山西省二校2023-2024學年高二年級下冊7月期末考試物理試題（解析版）

2023-2024學年高二期末質(zhì)量檢測卷

物理試題

考生注意：

1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。

2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。

3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡

上對應題目的答案標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的

答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。

4.本卷命題范圍：高考范圍。

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，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6

分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分.

1.在火星上太陽能電池板發(fā)電能力有限，因此科學家用放射性材料PU°2作為發(fā)電能源為火星車供電。

PiiC238H

中的Pu元素是94Pru,發(fā)生a衰變后生成新原子核X,衰變的半衰期為87.7年，則下列說法正確

的是（）

A.衰變的核反應方程為對Pu?招x+Le

B.原子核X的比結(jié)合能比竽Pu小

C.1衰變時Pu原子核會向高能級躍遷，并放出/光子

D.大約要經(jīng)過263年會有87.5%的Pu原子核發(fā)生衰變

【答案】D

【解析】

【詳解】A.衰變的核反應方程為

；；Puf$X+；He

故A錯誤；

B.該衰變釋放能量，生成物比反應物更穩(wěn)定，比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定，所以原子核X的比結(jié)合能比

招Pu大，故B錯誤;

C.a衰變時X原子核會向低能級躍遷，并放出7光子，故C錯誤；

D.由衰變周期公式計算可得

263

大約要經(jīng)過3個半衰期會有87.5%的Pu原子核發(fā)生衰變，故D正確。

故選D。

2.如圖所示為2022年北京冬奧會某運動員滑雪比賽的場景，假設滑板與雪面的動摩擦因數(shù)一定，當運動

員從坡度一定的雪坡上沿直線勻加速下滑時，運動員的速度V、加速度。、重力勢能E。、機械能E隨時

間的變化圖像，正確的是（）

【答案】A

【解析】

【詳解】A.由于運動員由靜止勻加速下滑，根據(jù)

v—at

可知，速度與時間成正比，A正確；

B.勻加速運動，加速度不變，B錯誤；

C.加速下滑的過程中，重力勢能減小，C錯誤；

D.下滑的過程中，由于要克服摩擦力做功，機械能減小，但速度增大，相同時間內(nèi)位移變大，克服摩擦

力做功變大，因此機械能并不是均勻減小的，D錯誤。

故選A?

