天津市紅橋區(qū)2023-2024學(xué)年高二年級下冊7月期末考試物理試卷（含解析）

高二物理

本試卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分共100分

第I卷（共40分）

一、選擇題（1至5題為單選題，每題只有一個選項是符合題意的，選對得5分，錯選或不

答的得0分；6至8題為多項選擇題，每題給出的四個選項中有多個選項符合題意，全部選

對的得5分，選不全的得3分，有錯選或不答的得0分。）

1.在物理學(xué)發(fā)展的進程中，人們通過對某些重要物理實驗的深入觀察和研究，獲得正確的理論認識。下列

圖示的實驗中導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)原子具有核式結(jié)構(gòu)的是（）

2.下圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡，氣泡室中磁感應(yīng)強度

方向垂直紙面向里.以下判斷可能正確的是

A.a、b為夕粒子的經(jīng)跡B.a、b為/粒子的經(jīng)跡

C.c、d為a粒子經(jīng)跡D.c、d為夕粒子的經(jīng)跡

3.宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng):

；4N+'n^4C+；H,產(chǎn)生的;4c能自發(fā)進行/衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷

古木的年代.下列說法正確的是（）

A.：4c發(fā)生/衰變的產(chǎn)物是;5N

B.夕衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子

C.近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起（C的半衰期發(fā)生微小變化

D.若測得一古木樣品的;4c含量為活體植物的工，則該古木距今約為11460年

4

4.圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點的橫坐標分別為%=2m和毛=6m,圖乙為質(zhì)

圖甲圖乙

A.質(zhì)點a在f=2s時速度為零

B.質(zhì)點“經(jīng)過4s振動的路程為4m

C.此時刻質(zhì)點a的速度沿+y方向

D.該波沿+%方向傳播，波速為lm/s

5.如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進行光電效應(yīng)探究，其截止頻率匕＜%,保持入射光不變，則

光電子到達A極時動能的最大值E?,隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）

6.一群處于〃=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷向外輻射出不同頻率的光子，則（

A.需要向外吸收能量

B.共能放出6種不同頻率的光子

C.九=4向〃=3躍遷發(fā)出的光子頻率最大

D.〃=4向〃躍遷發(fā)出的光子頻率最大

7.如圖所示，波長為兒和兒的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后射出兩束單色光。和b,則這兩束光（）

A.照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動能紇“＞線匕

B.射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距Ax”〉必

C.在水中的傳播速度乜＜?

D這兩束光從玻璃射向真空時，其臨界角

8.圖1為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，P、Q為介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖2為質(zhì)點P的振動圖象，則

A.t=0.2s時，質(zhì)點Q沿y軸負方向運動

B.0?0.3s內(nèi)，質(zhì)點Q運動的路程為0.3m

C.t=0.5s時，質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P的加速度

D.t=0.7s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離

第n卷（共60分）

二、實驗題（本題共12分）

9.某小組做了“測定玻璃的折射率”實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙.

（1）該小組用同一套器材完成了四次實驗，記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實

（2）該小組選取了操作正確的實驗記錄，在自紙上畫出光線的徑跡，以入射點。為圓心作圓，與入射光線、

折射光線分別交于A、B點,再過A、B點作法線MV'的垂線，垂足分別為C、。點，如圖所示，則玻璃

的折射率/.（用圖中線段的字母表示）

10.某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從

目鏡中可以觀察到干涉條紋。回答下列問題:

①若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可

A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動

C.將屏向遠離雙縫的方向移動

D.使用間距更小的雙縫

②某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm,測得屏與雙縫間的距離為1.20m,第1條暗條紋到第4條

暗條紋之間的距離為7.56mm。則所測單色光的波長為__________nm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

三、計算題（共48分，寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案

不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）

11.如圖，一長木板在光滑的水平面上以速度%向右做勻速直線運動，將一小滑塊無初速地輕放在木板最

右端。已知滑塊和木板的質(zhì)量分別為根和2H7,它們之間的動摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。

