遼寧省錦州市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023~2024學(xué)年度第二學(xué)期期末考試高二物理一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每個小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分。1.下列關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻說法中正確的是（）A.赫茲預(yù)言了光是電磁波B.湯姆遜利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子C.居里夫婦發(fā)現(xiàn)鈾的天然放射現(xiàn)象D.查德威克通過粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)中子【答案】D【解析】A．麥克斯韋預(yù)言了光是電磁波，故A錯誤；B．湯姆遜利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，故B錯誤；C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)軸天然放射現(xiàn)象，故C錯誤；D．查德威克通過粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)中子，故D正確。故選D。2.下列四幅圖涉及不同物理知識，其中說法正確的是（）A.由圖（a）所示的三種射線在磁場中的軌跡，可判斷出“1”為射線B.圖（b）發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光光強越強，光電子的最大初動能越大C.盧瑟福通過圖（c）進行粒子散射實驗研究時，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)D.圖（d）中處于基態(tài)的氫原子能吸收能量為12.6eV的光子而發(fā)生躍遷【答案】A【解析】A.射線帶正電，射線帶負電，射線不帶電，由圖（a）所示的三種射線在磁場中的軌跡，結(jié)合左手點則，可判斷出“1”為射線，“2”為射線，“3”為射線，故A正確；B.圖（b）發(fā)生光電效應(yīng)時，由光電效應(yīng)方程入射光頻率越高，光電子的最大初動能越大，故B錯誤；C.盧瑟福通過圖（c）進行粒子散射實驗研究時，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)粒子穿過金箔后運動方向幾乎不變，少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)被彈回。故C錯誤；D.氫原子的躍遷是從低能級到高能級，光子激發(fā)躍遷需要滿足條件是，光子的能量恰好時躍遷的兩個能級的能量差，圖（d）中處于基態(tài)的氫原子能吸收能量為12.6eV的光子，無法找到高能級到基態(tài)的能量差恰好滿足的12.6eV能級，所以不會發(fā)生躍遷，故D錯誤。故選A。3.一導(dǎo)熱性能良好的容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，隨外界環(huán)境溫度的降低，下列說法正確的是（假設(shè)此過程容器體積不變）（）A.每個分子運動的動能都減小 B.分子的平均動能減小C.氣體的壓強增大 D.氣體從外界吸收熱量【答案】B【解析】AB.隨環(huán)境溫度降低，密封氣體的溫度降低，氣體分子運動的平均動能減小，故A錯誤，B正確；C.由理想氣體等容變化的查理定律氣體的溫度降低，氣體壓強減小，故C錯誤；D.外界溫度降低，氣體將熱量傳遞給外界，且外界不對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，所以是氣體向外界放出熱量，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)a（P0，V0，T0）經(jīng)熱力學(xué)過程ab、bc、ca后又回到狀態(tài)a。下列說法正確的是（）A.ab過程中，氣體溫度升高B.ca過程中，內(nèi)能增大C.bc過程中，外界對氣體做功D.a→b→c→a過程中，氣體放出熱量【答案】A【解析】A．根據(jù)，ab過程中，氣體的體積不變，壓強增大，則氣體溫度升高，A正確；B．根據(jù)，ca過程中，氣體的壓強不變，體積減小，溫度降低，則內(nèi)能減小，B錯誤；C．bc過程中，氣體的體積增大，氣體對外界做功，C錯誤；D．