河南省商丘市商师联盟2024-2025学年高二下学期期末物理试卷

高二物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。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：非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答， 超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修第二册，选择性必修第三册，光学。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目 要求的， 1.关于晶体和非晶体的理解，下列说法正确的是 A.晶体和非晶体不能相互转化 B.食盐在熔化的过程中，分子的平均动能保持不变 C,晶体的物理性质表现为各向异性 D.液晶的光学性质表现为各向同性 2.物理学家通过对实验的深人观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展.下列说法符合事实 的是 A.查德威克通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型 B汤姆孙发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 C,爱因斯坦通过对黑体辐射的研究，提出了能量子理论 D.卢瑟福通过a粒子轰击N获得新核gO,发现了质子 3.太阳在演化的末期将转化为一颗白矮星.在其演化过程中，太阳内部的若干个氦核(H)聚变生成碳 核(C),已知He的比结合能为E,C的比结合能为E2,真空中的光速为c,下列说法正确的是 A.该核反应方程为3He→C十n B.该核反应释放的核能为△E=12E2一12E C.C的比结合能小于He的比结合能 D,该核反应亏损的质量为△m=12B一4E 【高二7月质量检测·物理第1页（共6页）】 HN 4,某同学用打气简给容积为V的篮球充气，初始时篮球内部气压与外界大气压相等均为.设充气过程中 篮球体积和内外气体温度不变，气筒容积为0.05V,要使球内气体压强达到18，应至少打气多少次 A.32次 B.24次 C.16次 D.8次 5.如图甲所示，将一个平凸透镜放置在另一平玻璃板上，让单色光从上方竖直向下照射，这时会观察到如 图乙所示的明暗相间的同心圆环，这个现象叫作牛顿环，下列说法正确的是 入射光 牛顿环 甲 A.将透镜和玻璃板放置在水中，观察到的圆环间距变小 B.仅增大入射光的频率，观察到的圆环间距变大 C,该现象与泊松亮斑的原理相同 D.该现象是在透镜上表面和下表面间的反射光发生干涉产生的 6.如图所示为医院的应急供电系统，由交流发电机和原线圈匝数可调的理想降压变压器组成，发电机中 矩形线圈所围成的面积为S,匝数为N,内阻不计，它可绕水平轴O0在磁感应强度为B的水平匀强磁 场中以角速度ω匀速转动，矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电 压，R。表示输电线的电阻，以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是 0 F交流发电机 降压变压器 应急供电系统 A.图示位置线圈磁通量的变化率为0 B.发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为E=NBSwsinat C,仅将线圈转动角速度加倍，则副线圈的输出功率也加倍 D.当用户数目增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向下滑动 7.如图所示为两个相同的直角三角形玻璃砖的截面，截面顶角为=30°，一束宽度为L的平行光从左侧玻 璃砖的斜边以人射角α=45射入，光束两次射出玻璃砖时均与玻璃砖直角边垂直，下列说法正确的是 A光束在玻璃砖中发生全反射的临界角为30° B.光束第二次进人玻璃砖的入射角为60° C,光束最终离开玻璃砖后的宽度为初始宽度的1.5倍 D.