广东省广州市天河区2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

天河区2024学年第二学期期末考试 高二物理 本试卷共8页,满分为100分,考试用时75分钟。 注意事项: 1.答卷前,考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。 2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案;不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。 1.下列说法正确的是 A.驱动力的频率越高,做受迫振动物体的振幅越大 B.医院对病人进行“超声波彩超”检查,利用了波的多普勒效应 C.任意两列波相遇都将产生稳定的干涉现象 D.同一声源发出的声波在空气和水中传播的波长相同 2.如图甲,由细线和装有墨水的容器组成单摆,容器底端墨水均匀流出。当单摆在竖直面内摆动时,长木板以速度v垂直于摆动平面匀速移动距离L,形成了如图乙的墨痕图案,重力加速度为g,则该单摆的摆长为 A. B. C. D. 3.交流发电机的示意图如图甲,两磁极间的磁场可视为匀强磁场,矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴OO'沿逆时针方向匀速转动,发电机的电动势随时间按正弦函数的规律变化如图乙。发电机线圈电阻为5 ,外电路接的定值电阻。下列说法正确的是 A.理想电流表的示数为2.2A B.线圈从甲图示位置转过90 时,磁通量变化率为220V C.电动势瞬时值的表达式为 D.线圈经过甲图示位置时,产生的电动势为220V 4.关于下列四幅图说法正确的是 A.图甲,卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果,提出了原子的“枣糕模型” B.图乙,1为 射线,它的电离能力很弱,穿透能力很强 C.图丙,用中子轰击铀核使其发生裂变,原子弹是利用链式反应制成的 D.图丁,汤姆孙通过对阴极射线研究,发现了电子并揭示了原子核内还有复杂结构 5.如图所示,在光滑的水平面上,小明站在平板车上用锤子敲打小车。初始时,人、车、锤都静止。下列说法正确的是 A.当人挥动锤子,敲打车之前,小车保持静止 B.停止敲打小车,人、车和锤组成的系统将水平匀速向右 C.人、车和锤组成的系统动量守恒 D.人、车和锤组成的系统水平方向动量守恒 6.我国研制的新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”(又被称为“人造太阳”),其所发生的可控核聚变方程是,已知、、和的质量分别为、、和,真空中的光速为。下列说法正确的是 A.是电子 B.大亚湾核电站就是利用此核反应发电 C.、的比结合能大于的比结合能 D.该核反应所释放的核能为 7.图甲是研究光电效应规律的实验装置图。用绿光照射阴极,实验测得电流与电势差满足图乙所示规律,电子电荷量为,关于该实验说法正确的是 A.光电子的最大初动能为0.84eV B.滑动变阻器滑片从图示位置向右滑动,电流计示数一定增大 C.仅增加该绿光的照射强度,遏止电压保持不变 D.仅改用蓝光照射阴极,不会发生光电效应 8.科普小制作斯特林发动机如图甲所示,它是通过汽缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的,因此又被称为热气机。如图乙所示,在斯特林循环的p−V图像中,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成,下列说法正确的是 A.A B过程中,气体从外界吸收热量 B.B C过程中,气体分子的热运动变得更剧烈 C.C D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加 D.状态B气体的温度比状态D气体的温度高 二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项 符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。 9.如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流规定为正方向,下列说法正确的是 A.在0~t1内,电容器C在放电 B.在t1~t2内,磁场能正在转化为电场能 C.在t2~t3内,电容器C在充电 D.在t3~t4内,电场能正在转化为磁场能 10.一细束红光和一细束紫光分别以相同入射角由空气射入水中,如图标出了这两种光的折射光线a和b,r1、r2分别表示a和b的折射角,下列说法正确的是 A.a为红光折射光线,b为紫光折射光线 B.a为紫光折射光线,b为红光折射光线 C.紫光与红光在水中波速v1与v2之比v1∶v2=sinr1∶sinr2 D.若光束从水中射向空气,则光束b的临界角比光束a的临界角小 11.关于下列图像的描述说法正确的是 甲 乙 A.图甲中曲线①对应的温度较低 B.图甲中曲线②对应的分子平均动能较低 C.图乙为分子间作用力与分子间距离的关系,由图可知分子间的距离从开始增大 的过程中,分子力先减小后增大 D.图乙为分子间作用力与分子间距离的关系,由图可判断分子间的距离从开始减 小的过程中,分子势能一直增大 12.如图所示,一个发电系统的输出电压恒为250V,输送功率为1 105W。通过理想变压器向远处输电,所用输电线的总电阻为8 ,升压变压器T1原、副线圈匝数比为1∶16,下列说法正确的是 A.升压变压器副线圈两端的电压U2=2 103V B.输电线损失的电压为3.8 103V C.输电线损失的功率为5 103W D.若用户获得220V电压,则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为190∶11 三、非选择题:共52分,考生根据要求作答。 13.(7分) 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。 (1)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中,若仅换用间距更大的双缝,相邻两亮条纹中心的距离 (选填“减小”、“增大”或“不变”);若仅把绿色滤光片换成红色滤光片,相邻两亮条纹中心的距离 (选填“减小”、“增大”或“不变”)。 (2)传感器担负着信息采集的任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(电学量),例如热敏传感器。某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图甲所示,图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问: ①为了使温度过高时报警器响铃,c应接在 (选填“a”或“b”)处。 ②若要使启动报警的温度降低些,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。 (3)油膜法估测分子大小的实验,每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL,用注射器测得1mL这样的溶液共计80滴。