a(chǎn)→b→c→a過程中，氣體的溫度不變，內(nèi)能不變；在a→b→c過程中，氣體對外做功多，在c→a過程中，外界對氣體做功少，根據(jù)熱力學(xué)等于定律，氣體吸收熱量，D錯誤。故選A5.一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律如圖甲所示，已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為20Ω，現(xiàn)外接一個額定電壓為200V的電動機，如圖乙所示，電動機恰好能正常工作，電表為理想電表，下列說法正確的是（）A.時，線圈平面與中性面垂直B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.電路中的電流大小為1AD.電動機的內(nèi)阻為100Ω【答案】C【解析】A．時，電動勢等于零，線圈平面與中性面平行，A錯誤；B．周期是0.02s，頻率是50Hz，電路中的電流方向每秒鐘改變100次，B錯誤；C．電動勢的有效值為根據(jù)閉合電路歐姆定律解得C正確；D．電動機的輸出功率未知，無法電動機的內(nèi)阻，D錯誤。故選C。6.如圖所示，電阻不計的水平導(dǎo)軌間距0.5m，導(dǎo)軌處于方向豎直向上的磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中。導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置且處于靜止狀態(tài)，其質(zhì)量，電阻，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)。電源電動勢，其內(nèi)阻，定值電阻的阻值。不計定滑輪的摩擦，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，細繩對ab的拉力沿水平方向，則（）A.導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為3N，方向水平向左B.重物重力G最小值是2NC.當時，ab不受摩擦力D.重物重力G最大值是5N【答案】D【解析】A.根據(jù)左手定則，可以判定導(dǎo)體棒ab受到的安培力方向水平向右，大小為故A錯誤；BC.由導(dǎo)體棒靜止，重物重力G最小值是故BC錯誤；D.由導(dǎo)體棒靜止，重物重力G最大值是故D正確。故選D。7.如圖甲所示，勻質(zhì)導(dǎo)體棒MN通以由M到N的恒定電流，用兩根等長的平行絕緣、輕質(zhì)細線懸掛在點靜止于勻強磁場中，細線與豎直方向的夾角為，磁場方向與絕緣細線平行且向上?，F(xiàn)使磁場方向順時針緩慢轉(zhuǎn)動（由M到N觀察），同時改變磁場的磁感應(yīng)強度大小，保持細線與豎直方向的夾角不變，該過程中每根絕緣細線拉力F大小與磁場轉(zhuǎn)過角度的正切值關(guān)系如圖乙所示。重力加速度g取，磁場變化過程中MN中的電流不變。下列說法正確的是（）A.導(dǎo)體棒的質(zhì)量為0.5kg B.C.導(dǎo)體棒所受安培力可能為4.5N D.可能為90°【答案】B【解析】AB．由圖可知當時，N，根據(jù)共點力平衡條件可知當時，N，根據(jù)共點力平衡條件可知解得即，kg故A錯誤，B正確；C．由上述分析可知導(dǎo)體棒重力為10N，根據(jù)力的矢量合成作圖如下安培力的最小值故導(dǎo)體棒所受安培力不可能為4.5N，故C錯誤；D．轉(zhuǎn)過90°時，安培力與細線拉力在同一直線，導(dǎo)體棒受力不平衡，故D錯誤。故選B。8.下列關(guān)于四種儀器的說法正確的是（）A.甲圖中當增大磁感應(yīng)強度時，電子形成的軌跡圓半徑將減小B.乙圖中不改變質(zhì)譜儀各區(qū)域的電場、磁場時，擊中光屏同一位置的粒子比荷不相同C.丙圖中載流子為負電荷的霍爾元件有如圖所示的電流和磁場時，N側(cè)電勢低D.丁圖中長、寬、高分別為a、b、c的電磁流量計在如圖所示的勻強磁場中，若改變液體流動的方向，則不能測定流量Q【答案】AC【解析】A．由洛倫茲力提供向心力可得當增大磁感應(yīng)強度時，電子形成的軌跡圓半徑將減小，故A正確；B．乙圖中，帶電粒子經(jīng)質(zhì)譜儀的速度選擇器區(qū)域后，速度都相同，經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場時擊中光屏同一位置的粒子，在磁場中偏轉(zhuǎn)的軌道半徑r相同，由洛倫茲力提供向心力可得可知擊中光屏同一位置的粒子比荷相同，故B錯誤；C．丙圖中載流子為負電荷的霍爾元件，負電荷運動方向與電流方向相反，由左手定則可知，負電荷在洛倫茲力作用下，向N側(cè)移動，因此N側(cè)聚集負電荷，N側(cè)電勢低，故C正確；D．