3.如圖所示，一束單色光沿截面射向圓柱形玻璃磚的A點，已知其入射角為。折射角為廠，玻璃磚的折

射率為“=夜，則下列說法正確的是（）

A.要使單色光進入玻璃磚，入射角i必須大于45。

B.選擇合適的入射角i,可使單色光在玻璃磚內(nèi)發(fā)射全反射

C.若僅考慮反射，入射角，=45。時，單色光可在玻璃磚內(nèi)經(jīng)兩次反射后回到A點

D.單色光射入玻璃磚后第一次到達邊界出射光線相對原光線的偏折角可能大于90°

【答案】C

【解析】

【詳解】A.入射角，<45°時，單色光也能進入玻璃磚，故A錯誤；

B.入射角i<90。，單色光進入玻璃磚后折射角廠必定小于臨界角，不會發(fā)生全反射，故B錯誤；

C.當入射角7=45。時，由折射定律〃=幽■知，折射角

sinr

r=30°

內(nèi)部反射光線剛好組成一個正三角形，單色光可在玻璃磚內(nèi)經(jīng)兩次反射后回到A點，故C正確；

D.單色光射入玻璃磚后第一次到達邊界的出射光線相對原光線的偏折角為2?-r），而

/<90°/<45°

故偏折角小于90。，故D錯誤。

故選C。

4.如圖為一列沿x軸正向傳播的簡諧波在/=0.2s時刻的波的圖像，波速恒為v=5m/s,下列說法正確

的是（）

xy/cm

2/o3.0

-10----------

A.該波的周期為2.0sB.該波的頻率為0.4Hz

C./=0.2s時，x=2.0m處的質(zhì)點。向上振動D.7=0.3s時，質(zhì)點尸的位移為10cm

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由圖可知，波長

2=2.0m

該波的周期為

T=-=0.4s

v

故A錯誤；

B.該波的頻率為

/=T=2.5HZ

故B錯誤；

C.因為波沿x軸正向傳播，根據(jù)同側(cè)法，故/=0.2s時，x=2.0m處的質(zhì)點。向下振動，故C錯誤；

D.因波的周期為0.4s,故經(jīng)過0.1s質(zhì)點P運動到波峰位置，故/=0.3s時，質(zhì)點P的位移為10cm,故D正

確。

故選D。

5.人體靜電是靜電防護工程領域和靜電應用領域的重要內(nèi)容，人體靜電帶電規(guī)律的研究.具有基礎性指

導作用.如圖所示為人體帶正IkV靜電時的等勢線分布，下列說法正確的是（）

A.若兩手握拳，則手指周圍的電場強度減小

B,帶電粒子沿著人體表面運動，電勢能一定變化

C.若在。點有一靜止的帶負電粒子，該粒子僅在電場力作用下將以垂直于人體的速度打在人體表面上

D.在人體內(nèi)部，越靠近皮膚電勢越低

【答案】A

【解析】

【詳解】A.帶電物體在其尖端位置場強大，兩手握拳以后手部場強變小，故A正確；

B.人體各部位電勢相等，帶電粒子沿著人體表面運動時電勢能不變，故B錯誤；

C.由圖可知，電場線為曲線，且皮膚表面的電場線垂直于人體，故粒子除垂直于人體表面的速度外，還有

沿著表面的分速度，合速度不會垂直于人體，故C錯誤；

D.人體為等勢體，內(nèi)部電勢處處相等，故D錯誤。

故選Ao

6.如圖甲所示，質(zhì)量為%=1kg的物體靜止在水平地面上，r=0時刻，對物體施加一個水平向右的作用

力，作用力隨時間的變化關系如圖乙所示，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為〃=01，最大靜摩擦力等于滑

動摩擦力，重力加速度g取lOm/s?。下列說法正確的是（）

A.1=8s時物體的速度最大B.1=7s時物體的動能為40.5J

C.0~4s內(nèi)物體的平均速度大小為2.25m/sD.0~4s內(nèi)物體所受摩擦力的沖量大小為4N-s

【答案】B

【解析】

【詳解】A.當

F=fj.mg=0.1x1xION=IN

時物體的加速度為0,速度最大，貝U=7s時速度最大，故A錯誤；

B.由A可知/=1s時物體開始運動，/=7s時拉力大小為1N,根據(jù)圖像與坐標軸圍成的面積代表口的沖

量，1~7s內(nèi)有

1+4

7=2x——x3N-s=15N-s

2

設向右為正方向，1?7s根據(jù)動量定理有

I—jurngt'=mv

其中/=6s,動能為

F12

E,=-mv

2

解得

Ek=40.5J

故B正確；

C.14s內(nèi)物體的沖量為

1+4

1'=——x3N-s=7.5N-s

2

設向右為正方向，14s根據(jù)動量定理有

I-jumgt"=mv

其中〃=3s,解得

M=4.5m/s

物體并非做勻變速直線運動，則平均速度大小

v^—=^-^m/s=2.25m/s

22

故C錯誤；

D.。?Is物體靜止，則。?4s內(nèi)物體所受摩擦力的沖量大小為

/"=，F(xiàn)+Rmgt"