(1)滑塊相對木板靜止時，求它們的共同速度大??；

(2)某時刻木板速度是滑塊2倍，求此時滑塊到木板最右端的距離。

12.某游樂園中過山車進入停車區(qū)時利用磁力進行剎車，磁力剎車原理可以簡化為如圖所示模型：水平平行

金屬導(dǎo)軌處于豎直方向勻強磁場中，金屬棒沿導(dǎo)軌向右運動的過程，對應(yīng)過山車的磁力剎車過程，假

設(shè)MN的運動速度代表過山車的速度，所受的安培力代表過山車所受的磁場作用力。已知過山車以速度

%進入磁場區(qū)域，過山車的質(zhì)量為山，平行導(dǎo)軌間距離為L整個回路中的等效電阻為R,磁感應(yīng)強度大小

為8；已知剎車過程中軌道對過山車的摩擦阻力大小恒為人忽略空氣阻力，求：

(1)剛進入磁場區(qū)域時，過山車的加速度

(2)若磁力剎車直至速度減為0的過程所用時間為t,求此過程中摩擦力對過山車做的功Wo

13.足夠長平行金屬導(dǎo)軌和表面粗糙，與水平面間的夾角為0=37°仆由37。=0.6),間距為1m。

垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小為4T,尸、M間所接電阻的阻值為80。質(zhì)量為2kg

的金屬桿漏垂直導(dǎo)軌放置，不計桿與導(dǎo)軌的電阻，桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.25。金屬桿仍在沿導(dǎo)軌

向下且與桿垂直的恒力尸作用下，由靜止開始運動，桿的最終速度為8m/s,取g=10m/s2,求：

(1)求恒力尸的大?。?/p>

(2)當金屬桿的速度為4m/s時，金屬桿的加速度大??；

(3)當金屬桿沿導(dǎo)軌的位移為15.0m時(已達最大速度)，通過電阻R的電荷量q及發(fā)熱量Q。

高二物理

本試卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分共100分

第I卷（共40分）

一、選擇題（1至5題為單選題，每題只有一個選項是符合題意的，選對得5分，錯選或不

答的得0分；6至8題為多項選擇題，每題給出的四個選項中有多個選項符合題意，全部選

對的得5分，選不全的得3分，有錯選或不答的得0分。）

1.在物理學(xué)發(fā)展的進程中，人們通過對某些重要物理實驗的深入觀察和研究，獲得正確的理論認識。下列

圖示的實驗中導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)原子具有核式結(jié)構(gòu)的是（）

【答案】D

【解析】

【詳解】A.雙縫干涉實驗說明了光具有波動性，故A錯誤；

B.光電效應(yīng)實驗，說明了光具有粒子性，故B錯誤；

C.實驗是有關(guān)電磁波的發(fā)射與接收，與原子核無關(guān)，故C錯誤；

D.盧瑟福的a粒子散射實驗導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故D正確;

故選D。

2.下圖中曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的經(jīng)跡，氣泡室中磁感應(yīng)強度

方向垂直紙面向里.以下判斷可能正確的是

A.a、b為￡粒子的經(jīng)跡B.a、b為/粒子的經(jīng)跡

C.c、d為&粒子的經(jīng)跡D.c、d為夕粒子的經(jīng)跡

【答案】D

【解析】

【詳解】/射線是不帶電的光子流，在磁場中不偏轉(zhuǎn)，故選項B錯誤.a粒子為氮核帶正電，由左手定則

知受到向上的洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，故選項A、C錯誤；夕粒子是帶負電的電子流，應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)，選項D正

確.故選D.

【考點定位】三種放射線的性質(zhì)、帶電粒子在磁場中的運動.

3.宇宙射線進入地球大氣層與大氣作用會產(chǎn)生中子，中子與大氣中的氮14會產(chǎn)生以下核反應(yīng)：

；4N+'n^4C+]H,產(chǎn)生的能自發(fā)進行/衰變，其半衰期為5730年，利用碳14的衰變規(guī)律可推斷

古木的年代.下列說法正確的是（）

A.；4c發(fā)生/衰變的產(chǎn)物是;5N

B.￡衰變輻射出的電子來自于碳原子的核外電子

C.近年來由于地球的溫室效應(yīng)，引起[C的半衰期發(fā)生微小變化

D,若測得一古木樣品的;4c含量為活體植物的工，則該古木距今約為11460年

4

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)

