內(nèi)蒙古某中學2023-2024學年高二年級下冊7月期末考試 物理試題（含解析）

集寧一中2023-2024學年第二學期期末考試

高二年級物理試題

本試卷滿分為100分，考試時間75分鐘

第I卷（選擇題，共46分）

一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個選項符

合題目要求。）

1.將如圖甲所示的正弦交流電加在圖乙中理想變壓器的Z、8兩端，變壓器的原副

線圈匝數(shù)比為2：1,凡為熱敏電阻（溫度升高時其電阻減?。?，則（）

A.在片0.01s時，電壓表Vi的示數(shù)為零

B.副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為a=36V2sin（1007Tt）V

C.&處溫度升高時，電流表A示數(shù)變小

D.&處溫度升高時，電壓表V2的示數(shù)變小

2.下列關(guān)于分子動理論的說法中正確的是（）

A.兩個鄰近分子間不可能同時存在斥力和引力

B.布朗運動就是液體分子的無規(guī)則熱運動

C.擴散現(xiàn)象和布朗運動表明，分子在做永不停息的熱運動

東校區(qū)高二年級期末考試物理試題第1頁，共8頁

C.分子勢能在ro處最小

D.分子間距離小于內(nèi)且減小時，分子勢能在減小

4.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)。開始。第一次經(jīng)絕熱過程到狀態(tài)6；第二次先經(jīng)等

壓過程到狀態(tài)c,再經(jīng)等容過程到狀態(tài)從p-lZ圖像如圖所示。則（）

A.c-?匕過程氣體從外界吸熱

B.a-c-b過程比a-b過程氣體對外界所做的功多

C.氣體在狀態(tài)。時比在狀態(tài)b時的分子平均動能小

D.氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內(nèi)撞擊在單

位面積上的分子數(shù)少

5.光伏發(fā)電是提供清潔能源的方式之一，光伏發(fā)電的原理是光電效應(yīng)。演示光電

效應(yīng)的實驗裝置如圖甲所示，a、b,。三種光照射光電管得到的三條電流表與電壓

表示數(shù)之間的關(guān)系曲線如圖乙所示，下列說法正確的是（）

A.若b光為綠光,則。光可能是紫光

B.。光照射光電管發(fā)出光電子的最大初動能一定小于6光照射光電管發(fā)出光電

子的最大初動能

C.單位時間內(nèi)a光照射光電管發(fā)出的光電子比c光照射光電管發(fā)出的光電子少

D.若用強度相同的a、b光照射該光電管，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)相等

6.如圖為氫原子的能級示意圖。已知藍光光子的能量范圍為2.53?2.76eV,紫光

光子的能量范圍為2.76?3.10eV。若使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍光,

不輻射紫光，則激發(fā)氫原子的光子能量為（）

東校區(qū)高二年級期末考試物理試題第2頁，共8頁

V

〃e

￡/

8o

5-64

4-。5

3_L1

2

-3.40

1-13.60

A.10.20eVB.12.09eVC.12.75eVD.13.06eV

207

7.原子核2骸U可以經(jīng)過多次a和￡衰變成為穩(wěn)定的原子核82Pb,在該過程中，可

能發(fā)生的用衰變是（）

223223O

ARa+e

87Fr881

B2132

83Bi

2252250

cRa+e

8889Ac

-1

218218o

D+e

84po85At

-1

二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合題

目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。）

8.靜止在勻強磁場中的原子核X發(fā)生a衰變后變成新原子核Y。已知核X的質(zhì)量

數(shù)為A,電荷數(shù)為Z,核X、核Y和a粒子的質(zhì)量分別為機x、機y和機a,假設(shè)核反

應(yīng)過程中釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為a粒子和Y核的動能。a粒子在磁場中運動的半徑

為凡則（）

A.衰變方程可表示為匆曲2Y+4He

2

B.核反應(yīng)中釋放的核能為（mx-mY-ma）c

C.Y核在磁場中運動的半徑為當

Z-Z

D.Y核的動能為琢丫=磯（畋f丫一犯扭2

my+ma

9.電子設(shè)備之間在一定距離范圍內(nèi)可以通過藍牙連接進行數(shù)據(jù)交換，已經(jīng)配對過

的兩電子設(shè)備，當距離小于某一值時，會自動連接；一旦超過該值時，藍牙信號便

會立即中斷，無法正常通訊。某次實驗中，分別安裝在甲、乙兩小車上的兩電子設(shè)

