河北省唐山市遵化市2024-2025學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題含解析

PAGE17-河北省唐山市遵化市2024-2025學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題（含解析）留意：本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共100分。考試時間90分鐘。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（本題共12小題，每題4分，共48分。其中1-8小題只有一個選項符合題意，9-12小題有多個選項符合題意，選不全得2分。）1.物理學(xué)家通過艱辛的試驗和理論探討探究自然規(guī)律，為科學(xué)事業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)．下列描述中符合物理學(xué)史實的是()A.奧斯特發(fā)覺了電流的磁效應(yīng)并提出了分子電流假說B.法拉第發(fā)覺了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并總結(jié)出了推斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律C.牛頓發(fā)覺了萬有引力定律但未給出引力常量G的數(shù)值D.哥白尼大膽反對地心說，提出了日心說，并發(fā)覺行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律【答案】C【解析】【詳解】奧斯特發(fā)覺了電流的磁效應(yīng)，安培并提出了分子電流假說，選項A錯誤；法拉第發(fā)覺了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，楞次總結(jié)出了推斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，選項B錯誤；牛頓發(fā)覺了萬有引力定律但未給出引力常量G的數(shù)值，后來卡文迪許用扭秤試驗測出了引力常數(shù)，選項C正確；哥白尼大膽反對地心說，提出了日心說，開普勒發(fā)覺行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律，選項D錯誤；故選C.2.1896年法國科學(xué)家貝可勒爾發(fā)覺了放射性元素能夠自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即自然放射現(xiàn)象。讓放射性元素鐳衰變過程中釋放出的α、β、γ三種射線，經(jīng)小孔垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場中，如圖所示。下列說法正確的是（

）A.③是α射線，α粒子的電離實力最強(qiáng)，穿透實力也最強(qiáng)B.①是β射線，是高速電子流，來自于原子的核外電子C.原子核發(fā)生一次衰變的過程中，不行能同時產(chǎn)生α、β兩種射線D.原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，都不具有放射性【答案】C【解析】【詳解】A．由射線的帶電性質(zhì)可知，①是β射線，②是γ射線，③是α射線，α粒子的電離實力最強(qiáng)，穿透實力最弱，A不符合題意；B．β射線是原子核發(fā)生β衰變時產(chǎn)生的，是高速電子流，來自于原子核，B不符合題意；C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，只能發(fā)生α衰變或β衰變，不能同時發(fā)生α衰變和β衰變，故不行能同時產(chǎn)生α、β兩種射線，C符合題意；D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D不符合題意。故選C。3.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的豎直擋板MN,在P和MN之間放有一個光滑勻稱的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示是這個裝置的截面圖,若用外力使MN保持豎直且緩慢地向右移動,在Q落到地面以前,發(fā)覺P始終保持靜止,在此過程中,下列說法中正確的是A.MN對Q的彈力漸漸減小B.地面對P的摩擦力漸漸增大C.P、Q間彈力先減小后增大D.Q所受的合力漸漸增大【答案】B【解析】以整體為探討對象，MN對Q的彈力和地面對P的摩擦力是一對平衡力，以Q為對象畫受力分析圖，可知MN右移時MN對Q的彈力和P、Q間的彈力都是增大的；Q始終處于平衡狀態(tài)，因此合力始終為零，故只有B正確.4.