黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題含解析

PAGE16-黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題（含解析）一、選擇題:（本題共15小題。在每小題給出的四個選項(xiàng)中:1-9題只有一個選項(xiàng)正確，10-15題有多個選項(xiàng)正確，全部選對的得4分選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.關(guān)于分子的無規(guī)則運(yùn)動，以下說法中不正確的是（）A.分子在永不停息做無規(guī)則運(yùn)動B.布朗運(yùn)動是分子的無規(guī)則運(yùn)動C.擴(kuò)散現(xiàn)象是分子的無規(guī)則運(yùn)動的宏觀表現(xiàn)D.分子的無規(guī)則運(yùn)動與溫度有關(guān)，溫度越高，運(yùn)動越猛烈【答案】B【解析】【詳解】A．依據(jù)分子運(yùn)動論可知，分子永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動，A正確,不符合題意；B．布朗運(yùn)動是固體顆粒在液體分子撞擊下的無規(guī)則運(yùn)動，B錯誤，符合題意；C．?dāng)U散現(xiàn)象是分子的無規(guī)則運(yùn)動的宏觀表現(xiàn)，C正確，不符合題意；D．分子的無規(guī)則運(yùn)動與溫度有關(guān)，溫度越高，運(yùn)動越猛烈，因此分子無規(guī)則運(yùn)動稱為分子熱運(yùn)動，D正確，不符合題意。故不正確的選B。2.在下列描述的核反映過程的方程中，屬于α衰變的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】A．是β衰變，A錯誤；B．是輕核聚變，B錯誤；C．是α衰變，C正確；D．是重核裂變，D錯誤。故選C。3.關(guān)于晶體，以下說法中正確的是（）A.晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列狀況相同B.晶體肯定有規(guī)則的幾何形態(tài)，但其物理性質(zhì)不肯定都是各向異性的C.晶體熔化時(shí)溫度不變，但內(nèi)能改變D.由同一種化學(xué)成分形成的物質(zhì)只能以一種晶體結(jié)構(gòu)的形式存在【答案】C【解析】【詳解】A．單晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列狀況不相同，因此才會出現(xiàn)名向異性，A錯誤；B．單晶體有規(guī)則的幾何形態(tài)，和各向異性，而多晶體沒有規(guī)則的幾何形態(tài)，也不具備各向異性，B錯誤；C．依據(jù)熱力學(xué)第肯定律，晶體熔化時(shí)汲取熱量，雖然溫度不變，但內(nèi)能增加，C正確；D．由同一種化學(xué)成分形成的物質(zhì)也可能是以混合物的形式存在，D錯誤。故選C。4.圖甲為小型溝通發(fā)電機(jī)的示意圖，N、S極間可視為勻強(qiáng)磁場線圈繞水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生電流隨時(shí)間改變圖像如圖乙所示，以下說法中正確的是（）A.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為πrad/sB.線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50HzC.0.02s時(shí)線圈位于中性面D.電流表的示數(shù)為10A【答案】B【解析】【詳解】A．由圖乙可知線圈轉(zhuǎn)周期為0.02s，因此轉(zhuǎn)動的角速度A錯誤；B．線圈轉(zhuǎn)動的頻率等于溝通電的頻率B正確；C．由圖乙可知，在0.02s時(shí)線圈的電流最大，此時(shí)線圈位于垂直于中性面位置，C錯誤；D．電流表示數(shù)為電流的有效值10A，D錯誤。故選B。5.交變電流經(jīng)二極管（正向電阻為0，反向電阻無窮大）為某用電器供電，通過用電器電流的有效值為1A，求原交變電流的最大值（）A.1A B.A C.2A D.2A【答案】C【解析】【詳解】設(shè)原溝通電的最大值為，通過用電器電流的有效值為I，用電器電阻為R，依據(jù)二極管的單向?qū)щ娦约皽贤娪行е档亩x有代入數(shù)據(jù)求得：，故ABD錯誤，C正確；故選C。6.如圖所示，光滑的水平面上，小球A以速度v0向右運(yùn)動并與原來靜止的小球B發(fā)生對心正碰，碰后A球速度反向，大小為，B球的速率為。A、B兩球的質(zhì)量之比為（）A.12：5 B.8：5 C.5：8 D.5：12【答案】D【解析】【詳解】ABCD．以A、B兩球組成的系統(tǒng)為探討對象，兩球碰撞過程動量守恒，以A球的初速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得兩球的質(zhì)量之比故ABC錯誤，D正確；故選D。7.如圖所示，當(dāng)一束肯定強(qiáng)度某一頻率的黃光照耀到光電管陰極K上時(shí)，此時(shí)滑片P處于A、B中點(diǎn)，電流表中有電流通過，則（）A.若將滑動觸頭P向B端移動時(shí)，電流表讀數(shù)可能不變B.若將滑動觸頭P向A端移動時(shí)，電流表讀數(shù)肯定減小C若用紅外線照耀陰極K時(shí)，電流表中肯定沒有電流通過D.若斷開電鍵S，電流表中不會有電流通過【答案】A【解析】【詳解】A．光電管所加的電壓為正向，使光電子到達(dá)陽極，則電流表中有電流流過，且可能處于飽和電流狀態(tài)，若將滑動觸頭P向B端移動時(shí)，電流表讀數(shù)有可能不變，故A正確；

