河南省鄭州市金水區(qū)實驗中學2024屆高二物理第二學期期末考試試題含解析

河南省鄭州市金水區(qū)實驗中學2024屆高二物理第二學期期末考試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、對一定質(zhì)量的氣體，通過一定的方法得到了分子數(shù)目f與速率v的兩條關(guān)系圖線，如圖所示，下列說法正確的是（）A．曲線Ⅰ對應的溫度T1高于曲線Ⅱ?qū)臏囟萒2B．曲線Ⅰ對應的溫度T1可能等于曲線Ⅱ?qū)臏囟萒2C．曲線Ⅰ對應的溫度T1低于曲線Ⅱ?qū)臏囟萒2D．無法判斷兩曲線對應的溫度關(guān)系2、氫有三種同位素，分別是、、，則下列說法正確的是（）A．它們的質(zhì)子數(shù)相等B．它們的核外電子數(shù)不相等C．它們的核子數(shù)相等D．它們的中子數(shù)相等3、將質(zhì)量為1kg的物體以3m/s的速度水平拋出，當物體的速度為5m/s時，其重力的瞬時功率為（）A．20W B．30W C．40W D．50W4、如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著5個單擺，其中A、D擺長相同，先使A擺擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)()A．各擺擺動的周期均與A擺相同B．B擺振動的周期最短C．C擺振動的周期最長D．B擺的振幅最大5、如圖所示的電路中，a、b是兩個完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)很大，直流電阻不計的線圈．閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后兩燈泡正常發(fā)光，當突然斷開開關(guān)，下列說法中正確的是A．a(chǎn)燈泡立即熄滅，b燈泡突然變亮再逐漸熄滅B．a(chǎn)、b兩燈泡均突然變亮再逐漸熄滅C．a(chǎn)、b兩燈泡均立即熄滅D．a(chǎn)、b兩燈泡均逐漸熄滅6、自然界中某個量D的變化量，與發(fā)生這個變化所用時間的比值，叫做這個量D的變化率．下列說法正確的是A．若D表示某質(zhì)點做平拋運動的速度，則是恒定不變的B．若D表示某質(zhì)點做勻速圓周運動的動量，則是恒定不變的C．若D表示某質(zhì)點做豎直上拋運動離拋出點的高度，則一定變大．D．若D表示某質(zhì)點的動能，則越大，質(zhì)點所受外力做的總功就越多二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，圖甲為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點的振動圖象，P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點，則A．該簡諧橫波沿x軸的負方向傳播B．t=3s時，x=3m處的質(zhì)點的振幅為0C．t=4s時，P點恰好回到平衡位置D．在第4s~6s內(nèi)，P向y軸負方向運動8、一正弦交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知A．交變電流的頻率是25HZB．交變電壓的有效值是100VC．在2.0×10-2s時線圈處于中性面位置D．交變電壓的瞬時表達式是u=100sin（50πt）V9、如圖所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，下列說法中正確的是A．甲、乙兩單擺的擺長相等B．甲擺的振幅比乙擺大C．甲擺的機械能比乙擺大D．在t=0.5s時有正向最大加速度的是乙擺10、下列說法正確的是A．放射性元素的半衰期與元素所處環(huán)境的溫度有關(guān)B．α、β、γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強C．盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，其核反應方程為：D．