東校區(qū)高二年級期末考試物理試題第3頁，共8頁

備已通過藍牙配對成功，其正常通訊的有效距離為d=10m。兩車運動路線在同一

條直線上（兩車略微錯開，不會相撞）。如圖所示，甲車以%=lm/s的初速度經(jīng)過

。點，向右做加速度大小的=0.1m/s2的勻加速直線運動。同時乙車以初速度功=

6m/s向右經(jīng)過。點左側(cè)6m處，并立即以。2=0.4m/s2的加速度剎車。以此時刻

為計時起點，忽略藍牙信號連接延遲，下列說法正確的是（）

乙甲

A.t=4s時信號第一次中斷

B.t=16s時信號第一次恢復

C.信號第二次中斷時，甲在。右邊55nl處

D.從信號第一次恢復到信號第二次中斷，甲的位移為20m

10.“ALHILM世界杯圓夢之旅”是2022年卡塔爾世界杯決賽階段官方指定用球，

如圖所示，法國隊和阿根廷隊決賽前，工作人員運送足球到場地的過程中，為了保

證頂端足球不掉落，設(shè)抬球的長板與水平面的夾角為仇忽略球與板，球與球之間

摩擦，球和板始終處于平衡狀態(tài)，則以下符合要求的。正切值可能是（）

第H卷（非選擇題，共54分）

三、實驗題（共2個小題，共14分）

11.（8分）某同學為了測量固體藥物的體積，設(shè)計了如圖甲所示的測量裝置（裝置

密封性良好）。

要測量步驟如下：

①把待測藥物放進注射器內(nèi)；

②把注射器活塞推至適當位置，然后將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機

東校區(qū)高二年級期末考試物理試題第4頁，共8頁

連接；

③移動活塞，記錄注射器的刻度值匕以及氣體壓強值p;

④重復上述步驟③，多次測量；

⑤根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出圖像，并利用圖像計算藥物體積。

（1）在操作步驟③中，（選填“緩慢”“快速”或“以任意速度，）移動活塞。

（2）在操作步驟⑤中，為了得到直線圖像，縱坐標是匕則橫坐標應(yīng)該選用—（選

填爐寧或“p2，，）。

（3）選擇合適的坐標后，該同學通過描點作圖，得到的直線圖像如圖乙所示，其延長

線分別交橫、縱坐標于a、b,則待測藥物的體積為—（用題目中已知量表示）。

（4）由于壓強傳感器和注射器連接處軟管存在一定容積，由此造成的測量值比真實值

（選填“偏大”“偏小”或“相同”）。

12.（6分）某同學利用圖示裝置研究小車的勻變速直線運動。

（1）實驗中，必要的措施是o

A.先釋放小車再接通電源

B.先接通電源再釋放小車

C.將小車放在靠近打點計時器的一端

東校區(qū)高二年級期末考試物理試題第5頁，共8頁

D.將小車放在遠離打點計時器的一端

（2）他實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的電源上，得到一條紙帶，打出的部

分計數(shù)點如下圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出）。

SI—3.59cm,s2—4.41cm,s3—5.19cm,s4—5.97cm,s5—6.78cm,s6=7.64cm,

則小車的加速度。=m/s2（充分利用測量的數(shù)據(jù)），打點計時器在打8點時

小車的速度%=m/so（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

四、計算題（本題共3小題，共40分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，

只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）

13.（10分）極紫外線廣泛應(yīng)用于芯片制造行業(yè)，如圖甲所示，用波長4=110nm的

極紫外線照射光電管，恰好能發(fā)生光電效應(yīng)。已知普朗克常量九=6.6x10-34].s,

lnm=10-9m,leV=1.6x10-19J,c=3x108m/So

（1）求陰極K材料的逸出功憶；（結(jié)果保留4位有效數(shù)字，單位eV）

（2）圖乙是氫原子的能級圖，若大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)出的光照射陰極

K,靈敏電流計G顯示有示數(shù)，調(diào)整電源和滑動變阻器，測得電流計示數(shù)/與電壓

表示數(shù)。的關(guān)系圖像如圖丙，則圖丙中4的大小是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

