贵州黔东南州2024-2025学年度第二学期期末教学质量检测高二物理试卷

**基本信息** 以本地情境与文化传承为特色，覆盖选择性必修三册核心内容，注重物理观念建构与科学探究能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择题|7/28|机械波波长、磁场中粒子运动、单摆周期等|结合本地情境（如凯里中学单摆实验）| |多项选择题|3/15|电磁波性质、气体实验定律、氢原子能级|考查科学推理（如氢原子跃迁辐射光频率分析）| |非选择题|5/57|折射率测定、油膜法估分子大小、气体定律、动量守恒、电磁感应综合|实验题注重科学探究（油膜法误差分析），计算题综合科学思维（电磁感应F-t图像问题）|

黔东南州2024—2025学年度第二学期期末教学质量检测 高二物理试卷 本试卷满分100分 考试用时75分钟 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册、第二册、第三册。 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。 1.一列水波在高碑湖以2 m/s的速度传播，周期为2 s，则该列波的波长是（ ） A.3 m B.4 m C.5 m D.6 m 2.比荷为k的粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为R的匀速圆周运动，则粒子的速率为（ ） A. B. C. D. 3.凯里某中学的学生做了个单摆，现在想让单摆周期变长，下列方法可行的是（ ） A.加大摆角 B.减小摆角 C.加长摆长 D.缩短摆长 4.在光电效应实验中，若入射光的频率固定，仅增加光的强度，其他条件不变，则增加的光子物理量是（ ） A.光子速度 B.光子质量 C.单一光子的能量 D.单位时间内入射的光子总数 5.在玻璃杯内倒入肥皂水，再将用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，待圆环沾满肥皂水后将其取出，可以吹出在空中做无规则运动的肥皂泡。下列说法正确的是 A.肥皂泡的无规则运动为布朗运动 B.肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关 C.肥皂水与玻璃杯壁接触位置的液体分子力表现为引力 D.肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力 6.自然界活体中的¹⁴C与¹²C的含量的比值恒为1.2×10-12，活体死亡后¹²C含量不变，但¹⁴C因β衰变含量日益减少。已知¹⁴C的半衰期为5730年，某考古学者在遗迹中采得一样品，测得此样品的年份约为22920年，则此样品中¹⁴C与¹²C的含量的比值为（ ） A.3.7×10-11 B.4.8×10-12 C.3×10-13 D.7.5×10-14 7.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n₁、n₂，原线圈输入的交流电压为U₁，副线圈的输出电压为U₂。现将滑动变阻器滑片向上滑动，下列说法正确的是（ ） A.U₁:U₂=n₂:n₁ B.灯泡亮度变亮 C.电流表示数变小 D.用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯有利于增大涡流 二、多项选择题：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，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A.麦克斯韦预言了光是电磁波 B.电磁波不能在真空中传播 C.红外线的波长比无线电波的长 D.X射线具有很强的穿透本领 9.如图所示，隔板K将绝热容器分为左、右两部分。已知左侧封闭有一定质量的氢气，右侧为真空。打开隔板K，氢气最终达到平衡状态，则此过程中（ ） A.氢气内能不变 B.氢气对外做功 C.氢气温度不变 D.氢气压强变大 10.氢原子能级示意图如图所示，现有大量处于n=2能级的氢原子，当它们受到某种频率的光照射后，可辐射出6种频率的光，用这些光照射逸出功为2.25 eV的金属钾。下列说法正确的是（ ） A.处于n=2能级的氢原子受到照射后跃迁到n=5能级 B.能使金属钾逸出光电子的光子频率有4种 C.氢原子向低能级跃迁后核外电子的动能增大 D.氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时产生的光的波长最大 三、非选择题：共57分。 11.(5分)“祖冲之”研究小组测定玻璃砖的折射率。 (1)若测得入射角的正弦值为0.6，折射角的正弦值为0.5，则玻璃砖对该光的折射率n= 。 (2)若保持入射角不变，改用波长更短的光做实验，则折射角将 (填“变大”或“变小”)。 12.