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子所釋放的核能ΔE=(m1＋m2－m3)c2三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學用如圖所示的裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．(1)實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復上述操作10次，得到10個落點痕跡，然后用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓，把所有的落點圈在里面，圓心即平均位置，其目的是減小實驗中的_________(填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)．(2)再把B球放在水平槽上靠近水平槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復這種操作10次，用(1)中同樣的方法找出它們的平均落點位置．圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點，A、B球落點痕跡如圖所示，但未明確對應位置．(用實驗中測量的量表示)．(3)碰撞后B球的水平射程應為_________．(4)在以下選項中，哪些是本次實驗必須進行的測量?答：_________(填選項號)A．水平槽上不放B球時，測量A球落點位置到O點的距離B．A球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離C．測量A球或B球的直徑D．測量A球和B球的質(zhì)量m1、m2E.測量G點相對于水平槽面的高度F.測量水平槽末端P點離O點的高度(5)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_________(用實驗中測量的量表示)．12．（12分）某實驗小組要做“探究小車所受外力與加速度關(guān)系”的實驗，采用的實驗裝置如圖1所示。(1)本實驗中____(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，_____(填“需要”或“不需要”)鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量；(2)該同學在研究小車運動時打出了一條紙帶，如圖2所示，在紙帶上，連續(xù)5個點為一個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間的距離依次為x1=1.45cm，x2=2.45cm，x3=3.46，x4=4.44cm，x5=5.45cm，x6=6.46cm，打點計時器的頻率f=50Hz，整個過程中小車的平均加速度為______m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在光滑水平面上方有磁感應強度為B的勻強磁場，質(zhì)量為m的不帶電的小球甲，以水平向右的速率與質(zhì)量也為m帶電+q的靜止小球乙發(fā)生正碰，后合為一體。若在碰后兩球?qū)λ矫媲『脽o壓力，則碰前甲球的速率為多少？若乙球以同樣的速率向左運動與靜止的甲發(fā)生正碰，合為一體后對水平面的壓力為多少？14．（16分）如圖，開口朝下的圓筒形氣缸豎直懸掛，處于靜止狀態(tài)，氣缸內(nèi)用橫截面積為S的薄活塞封閉著溫度為27°C的某種理想氣體，活塞可在氣缸內(nèi)上下無摩擦滑動。通過電熱絲可以對氣體緩慢加熱，使活塞緩慢向下移動。當氣體溫度升高至127°℃時，活塞剛好移到氣缸口。已知大氣壓強為p0，重力加速度為g。(i)求27C時氣缸內(nèi)氣體體積V1與氣缸容積V2的比值；(ii)如果不加熱氣體，而在活塞下懸掛一個沙盤，緩慢地往沙盤里添加沙，當沙與沙盤總質(zhì)量為m時，活塞也剛好移到氣缸口，此過程中，氣體溫度保持不變。求活塞的質(zhì)量m0。15．（12分）在實驗室中，用滴管滴出一滴油在水面上形成單分子油膜，已知這滴油的體積為，形成的油膜面積為．若已知該油的摩爾體積．且將每個油分子看成球形，請根據(jù)以上數(shù)據(jù)求：①油分子的直徑是多少？②估算出阿伏加德羅常：數(shù)（結(jié)果保留1位有效數(shù)字，已知球體積公式，π取3）