東校區(qū)高二年級期末考試物理試題第6頁，共8頁

14.（12分）如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細均勻，內(nèi)壁光滑,

橫截面積分別為S、2S,由體積可忽略的細管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活

塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細彈簧相連。初始時,

兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為X彈簧長度恰好為原長。現(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢

添加一定質(zhì)量的沙子，直至右側(cè)活塞下降2”，左側(cè)活塞上升;已知大氣壓強為Po,

重力加速度大小為g,汽缸足夠長，汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變，彈簧始終在彈性限

度內(nèi)。求:

（1）最終汽缸內(nèi)氣體的壓強。

（2）彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。

15.（18分）如圖所示，有一空心上下無底的彈性圓筒，它的下端距水平地面的高

度為〃（已知量），筒的軸線豎直。圓筒軸線上與筒頂端等高處有一彈性小球，現(xiàn)

讓小球和圓筒同時由靜止自由落下，圓筒碰地后的反彈速率為落地速率的g,小球

碰地后的反彈速率為落地速率的。，它們與地面的碰撞時間都極短，可看作瞬間反

彈，運動過程中圓筒的軸線始終位于豎直方向。已知圓筒第一次反彈后再次落下,

它的底端與小球同時到達地面（在此之前小球未碰過地），此時立即鎖住圓筒讓它

停止運動，小球則繼續(xù)多次彈跳，重力加速度為g,不計空氣阻力，本題結(jié)果可用

分數(shù)表示，求：

（1）圓筒第一次落地彈起后相對于地面上升的最大高度hmax-,

東校區(qū)高二年級期末考試物理試題第7頁，共8頁

(2)小球從釋放到第一次落地所經(jīng)歷的時間t以及圓筒的長度￡；

(3)在筒壁上距筒底1處裝有一個光電計數(shù)器，小球每次經(jīng)過該處計數(shù)器就會計數(shù)

一次，請問，光電計數(shù)器的示數(shù)最終穩(wěn)定為幾次？

東校區(qū)高二年級期末考試物理試題第8頁，共8頁

高二物理期末試題參考答案

1.D

【詳解】A.電壓表Vi的示數(shù)為原線圈電壓的有效值，則有

36VI

"1=上-"=36V

故A錯誤；

B.由圖可知周期為

T=0.02s

則

27r

(JL)=—=1007rrad/s

根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比可得

n2

U2=18V

%

則副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為

u=18V2sin(1007rt)V

故B錯誤；

CD.4處溫度升高時，以電阻變小，則副線圈總電阻減小，副線圈電流增大，即電流表A示數(shù)變大，定值電阻

R兩端電壓增大，所以電壓表V2的示數(shù)變小，故C錯誤，D正確。

故選D。

2.C

【詳解】A.兩個鄰近分子間的斥力和引力是同時存在的，故A錯誤；

BC.擴散現(xiàn)象表明分子在做永不停息的無規(guī)則運動，布朗運動是固體小顆粒的無規(guī)則運動，反映了液體分子的

無規(guī)則熱運動，故B錯誤，C正確；

D.微粒越小，液體溫度越高，布朗運動越明顯，故D錯誤。

故選C。

3.C

【詳解】分子間距離大于也分子間表現(xiàn)為引力，分子從無限遠靠近到距離m處過程中，引力做正功，分子勢能

減小，則在廠。處分子勢能最小；繼續(xù)減小距離，分子間表現(xiàn)為斥力，分子力做負功，分子勢能增大。

故選C。

4.B

【詳解】A.c—b過程，氣體體積不變，即等容變化過程，氣體壓強變小，溫度降低，故內(nèi)能減小，該過程氣

體對外不做功，故氣體向外界放熱，A錯誤;