(10分)在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注“250 mL”的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴该溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管吸取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的浅水盘中滴下2滴，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，将其放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察，如图所示，坐标格的每个小正方形大小为2 cm×2 cm。 (1)由图可以估算出油膜的面积是______cm²，由此估算出油酸 分子的直径是______m(结果保留一位有效数字)。 (2)下列三个同学都有一个操作错误，其中导致最后所测分子直 径偏大的是______。 A.甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点， 导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了 B.乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1 mL，不小心错记为57滴 C.丙同学计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格 13.(9分)如图所示，一导热性能良好的竖直汽缸，B端固定，A处放有质量不计的轻薄活塞，活塞下部是理想气体，上部是水银柱，当活塞静止时，气体长度为L(cm)，水银柱高度为h(cm)，大气压强为76 cmHg。现往汽缸中加水银使水银柱高度变为2h(cm)，活塞稳定后，求： (1)气体压强p(cmHg)； (2)气体长度L'。 14.(14分)如图所示，光滑水平面的同一直线上放有100个质量均为m=0.5 kg的相同小滑块，相邻滑块之间的距离L=1 m，滑块均可看成质点。现给第一个滑块水平向右、大小v₀=10 m/s的初速度，滑块间相碰后均能粘在一起，碰撞时间极短，求： (1)滑块1与滑块2相碰损失的能量E； (2)从第一个滑块开始运动到与第100个滑块相碰的总时间t。 15.(19分)如图甲所示，两光滑平行金属导轨水平放置，左端接R=4.5 Ω的定值电阻，其余电阻不计，整个装置处于垂直轨道平面向下、磁感应强度大小B=1 T的匀强磁场中，质量m=2 kg的导体棒在水平拉力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动，拉力F与时间t的关系图像如图乙所示，已知F₀=1 N，t₀=2 s，求： (1)加速度a的大小； (2)导轨间距L； (3)0～2 s内通过电阻R的电荷量Q。 第 页（共4页）1 学科网（北京）股份有限公司 $ 黔东南州2024—2025学年度第二学期期末教学质量检测 高二物理试卷 本试卷满分100分 考试用时75分钟 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册、第二册、第三册。 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。 1.一列水波在高碑湖以2 m/s的速度传播，周期为2 s，则该列波的波长是（ ） A.3 m B.4 m C.5 m D.6 m 解析： 波长公式，代入数据：λ=2×2=4 m，答案选B。 2.比荷为k的粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为R的匀速圆周运动，则粒子的速率为（ ） A. B. C. D. 解析： 洛伦兹力提供向心力：，变形得，比荷，所以，答案选A。 3.凯里某中学的学生做了个单摆，现在想让单摆周期变长，下列方法可行的是（ ） A.加大摆角 B.减小摆角 C.加长摆长 D.缩短摆长 解析： 单摆周期公式，小角度摆动时周期与摆角无关，仅由摆长L和重力加速度g决定，加长摆长L，周期T变大，答案选C。 4.在光电效应实验中，若入射光的频率固定，仅增加光的强度，其他条件不变，则增加的光子物理量是（ ） A.光子速度 B.光子质量 C.单一光子的能量 D.单位时间内入射的光子总数 解析： 单个光子能量E=hν，频率ν不变则单个光子能量不变；光强本质是单位时间入射光子总能量，光强增大=单位时间内入射光子数量增多；真空中所有光子速度均为光速，光子静质量为0，答案选D。 5.在玻璃杯内倒入肥皂水，再将用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，待圆环沾满肥皂水后将其取出，可以吹出在空中做无规则运动的肥皂泡。下列说法正确的是 A.肥皂泡的无规则运动为布朗运动 B.肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关 C.肥皂水与玻璃杯壁接触位置的液体分子力表现为引力 D.肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力 解析： 布朗运动是微观悬浮小颗粒的运动，肥皂泡整体尺寸大，不属于布朗运动，A错误；液体表面张力会使液体表面积收缩到最小，故肥皂泡呈球形，B正确；肥皂水浸润玻璃，接触处分子力表现为斥力，C错误；分子间引力与斥力始终同时存在，D错误；答案选B。 6.自然界活体中的¹⁴C与¹²C的含量的比值恒为1.2×10-12，活体死亡后¹²C含量不变，但¹⁴C因β衰变含量日益减少。已知¹⁴C的半衰期为5730年，某考古学者在遗迹中采得一样品，测得此样品的年份约为22920年，则此样品中¹⁴C与¹²C的含量的比值为（ ） A.3.7×10-11 B.4.8×10-12 C.3×10-13 D.7.5×10-14 解析： 半衰期个数n=总时间/半衰期=22920/5730=4； 衰变剩余比例N/N₀=(1/2)n=(1/2)4=1/16； 剩余比值=1.2×10-12 × (1/16)=7.5×10-14，答案选D。 7.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n₁、n₂，原线圈输入的交流电压为U₁，副线圈的输出电压为U₂。现将滑动变阻器滑片向上滑动，下列说法正确的是（ ） A.U₁:U₂=n₂:n₁ B.灯泡亮度变亮 C.电流表示数变小 D.用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯有利于增大涡流 解析： 理想变压器电压比U₁/U₂=n₁/n₂，A错误；滑片上滑，滑动变阻器接入电阻变大，副线圈总电阻增大，副线圈总电流减小，灯泡电流减小，灯泡变暗，B错误；副线圈电流减小，原线圈电流同步减小，电流表测原线圈电流，示数变小，C正确；绝缘硅钢片叠压铁芯是为减小涡流损耗，D错误；答案选C。 二、多项选择题：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，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A.麦克斯韦预言了光是电磁波 B.电磁波不能在真空中传播 C.红外线的波长比无线电波的长 D.X射线具有很强的穿透本领 解析： 麦克斯韦方程组预言电磁波存在，且提出光属于电磁波，A正确；电磁波传播不需要介质，可以在真空传播，B错误；电磁波谱中无线电波波长大于红外线，C错误；X射线穿透力极强，常用于探伤、透视，D正确；答案选AD。 9.如图所示，隔板K将绝热容器分为左、右两部分。已知左侧封闭有一定质量的氢气，右侧为真空。打开隔板K，氢气最终达到平衡状态，则此过程中（ ） A.氢气内能不变 B.氢气对外做功 C.氢气温度不变 D.氢气压强变大 解析： 绝热容器Q=0；右侧为真空，气体扩散过程不受阻力，W=0；热力学第一定律ΔU=Q+W=0，内能不变，理想气体内能只与温度有关，故温度不变，AC正确；气体向真空膨胀不对外做功，B错误；体积增大，温度不变，由玻意耳定律可知压强减小，D错误；答案选AC。 10.氢原子能级示意图如图所示，现有大量处于n=2能级的氢原子，当它们受到某种频率的光照射后，可辐射出6种频率的光，用这些光照射逸出功为2.25 eV的金属钾。下列说法正确的是（ ） A.处于n=2能级的氢原子受到照射后跃迁到n=5能级 B.能使金属钾逸出光电子的光子频率有4种 C.氢原子向低能级跃迁后核外电子的动能增大 D.氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时产生的光的波长最大 解析： 辐射6种频率光子，组合数，解得n=4，即跃迁到n=4能级，A错误； 各跃迁光子能量： 4→1：12.75 eV、4→2：2.55 eV、4→3：0.66 eV、3→1：12.09 eV、3→2：1.89 eV、2→1：10.2 eV； 大于逸出功2.25 eV的共4种：4→1、4→2、3→1、2→1，B正确； 向低能级跃迁，轨道半径减小，库仑力做正功，电子动能增大，C正确； 光子能量越小波长越长，4→3跃迁能量最小，对应波长最长，D错误；答案选BC。 三、非选择题：共57分。 11.(5分)“祖冲之”研究小组测定玻璃砖的折射率。 (1)若测得入射角的正弦值为0.6，折射角的正弦值为0.5，则玻璃砖对该光的折射率n= 。 (2)若保持入射角不变，改用波长更短的光做实验，则折射角将 (填“变大”或“变小”)。 解析： (1)根据折射定律n=sinθ₁/sinθ₂=0.6/0.5=1.2； (2)波长更短的光频率更高，玻璃对其折射率更大，sinθ₂=sinθ₁/n，n变大，折射角变小。 答案：(1)1.2 (2)变小 12.