B．若將滑片向A端移動時(shí)，光電管所加的電壓減小，但也可能處于飽和電流，故電流表讀數(shù)可能減小或者不變。故B錯誤；

C．若用紅外線照耀陰極K時(shí)，因紅外線頻率小于可見光，因此可能不發(fā)生光電效應(yīng)，也可能會發(fā)生光電效應(yīng)，電流表不肯定沒有電流通過。故C錯誤；

D．若斷開電鍵S，則正向電壓變?yōu)榱?，則光電子也可能會到達(dá)陽極形成光電流，即電流表中也可能電流通過。故D錯誤。

故選A。8.如圖所示為氫原子能級圖，金屬鈉的逸出功為2.29eV，關(guān)于氫原子躍遷過程中放射或汲取光子（電子）的說法中正確的是（）A.用能量為11eV的光子照耀處于基態(tài)的氫原子，可使其躍遷到n=2能級B.用能量為0.6eV的光子照耀處于n=5能級的氫原子，可使其電離C.一群處于n=5能級的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放射出6種不同頻率的光子D.一群處于n=5能級的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的不同頻率的光子中，有5種頻率的光照耀金屬鈉時(shí)可發(fā)生光電效應(yīng)【答案】B【解析】【詳解】A．由于n=1和n=2的能級差為10.2eV，則用能量為11eV的光子照耀處于基態(tài)的氫原子，不能使其躍遷到n=2能級，A錯誤；B．讓處于n=5能級的氫原子電離須要的最小能量為0.54eV，則用能量為0.6eV的光子照耀處于n=5能級的氫原子，可使其電離，B正確；C．一群處于n=5能級的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，能放射出種不同頻率的光子，C錯誤；D．一群處于n=5能級的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)出的不同頻率的光子中，其中輻射光子的能量大于2.29eV的有：5→1；4→1；3→1；2→1；5→2；4→2，共6種頻率的光照耀金屬鈉時(shí)可發(fā)生光電效應(yīng)，D錯誤。故選B。9.為估算雨水對傘面產(chǎn)生的平均撞擊力，小明在大雨天將一底面為長方形的筆筒置于露臺，筆筒底面積為20cm2（筒壁厚度不計(jì)），測得1分鐘內(nèi)杯中水位上升了40mm，當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為10m/s。若雨滴撞擊傘面后沿著傘面流下，雨水的密度約為1×103kg/m，傘面的面積約為08m2，據(jù)此估算當(dāng)時(shí)雨水對傘面的平均撞擊力約為（雨水重力可忽視）（）A.0.5N B.1.5N C.2.5N D.5N【答案】D【解析】【詳解】依據(jù)動量定理在一分鐘時(shí)間內(nèi)，撞到傘上的水的質(zhì)量可知撞擊力依據(jù)牛頓第三定律可知，雨水對傘的平均沖擊力約為5N，D正確，ABC錯誤。故選D。10.已知氮核的質(zhì)量為14.00735u，氧核的質(zhì)量為17.00454u，氦核的質(zhì)量為4.00387u，質(zhì)子的質(zhì)量為1.00815u，則關(guān)于核反應(yīng)的說法中正確的是（）A.反應(yīng)前后質(zhì)量守恒B.反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒C.反應(yīng)過程釋放能量D.該反應(yīng)方程是人類首次發(fā)覺質(zhì)子的核反應(yīng)方程【答案】BD【解析】【詳解】B．依據(jù)核反應(yīng)方程可知，反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，B正確；AC．由于依據(jù)質(zhì)能方程，反應(yīng)后出現(xiàn)了質(zhì)量增加，汲取能量，BC錯誤；D．該反應(yīng)方程是人類首次發(fā)覺質(zhì)子的核反應(yīng)方程，D正確。故選BD。11.在探討志向氣體時(shí)，由于分子間作用力較小可忽視其分子勢能。在探討實(shí)際氣體時(shí)，假如考慮分子間的相互作用，對肯定質(zhì)量的某種氣體進(jìn)行分析，其內(nèi)能的大小與氣體體積和溫度的關(guān)系是（）A.保持體積不變，上升溫度，內(nèi)能增大B.保持體積不變，上升溫度，內(nèi)能削減C.保持溫度不變，體積增大，內(nèi)能不變D.保持溫度不變，體積增大，內(nèi)能增大【答案】AD【解析】【詳解】AB．當(dāng)體積不變時(shí)，分子勢能不變，溫度上升，分子平均動能增加，因此氣體內(nèi)能增加，A正確，B錯誤；CD．溫度不變，氣體分子勢能動能不變；由于氣體分子間距離大于，分子間表現(xiàn)為引力，因此體積增大，分子引力做負(fù)功，分子勢能增加，因此內(nèi)能增大，C錯誤，D正確。故選AD。12.質(zhì)量相等的兩個小球A、B在光滑水平面上相向運(yùn)動，A的速度為vA=3m/s，B的速度為vB=-2m/s，若它們發(fā)生對心碰撞，碰撞后A、B的速度可能為（）A.v′A=v′B=0.5m/s B.v′A=1m/，v′B=0C.v′A=-1m/s，v′B=2m/s D.v′A=-2m/s，v′B=3m/s【答案】ACD【解析】【詳解】依據(jù)碰撞前后，系統(tǒng)的總動量守恒，總動能不增加原則，合理性原則，有A．當(dāng)v′A=v′B=0.5m/s時(shí)，代入上面兩式均滿意，故A正確；B．當(dāng)v′A=1m/s，v′B=0時(shí)，代入上面兩式均滿意。但是碰撞后，A的速度大于B的速度，會發(fā)生二次碰撞，不滿意合理性原則，故B錯誤；C．當(dāng)v′A=-1m/s，v′B=2m/s；代入上面兩式均滿意，故C正確；D．當(dāng)v′A=-2m/s，v′B=3m/s代入上面兩式均滿意，故D正確；故選ACD。13.如圖所示，志向變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2：5，正弦溝通電源電壓有效值為U=12V，電阻R1=8Ω，R2=25Ω，滑動變阻器R3最大阻值為100Ω，滑片P處于中間位置，則（）A.R1與R2消耗的電功率相等B.通過R1的電流為0.6AC.