經(jīng)過電磁流量計的帶電粒子受到洛倫茲力作用，會向前后兩個金屬側(cè)面偏轉(zhuǎn)，則在前后兩個側(cè)面間產(chǎn)生電場，帶電粒子則同時受到洛倫茲力和電場力作用，當電場力與洛倫茲力大小相等時，則有流量若改變液體流動的方向，同理，能測定流量Q，故D錯誤。9.壓蹺蹺板是小朋友們特別喜歡的娛樂運動項目，蹺蹺板在幼兒園以及公共娛樂健身場所都可以見到。某實驗小組利用該娛樂設(shè)施進行物理研究，如圖所示。質(zhì)量為m的小球B置于光滑半球形凹槽A內(nèi)，凹槽放置在蹺蹺板上，凹槽的質(zhì)量為M，當板的傾角為時，凹槽恰好靜止。令最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，則在緩慢壓低蹺蹺板的Q端至跟P端等高的過程中，下列說法正確的是（）A.開始時凹槽受到沿蹺蹺板向上的摩擦力大小為B.凹槽與蹺蹺板之間的動摩擦因數(shù)大小為C.小球?qū)Π疾鄣膲毫Υ笮∈冀K為mgD.小球?qū)Π疾鄣膲毫υ絹碓酱蟆敬鸢浮緽C【解析】A．將小球跟凹槽視為整體，開始時恰好靜止，那么根據(jù)受力平衡故A錯誤；B．根據(jù)平衡條件有解得故B正確；C．小球所在處的凹槽切線總是水平的，那么小球?qū)Π疾鄣膲毫Υ笮∈冀K等于小球的重力，故C正確；D．由于小球、凹槽整體的重力不變化，與蹺蹺板的作用力等大反向，那么蹺蹺板對凹槽的作用力不變，故D錯誤。故選BC。10.如圖甲所示，游樂園中的過山車驚險刺激，但有多種措施保證了它的安全運行。其中磁力剎車是為保證過山車在最后進站前的安全而設(shè)計的一種剎車形式。磁場很強的釹磁鐵安裝在軌道上，剎車金屬框安裝在過山車底部。簡化為圖乙所示的模型，將剎車金屬框簡化為由兩個邊長為L的正方形單匝線框圈成的一個“日”字形線框，其中ab、cd、ef邊電阻均為R，其他邊電阻忽略不計，則過山車返回水平站臺前的運動可以簡化如下：線框沿著足夠長的光滑斜面由某位置靜止下滑，ef進入勻強磁場時恰好做勻速運動。已知斜面與水平面的夾角為，過山車的總質(zhì)量為m，磁場區(qū)上下邊界間的距離為2L，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直斜面向上，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A.線框ef邊剛進入磁場上邊界時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由e到fB.開始下滑時的位置到磁場上邊界的距離為C.當cd進入磁場瞬間，線框開始減速運動D.線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】ABD【解析】A．由右手定則可知，線框ef邊剛進入磁場上邊界時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由e到f，選項A正確；B．ef進入勻強磁場時恰好做勻速運動，則從開始下滑到進入磁場上邊界由機械能守恒定律解得開始下滑時的位置到磁場上邊界的距離為選項B正確；C．當cd進入磁場瞬間，線圈中cd和ef邊受的安培力之和可知線框仍做勻速運動，選項C錯誤；D．由以上分析可知，線圈從ef邊剛進入磁場到完全進入磁場均做勻速運動，由能量關(guān)系可知此過程中產(chǎn)生的焦耳熱為同理線圈出離磁場過程同樣做勻速運動，產(chǎn)生的焦耳熱仍為則線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為選項D正確。故選ABD。二、非選擇題（本題共5小題，共54分）11.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗證“力的平行四邊形定則”，每個鉤碼的質(zhì)量為50g，其部分實驗操作如下，重力加速度為g取。（1）請完成下列相關(guān)內(nèi)容：a.在豎直放置的木板上的白紙上記下懸掛兩個鉤碼靜止時彈簧末端的位置O，如圖一所示（木板未畫出）。b.卸下鉤碼，然后將兩繩套系在彈簧下端，用兩彈簧測力計將彈簧末端拉到位置O保持靜止，此時繩AO沿水平方向，B彈簧測力計讀數(shù)如圖二所示，則此時A彈簧測力計的示數(shù)為______N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）實驗中保持O點的位置不變，繩BO的方向不變，繩A的方向由初始位置逆時針旋轉(zhuǎn)至豎直方向。在此過程中有關(guān)兩彈簧測力計示數(shù)、的變化，下列說法正確的是______。A.減小 B.增大C.先減小后增大 D.增大（3）若彈簧末端拉至O位置時，彈簧的伸長量為4cm，則該彈簧的勁度系數(shù)______。