光束最终离开玻璃砖后的宽度为初始宽度的2倍 【高二7月质量检测·物理第2页（共6页）】 HN 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要 求.全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 8.如图所示为氢原子的能级图，先用能量为12.75©V的光子照射大量处于基态的氢原子，已知某光电金 属材料的逸出功为5.5cV,下列说法正确的是 E/ev 85 5 3.40 -13.6 A.照射后氢原子向低能级跃迁时最多产生6种频率的光子 B.用能量为12.8εV的电子轰击处于基态的氢原子，不能使氢原子发生能级跃迁 C,照射后氢原子向低能级跃迁时有3种光子可以使该金属产生光电效应，且逸出光电子的最大初动能 为7.25eV D.逸出光电子的初动能越大，其德布罗意波长越长 9.如图所示，一定质量的理想气体经历了a→c、c→b、b+a三个过程，已知三个过程包含等容过程、等温 过程、绝热过程.下列说法正确的是 A.b+a过程，气体分子的平均动能不变 B.c→b过程，气体从外界吸收热量 C.a→c过程，气体的内能不变 D.α+c过程，外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量 10.如图所示，光滑平行金属导轨与水平面夹角均为30°，导轨间距为L,底端用导线连接.空间中有垂直 导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，从离 导轨底端较远处获得一沿导轨向下的初速度%，达到稳定时所用时间为t,重力加速度为g,导轨电阻 不计，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，下列说法正确的是 30. A稳定时金属棒的速度为器 B.金属棒在磁场中可能先做加速运动，后做匀速运动 migr C金属棒从获得初速度山至稳定运动过程中，所受安培力的冲量大小为受+m,一器器 D若金属棒从获得初速度山至稳定过程中，下落的高度为，则回路产生的焦耳热为mg贴十m 2 -m3g22 8BL 【高二7月质量检测·物理第3页（共6页）】 HN 三、非选择题：本题共5小题，共54分. 11.(6分)我国科学家在重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核(Mg)放出两个质子后变成氖 核(Ne),并放出Y射线，核反应方程为Mg→Ne+2H+Y,氖核的速度大小为，质子的速度大小 为2，若质子和Y光子的运动方向相同.已知氖核、质子的质量分别为m1、m2,则氖核的质量数A= ;电荷数Z=:氖核物质波波长λ= ,若放出的氖核和质子均垂直射人某匀 强磁场中，则氖核和质子在磁场中做圆周运动的半径之比为 (m1、m2、、2表示).已知普朗 克常量为h,不考虑相对论效应， 12.(8分)某实验小组用图甲所示装置探究气体等温变化的规律，压力表通过塑料管与注射器相连，由注 射器壁上的刻度可以读出气体的体积V,由压力表显示压强值，将力和V的多组数据输人计算机作 出图像，就可以判断p与V的关系.请回答下列问题： 压力表 柱塞 空气柱 橡胶嘉 甲 (1)下列实验操作正确的是 A.在柱塞与注射器壁间涂上润滑油以减小摩擦 B.快速推动柱塞以避免气体与外界发生热交换 C.推动柱塞时，用手握住注射器以使装置更稳定 (2)第一组同学得到如图乙所示的力-V图像，为进一步探究气体等温变化的规律，且使图像呈直线， 应该作出 (选填“p”或“p”)图像 (3)第二、三两个小组在不同温度下用同一装置进行了实验（封闭气体质量相同），并在相同坐标标度 下作出了(2)问中的图像，如图丙所示.两组同学注射器内的气体温度分别为T和T2,由图像可 知Ti T2(选填“>”“=”或“<”)；图线2向下弯曲的原因可能是 A.实验过程中漏出了部分气体 B.实验过程中气体温度降低 C.实验过程中气体温度升高 【高二7月质量检测·物理第4页（共6页）】 HN 13.