將靜置在地面上，質(zhì)量為M（含燃料）的火箭模型點火升空，在極短時間內(nèi)以相對地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的炙熱氣體．忽視噴氣過程重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時火箭模型獲得的速度大小是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】火箭模型在極短時間點火，設(shè)火箭模型獲得速度為v，據(jù)動量守恒定律有0=（M－m）v－mv0得．A.，與結(jié)論不相符，選項A不符合題意；B.，與結(jié)論不相符，選項B不符合題意；C.，與結(jié)論不相符，選項C不符合題意；D.，與結(jié)論相符，選項D符合題意；5.如圖所示，豎直墻面上有一只壁虎從A點沿水平直線加速運動到B點，此過程中壁虎受到摩擦力的方向是A.斜向右上方B.斜向左上方C.水平向左D.豎直向上【答案】B【解析】【分析】依據(jù)壁虎作加速直線運動可得，合力方向水平向左，再由平行四邊形定則即可求解．【詳解】由于壁虎從A到B做勻加速直線運動，即壁虎所受合力水平向左，在豎直平面內(nèi)壁虎受重力、摩擦力，由平行四邊形定則可知，摩擦力方向斜向左上方，故B正確．故選B．6.從中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新探討院獲悉，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS），預(yù)料今年將放射18顆衛(wèi)星．這就意味著：北斗將全覆蓋亞洲地區(qū)，尤其是一帶一路沿線國家．如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，己知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a是地球同步衛(wèi)星，a和b的軌道半徑相同，且均為c的k倍，己知地球自轉(zhuǎn)周期為T．則（）A.衛(wèi)星b也是地球同步衛(wèi)星B.衛(wèi)星a的向心加速度是衛(wèi)星c的向心加速度的k2倍C.衛(wèi)星c的周期為D.a、b、c三顆衛(wèi)星的運行速度大小關(guān)系為va=vb=【答案】C【解析】【詳解】A．衛(wèi)星b相對地球不能保持靜止，故不是地球同步衛(wèi)星，A錯誤；B．依據(jù)公式可得，B錯誤；C．依據(jù)開普勒第三定律可得C正確；D．依據(jù)公式可得，D錯誤。故選C。7.如圖所示，b點為兩等量異種點電荷+Q和－Q連線的中點，以+Q為圓心且過b點的虛線圓弧上有a、c兩點，a、c兩點關(guān)于連線對稱．下列說法正確的是A.a、b、c三點電勢相等B.電子在a、c兩處受到的電場力相同C.電子由a點沿虛線圓弧移到b點過程中電勢能始終減小D.電子由a點沿虛線圓弧移到c點的過程中電勢能先增加后減小【答案】D【解析】【分析】依據(jù)等量異種電荷四周的場強(qiáng)分布和電勢分布規(guī)律進(jìn)行推斷；負(fù)電荷在低電勢點的電勢能較大，在高電勢點的電勢能較小.【詳解】依據(jù)等量異種電荷的電場分布可知，b點的電勢為零，ac兩點電勢相等且大于零，則選項A錯誤；a、c兩點的場強(qiáng)大小相同，方向不同，則電子在a、c兩處受到的電場力不相同，選項B錯誤；電子由a點沿虛線圓弧移到b點的過程中，因電勢漸漸降低，可知電子的電勢能增加，選項C錯誤；電子由a點沿虛線圓弧移到c點的過程，電勢先降低后上升，則電子的電勢能先增加后減小，選項D正確；故選D.8.如圖a所示，志向變壓器原線圈通過志向電流表接在一溝通電源的兩端，溝通電源輸出的電壓u隨時間t變更的圖線如圖b所示，副線圈中接有志向電壓表及阻值R＝10Ω的負(fù)載電阻．已知原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1，則下列說法中正確的是A.電壓表的示數(shù)為20VB.電流表的示數(shù)為0.28AC.電阻R消耗的電功率為80WD.通過電阻R的交變電流的頻率為100Hz【答案】A【解析】【詳解】A項：原線圈兩端電壓為，依據(jù)變壓器的變壓比可知，解得：，故A正確；B項：副線圈中的電流為依據(jù)變壓器的變流比可知，，所以電流表的示數(shù)為0.2A，故B錯誤；C項：由公式，故C錯誤；D項：由圖乙可知，交變電流的頻率為：，由于變壓器不能變更溝通電的頻率，所以通過電阻R的交變電流的頻率為50Hz，故D錯誤．故選A．9.物理學(xué)在探討實際問題時，經(jīng)常進(jìn)行科學(xué)抽象，即抓住探討問題的主要特征，不考慮與當(dāng)前探討問題無關(guān)或影響較小的因素，建立志向化模型．