其中

/=lxlxlN-s=0.5N-s

F2

解得

F=3.5N-s

故D錯誤。

故選B。

7.如圖所示，水平面上一小車以2m/s的速度向右做勻速運動，小車的上表面光滑且水平，A、B為固定

在小車兩側(cè)的擋板，滑塊與擋板A、B分別用兩根相同的輕質(zhì)彈簧連接，小車勻速運動時，滑塊相對小車

靜止，滑塊可視為質(zhì)點，兩彈簧恰好處于原長。己知滑塊的質(zhì)量為根=2kg,彈簧勁度系數(shù)為

左=10000N/m,某時刻，小車與右側(cè)一障礙物發(fā)生碰撞，小車立即停下并被鎖定，彈簧彈性勢能為

Ep=一62,X為彈簧形變量，關于此后滑塊的運動，下列說法正確的是（）

P2

V障

A

礙

7WW\MAM/物

左右

7777777/.

A.滑塊做簡諧運動的振幅為20cm

B.滑塊做簡諧運動的周期小于8x10-2$

C.滑塊做簡諧運動的最大加速度為20m/s2

D.滑塊做簡諧運動的半個周期內(nèi)，兩彈簧對滑塊的沖量的矢量和一定為零

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由動能定理得

；（2左）T=~mv~

計算得滑塊做簡諧運動的振幅為2cm,故A錯誤；

B.若視為勻變速運動，則

vT

A1t=-x—

24

解得周期為

T=8xlCT2s

做簡諧運動從平衡位置向位移最大位置運動時加速度越來越大，由v-t圖像特點可知滑塊做簡諧運動

周期小于8*10飛，故B正確；

C.在最大位移處，由牛頓第二定律得

2kA=ma

計算得最大加速度為

a=200m/s2

故C錯誤；

D.若從平衡位置經(jīng)過半個周期回到平衡位置，速度大小不變、方向改變，故兩彈簧對滑塊沖量的矢量和

不為零，故D錯誤。

故選B。

8.如圖所示是研究光電效應的實驗裝置，分別用1、2兩種金屬材料作為K極進行光電效應實驗，保持入

射光相同，測得1、2兩種金屬材料的遏止電壓關系為伉＜。2,下列說法正確的是（）

A.滑片P從滑動變阻器中點。向右端b移動，由此可測得遏止電壓U

B.金屬材料1的逸出功比金屬材料2的逸出功大

C.僅考慮初動能最大的光電子，金屬材料1逸出電子的物質(zhì)波波長比金屬材料2逸出電子的物質(zhì)波波長

更長

D.光電效應現(xiàn)象表明光子具有動量

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.滑片P從滑動變阻器中點。向右端6移動

uAK>o

故不能測得遏止電壓，A錯誤；

B.由愛因斯坦光電效應方程eUc=/加-網(wǎng)，得

故B正確；

C.由

p=mv=^2mEk,Ek2>Ekl

可知

Pl<P2

由X,=一h可知，金屬材料1逸出電子的物質(zhì)波波長比金屬材料2逸出電子的物質(zhì)波波長更長，故C正確;

P

D.光電效應現(xiàn)象表明光具有粒子性，不能表明光子具有動量，故D錯誤。

故選BC?

9.如圖為交變電流的兩種引出方式，圖甲采用兩滑環(huán)引出電流，圖乙則采用換向器實現(xiàn)電流的導出，兩

裝置其他部分完全一樣.發(fā)電機矩形線框匝數(shù)為M面積為S,線框所在位置的磁場可視為勻強磁場，磁

感應強度大小為8,線框從圖示位置開始以角速度。繞軸轉(zhuǎn)動，圖中電阻阻值均為R,不計其他電阻，下

列說法正確的是（）

A.兩圖中圖示位置電動勢均最大

B.甲圖電流表讀數(shù)等于乙圖電表的讀數(shù)

C.乙圖中線框轉(zhuǎn)動一圈，通過電流表的電流方向改變兩次

D.兩裝置線圈轉(zhuǎn)一圈，克服女培力做功均為----------

R

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.兩圖中圖示位置是中性面位置，此時穿過線框的磁通量最大，但磁通量的變化率為零，根據(jù)

