天津市紅橋區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末考試物理

高二物理本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分共100分第Ⅰ卷（共40分）一、選擇題（1至5題為單選題，每題只有一個選項是符合題意的，選對得5分，錯選或不答的得0分；6至8題為多項選擇題，每題給出的四個選項中有多個選項符合題意，全部選對的得5分，選不全的得3分，有錯選或不答的得0分。）1.在物理學(xué)發(fā)展的進程中，人們通過對某些重要物理實驗的深入觀察和研究，獲得正確的理論認識。下列圖示的實驗中導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)原子具有核式結(jié)構(gòu)的是（）A. B.C. D.2.下圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡，氣泡室中磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里．以下判斷可能正確的是A.a、b為粒子的經(jīng)跡 B.a、b為粒子的經(jīng)跡C.c、d為粒子經(jīng)跡 D.c、d為粒子的經(jīng)跡3.宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng)：，產(chǎn)生的能自發(fā)進行衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷古木的年代．下列說法正確的是（）A.發(fā)生衰變的產(chǎn)物是B.衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子C.近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起的半衰期發(fā)生微小變化D.若測得一古木樣品的含量為活體植物的，則該古木距今約為11460年4.圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點的橫坐標分別為和，圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖像，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點a在時速度為零B.質(zhì)點a經(jīng)過4s振動的路程為4mC.此時刻質(zhì)點a的速度沿方向D.該波沿方向傳播，波速為1m/s5.如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進行光電效應(yīng)探究，其截止頻率，保持入射光不變，則光電子到達A極時動能的最大值隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）A. B. C. D.6.一群處于激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷向外輻射出不同頻率的光子，則（）A.需要向外吸收能量B.共能放出6種不同頻率的光子C.向躍遷發(fā)出的光子頻率最大D.向躍遷發(fā)出的光子頻率最大7.如圖所示，波長為和的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后射出兩束單色光a和b，則這兩束光（）A.照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動能B.射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距C.在水中的傳播速度D這兩束光從玻璃射向真空時，其臨界角8.圖1為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，P、Q為介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖2為質(zhì)點P的振動圖象，則A.t=0.2s時，質(zhì)點Q沿y軸負方向運動B.0～0.3s內(nèi)，質(zhì)點Q運動的路程為0.3mC.t=0.5s時，質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P的加速度D.t=0.7s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離第II卷（共60分）二、實驗題（本題共12分）9.某小組做了“測定玻璃的折射率”實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙．(1)該小組用同一套器材完成了四次實驗，記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實驗操作正確的是___________．(2)該小組選取了操作正確的實驗記錄，在自紙上畫出光線的徑跡，以入射點O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點，再過A、B點作法線的垂線，垂足分別為C、D點，如圖所示，則玻璃的折射率n=____________．（用圖中線段的字母表示）10.某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}：①若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可___________；A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫②某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm。則所測單色光的波長為___________nm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。三、計算題（共48分，寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）11.如圖，一長木板在光滑的水平面上以速度向右做勻速直線運動，將一小滑塊無初速地輕放在木板最右端。已知滑塊和木板的質(zhì)量分別為m和2m，它們之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。（1）滑塊相對木板靜止時，求它們的共同速度大?。唬?）某時刻木板速度是滑塊2倍，求此時滑塊到木板最右端的距離。12.某游樂園中過山車進入停車區(qū)時利用磁力進行剎車，磁力剎車原理可以簡化為如圖所示模型：水平平行金屬導(dǎo)軌處于豎直方向勻強磁場中，金屬棒MN沿導(dǎo)軌向右運動的過程，對應(yīng)過山車的磁力剎車過程，假設(shè)MN的運動速度代表過山車的速度，MN所受的安培力代表過山車所受的磁場作用力。已知過山車以速度進入磁場區(qū)域，過山車的質(zhì)量為m，平行導(dǎo)軌間距離為L，整個回路中的等效電阻為R，磁感應(yīng)強度大小為B；已知剎車過程中軌道對過山車的摩擦阻力大小恒為f，忽略空氣阻力，求：（1）剛進入磁場區(qū)域時，過山車的加速度a；（2）若磁力剎車直至速度減為0的過程所用時間為t，求此過程中摩擦力對過山車做的功W。