下列選項是物理學(xué)中的志向化模型的有A.加速度 B.自由落體運動C.質(zhì)點 D.力的合成【答案】BC【解析】【詳解】物理模型，是人們?yōu)榱颂接懳锢韱栴}的便利和探討物理事物的本身而對探討對象所作的一種簡化描述，是以視察和試驗為基礎(chǔ)，采納志向化的方法所創(chuàng)建的，能再現(xiàn)事物本質(zhì)和內(nèi)在特性的一種簡化模型．物理學(xué)模型種類較多，有：①物理對象模型，如：質(zhì)點、點電荷、彈簧振子、光滑斜面、純電阻等；②物理過程模型，如：自由落體運動、勻變速直線運動、簡諧運動、等溫過程等；③志向化試驗?zāi)Ｐ?，如：伽利略的志向斜面試驗；A.加速度與志向模型概念不相符；故A項錯誤.B.自由落體運動與志向模型概念相符；故B項正確.C.質(zhì)點與志向模型概念相符；故C項正確.D.力的合成與志向模型概念不相符；故D項錯誤.10.廈門地鐵1號線被稱作“最美海景地鐵”，列車跨海疾馳，乘客在車廂內(nèi)可欣賞窗外漂亮的海景。設(shè)列車從高崎站至集美學(xué)村站做直線運動，運動的v?t圖像如圖所示，總位移為s，總時間為t0，最大速度為vm，加速過程與減速過程的加速度大小相等，則下列說法正確的是（）A.加速運動時間與減速運動時間相同B.從高崎站至集美學(xué)村站的平均速度為C.勻速運動時間為D.加速運動時間為【答案】AC【解析】【詳解】A．加速過程與減速過程的加速度大小相等，由可知，加速和減速時間相同，故A正確；B．總位移為s，總時間為t0，故其平均速度為故B錯誤；C．設(shè)勻速時間為t，由圖像圍成的面積表示位移，則解得故C正確；D．勻速運動時間為，故加速運動時間為故D錯誤；故選AC。11.如圖a所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到肯定高度后再下落，如此反復(fù).通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，得到彈簧彈力F隨時間t變更的圖像如圖b所示，若圖像中的坐標(biāo)值都為已知量，重力加速度為g，則A.t1時刻小球具有最大速度B.t2時刻小球的速度大小為零C.可以計算出小球自由下落的高度D.整個運動過程中，小球的機(jī)械能守恒【答案】BC【解析】【詳解】A．t1時刻，彈簧彈力等于零，此時小球的加速度為g，方向向下，故A錯誤；B．當(dāng)彈簧彈力等于重力時小球速度最大，在t2時刻，彈簧彈力最大，此時小球運動到最低點，加速度方向向上，速度為零，故B正確；C．t3到t4時刻，小球做豎直上拋運動，依據(jù)豎直上拋運動的對稱性可以求出小球自由下落的高度，故C正確；D．小球運動過程中有彈力做功，機(jī)械能不守恒，故D錯誤．故選BC.12.如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面對外，具有肯定電阻的正方形金屬線框的右邊與磁場的邊界重合．在外力作用下，金屬線框從0時刻由靜止起先，以垂直于磁場邊界的恒定加速度a進(jìn)入磁場區(qū)域，t1刻線框全部進(jìn)入磁場．若規(guī)定時針方向為感應(yīng)電流i的正方向，則感應(yīng)電流i、外力大小F、線框中電功率的瞬時值P以及通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q隨時間t變更的關(guān)系可能正確的是A. B.C. D.【答案】ACD【解析】【詳解】線框做勻加速運動，其速度v=at，感應(yīng)電動勢E=BLv，感應(yīng)電流，i與t成正比，故A正確；線框進(jìn)入磁場過程中受到的安培力，由牛頓其次定律得：，得，F(xiàn)-t圖象是不過原點的傾斜直線，故B錯誤；線框的電功率，故P-t圖象應(yīng)是開口向上，過原點的拋物線，故C正確；線框的位移，則電荷量，故q-t圖象應(yīng)是開口向上，過原點的拋物線，故D正確．第Ⅱ卷（非選擇題共52分）二、填空題（本題共2小題，每空2分，共20分）13.測量一圓柱形導(dǎo)體材料：(1)如圖甲所示，先用多用電表×10Ω擋粗測其電阻為________Ω，然后用螺旋測微器測其直徑d為________mm，游標(biāo)卡尺測其長度l為________cm。【答案】(1).180(2).2.095（2.093?2.098均對）(3).5.015【解析】【詳解】（1）[1][2][3]由于多用電表為×10Ω擋，故其讀數(shù)為；螺旋測微器的讀數(shù)為；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為。14.