【答案】（1）3.0（2）C（3）25N/m或0.25N/cm【解析】（1）以O(shè)點為對象，根據(jù)受力平衡可得其中B彈簧測力計的讀數(shù)為懸掛兩個鉤碼時，彈簧彈力為聯(lián)立解得此時A彈簧測力計的示數(shù)為（2）實驗中保持O點的位置不變，繩BO的方向不變，繩A的方向由初始位置逆時針旋轉(zhuǎn)至豎直方向，以O(shè)點為對象，如圖所示由圖可知，先減小后增大、減小。（3）若彈簧末端拉至О位置時，彈簧的伸長量為4cm根據(jù)胡克定律可得可得該彈簧的勁度系數(shù)為12.某同學(xué)用可拆變壓器探究“變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系”。（1）該同學(xué)將原線圈接一學(xué)生電源的交流電壓輸出端，并使用交流電壓表分別測量原、副線圈兩端的電壓，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。實驗序號原線圈匝數(shù)副線圈匝數(shù)原線圈電壓（V）副線圈電壓（V）14002004.222.1024008004.228.36340016004.2216.83根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論為：在誤差允許的范圍內(nèi)，______。（2）可拆變壓器鐵芯是由相互絕緣的薄硅鋼片疊壓而成。如圖所示，原線圈接交流電源，副線圈接入小燈泡。第一次，緩緩移動鐵芯橫條使鐵芯完全閉合；第二次，另取一塊與變壓器鐵芯橫條尺寸相同的普通鐵塊替換鐵芯橫條，重復(fù)上述實驗。兩次均觀察到小燈泡由暗變亮。以下說法正確的是______。A.第二次實驗中小燈泡更亮些B.用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，普通鐵塊更容易發(fā)熱C.無論普通鐵塊還是用鐵芯橫條，流經(jīng)小燈泡的電流均為交變電流（3）如圖所示的電路中，電壓為的交流電源通過阻值為的定值電阻與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數(shù)分別為、。若保持不變，將可變電阻R的阻值增大，則流經(jīng)原線圈的電流______（選填“增大”“減小”或“不變”）；當可變電阻R的阻值為______時（用、和表示），可變電阻R的功率最大?！敬鸢浮浚?）原副線圈兩端的電壓比等于變壓器原副線圈的匝數(shù)比（2）BC（3）減小【解析】（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論為：在誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比。（2）AB．鐵芯橫條與普通鐵塊都是導(dǎo)磁材料，鐵芯閉合后，減小了漏磁現(xiàn)象，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢增大，小燈泡變亮；變壓器鐵芯是利用由相互絕緣的薄硅鋼片平行疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這樣設(shè)計的原因是減小渦流，提高變壓器的效率，用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，普通鐵塊由于渦流更容易發(fā)熱，變壓器效率低一些，第一次實驗中小燈泡更亮些，故A錯誤，B正確；C．無論用普通鐵塊還是用鐵芯橫條，副線圈中還是交變電流，流經(jīng)小燈泡電流均為交變電流，故C正確。故選BC。（3）[1]在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，R增大，副線圈電流I2減小，設(shè)原線圈電流為I1，根據(jù)，知流經(jīng)原線圈的電流I1減小。[2]把變壓器和R等效為一個電阻，R0當作電源內(nèi)阻，則輸出功率當內(nèi)外電阻相等即時，輸出功率最大，根據(jù)得代入解得13.錦州地區(qū)從2017年開始對機動車未禮讓行人進行處罰，根據(jù)新的交通規(guī)則，遇行人過斑馬線，汽車要停車禮讓。如圖所示，一輛小汽車在平直馬路上以的速度勻速行駛，當小汽車的車頭距停車線時，司機發(fā)現(xiàn)一行人正在通過斑馬線，司機反應(yīng)一段時間后以的加速度緊急剎車，待停穩(wěn)時，恰有一半車身通過停車線。已知車長，求：（1）小汽車剎車過程中發(fā)生的位移大小是多少？（2）小汽車從發(fā)現(xiàn)行人到停下來共用了多長時間？【答案】（1）6.4m；（2）2.1s【解析】（1）小汽車勻速行駛的速度為汽車做勻減速直線運動的位移大小為解得（2）司機反應(yīng)距離為司機反應(yīng)的時間汽車剎車的時間則總時間14.圖中甲為氣壓升降椅，乙為其核心部件