13.足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ表面粗糙，與水平面間的夾角為θ=37°（sin37°=0.6），間距為1m。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小為4T，P、M間所接電阻的阻值為8Ω。質(zhì)量為2kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，不計桿與導(dǎo)軌的電阻，桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.25。金屬桿ab在沿導(dǎo)軌向下且與桿垂直的恒力F作用下，由靜止開始運動，桿的最終速度為8m/s，取g=10m/s2，求：（1）求恒力F的大??；（2）當金屬桿的速度為4m/s時，金屬桿的加速度大小；（3）當金屬桿沿導(dǎo)軌的位移為15.0m時（已達最大速度），通過電阻R的電荷量q及發(fā)熱量Q。高二物理本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分共100分第Ⅰ卷（共40分）一、選擇題（1至5題為單選題，每題只有一個選項是符合題意的，選對得5分，錯選或不答的得0分；6至8題為多項選擇題，每題給出的四個選項中有多個選項符合題意，全部選對的得5分，選不全的得3分，有錯選或不答的得0分。）1.在物理學(xué)發(fā)展的進程中，人們通過對某些重要物理實驗的深入觀察和研究，獲得正確的理論認識。下列圖示的實驗中導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)原子具有核式結(jié)構(gòu)的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．雙縫干涉實驗說明了光具有波動性，故A錯誤；B．光電效應(yīng)實驗，說明了光具有粒子性，故B錯誤；C．實驗是有關(guān)電磁波的發(fā)射與接收，與原子核無關(guān)，故C錯誤；D．盧瑟福的α粒子散射實驗導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故D正確；故選D。2.下圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡，氣泡室中磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里．以下判斷可能正確的是A.a、b為粒子的經(jīng)跡 B.a、b為粒子的經(jīng)跡C.c、d為粒子的經(jīng)跡 D.c、d為粒子的經(jīng)跡【答案】D【解析】【詳解】射線是不帶電的光子流，在磁場中不偏轉(zhuǎn)，故選項B錯誤．粒子為氦核帶正電，由左手定則知受到向上的洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，故選項A、C錯誤；粒子是帶負電的電子流，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項D正確．故選D．【考點定位】三種放射線的性質(zhì)、帶電粒子在磁場中的運動．3.宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng)：，產(chǎn)生的能自發(fā)進行衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷古木的年代．下列說法正確的是（）A.發(fā)生衰變的產(chǎn)物是B.衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子C.近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起的半衰期發(fā)生微小變化D.若測得一古木樣品的含量為活體植物的，則該古木距今約為11460年【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)即發(fā)生衰變的產(chǎn)物是，選項A錯誤；B．衰變輻射出的電子來自于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子，選項B錯誤；C．半衰期是核反應(yīng)，與外界環(huán)境無關(guān)，選項C錯誤；D．若測得一古木樣品的含量為活體植物的，可知經(jīng)過了2個半衰期，則該古木距今約為5730×2年=11460年，選項D正確。故選D4.圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點的橫坐標分別為和，圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖像，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點a在時速度為零B.質(zhì)點a經(jīng)過4s振動的路程為4mC.此時刻質(zhì)點a的速度沿方向D.該波沿方向傳播，波速為1m/s【答案】A【解析】【詳解】D．由圖乙可知此時質(zhì)點b沿軸正方向振動，根據(jù)波形平移法可知，該波沿方向傳播，根據(jù)圖甲和圖乙可知，，則波速為故D錯誤；AC．由于該波沿方向傳播，可知此時質(zhì)點a沿軸負方向振動，則時質(zhì)點a處于波谷位置，速度為零，故A正確，C錯誤；B．由于可知質(zhì)點a經(jīng)過4s振動的路程為故B錯誤。故選A。5.如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進行光電效應(yīng)探究，其截止頻率，保持入射光不變，則光電子到達A極時動能的最大值隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】光電管所加電壓為正向電壓，則根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子到達A極時動能的最大值可知圖像的斜率相同，均為e；截止頻率越大，則圖像在縱軸上的截距越小，因，則圖像C正確，ABD錯誤。故選C。6.一群處于激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷向外輻射出不同頻率的光子，則（）A.需要向外吸收能量B.共能放出6種不同頻率的光子C.向躍遷發(fā)出的光子頻率最大D.向躍遷發(fā)出光子頻率最大【答案】BD【解析】詳解】A．高能級向低能級躍遷向外放出能量，以光子形式釋放出去，故A錯誤；B．最多能放不同頻率光子的種數(shù)為故B正確；CD．從最高能級向最低能級躍遷釋放的光子能量最大，對應(yīng)的頻率最大，波長最小，則向躍遷發(fā)出的光子頻率最大，故D正確，C錯誤。故選BD。7.如圖所示，波長為和的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后射出兩束單色光a和b，則這兩束光（）A.照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動能B.