(10分)在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注“250 mL”的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴该溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管吸取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的浅水盘中滴下2滴，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，将其放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察，如图所示，坐标格的每个小正方形大小为2 cm×2 cm。 (1)由图可以估算出油膜的面积是______cm²，由此估算出油酸分子的直径是______m(结果保留一位有效数字)。 (2)下列三个同学都有一个操作错误，其中导致最后所测分子直径偏大的是______。 A.甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了 B.乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1 mL，不小心错记为57滴 C.丙同学计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格 解析： (1)数格子，完整方格约58格，S=58×2×2=232 cm²≈2×10-2 cm²； 油酸浓度C=0.25/250，1滴体积V₀=1/100 mL， 两滴纯油酸体积V=2×(0.25/250)×(1/100)=2×10-6 mL=2×10-12 m³； d=V/S=2×10-12/(232×10-4)≈1×10-10 m； (2)直径公式d=V/S； A：浓度偏小，V偏小，d偏小； B：滴数记少，计算单滴体积偏大，V偏大，d偏大； C：面积S偏大，d偏小； 答案：(1)2×10-2 ；1×10-10 (2)B 13.(9分)如图所示，一导热性能良好的竖直汽缸，B端固定，A处放有质量不计的轻薄活塞，活塞下部是理想气体，上部是水银柱，当活塞静止时，气体长度为L(cm)，水银柱高度为h(cm)，大气压强为76 cmHg。现往汽缸中加水银使水银柱高度变为2h(cm)，活塞稳定后，求： (1)气体压强p(cmHg)； (2)气体长度L'。 解析： (1)活塞轻质受力平衡，末态气体压强p=76+2h (cmHg)； (2)汽缸导热，气体等温变化，玻意耳定律：p₁V₁=p₂V₂； 初态p₁=76+h，V₁=LS；末态p₂=76+2h，V₂=L'S； (76+h)×L=(76+2h)×L' 解得：L'=L(76+h)/(76+2h) 14.(14分)如图所示，光滑水平面的同一直线上放有100个质量均为m=0.5 kg的相同小滑块，相邻滑块之间的距离L=1 m，滑块均可看成质点。现给第一个滑块水平向右、大小v₀=10 m/s的初速度，滑块间相碰后均能粘在一起，碰撞时间极短，求： (1)滑块1与滑块2相碰损失的能量E； (2)从第一个滑块开始运动到与第100个滑块相碰的总时间t。 解析： (1)1、2碰撞动量守恒：m×v₀=(m+m)v₁，v₁=v₀/2=5 m/s 损失动能E=(1/2)m×v₀² − (1/2)×2m×v₁² 代入m=0.5kg，v₀=10m/s E=0.5×0.5×100 − 0.5×1×25=25−12.5=12.5 J (2)第n次碰撞前整体速度v{n-1}=v₀/n 第1段运动时间t₁=L/v₀ 第2段运动时间t₂=L/(v₀/2) 第99段运动时间t₉₉=L/(v₀/99) 总时间t=(L/v₀)×(1+2+3+……+99) 等差数列求和：1+2+…+99=99×100/2=4950 t=(1/10)×4950=495 s 15.(19分)如图甲所示，两光滑平行金属导轨水平放置，左端接R=4.5 Ω的定值电阻，其余电阻不计，整个装置处于垂直轨道平面向下、磁感应强度大小B=1 T的匀强磁场中，质量m=2 kg的导体棒在水平拉力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动，拉力F与时间t的关系图像如图乙所示，已知F₀=1 N，t₀=2 s，求： (1)加速度a的大小； (2)导轨间距L； (3)0～2 s内通过电阻R的电荷量Q。 解析： (1)导体棒匀加速：v=at 感应电动势E=BLv=BLat，感应电流I=E/R=BLat/R 安培力F安=BIL=B²L²at / R 牛顿第二定律：F − F安 = ma F= ma + (B²L²a / R) × t t=0时刻，安培力为0，F=F₀= ma a=F₀/m=1/2=0.5 m/s² (2)t=t₀=2 s时，F=3F₀ 3F₀ = ma + (B² L²a / R) × t₀ 代入F₀=1N，m=2kg，a=0.5m/s²，B=1T，R=4.5Ω，t₀=2s 3×1=2×0.5 + (1²×L²×0.5 /4.5)×2 3=1 + (L² /4.5) L²=9 解得L=3 m (3)匀加速位移x=(1/2)a t₀²=0.5×0.5×4=1 m 电荷量Q=ΔΦ/R=BLx / R Q=(1×3×1)/4.5= 2/3 C≈0.67 C — 1 — 学科网（北京）股份有限公司 $