天津市红桥区2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题

高二物理 第 1页 共 8页 高二物理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分共 100 分 第Ⅰ卷（选择题，共 40分） 一、单选题（本题共 5小题，每小题 5分共 25分） 1．如图 1所示，小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极 K，调节滑动 变阻器的滑片 P，得到了三条光电流 I随电压 U变化关系的曲线如图 2所示。下列说法正 确的是（ ） A．甲光的光子能量最大 B．用乙光照射时饱和光电流最大 C．用乙光照射时光电子的最大初动能最大 D．分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中 央亮条纹最宽 2．彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再 折射一次形成的。下图为彩虹形成的示意图，一束白光 L由左侧射入水滴，a、b是白光 射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光线。则（ ） A．a光的频率小于 b光的频率 B．a、b光在由空气进入水滴后波长变长 C．按照图中光路，a光在玻璃球中的时间比 b光的短 D．从同一介质射向空气，a光比 b光容易发生全反射 3．一定质量的理想气体由状态 A变化到状态 B的过程中，其体积 V随温度 T变化的图像 如图所示。下列说法正确的是（ ） A．气体向外放出的热量等于外界对气体做的功 B．气体压强保持不变 C．气体分子的平均动能增大 D．单位时间内，与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 高二物理 第 2页 共 8页 4．有关下列四幅图的描述，正确的是（ ） A．图 1中，�1: �2 = �1: �2 B．图 2中，匀速转动的线圈电动势正在增大 C．图 3中，t1时刻发电机线圈处于中性面位置 D．图 4中，t1时刻发电机线圈中磁通量的变化率最大 5．取一条较长的软绳，用手握住一端拉平后上下抖动。某时刻，绳波的图像如图所示， 相距 2m的 a、b两个质点位于平衡位置，波速为 2m/s。则（ ） A．手抖动变快，波长变短 B．�点经 1s运动到�点 C．该绳波为纵波 D．�点的速度一定为 2m/s 二、多选题（本题共 3小题，每小题 5分，共 15分。在每小题给出的四个选 项中有多个选项符合题意，全部选对的得 5分，选不全的得 3分，有错选或不 答的得 0分） 6．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ） 高二物理 第 3页 共 8页 A．甲图为卢瑟福通过分析甲图中的α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 B．乙图为布朗运动实验，图中显示的是花粉颗粒的运动轨迹 C．丙图表示磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中①是α射线，②是γ射线，③是β射线 D．丁图表示的核反应属于重核裂变，是目前人工无法控制的核反应 7．如图甲所示，面积为 0.1m2的 100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻� = 2Ω，磁场方 向垂直于线圈平面向外，已知磁感应强度 B随时间 t变化的规律如图乙所示，定值电阻� = 2Ω，则 0~10s内（ ） A．线圈感应电动势均匀增大 B．通过电阻 R的电荷量为 1.5C C．电流自下而上流经电阻 R D．a、b两点间电压��� =− 0.3V 8．如图所示，半径为 R的圆形区域内有垂直于其平面、磁感应强度大小为 B的匀强磁场， �、�′、�、�、�、�把圆周六等分。现有带正电的粒子由 A点以不同速度对准圆心 O进 入磁场，由圆周上的不同点射出。设粒子的质量为 m、电荷量为 q，速度为�0时粒子正好 由�′点飞出磁场。则（ ） A．磁场的方向垂直纸面向里 B．改变带电粒子的电性，速度变为 2�0，则一定由 E点射出 C．从圆弧 CD之间（不含 C点）飞出的带电粒子速度一定大于 3�0 D．带电粒子的比荷 � � = 3�0 �� 高二物理 第 4页 共 8页 第Ⅱ卷 (非选择题，共 60分) 三.实验题（本题满分 12分，除第 10题前两空每空 1分外，其余每空 2分） 9．用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否 守恒。 (1)下列关于本实验条件的叙述，错误的是________。 A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 C．斜槽部分必须光滑 D．轨道末端必须水平 (2)图甲中 O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上同 一位置 S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置 P，测出平抛射程 OP， 然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平末端，仍将入射小球从斜槽上位置 S由静 止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，测得两小球平均落地点位置分别为 M、 N，实验中还需要测量的物理量有________。 A．小球抛出点距地面的高度 H B．入射小球开始的释放高度 h C．入射小球和被碰小球的质量 m1、m2 D．两球相碰后的平抛射程 OM、ON (3)在实验误差允许范围内，若满足关系式 （用所测物理量的字母表示），则可 以认为两球碰撞前后的动量守恒。 高二物理 第 5页 共 8页 10．