射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距C.在水中的傳播速度D.這兩束光從玻璃射向真空時，其臨界角【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖可知，光從左側(cè)射入三棱鏡后，單色光a的偏振程度較小，則三棱鏡對單色光a的折射率小于對單色光b的折射率，則單色光a的頻率小于單色光b的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程照射同一種金屬均有光電子逸出，則光電子最大初動能，故A錯誤；B．由于單色光a的頻率小于單色光b的頻率，單色光a的波長大于單色光b的波長，根據(jù)可知射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距，故B正確；C．根據(jù)由于水對單色光a的折射率小于對單色光b的折射率，則在水中的傳播速度，故C錯誤；D．根據(jù)全反射臨界角公式由于玻璃對單色光a的折射率小于對單色光b的折射率，則這兩束光從玻璃射向真空時，其臨界角，故D正確。故選BD。8.圖1為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，P、Q為介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖2為質(zhì)點P的振動圖象，則A.t=0.2s時，質(zhì)點Q沿y軸負方向運動B.0～0.3s內(nèi)，質(zhì)點Q運動的路程為0.3mC.t=0.5s時，質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P的加速度D.t=0.7s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離【答案】CD【解析】【詳解】A．由振動圖像可知T=0.4s，t=0時刻質(zhì)點P向上振動，可知波沿x軸負向傳播，則t=0.2s=0.5T時，質(zhì)點Q沿y軸正方向運動，選項A錯誤；B．0.3s=T，因質(zhì)點Q在開始時不是從平衡位置或者最高點（或最低點）開始振動，可知0～0.3s內(nèi)，質(zhì)點Q運動的路程不等于，選項B錯誤；C．t=0.5s=1T時，質(zhì)點P到達最高點，而質(zhì)點Q經(jīng)過平衡位置向下運動還沒有最低點，則質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P的加速度，選項C正確；D．t=0.7s=1T時，質(zhì)點P到達波谷位置而質(zhì)點而質(zhì)點Q還沒到達波峰位置，則質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離，選項D正確．第II卷（共60分）二、實驗題（本題共12分）9.某小組做了“測定玻璃的折射率”實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙．(1)該小組用同一套器材完成了四次實驗，記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實驗操作正確的是___________．(2)該小組選取了操作正確的實驗記錄，在自紙上畫出光線的徑跡，以入射點O為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點，再過A、B點作法線的垂線，垂足分別為C、D點，如圖所示，則玻璃的折射率n=____________．（用圖中線段的字母表示）【答案】①.B②.【解析】【詳解】(1)[1]因玻璃的折射率較大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；實驗作出的入射角一定大于折射角；并且光線從玻璃中出來后，應(yīng)與入射光平行A．與分析不符，故A項不符合題意；B．與分析相符，故B項符合題意；C．與分析不符，故C項不符合題意；D．與分析不符，故D項不符合題意．(2)[2]折射率為：其中：解得：10.某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}：①若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可___________；A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫②某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm。則所測單色光的波長為___________nm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?B②.630【解析】【詳解】①[1]若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)就要減小條紋間距，由可知將單縫向雙縫靠近，不能改變條紋間距；將屏向靠近雙縫的方向移動，能減小條紋間距；將屏向遠離雙縫的方向移動和使用間距更小的雙縫都增大條紋間距，故B正確，ACD錯誤。故選B。②[2]條紋間距由解得所測單色光的波長為三、計算題（共48分，寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）11.如圖，一長木板在光滑的水平面上以速度向右做勻速直線運動，將一小滑塊無初速地輕放在木板最右端。已知滑塊和木板的質(zhì)量分別為m和2m，它們之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。（1）滑塊相對木板靜止時，求它們的共同速度大??；（2）某時刻木板速度是滑塊的2倍，求此時滑塊到木板最右端的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）滑塊與木板組成的系統(tǒng)滿足動量守恒，則有解得滑塊相對木板靜止時，它們的共同速度大小為（2）某時刻木板速度是滑塊2倍，設(shè)滑塊的速度為，則木板的速度為，根據(jù)動量守恒可得解得根據(jù)能量守恒可得解得滑塊與木板的相對位移為可知此時滑塊到木板最右端的距離為。12.某游樂園中過山車進入停車區(qū)時利用磁力進行剎車，磁力剎車原理可以簡化為如圖所示模型：水平平行金屬導(dǎo)軌處于豎直方向的勻強磁場中，金屬棒MN沿導(dǎo)軌向右運動的過程，對應(yīng)過山車的磁力剎車過程，假設(shè)MN的運動速度代表過山車的速度，MN所受的安培力代表過山車所受的磁場作用力。已知過山車以速度進入磁場區(qū)域，過山車的質(zhì)量為m，平行導(dǎo)軌間距離為L，整個回路中的等效電阻為R，磁感應(yīng)強度大小為B；已知剎車過程中軌道對過山車的摩擦阻力大小恒為f，忽略空氣阻力，求：（1）剛進入磁場區(qū)域時，過山車的加速度a；（2）若磁力剎車直至速度減為0的過程所用時間為t，求此過程中摩擦力對過山車做的功W?！敬鸢浮浚?），方向與運動方向相反；（2）【解析】【詳解】（1）剛進入磁場區(qū)域時，產(chǎn)生的電動勢為回路的電流為過山車受到的安培力大小為根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得過山車的加速度大小為方向