法拉第電磁感應定律

△①

E=N——

可知此時線框中電動勢為零，故A錯誤；

BC.電流表測得的是交變電流的有效值，乙圖中通過換向器后，電流方向不變，但跟甲圖中的電流熱效應

相同，所以交變電流的有效值相同，電流表讀數(shù)相等，故B正確，C錯誤；

D.兩裝置線圈轉(zhuǎn)一圈，克服安培力做功等于回路所產(chǎn)生的焦耳熱，均為

Q=3T

R

式子中

%=3,ULNBSMT=邁

A/2CD

聯(lián)立求得

八萬N232s2。

O=--------------

R

故D正確。

故選BD?

10.如圖所示，質(zhì)量為4:心半徑為R的光滑四分之一圓弧體A靜止在足夠大的光滑水平面上，水平面剛

好與圓弧面的最底端相切，輕彈簧放在光滑水平面上，左端固定在豎直固定擋板上，用外力使質(zhì)量為機

的小球B壓縮彈簧（B與彈簧不連接），由靜止釋放小球，小球被彈開后運動到圓弧體的最高點時，恰好

與圓弧體相對靜止，小球可視為質(zhì)點，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

(2)B(3)C

dx

(4)(n-l)￡

【解析】

【小問1詳解】

在通過目鏡觀察干涉條紋，轉(zhuǎn)動測量頭上的手輪時，在視野中看到的是分劃板中心線在移動。

【小問2詳解】

用測量頭測量相鄰亮條紋間的距離Ax時，分劃板中心線對準的位置應該是亮條紋的中心。

故選B。

【小問3詳解】

測量相鄰紅色亮條紋間的距離時，為了減小誤差，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心線移過的條紋的個數(shù)不能太

多也不能太少，較為合適的是5條。

故選C。

【小問4詳解】

若分劃板中心線移過的明條紋個數(shù)為"，移動距離為心則相鄰明條紋間距為

根據(jù)相鄰明條紋間距公式

L,

AAx—一A

d

聯(lián)立可得待測光的波長為

4dx

X=-7--------7—

12.某同學利用電流表和電壓表測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗電路如圖甲所示。

UN

1.30

1.20

POc110

十一1.00

K

?0.90

~zi|-------------4--------0.80

ErS

甲0.70

0.60

0.100.200.300.400.500.60

乙

（1）在閉合開關前，滑動變阻器的觸頭P應處于（選填“左端”或“右端”）。閉合開關后，移

動滑動變阻器的觸頭P,電壓表始終指向一個不為零的示數(shù)，電流表示數(shù)一直為零，則可能的故障是

A.電源與開關間斷路

B.電流表與滑動變阻器間斷路

C.滑動變阻器短路

（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出U-/圖線如圖乙所示，由此得電池的電動勢E=V（保留2位小數(shù),