某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，所用的实验装置如图甲所示。 (1)图甲 2处固定的元件是 （填“单缝”、“双缝”或“滤光片”）。 (2)该同学正确操作后，通过测量头观察到清晰的干涉图像，接着转动测量头的手轮，使 分划板中心刻线对准某条亮条纹的中心，手轮的示数如图乙所示，此时手轮的读数为 mm。 (3)本实验为减小误差，并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量数条亮条纹间的 距离，再求出相邻亮条纹间的距离。这与下列哪些实验方法是类似的___ ___。 A．“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中合力的测量 B．“用单摆测量重力加速度的大小”实验中单摆周期的测量 C．卡文迪许在扭秤实验中，把引力效果放大，测量引力常量 D．利用油膜法估测分子直径实验中，测一滴油酸酒精溶液的体积 (4)如图丙所示，实验中该同学先后使分划板中心刻线对准图中 C、D位置时，手轮的读 数分别记为�1、�2（�2 > �1），双缝间距为 d，毛玻璃屏与双缝间的距离为 L，则入射的 单色光的波长� = （用题中涉及的物理量符号表示）。 高二物理 第 6页 共 8页 四、计算题（本大题共 3 个小题，11 题 14 分，12 题 16 分，13 题 18 分，共 48 分,写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能 得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11．光滑平面上有一静止的、足够长的板块 A，现让一物块 B以水平向右的初速度 2m/s 从板块 A的最左端滑上，A、B间的动摩擦因数� = 0.1，且 mA=mB=1kg，求： (1)最终 A、B的速度大小； (2)从一开始到 A、B相对静止，B的对地位移的大小； (3)最终 B距离板块 A最左端的距离。 高二物理 第 7页 共 8页 12．如图所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角� = 30°，导轨 间距为 L=0.5m，在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场。一质量� = 0.05kg、有效电阻 r=2Ω的导体棒从距磁场上边缘 d处静止释放，当它进入磁场时刚好匀 速运动，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直，已知 d=0.4m， 接在两导轨间的电阻 R=6Ω，不计导轨的电阻，取求： (1)导体棒刚进入磁场时的速度 v； (2)导体棒通过磁场过程中，电阻 R上产生的热量 QR； (3)导体棒通过磁场过程中，通过电阻 R的电荷量 q； 高二物理 第 8页 共 8页 13．在磁感应强度为 B的匀强磁场中，一静止的镭核（ 88226��）发生了一次α衰变，产生了 新核氡（Rn），并放出能量。放射出的α粒子速度为 v，并且在与磁场垂直的平面内做圆 周运动。已知衰变中放出的光子动量可以忽略，α粒子的质量为 m，电荷量为 q，真空光 速用 c表示。 （1）写出α衰变方程； （2）若射出的α粒子运动轨迹如图所示，求出氡核在磁场中运动的轨道半径，并定性地画 出氡核在磁场中的运动轨道； （3）若衰变放出的能量全部转化为α粒子和氡核的动能，求衰变过程的质量亏损。 答案第 1页，共 2页 参考答案： 9．(1)C (2)CD (3)m1OP = m1OM + m2ON 10.(1)单缝 (2)4.650 (3)BD (4) �2−�1 � 6� 11.(1)由动量守恒定律： ��0 = 2��共 可得：�共 = 1m/s (2)对 B，由动能定理： 1 2 ���2 − 1 2 ��02 =− ��� ⋅ �� 且�� = �共 = 1m/s 解得：�� = 1.5m (3)对 A、B组成的整体，由能量守恒：1 2 ��02 = 1 2 ⋅ 2� ⋅ �共2 + � 且 � = ��� ⋅ �相对 可得：�相对 = 1m，故最终距左端 1m。 12.（1）导体棒从静止下滑距离 d的过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得： ���sin� = 1 2 ��2 代入数据解得：v=2m/s （2）导体棒通过磁场过程中，由能量守恒定律得：mgdsinθ=Q 总 代入数据解得：Q 总=0.1 J 则电阻 R上产生的热量为：QR= 3 4 Q 总=0.075J （3）导体棒进入磁场后，感应电动势为：E=BLv 感应电流为：� = ��� �+� 导体棒受到的安培力为：�� = ��� = �2�2� �+� 由平衡条件得：FA=mgsin θ 代入数据解得：B=2T 1 2 3 4 5 6 7 8 C D B C A AC BD ACD 答案第 2页，共 2页 可得� = ��sin� �� = 0.25A 导体棒通过磁场过程中，通过电阻 R的电荷量� = �� = � � � = 0.05C 13.（1）α衰变方程 88226Ra → 86222Rn + 24He （2）设氡核的质量为M，α衰变过程中动量守恒 0=MvRn-mv 已知α粒子的电荷量为 q，根据衰变规律，氡核的电荷量 Q=43q 氡核也在磁场中做匀速圆周运动 QvRnB=M ���2 � 氡核做匀速圆周运动的半径 � = �� 43�� 氡核在磁场中的运动轨道如图所示： （3）根据动量守恒可知α粒子和氡核的动量大小相等，设为 p α粒子的动能 Eα= �2 2� 氡核的动能 ERn= �2 2� 即 ��� �� = � � = 2 111 已知α粒子的动能 Eα= 1 2 ��2 则氡核的动能 ERn= ��2 111 衰变过程释放的能量全部转化为动能 E=Eα+ERn E=113�� 2 222 衰变过程的质量亏损，由质能方程 E=Δmc2 Δm=113�� 2 222�2