若向上移動P，電壓表讀數(shù)將變大D.若向下移動P副線圈輸出功率將減小【答案】BD【解析】【詳解】A．志向變壓器原副線圈匝數(shù)之比為2：5，可知原副線圈的電流之比為5：2，依據(jù)可知R1與R2消耗的電功率之比為2：1，故A錯誤；B．設(shè)通過R1的電流為I，則副線圈電流為0.4I，故初級電壓為依據(jù)匝數(shù)比可知次級電壓為則解得I=0.6A，故B正確；C．若向上移動P，則R3電阻減小，次級電流變大，初級電流也變大，電阻R1的電壓變大，變壓器輸入電壓變小，次級電壓變小，電壓表讀數(shù)將變小，故C錯誤；D．若向下移動P，則R3電阻增大，次級電流變小，初級電流也變小，依據(jù)P=IU可知電源輸出功率將變小，故D正確；故選BD。14.如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止于光滑水平面上，靠在臺階旁，小車上有一個半徑為R的半圓形軌道。質(zhì)量為m的小球從圖示位置由靜止釋放，不計(jì)摩擦。在此后的運(yùn)動中（）A.小球與小車組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.小球與小車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒C.在之后的運(yùn)動中小球能上升的最大高度小于RD.若m>M，整個運(yùn)動過程中，小球的最大速度小于小車的最大速度【答案】ACD【解析】【詳解】A．小球與小車組成系統(tǒng)只有重力做功，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A正確；B．小球在下滑到最低點(diǎn)的過程中，豎直墻壁對小車有力的作用，則小球與小車組成的系統(tǒng)水平方向動量不守恒，選項(xiàng)B錯誤；C．小車離開墻壁后系統(tǒng)水平方向動量守恒，當(dāng)小球上升到最大高度時(shí)小車與小球具有相同的水平速度，則此過程中由能量關(guān)系可知則h<R選項(xiàng)C正確；D．小球第一次滑到最低點(diǎn)時(shí)速度最大，設(shè)為v，此后當(dāng)小球再次回到最低點(diǎn)時(shí)設(shè)小球的速度v1，小車的速度v2，則由動量守恒和能量關(guān)系解得若m>M，則v2>v，即整個運(yùn)動過程中，小球的最大速度小于小車的最大速度，選項(xiàng)D正確。故選ACD15.一導(dǎo)熱性良好的直玻璃管開口向下浸沒于固定的水銀槽中，管內(nèi)封閉肯定質(zhì)量的空氣，玻璃管底部通過細(xì)繩懸掛在天花板上。如圖所示，下列狀況中能使細(xì)繩拉力減小的是（）A.大氣壓強(qiáng)上升 B.大氣壓強(qiáng)降低 C.環(huán)境溫度降低 D.向槽內(nèi)注入水銀【答案】BD【解析】【詳解】由題意，設(shè)外界大氣壓強(qiáng)為P0，封閉氣體壓強(qiáng)為P，玻璃管內(nèi)外水銀高度差為h，玻璃管質(zhì)量為m，繩對玻璃管拉力為T，則對玻璃管受力分析有即AB．若大氣壓強(qiáng)上升，則封閉氣體壓強(qiáng)增大，故h增加，所以T增大；反之，大氣壓強(qiáng)降低，則同理可得T減小，故A錯誤，B正確；C．若環(huán)境溫度降低，則封閉氣體壓強(qiáng)減小，依據(jù)可知h增大，故T增大，所以C錯誤；D．向槽內(nèi)注入水銀，依據(jù)由氣體狀態(tài)方程可知，封閉氣體壓強(qiáng)增大，體積減小，水銀面高度差h減小，故拉力減小，選項(xiàng)D正確；故選BD。二、試驗(yàn)題:（共10分）16.如圖所示，用“碰撞試驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律即探討兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。(1)試驗(yàn)中，干脆測定小球碰撞前后的速度是很困難的，但是，可以通過僅測量某個量，間接地解決這個問題.這個量是________；A.小球起先釋放高度hB.小球做平拋運(yùn)動的射程C.小球拋出點(diǎn)距地面的高度HD.斜槽水平部分的長度(2)在圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。試驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P測量平拋射程OP。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。已知小球質(zhì)量m1＞m2，但質(zhì)量詳細(xì)值未知，小球半徑r1=r2。接下來要完成的必要步驟是___________；（填選項(xiàng)前的符號）A.用天平精確測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B.測量小球m1起先釋放高度hC.測量拋出點(diǎn)距地面的高度HD.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE.測量平拋射程OM、ON(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為___________（用(2)中測量的量表示）；(4)經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示。由相對誤差肯定值公式，計(jì)算出試驗(yàn)的相對誤差為___________%（小數(shù)點(diǎn)后保留一位）。若試驗(yàn)的相對誤差要求最大值不超過1.0%，本試驗(yàn)___________（填“是”或“不是”）在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動量守恒?！敬鸢浮?1).B(2).ADE(3).(4).0.7(5).是【解析】【詳解】（1）[1]．小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動時(shí)間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即測量射程，故B正確。