答案第1頁，共8頁

B.由微元法可得p-U圖像與橫坐標圍成的面積表示為氣體做功的多少，由圖像可知，arc-b過程比arb過

程氣體對外界所做的功多，B正確；

C.a—b過程為絕熱過程，氣體體積變大對外做功，由熱力學第一定律可知，氣體內(nèi)能減小，溫度降低。溫度

是分子平均動能的標志，故氣體在狀態(tài)。時比在狀態(tài)6時的分子平均動能大，C錯誤；

D.a—c過程，氣體的壓強相等，體積變大溫度變大，分子的平均動能變大，分子撞擊容器壁的動量變化量變

大。由氣體壓強的微觀解釋可知，在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)多，D錯誤。

故選B。

5.B

【詳解】A.由光電效應(yīng)方程

=hv—Wo

及

eU=%

解得

eU=hv-Wo

即光束照射同一塊金屬時只要遏止電壓一樣，入射光的頻率就一樣，遏止電壓越大，入射光的頻率越大，可知4

光和c光的頻率一樣，且均小于6光的頻率，若6光為綠光，則a光不可能是紫光，選項A錯誤；

B.由題圖乙可知

%＞此

根據(jù)Ek=可知，。光照射光電管發(fā)出光電子的最大初動能小于6光照射光電管發(fā)出光電子的最大初動能，選

項B正確；

C.對于a、c兩束頻率相同的光來說，入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，則單位時間內(nèi)。光照射光

電管發(fā)出的光電子比c光照射光電管發(fā)出的光電子多，選項C錯誤；

D.對八6兩束不同頻率的光來說，光強相同是單位時間內(nèi)照射到光電管單位面積上的光子的總能量相等，因

為6光的光子頻率較高，每個光子的能量較大，所以單位時間內(nèi)照射到光電管單位面積上的光子數(shù)較少，即單位

時間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)較少，選項D錯誤。

故選B。

6.C

【詳解】由題知使處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后，可輻射藍光，不輻射紫光，則由藍光光子能量范圍可知從氫原子

從"=4能級向低能級躍遷可輻射藍光，不輻射紫光（即從〃=4,躍遷到〃=2輻射藍光），則需激發(fā)氫原子到"

=4能級，則激發(fā)氫原子的光子能量為

NE=E4~EI=12.75eV

答案第2頁，共8頁

故選c。

7.A

【詳解】原子核鋁和衰變成為穩(wěn)定的原子核2以Pb質(zhì)量數(shù)減小了28,則經(jīng)過了7次a衰變，中間生成的新核的質(zhì)

量數(shù)可能為231,227,223,219,215,211,則發(fā)生尸衰變的原子核的質(zhì)量數(shù)為上述各數(shù)，則BCD都不可能,