要測繪額定電壓為2V的日常用小電珠的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：A、電源E（電動勢3.0V，內(nèi)阻可不計）B、電壓表V1（量程為0～3.0V，內(nèi)阻約2kΩ）C、電壓表V2（0～15.0V，內(nèi)阻約6kΩD、電流表A1（0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）E、電流表A2（0～100mA，內(nèi)阻約2Ω）F、滑動變阻器R1（最大值10Ω）G、滑動變阻器R2（最大值2kΩ）（1）為削減試驗誤差，試驗中電壓表應(yīng)選擇______，電流表應(yīng)選擇______，滑動變阻器應(yīng)選擇______（填各器材的序號）（2）為提高試驗精度，請你在如圖a中設(shè)計試驗電路圖_____（3）依據(jù)圖a，在圖b中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全，連接成試驗的電路_____．（4）試驗中移動滑動變阻器滑片，得到了小燈泡的U-I圖象如圖c所示，則該小電珠的額定功率是______W，小電珠電阻的變更特點是______．【答案】(1).B(2).D(3).F(4).(5).(6).0.98(7).燈泡電阻隨電壓（溫度）增大而增大【解析】【詳解】（1）[1][2][3]因電珠的額定電壓只有2V，則試驗中電壓表應(yīng)選擇B，由圖c可知電流表應(yīng)選擇D，滑動變阻器要用分壓電路，故應(yīng)選擇阻值較小的F；（2）[4]電路如圖甲；（3）[5]實物圖連接，如圖乙；（4）[6][7]由圖可知，當(dāng)電壓為U=2V時，I=0.48A，可知小電珠的額定功率是P=IU=0.96W；小電珠電阻的變更特點是燈泡電阻隨電壓（溫度）的增大而增大。三、計算題（本題共3個小題，15題10分、16題12分、17題10分，共32分，解答時寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最終答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位）15.如圖所示，長為的細(xì)線拴住一質(zhì)量為的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知圓周最低點離水平地面為，g取求：（1）若小球通過最低點時，細(xì)線中的彈力為5N，則小球在最低點的速度為多少？（2）若物體在最低點時的速度增大到某一值，細(xì)線恰好被拉斷，測得小球平拋水平位移為，則細(xì)線能承受的最大拉力為多少？【答案】（1）4m/s（2）【解析】【詳解】(1)依據(jù)牛頓其次定律得：代入數(shù)據(jù)解得：；(2)設(shè)細(xì)線恰好被拉斷時小球的速度為v0，依據(jù)牛頓其次定律得：依據(jù)平拋運動規(guī)律和題意得：所以，所以．16.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限的半徑R=h的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面對外的勻強(qiáng)磁場，圓與x、y坐標(biāo)軸切于D、A兩點，y＜0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場中Q（-2h，-h）點以速度v0水平向右射出，從坐標(biāo)原點O射入第Ⅰ象限，與水平方向夾角為α，經(jīng)磁場能以垂直于x軸的方向從D點射入電場．不計粒子的重力，求：（1）電場強(qiáng)度E的大小以及α的正切值（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小（3）帶電粒子從Q點運動到最終射出磁場的時間t．【答案】(1)，α＝45°，因此粒子從C點正對圓心O1進(jìn)入磁場．(2)(3)【解析】【詳解】（1）粒子勻強(qiáng)電場中做類平拋運動，由類平拋運動規(guī)律及牛頓運動定律得2h＝v0th＝at2又qE＝ma聯(lián)立解得設(shè)粒子到達(dá)O點時的速度為v，沿y軸正方向的分速度為vy，則有vy＝at＝＝v0，v＝＝v0速度v與x軸正方向的夾角α滿意tanα＝＝1即α＝45°，因此粒子從C點正對圓心O1進(jìn)入磁場．（2）又因為粒子垂直于x軸射出磁場，軌道半徑由牛頓其次定律有聯(lián)立解得（3）帶電粒子在電場中做類平拋運動時間從O點運動到磁場邊界的時間粒子從D點射入電場后折返進(jìn)入磁場，最終從磁場中射出在磁場中運動的時間：在第四象限電場中往復(fù)時間帶電粒子從Q點運動到最終射出磁場的時間【點睛】帶電粒子的運動問題，加速電場一般由動能定理或勻加速運動規(guī)律求解；偏轉(zhuǎn)電場由類平拋運動規(guī)律求解；磁場中的運動問題則依據(jù)圓周運動規(guī)律結(jié)合幾何條件求解．