(10分)如图所示，内径均匀的U形细管固定在小车的水平车厢上，U形管的左端封闭、右端开口，管 内装有水银，小车静止时，U形管左右两端的水银面等高，左端封闭气柱的长度为L,当小车水平向右 做匀加速直线运动时，U形管左右两端的水银面的高度差为宁，已知重力加速度为g,水银的密度为 P,U形管水平部分长度为号，大气压强为加=PgL,封闭气体温度保持不变，求： (1)小车做匀加速运动时，封闭气体的压强； (2)小车做匀加速运动的加速度大小 14.(12分)用某发光器发出频率为v=5×10“Hz的色光照射图甲中的阴极K产生光电子，测得其电流随电 压变化的图像如图乙所示.已知电子的电荷量大小为16×10-9C,普朗克常量为h=6.6X10-4J·s (1)求该阴极材料的逸出功（结果用焦耳表示）； (2)当电流表示数恰好为零时，将图甲中电源的正负极对调，求光电子到达阳极A时的最大动能（结 果用焦耳表示)： (3)若每两个光子可以激发出一个电子，求发光器的发光功率 ↑l/μA 16 U/V 【高二7月质量检测·物理第5页（共6页）】 HN 15.(18分)如图所示，空间有一由正方体ABCD-A,B,C,D,和正三棱柱AB,M-C,D,N拼接而成的区 域，正方体区域内存在沿AD方向向下的匀强电场，正三棱柱体区域内存在沿AD方向向下的匀强磁 场.P,Q、P、Q分别为正方体棱长的中点.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在竖直平面PQP, Q内由P点斜向上射入匀强电场，初速度大小为功，方向与PQ连线夹角为45°.一段时间后，粒子垂 直于竖直平面ABCD,射入匀强磁场，最后离开磁场时的速度方向与面BCMN垂直.已知正方 体的棱长为L,不计粒子重力，求： (1)匀强电场的场强大小E和匀强磁场的磁感应强度大小B; (2)粒子从射入电场到离开磁场的运动时间， (3)若以C为原点，C→D为x轴，C+C为y轴，C一B为：轴建立空间坐标系，同时在正三棱柱体区 域内加上大小为E,方向沿DA1向上的匀强电场，将粒子由正方体底面的中心O以原速度发射， 粒子离开磁场区域时的位置坐标为多少？ D 【高二7月质量检测·物理第6页（共6页）】 HN 高二物理参考答案、提示及评分细则 1.B晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的，例如天然石英是品体，熔融过的石英却是非晶体，把晶体硫加热熔化 (温度超过300℃)再倒进冷水中，会变成柔软的非品硫，再过一段时间又会转化为品体硫，A错误：食盐是品体，在熔化 过程中，温度不变，所以分子的平均动能不变，B正确：单品的物理性质表现为各向异性，而多品体的物理性质表现为各 向同性，C错误：液品的光学性质表现为各向异性，而不是各向同性，D错误. 2.D卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，A错误：贝克勒尔发现了天然放射现象，B错误：普朗克通 过对黑体辐射的研究，提出了能量子理论，C错误：卢瑟福通过α粒子轰击N获得新核O,发现了质子，D正确. 3.B该核反应方程为3He~号C,A错误；C的结合能为12E,He的结合能为4E,释放的核能为△E=12E一12E1, B正确：生成物更稳定，故C的比结合能大于He的比结合能，C错误：由△E=A,可得△m=12B二12E,D错误， 4C由pY+△V=1,8pV,解得△V=0.8V,打气次数”-。D=16,C正确 5.A在水中做此实验，则入射光在水中的波长减小，圆环间距变小，A正确：增大入射光颜率，则入射光波长减小，观察到 的圆环间距变小，B错误：该现象是光的干涉，泊松亮斑是光的衍射，C错误：该现象是在透镜下表面与空气的界面，玻璃 板上表面与空气界面的反射光发生干涉产生的，D错误， 6.D图示位置线圈磁通量的变化率最大，不为O,A错误；线圈感应电动势表达式为E=NSO,B错误；由U,= =学。