏上與S1、S2共線的O點(diǎn)為原點(diǎn)，向上為正方向建立x軸。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略。不計(jì)電子重力和電子之間的相互作用。（1）求電子到達(dá)小孔S2時(shí)的速度大小v；（2）若金屬板P、Q間只存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子恰好經(jīng)過P板的右邊緣飛出，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）若金屬板P和Q間只存在電場(chǎng)，P、Q兩板間電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，單位時(shí)間內(nèi)從小孔S1進(jìn)入的電子個(gè)數(shù)為N。電子打在熒光屏上形成一條亮線；每個(gè)電子在板P和Q間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間極短，可以認(rèn)為兩板間的電壓恒定；忽略電場(chǎng)變化產(chǎn)生的磁場(chǎng)。試求在一個(gè)周期（即2t0時(shí)間）內(nèi)打到熒光屏單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)n。

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、B【解題分析】

本題可采取假設(shè)法，假設(shè)氣體的體積不變，根據(jù)等容變化判斷出上下氣體的壓強(qiáng)變化量以及壓力變化量，從而判斷出水銀柱的移動(dòng)方向.關(guān)于體積的變化量關(guān)系，可抓住總體積不變?nèi)シ治觥！绢}目詳解】AB．首先假設(shè)液柱不動(dòng)，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對(duì)氣體A：，即：，對(duì)氣體B：，即：，由題知：，，則得：，即水銀柱向上移動(dòng)，故A錯(cuò)誤、B正確；C．由于氣體的總體積不變，因此△VA=△VB，故C錯(cuò)誤；D．因，且，△VA=△VB，所以有：△FA＞△FB，故D錯(cuò)誤；【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了理想氣體的狀態(tài)方程的應(yīng)用，較為簡(jiǎn)單。2、D【解題分析】

金屬棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律，電流方向由B指向A，利用左手定則得到安培力水平向左，大小為：設(shè)回路中電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：由法拉第電磁感應(yīng)定律得到：設(shè)金屬棒加速度為，利用牛頓第二定律，得到：聯(lián)立以上方程可以得到：由分析可知，金屬棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，故D正確，ABC錯(cuò)誤。3、D【解題分析】試題分析：根據(jù)圖①所示，由左手定則可知，線圈各邊所示安培力都在線圈所在平面內(nèi)，線圈不會(huì)繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖②所示，由左手定則可知，線圈左、右兩邊所受安培力分別垂直與紙面向外和向里，線圈會(huì)繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從上往下俯視，②中的線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤，D正確．故選D．考點(diǎn)：電磁感應(yīng)；左手定則【名師點(diǎn)睛】本題考查了判斷線圈是否會(huì)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)用左手定則判斷出線圈所受安培力方向即可正確解題．4、B【解題分析】

A．原子核的半衰期與所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)，由內(nèi)部自身因素決定，故A錯(cuò)誤．B．經(jīng)過4次α衰變和2次β衰變后，則質(zhì)量數(shù)減小4×4=16，而電荷數(shù)減小4×2-2=6，因此（鈾）衰變?yōu)椋蔅正確．C．β衰變是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子釋放出來(lái)，故C錯(cuò)誤．D．放射性元素的半衰期是指大量該元素的原子核中有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間，對(duì)個(gè)別的原子沒有意義，故D錯(cuò)誤．5、A【解題分析】

由題意可知，基態(tài)（n=1）氫原子被激發(fā)后，至少被激發(fā)到n=3能級(jí)后，躍遷才可能產(chǎn)生能量在1.63eV~3.10eV的可見光．故．故本題選A．6、D【解題分析】

A．比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；B．光電效應(yīng)的規(guī)律只能用光子學(xué)說(shuō)解釋，揭示了光具有粒子性，故B錯(cuò)誤；C．氫原子從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時(shí)，釋放出光子，總能量減小，庫(kù)侖力做正功，電子的動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小。故C錯(cuò)誤；D．半衰期的大小與溫度無(wú)關(guān)。故D正確。故選D。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、BC【解題分析】