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】由圖知氣體在狀態(tài)1時分子平均速率較小，則知氣體在狀態(tài)1時溫度較低．故C正確．故選C．2、A【解題分析】

A項：它們是氫的同位素，所以它們的質(zhì)子數(shù)相等，故A正確；B項：原子的核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等，所以它們的核外電子數(shù)相等，故B錯誤；C項：核子數(shù)即為質(zhì)子、中子的統(tǒng)稱也為質(zhì)量數(shù)，所以它們的核子數(shù)不相等，故C錯誤；D項：元素左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù)，左下角數(shù)字為質(zhì)子數(shù)，所以它們的中子數(shù)分別為0，1，2，所以它們的中子數(shù)不相等，故D錯誤．故應選A．【題目點撥】本題考查氫的同位素，側(cè)重概念的理解，元素左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù)≠相對原子質(zhì)量為易錯點，題目難度不大．3、C【解題分析】

物體以v0=3m/s的速度水平拋出，當物體的速度為v=5m/s時，根據(jù)平行四邊形法可得物體在豎直方向的速度所以重力的瞬時功率P=mgvy=1×10×4W=40WA.20W與分析計算結(jié)果不一致，故A錯誤；B.30W與分析計算結(jié)果不一致，故B錯誤；C.40W與分析計算結(jié)果相一致，故C正確；D.50W與分析計算結(jié)果不一致，故D錯誤．4、A【解題分析】A擺擺動，其余各擺也擺動起來，它們均做受迫振動，則它們的振動頻率均等于A擺的擺動頻率，故A正確，BC錯誤；由于A、D擺長相同，所以這兩個擺的固有頻率相同，則D擺出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅最大．故D錯誤．故選A.點睛：受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率；當受迫振動中的固有頻率等于驅(qū)動力頻率時，出現(xiàn)共振現(xiàn)象．5、D【解題分析】由于原來兩燈泡都正常發(fā)光，所以原來流的電流應該是相等的，當突然斷開開關(guān)，由于線圈的自感現(xiàn)象，所以ab兩燈不會突然熄滅而應該逐漸熄滅，且不會出現(xiàn)閃亮一下的現(xiàn)象．故D正確；故選D6、A【解題分析】A、若D表示某質(zhì)點做平拋運動的速度，則表示加速度，恒定不變．故A正確；B、若D表示某質(zhì)點做勻速圓周運動的動量，則，表示向心力，大小不變，方向不停改變．故B錯誤；C、若D表示某質(zhì)點做豎直上拋運動離拋出點的高度，則表示平均速度，平均速度在減小．故C錯誤；D、若D表示某質(zhì)點的動能，則所受外力的功率，表示做功的快慢，不是做功的多少；故D錯誤．故選A．【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵是知道當D表示不同的量時，表示的物理意義，再根據(jù)條件判斷是否變化，二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解題分析】

A．由乙圖讀出，t=2s時刻平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點的速度方向向下，由波形的平移法可知，這列波向x軸的負方向傳播，故A正確．B．由圖甲可知該橫波的振幅A=4cm，故B錯誤．C．由圖乙可知，周期T=4s，則時，，將圖甲的波形圖向左平移半個波長，則P點位于波峰，故C錯誤．D．在第4s～6s內(nèi)，P由波峰向波谷運動，即沿y軸負方向運動，故D正確．8、ACD【解題分析】

由圖象可知，交流電的最大值為Um=100V，電流的周期為0.04s，A.交流電的頻率為f=1/T=25Hz，故A正確；B.交流電的電壓有效值為U==100×0.707V=70.7V，故B錯誤；C.在2.0×10-2s時電壓的瞬時值為零，線圈處于中性面位置，故C正確；D．交流電的角速度ω=2π/T=50πrad/s，所以交流電的電壓瞬時值的表達式為u=100sin(50πt)V，故D正確．故選ACD9、ABD【解題分析】

由圖看出，兩個單擺的周期相同，同一地點g相同，由單擺的周期公式得知，甲、乙兩單擺的擺長L相等．故A正確．甲擺的振幅為10cm，乙擺的振幅為7cm，則甲擺的振幅比乙擺大．故B正確．盡管甲擺的振幅比乙擺大，兩擺的擺長也相等，但由于兩擺的質(zhì)量未知，無法比較機械能的大?。蔆錯誤．在t=0.5s時，乙擺具有最大負向位移，由可知，乙擺具有正向最大加速度．故D正確．點睛：本題只要掌握單擺的周期公式、加速度的特點等等，就能正確解答．由振動圖象讀出振幅、周期是基本功，要熟練掌握．10、BC【解題分析】放射性元素的半衰期與元素所處環(huán)境的溫度無關(guān)，選項A錯誤；α、β、γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強，選項B正確；盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，其核反應方程為：，選項C正確；質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子所釋放的核能ΔE=(2m1＋2m2－m3)c2，選項D錯誤；故選BC.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、偶然誤差，x2，ABD，m1x2=m1x2+m2x1【解題分析】

（1）實驗中的做法是為了減小實驗的偶然誤差；（2）由圖可知，碰撞后B球的水平射程應為x2；

（1）水平槽上未放B球時，測量a球落點位置到O點的距離，即測量出碰撞前a球的速度，故A正確；A球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離，即測量出碰撞后A球的速度，故B正確；不需要測量A球或B球的直徑，故C錯誤；測量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比），用來表示出球的質(zhì)量，故D正確；不需要測量G點相對于水平槽面的高度，也不需要測量水平槽末端P點離O點的高度，選項EF錯誤．故選ABD．

（1）碰撞后兩球都做平拋運動，它們拋出點的高度相同，在空中的運動時間t相同，由動量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2，兩邊同時乘以時間t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，則m1x2=m1x2+m2x1，即實驗需要驗證的表達式為：m1x2=m1x2+m2x1．12、需要不需要1.