精品解析：天津市第五中学2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题

高二物理 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 4. 有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图1中， 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. 该绳波为纵波 B 点经1s运动到点 C. 手抖动变快，波长变短 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（　　） A. 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，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，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，则0~10s内（　　） A. 线圈感应电动势均匀增大 B. 电流自下而上流经电阻R C. 通过电阻R的电荷量为1.5C D. a、b两点间电压 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，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 D. 带电粒子的比荷 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。 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x1、x2，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λ=______________________________(用题中涉及的物理量符号表示)。 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，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。 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θ=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m=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g=10m/s2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。 13. 在磁感应强度为B匀强磁场中，一静止的镭核（）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，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。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程 根据动能定理 解得， 乙光对应的遏止电压较大，对应的光子能量最大，A错误； B．用甲光照射时饱和光电流最大，B错误； C．根据动能定理 解得 用乙光照射时光电子的最大初动能最大，C正确； D．乙光的光子能量最大，频率最高，波长最短，分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最窄，D错误。 故选C。 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 【答案】D 【解析】 【详解】A．由光路可知a光偏折程度大于b光，则a光折射率较大，则a光的频率大于b光的频率，选项A错误； B．a、b光在由空气进入水滴后波速减小，则波长变短，选项B错误； C．根据可知a光在玻璃中的速度较小，按照图中光路，a光在玻璃球中的路程较大，则传播时间比b光的长，选项C错误； D．根据可知a光的临界角较小，则从同一介质射向空气，a光比b光容易发生全反射，选项D正确。 故选D。 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 【答案】B 【解析】 【详解】根据 可知由状态A变化到状态B的过程中，气体压强保持不变，温度降低，则气体分子平均动能减小，气体体积减小，气体分子数密度增加，可知单位时间内，与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加；外界对气体做功，内能减小，根据 可知气体向外放热，则气体向外放出的热量大于外界对气体做的功。 故选B。 4. 有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A. 图1中， 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，原线圈两端的电压为直流电压，且只有理想变压器原副线圈与匝数的关系满足，故A错误； B．从图2所示位置转动至线框与磁感线垂直的过程中，逐渐转向中性面，因此线框中的电动势逐渐减小，故B错误； C．图3中，t₁时刻磁通量最大，线圈处于中性面的位置，故C正确； D．图4中，t₁时刻瞬时电动势为零，发电机线圈中磁通量的变化率为零。故D错误。 故选C。 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. 该绳波为纵波 B. 点经1s运动到点 C. 手抖动变快，波长变短 D. 点的速度一定为2m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，传播方向与振动方向垂直，是横波，故A错误； B．质点不随波迁移，故B错误； C．手抖动变快，则波的频率变大，波速不变，根据可知，波长变短，故C正确； D．点上下做简谐运动，速度一直改变，故D错误。 故选C。 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（　　） A. 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 【答案】AC 【解析】 【详解】A．卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故A正确； B．布朗运动实验，图中显示的是花粉颗粒的不同时刻的位置，不是运动轨迹，故B错误； C．根据左手定则可得，丙图射线①是α射线，而图线③是β射线，γ射线不偏转，因此②是γ射线，故C正确； D．图丁表示的核反应属于重核裂变，是人工可以控制的核反应，故D错误。 故选AC。 7. 如图甲所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，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，则0~10s内（　　） A. 线圈感应电动势均匀增大 B. 电流自下而上流经电阻R C. 通过电阻R的电荷量为1.5C D. a、b两点间电压 【答案】CD 【解析】 【详解】A．结合图乙，根据法拉第电磁感应定律 可知电动势为定值，故A错误； B．根据楞次定律知，电流为顺时针方向，故自上而下流过电阻R，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律 故0~10s内，电荷量 故C正确； D．根据B项分析知，电流为顺时针方向，b点为电流流出方向，电势最高，a点电势最低，故 故D正确。 故选CD。 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，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 D. 带电粒子的比荷 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知磁场的方向垂直纸面向里，故A正确； BC．如图所示 带正电的粒子以速度入射，由A运动到时，根据几何关系，可得运动轨迹半径 由洛伦兹力提供向心力有 解得 改变带电粒子的电性，若粒子由E点射出，根据几何关系，可得运动轨迹半径 又 解得 由对称性分析可知从圆弧CD之间（不含C点）飞出的带电粒子速度一定大于，故B错误，C正确； D．根据B选项分析有 解得 故D正确。 故选ACD。 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。 【答案】（1）C （2）CD （3）m1OP = m1OM + m2ON 【解析】 【小问1详解】 A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证小球到达底端时的速度相同，选项A正确，不符合题意； B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，以防止碰后入射球反弹，选项B正确，不符合题意； C．斜槽部分是否光滑对实验无影响，选项C错误，符合题意； D．轨道末端必须水平，以保证小球能做平抛运动，选项D正确，不符合题意。 故选C。 【小问2详解】 设碰撞前入射球的速度大小为v0，碰撞后瞬间入射球的速度大小为v1，被碰球的速度大小为v2，两球碰撞过程系统动量守恒 以碰撞前入射球的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 m1v0 = m1v1 + m2v2 小球离开斜槽后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，运动时间t相等，则 m1v0t = m1v1t + m2v2t 整理可得 m1OP = m1OM + m2ON 则实验中还需要测量的物理量有入射小球和被碰小球的质量m1、m2以及两球相碰后的平抛射程OM、ON，故选CD。 【小问3详解】 根据（2）可知，验证动量守恒的表达式为 m1OP = m1OM + m2ON 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x1、x2，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λ=______________________________(用题中涉及的物理量符号表示)。 【答案】（1）单缝 （2）4.650 （3）BD （4） 【解析】 【小问1详解】 图甲2处固定的元件是单缝。 【小问2详解】 手轮的读数为 【小问3详解】 A． “探究两个互成角度的力的合成规律”实验中合力的测量，是等效替代法，A不符合题； B．“用单摆测量重力加速度的大小”实验中单摆周期的测量，是微量积累法，B符合题意； C．卡文迪许在扭秤实验中，把引力效果放大，测量引力常量，是效果放大法，C不符合题； 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，是微量积累法，D符合题意。 故选BD。 【小问4详解】 根据 ， 解得 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，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最左端距离。 【答案】(1)；(2)；(3)1m 【解析】 【分析】 【详解】(1)由动量守恒定律 可得 (2)对B，由动能定理 且 解得 (3)对A、B组成的整体，由能量守恒 且 可得 故最终距左端1m 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θ=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m=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g=10m/s2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。 【答案】（1）2 m/s；（2）0.075 J；（3）0.05 C 【解析】 【分析】 【详解】（1）设导体棒刚进入磁场时的速度为v，由动能定理有 代入数据得 v=2m/s （2）导体棒匀速通过磁场区域，根据能量转化与守恒定律，减小的重力势能转化为回路的电能，经过R、r产生热量为Q 电阻R上产生热量 (3)根据法拉第电磁感应定律 回路的电流 通过电阻R的电荷量 ， 根据金属棒进入磁场时刚好匀速运动，受力平衡 ，B=2T 联立得 q=0.05C 13. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的镭核（）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，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】（1）；（2）；轨迹见解析（3） 【解析】 【详解】（1）α衰变方程 （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 氡核做匀速圆周运动的半径 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= 氡核的动能 ERn= 即 已知α粒子的动能 Eα= 则氡核的动能 ERn= 衰变过程释放的能量全部转化为动能 E=Eα+ERn E= 衰变过程质量亏损，由质能方程 E=Δmc2 Δm= 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$