根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，選項A反應(yīng)正確。

故選Ao

8.BC

【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為

匚黎士Y+'He

故A錯誤；

B.此反應(yīng)中放出的總能量

2

△E=(mx—mY—ma)c

故B正確；

C.核反應(yīng)前后系統(tǒng)動量守恒，即

mYvY=mava

新核和a粒子在磁場中做圓周運動時，洛倫茲力提供向心力，有

Bqv=-----

v

聯(lián)立兩式可知核Y和a粒子在磁場中運動的半徑之比

?Y2

ra~Z-2

a粒子在磁場中運動的半徑為R,所以核Y在磁場中運動的半徑

2R

釬口

故C正確；

D.核X發(fā)生衰變前后，根據(jù)能量守恒定律有

11

AE=-rnyVy+

又由于

m丫嘰=m/a

聯(lián)立兩式整理得核Y的動能

1?ma

-mYVY=------------AE

2ma+mY

代入可知D錯誤。

故選BCo

答案第3頁，共8頁

9.AD

【詳解】A.因開始時，乙車速度較大，則在乙停止運動之前乙車可超過甲車，然后兩車距離逐漸變大，當藍牙

第一次中斷時乙車超過了甲車，則第一次信號中斷時滿足

11

22

。匕一］。腎=d+S0+%+］的公

解得

Z=4s

即t=4s時信號第一次中斷，選項A正確；

B.當?shù)谝淮涡盘栔袛鄷r，甲車的速度v〃=1.4m/s,乙車的速度V2/=4.4m/s,到信號第一次恢復時應(yīng)該滿足

11

〃2注2-2。2片=Vnt2+-的園

解得

%2=12S

但是乙車停止運動的時間

tf=—=11S

。2

即經(jīng)過12s時乙車已經(jīng)停止，則信號第一次恢復的時刻應(yīng)該小于16s,選項B錯誤；

C.乙車停止運動時，距離。點的距離為

x=-------6m=39m

2a2

信號第二次中斷時，甲在乙的右側(cè)10m位置，則此時甲車在。右邊491n處，選項C錯誤；

D.信號第一次恢復的時甲距離。點的距離為

1?vjl

=UiG+4+--=29m

從信號第一次恢復到信號第二次中斷，甲的位移為49m-29m=20m,選項D正確。

故選AD。

10.BC

【詳解】當最上面的球與右邊球之間的彈力剛好為0時8最大，此時最上面的球受重力和支持力，支持力方向豎

直向上。則由幾何關(guān)系得

V3

tan0m=tan30°=—

當6最小時，下面兩個球之間剛好沒有彈力。設(shè)上邊球與右邊球的彈力大小為R則對右邊球受力分析得

7ngsin^min=Fcos60°

對上邊球，由平衡條件得

Fsin60°+Nsin600=mgcosd^^

答案第4頁，共8頁

Fcos60°+mgsindmin=Ncos60°

聯(lián)立解得

tan^min=可

則

V3V3

-->tan0>——

39

故選BCo

1.⑴緩慢

⑵；

⑶6

（4）偏小

【詳解】（1）在操作步驟③中，為了保證氣體溫度不變，應(yīng)緩慢移動活塞。

（2）設(shè)固體藥物的體積為％,以氣體為對象，根據(jù)玻意耳定律可得

P（,V-％）=。

整理可得

1

v=C--+V

P0

為了得到直線圖像，縱坐標是匕則橫坐標應(yīng)該選用工。

V

（3）根據(jù)

1

U=C?一+%

P

結(jié)合圖乙工圖像可知，待測藥物的體積為

V

%=力

（4）由于壓強傳感器和注射器連接處軟管存在一定容積，設(shè)該容積為匕，以氣體為對象，根據(jù)玻意耳定律可得

p（，+匕-%真）=C

整理可得

1

真一匕

結(jié)合圖乙可知

%真—%=b=%測<%真

可知造成的測量值比真實值偏小。

答案第5頁，共8頁

12.BC/CB0.800.40

【詳解】（1）[1]AB.實驗時應(yīng)先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后再釋放小車，A錯誤，B正確；

CD.為了充分利用紙帶獲取多的數(shù)據(jù)，應(yīng)將小車放在靠近打點計時器的一端，C正確，D錯誤。

故選BC=

（2）[2]電源頻率為100Hz,則打點計時器每隔0.01s打一個點，紙帶上每相鄰兩個計數(shù)點間還有9個點，圖中

未畫出，則知紙帶上每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為

r=o.oixios=o.is

由運動學公式Ax=aT2,可得小車的加速度

△x(s+S5+s)-Gi+s+S3)

4622

a=f7=-----------標----------=0.80m/s

[3]由中間時刻的瞬時速度等于平均速度，可得打點計時器在打8點時小車的速度

Si+S23.59+4.41

X10-2m/s=0.40m/s

"B272X0.1

13.(1)1.8x10T8j或n.25eV；⑵1.5V

【詳解】（1）設(shè)波長為110nm的極紫外線的波長為人，逸出功

%=hvc

頻率

4c

代入數(shù)據(jù)解得

Wo=1.8X10-18J或％=n,25eV

（2）處于九=4能級的氫原子向低能級躍遷時產(chǎn)生多種不同能量的光子，產(chǎn)生的光電流是多種光子產(chǎn)生的光電子

綜合表現(xiàn)，要使光電流全部遏止，必須要截住能最大的光電子。能量最大的光子

hvm=E4—E]=12.75eV

由光電效應(yīng)方程可知光電子最大初動能

Ekm=hvm-Wo=1.5eV

遏止光壓必須滿足

&m=elk

解得

Uc=1.5V

14.（1）-p；（2）k=36=迦

17LU017H17g