加倍，则副线圈的电压U加倍，根据P一震，刷线圈输出功率变大为原来4倍，C错误：用户数日增加时，副 线圈电流变大，R损耗电压增大，为使用户获得电压不变，则副线圈电压应增大，故应将P向下滑动，D正确， 品号=厄，由s血C-∠C-5”,故临界角为5，A错误：由光路可逆性可知，光束第二次进人玻璃 7.C折射率=sm45 砖的入射角为45°，B错误：由几何关系知光束最后离开的宽度为1.5L,D错误，C正确. 8.AC用能量为12.75cV的光子照射大量处于基态的氢原子，氢原子会跃迁到1=4能级，则C=6,A正确：12.8cV大 于10.2cV,故可使基态氢原子跃迁，B错误；=4→1=3，=4→1=2,1=3=2产生光子的能量小于W。,故只有 3种光子可以使该金属产生光电效应，且光电子最大初动能为E=w一W。=E一E一W=7.25eV,C正确：由p= 冬，即=分=，越大入越小，D错误 p2Ekm 9.BC分析可知ac为等温变化，c→b为等容变化，b→为绝热变化，T6>T。=T,故6→a过程，气体分子的平均动能 减小，A错误：b过程，气体从外界吸收热量，B正确：→c过程，气体的内能不变，由热力学第一定律，外界对气体做 的功等于气体向外界放出的热量，C正确，D错误. 10.BD稳定时有mgn30=BL=,解得广器A错误：金属棒开始所受安格力和mgsm30的大小关系未 知，故可能先加速后匀速，可能先减速后匀速，可能一直匀速，B正确：从开始至稳定由动量定理有mg1sn30°一Ir=m 8B亡，D正确. 一mw,E吗+mW二酒部，C借误：由能量守恒有Q=mgh叶m二mgh名m'心E 2 11.20(1分)10(1分) h-(2分) m v 边-(2分) 102 解析：由质量数和电荷守恒可得A=20,Z=10,氖核动量p=m= ，A一广由洛伦袋力提供向心力可得，=觉。 h 7711动 gB' 代入解得2= 山 102边 12.IDA(2分)(2p-(2分)(3)>2分)AB2分) 解析：(1)在柱塞与注射器壁间涂上润滑油以减小摩擦是正确的操作，A正确：快速推动柱塞会导致气体温度升高，用 手握住注射器也会导致气体温度升高，B、C错误. (2)由兴=C可知，T不变，要使得图像呈直线，应作出少一图像 (3)由兴=C可知，p=CT亡，图像的斜率为CT,C相同为定值，第一组的图像斜半大，故第一组的温度更商。图像的 斜率变小，则温度降低或者漏气，故选A,B 13,解：(1)静止时封闭气体压强为A,体积为S,匀加速运动时气体体积为子LS。 【高二7月质量检测·物理参考答案第1页（共2页）】 HN 由等温变化规律ALS=A子LS(2分) 解得PA=专m(2分) (2)对管中水平部分的水银由牛顿第二定律有 AS-pS+pg2LS=ma(2分) m=2LS02分) 联立解得a=音g（2分) 14.解：(1)由w=W。十Em(1分) Ekm=Ue(1分) U=2V(1分) 联立解得W。=1×10-0J(1分) (2)由动能定理有U.e=Ek一Em(1分) 解得E=4eV=6.4×10-"J(2分) (3)海秒钟激发的光电子数量n=上，1=12分) 每秒钟发射出光子的能量为E=2hv(1分) 联立解得发光功率P=E=6.6×10W(2分) 15.解(1)粒子在电场中做类斜抛运动有 wc0s45°1=L(1分) 2a=h(1分) 1 al=hcos45° Eq=a(1分) 联立解得E=m 2aL (1分) 由几何关系知粒子进人磁场中做圆周运动，转过的圆心角为60°，则做圆周运动半径为=乞 (1分) 由洛伦兹力提供向心力 q乞wB=m (1分) 解得B=2 (1分) gL L (2)由(1)可知1= s行2 (1分) 在碳场中运动时洞-器×甘-融 (1分) 故1=十=②L(6+x (1分) 6 L (3)粒子做类斜抛运动时间，= ucos 45 (1分) 粒子向上运动距离n=c0s51-宁a,=受L1分) 粒子进入蓝场后水平分速度仍为，竖直分速度为=ms行°-，= 4 2(1分) 粒子做圆周运动半径仍为二，竖直方向做匀加速直线运动，假设粒子从BCNM面离开 粒子在磁场中向上运动距离为=以：十a,'=6业 72 (2分) 因为y十<L,故假设成立(1分) x坐标为片y轴坐标为L+1:轴坐标为十，即受+6产业 72 故粒子离开磁场K城的坐标为(（宁.1+气）L,是1+6L)2分) 72 【高二7月质量检测·物理参考答案第2页（共2页）】 HN