下同），內(nèi)阻廠=Q0

【答案】⑴①.右端②.B

（2）①1.45②.1.52

【解析】

【小問1詳解】

山在閉合開關前，應該使回路電流最小，故滑動變阻器的觸頭P應處于右端。

⑵電流表示數(shù)一直為零，可能是沒有電流通過電流表，即電流表與滑動變阻器間斷路。

【小問2詳解】

口][2]由U=E->,根據(jù)圖線可以求得斜率的絕對值

電池的內(nèi)阻

度=悶=1.52。

電池的電動勢

石=（1.30+0.152）Vai.45V

13.如圖甲所示，將一個U形汽缸放在升降梯中，一個質(zhì)量為相、橫截面積為S的活塞將一定量的氣體密

封在汽缸內(nèi)，氣體的溫度為T,穩(wěn)定時活塞與汽缸底部之間的距離為人活塞厚度不計且活塞與汽缸之間

無摩擦，外界大氣壓強恒定為外，升降梯先以恒定的加速度。豎直向上做勻加速運動，后做勻速運動。

已知重力加速度為go

（1）當升降梯勻加速上升時，若汽缸內(nèi)氣體溫度始終保持不變，則活塞達到穩(wěn)定時距離汽缸底部的高度

是多少？

（2）當升降梯做勻速直線運動時，仍要使活塞達到（1）中相同的位置。

①需要將汽缸內(nèi)的氣體溫度調(diào)整到多少？

②若保持汽缸內(nèi)的氣體溫度T不變，從缸內(nèi)緩慢抽出一定量氣體（圖乙），求抽出氣體與原有氣體的質(zhì)量

比。

甲乙

+p°Sh超+p()Sma

【答案】（1）C；(2)°

mg+ma+p0Smg+ma+p0Smg+ma+pGS

【解析】

【詳解】（1）汽缸處于靜止狀態(tài)時，設汽缸內(nèi)部壓強為Pi，對活塞有

mg

Po=Pi

當升降機勻加速上升時，且活塞達到穩(wěn)定狀態(tài)時，汽缸內(nèi)部的壓強為22,有

PiS-pQS-mg-ma

因為汽缸內(nèi)氣體溫度不變，所以有

PM=p2v2

設活塞達到穩(wěn)定時距離汽缸底部的高度為外

K=5丸,匕=5%

解得

m

4_gh+P0Sh

-mg+ma+p0S

（2）①當升降梯做勻速直線運動時，仍要使活塞達到（1）中相同的位置，汽缸內(nèi)氣體的壓強為。3,溫

度為73，滿足

mg

Po+w=2

由于該過程為等容變化，則有

P2T

解得

mg+p0ST

mg+ma+p0S

②由

PihS=P[h2s+p^hS,\h=h—h2

可得

Am_AV_AV_A/z_ma

m0一兀一訪一hmg+ma+pQS

14.如圖所示，有一間距L=Im的足夠長光滑平行傾斜金屬導軌NMMN',傾角。=30°,W處接有

阻值尺=2。的電阻，底端MV'平滑，與間距也為乙的水平光滑平行金屬導軌在非常接近但不連

接，^和中間通過一小段絕緣材料e、e'相連，絕緣材料光滑，ed連線與導軌垂直，在水平導軌左端

cd處接有一電容為C=1F的未充電的電容器.整個裝置均處于垂直導軌平面向上、磁感應強度大小均

為5=1T的勻強磁場中，金屬棒。、%的質(zhì)量均為%=lkg,。棒電阻不計，。棒電阻r=0.20,長度均

為L,6棒靜止在導軌ee右側(cè)，且垂直導軌放置，。棒從導軌MWA/N'某一高度上方任意位置由靜止釋

放，。棒都能以恒定速度經(jīng)過MV'處，且無能量損失地滑上水平導軌，速度穩(wěn)定后進入在e/'導軌，導

軌都足夠長a、b棒始終不相碰且與導軌垂直，重力加速度g取10mzs2,求：

(1)a棒運動至NN'處的速度大小和此時兩端的電壓大??；

(2)電容器最終儲存的電荷量；

(3)b棒產(chǎn)生的焦耳熱。

B

c絕緣處八f

■;

c'N'e'f

【答案】(1)10m/s,10V；(2)5C；(3)6.25J

【解析】

【詳解】(1)設。棒運動至MV'處的速度大小為V,則

B-I}y

mgsind=

R

得

v=10m/s

此時肱0'兩端的電壓為

U"”=S=10V

(2)設。棒運動進入ee前穩(wěn)定的速度大小為匕，穩(wěn)定后。棒電動勢

E=BLV1

穩(wěn)定后電容器帶電量

Q=CE

對。棒滑入水平導軌到穩(wěn)定速度應用動量定理有

-BLQ=mvl-mv

得

v；=5m/s

穩(wěn)定后電容器帶電量

Q=CE=5C

(3)。棒進入ee