（2）[2]．要驗(yàn)證動量守恒定律定律，即驗(yàn)證m1v1=m1v2+m2v3小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得m1v1t=m1v2t+m2v3t得m1OP=m1OM+m2ON因此試驗(yàn)須要過程為：測量兩球的質(zhì)量、確定落點(diǎn)從而確定小球的水平位移，故選ADE．

（3）[3]．若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為m1OP=m1OM+m2ON（4）[4][5]．相對誤差肯定值=試驗(yàn)的相對誤差最大值不超過1.0%，則本試驗(yàn)是在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動量守恒。三、計(jì)算題:（本題共3小題，共30分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最終答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫出數(shù)值和單位）17.如圖所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸OO’以ω=10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，線圈匝數(shù)n=100匝，長邊長為0.5m，短邊長為0.2m。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，線圈總電阻為10Ω。（計(jì)算時(shí)π取3.14，π2取10）(1)寫出從圖示位置起先計(jì)時(shí)時(shí)通過線圈的電流表達(dá)式?(2)從圖示位置經(jīng)0.15s時(shí)間線圈中產(chǎn)生的焦耳熱?【答案】(1)i=6.28cos（31.4t）A；(2)30J【解析】【詳解】（1）依據(jù)題意，從垂直中性面計(jì)時(shí):代入數(shù)據(jù)得:i=6.28cos（31.4t）A(2)電流有效值:，產(chǎn)生焦耳熱:Q=30J18.如圖所示，一個長為L右端開口的導(dǎo)熱氣缸固定在平板小車上，與小車的總質(zhì)量為M，用質(zhì)量為m的活塞在氣缸內(nèi)封閉肯定質(zhì)量的志向氣體（不計(jì)氣體的質(zhì)量），活塞的截面積為S。初始時(shí)大氣壓強(qiáng)為P0，溫度為T0，活塞距氣缸右