现将1滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上,这滴溶液中纯油酸的体积是 m 3(计算结果保留两位有效数字);待油膜形状稳定后,在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积,则估算的油酸分子直径 。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”) 14.(8分) 激光束具有方向性好、亮度高等特点。某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率,实验步骤如下: A.将白纸固定在木板上,画出一条直线。将半圆形玻璃砖的直径边与直线平行放置在白纸上,记录半圆形玻璃砖的圆心的位置; B.从玻璃砖另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧上的点A沿方向射入玻璃砖,在直线上垂直木板插大头针,使其正好挡住激光,记录此时在直线上插针的位置为; C.保持入射光方向不变,移走玻璃砖,在直线上垂直木板插大头针,使其正好挡住激光,记录此时在直线上插针的位置为; D.以点为圆心,以为半径画圆,交延长线于点; E.过点作直线的垂线,与直线相交于点,过点作延长线的垂线,与延长线相交于点。 (1)实验中,测得的长度为,的长度为,的长度为,该玻璃砖的折射率可以表示为_; A. B. C. D. (2)若步骤B中,将入射光线以点为圆心平行于纸面逆时针转动到某处时,折射光线恰好消失,移走玻璃砖,在直线上垂直木板插大头针,使其正好挡住激光,确定此时在直线上插针的位置为,测得,则该玻璃砖的折射率为 ; (3)用(2)中方法测量折射率时,记录好点位置后,不小心将玻璃砖沿直径方向向左平移了少许,但实验时仍保证光线在点恰好发生全反射,则折射率的测量值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 15.(9分) (1)两人分别乘坐静止在湖面上的甲、乙两条小船,两船在湖面上相距20m。有一列水波沿甲船到乙船的方向传播,使每条小船每分钟上下浮动30次。当甲船位于波峰时,乙船刚好在波谷,此时两船间还有两个波峰。则这列水波的周期T=_s,传播速度v=_m/s。 (2)速度为10m/s的塑料球与静止的钢球发生正碰,钢球的质量是塑料球的4倍,碰撞是弹性的,则碰撞后钢球的速度为_m/s ,塑料球的速度为_m/s。 (3)街头变压器通过降压给用户供电的示意图如图所示。变压器的输入电压恒定,输出电压通过电阻为的输电线输送给用户,变阻器R代表用户用电器的总电阻,忽略变压器上的能量损耗。当用户用电器增加,变阻器R减小时,示数_,示数_。(填“不变”、“变大”或“变小”) 16.(8分) 足球是同学们喜欢的运动。如图某同学正在练习用头颠球。某一次足球由静止下落0.2m与头接触,被重新顶起,足球与头部接触后离开头部,此后竖直上升的最大高度为0.8m。已知足球的质量为0.4kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求: (1)足球由静止下落0.2m过程中重力的冲量; (2)足球与头部接触过程中头部对足球的平均作用力大小。 17.(9分) 图甲为战国时期青铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器,如图乙所示。长柄顶部封闭,横截面积S1=1.0cm2,长度H未知,侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2=80.0cm2,高度h=20.0cm,罐底有一小孔B。汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体从孔B进入,空气由孔A排出;当内外液面相平时,长柄浸入液面部分的长度l= 2cm;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,储液罐内刚好储满液体。已知液体密度 =1.0 103kg/m3,大气压强p0=1.0 105Pa,重力加速度g取10m/s2。整个过程温度保持不变,空气可视为理想气体,忽略器壁厚度。 (1)将汲液器竖直提出液面的过程中,分析判断圆柱形长柄内空气的吸放热情况; (2)求H; (3)松开孔A,从外界进入压强为p0、体积为V的空气,使储液罐(储满液体)中液体缓缓流出,堵住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体,求V。 18.(11分) 在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球,如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变。然后,A球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。求: (1)C与B碰撞过程中的动能损失; (2)弹簧长度刚被锁定后A球的速度大小; (3)在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。 1 高二物理期末考试 第 3 页 (共8页) 学科网(北京)股份有限公司 $$ 天河区2024学年下学期期末考试高二物理参考答案 选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B A A C D D C B AB BC AD CD 13．（1）减小 增大 （2）a 右 （3）2.5×10－11（2分） 偏大 （其余每空1分） 14．（1）B（3分） （2）1.25（）（3分） （3）偏大（2分） 15．（1）2（1分） 4（2分） （2）4（1分） -6（2分） （3）变大（1分） 变小（2分） 16．（1）足球下落过程 （1分） 足球在空中下落过程中重力的冲量 ，方向竖直向下 （3分） （2）足球下落过程 （1分） 足球在空中上升过程 − （1分） 足球与头部接触过程 （1分） 解得 F=28N （1分） 17．（1）空气经历等温变化，内能不变（），膨胀过程对外做功（W<0），根据热力学第一定律（）可知，Q>0。即空气从外界吸热。  （2分） （2）缓慢地将汲液器竖直提出液面过程，空气发生等温变化，有 （1分） 又因为 ， （1分） 联立解得 （1分） （3）设末状态的压强为p3有 （1分） 新进入空气在压强为p3情况下体积为V1，有 （1分） 原有空气 （1分） 综合以上两式可得 联立解得 （1分） 18．（1）设C球与B球粘结成D时，D的速度为v1，由动量守恒有 （1分） 根据能量守恒 （1分） 解得 ， （1分） （2）弹簧长度变到最短时，三个球的速度相等，根据动量守恒定律 （或）（1分） 可得弹簧长度刚被锁定后A球的速度 （1分） （3）弹簧长度被锁定后，弹簧具有的弹性势能 （1分） 可得 解除锁定后，根据能量守恒，弹性势能转化为D的动能 （1分） 在A球离开挡板P之后，当三者速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒和能量守恒可得 （1分） （1分） 解得弹簧的最大弹性势能 （2分） 学科网（北京）股份有限公司 $$