因?yàn)楫?dāng)分子間相互作用力為零時(shí)，分子勢(shì)能最小，從圖中可得分子勢(shì)能最小時(shí)，分子間的距離為r2，故當(dāng)r等于r2時(shí)分子間作用力為零，故C正確；當(dāng)r小于r1時(shí)，隨著距離的減小，分子勢(shì)能增大，即減小分子間距離分子力做負(fù)功，所以表現(xiàn)為斥力，B正確；當(dāng)r大于r1時(shí)，當(dāng)r大于r1而小于r2時(shí)分子力為斥力，故從當(dāng)r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做正功，大于r2時(shí)分子力為引力，故AD錯(cuò)誤；【題目點(diǎn)撥】正確理解分子力、分子勢(shì)能與分子之間距離的變化關(guān)系，注意分子力與分子勢(shì)能變化的一個(gè)臨界點(diǎn)為r=r2，注意將分子力與分子之間距離和分子勢(shì)能與分子之間距離的圖象比較進(jìn)行學(xué)習(xí)8、ACD【解題分析】

A．由圖可知r2=r0，因此當(dāng)r大于r1而小于r2時(shí)分子力為斥力，大于r2時(shí)分子力為引力，故A錯(cuò)誤，符合題意；

B．由于r1＜r2=r0，故當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，故B正確，不符合題意；C．由于r2=r0，因此當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力為零，故C錯(cuò)誤，符合題意。

D．當(dāng)r由r1變到r2的過程中，分子力為斥力，因此分子間作用力做正功，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選ACD。9、BD【解題分析】

正負(fù)離子流動(dòng)時(shí)，受到洛倫茲力，發(fā)生偏轉(zhuǎn)，正離子偏轉(zhuǎn)到哪一個(gè)表面，哪一個(gè)表面電勢(shì)就高．兩表面上有正負(fù)電荷，之間就存在電場(chǎng)，最終正負(fù)離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡．【題目詳解】正負(fù)離子流動(dòng)時(shí)，根據(jù)左手定則，正離子受洛倫茲力向里，向后表面偏轉(zhuǎn)，所以后表面上帶正電荷，前表面上帶負(fù)電荷，前表面電勢(shì)比后表面低。故A錯(cuò)誤，B正確。最終正負(fù)離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用下處于平衡，有q＝qvB，流量Q=vS=vbc，所以．與離子濃度無(wú)關(guān)。故C錯(cuò)誤。由，知污水流量Q與電壓成正比，與a、b無(wú)關(guān)。故D正確。故選BD。10、AB【解題分析】

A．根據(jù)共振的條件與共振的特點(diǎn)可知，當(dāng)物體發(fā)生共振時(shí)，物體振動(dòng)的振幅最大，甚至可能造成物體解體，故用“獅子吼”將酒杯震碎是共振現(xiàn)象，故A正確；B．根據(jù)多普勒效應(yīng)知，當(dāng)接收者相對(duì)于波源越來(lái)越遠(yuǎn)時(shí)，接收者接受到的頻率越來(lái)越低，故B正確；C．用手擋住電視的遙控器，遙控器仍可以正常使用，這屬于波的衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．醫(yī)用超聲波定位是利用了超聲波方向性強(qiáng)，能量易于集中的特征，故D錯(cuò)誤；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、4h0【解題分析】

（1）[1]小鋼球運(yùn)動(dòng)到光電門處的瞬時(shí)速度近似等于平均速度，則：[2]根據(jù)：可得：（2）[3]由：則：（3）[4]設(shè)小球到達(dá)P點(diǎn)的速度為v0，則根據(jù)：且：聯(lián)立解得：則：解得：【名師點(diǎn)睛】解答本題要知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時(shí)速度，能根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式分析，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．12、L1和L2右【解題分析】試題分析：（1）（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清L1和L2的繞制方向，這樣才能知道產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)的方向關(guān)系，從而總結(jié)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的規(guī)律；閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于右端，先從電路中電流最小開始．考點(diǎn)：研究電磁感性現(xiàn)象，總結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的規(guī)律．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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）25A（2）（3）；【解題分析】

（1）用戶得到的功率為；用戶得到的電流就是降壓變壓器的輸出電流I用=P用/U用="4.32×102"A輸電線上流過的電流（2）輸電線上損失的電壓升壓變壓器的輸出電壓（3）升壓變壓器降壓變壓器14、(1)2500V(2)60kW(3)10:1(4)440kW【解題分析】（1）升壓變壓器的副線圈兩端電壓U2=U1=5×500V=2500V

（2）輸電導(dǎo)線上的電流：輸電導(dǎo)線上的功率損失：△P=I2R=2002×1.5=60000W

（3）輸電線上的電壓損耗：△U=IR=200×1.5=300V

降壓變壓器原線圈