*4C^'4N+°e

o/—1

即;4c發(fā)生/衰變的產(chǎn)物是:4N,選項A錯誤；

B.夕衰變輻射出的電子來自于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子，選項B錯誤；

C.半衰期是核反應(yīng)，與外界環(huán)境無關(guān)，選項C錯誤；

D.若測得一古木樣品的;4c含量為活體植物的工，可知經(jīng)過了2個半衰期，則該古木距今約為5730x2年

4

=11460年，選項D正確。

故選D

4.圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點的橫坐標分別為%=2m和毛=6m,圖乙為質(zhì)

點6從該時刻開始計時的振動圖像，下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.質(zhì)點a在f=2s時速度為零

B.質(zhì)點。經(jīng)過4s振動的路程為4m

C.此時刻質(zhì)點a的速度沿+y方向

D.該波沿+X方向傳播，波速為lm/s

【答案】A

【解析】

【詳解】D.由圖乙可知此時質(zhì)點6沿y軸正方向振動，根據(jù)波形平移法可知，該波沿-X方向傳播，根據(jù)

圖甲和圖乙可知％=8m,T=8s,則波速為

v=—=lm/s

T

故D錯誤；

AC.由于該波沿一X方向傳播，可知此時質(zhì)點。沿y軸負方向振動，貝卜=2s時質(zhì)點。處于波谷位置，速

度為零，故A正確，C錯誤；

B.由于

AZ=4S=-T

2

可知質(zhì)點a經(jīng)過4s振動的路程為

5=2A=1m

故B錯誤。

故選Ao

5.如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進行光電效應(yīng)探究，其截止頻率匕＜%,保持入射光不變，則

光電子到達A極時動能的最大值Eh“隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）

【答案】C

【解析】

【詳解】光電管所加電壓為正向電壓,則根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子到達A極時動能的最大值

=Ue+/n/—/w截止

可知Ekm-U圖像的斜率相同,均為e；截止頻率越大，則圖像在縱軸上的截距越小，因匕＜%,則圖像C

正確，ABD錯誤。

故選C。

6.一群處于〃=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷向外輻射出不同頻率的光子，則（）

A.需要向外吸收能量

B.共能放出6種不同頻率的光子

C.〃=4向〃=3躍遷發(fā)出的光子頻率最大

D.〃=4向〃=1躍遷發(fā)出光子頻率最大

【答案】BD

【解析】

詳解】A.高能級向低能級躍遷向外放出能量，以光子形式釋放出去，故A錯誤；

B.最多能放不同頻率光子的種數(shù)為

C=6

故B正確；

CD.從最高能級向最低能級躍遷釋放的光子能量最大，對應(yīng)的頻率最大，波長最小，則九=4向〃=1躍

遷發(fā)出的光子頻率最大，故D正確，C錯誤。

故選BD。

7.如圖所示，波長為乙和兒的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后射出兩束單色光a和6,則這兩束光（

A.照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動能紇“>紇6

B.射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距Ax,>此

C.在水中的傳播速度v“（為

D.這兩束光從玻璃射向真空時，其臨界角Q>G

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.由圖可知，光從左側(cè)射入三棱鏡后，單色光”的偏振程度較小，則三棱鏡對單色光a的折射

率小于對單色光b的折射率，則單色光。的頻率小于單色光6的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程

Ek=hv-WQ

照射同一種金屬均有光電子逸出，則光電子最大初動能Ek〃<Eki故A錯誤；

B.由于單色光a的頻率小于單色光6的頻率，單色光。的波長大于單色光6的波長，根據(jù)

L°

Ax=—A.

d

可知射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距此>此，故B正確；

C.根據(jù)

c

V=—

n

由于水對單色光。的折射率小于對單色光b的折射率，則在水中的傳播速度匕〉匕，故C錯誤；

D.根據(jù)全反射臨界角公式

,「1

sinC=一

n

由于玻璃對單色光a的折射率小于對單色光b的折射率，則這兩束光從玻璃射向真空時，其臨界角

Ca>Cb,故D正確。

故選BD。

8.圖1為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，P、Q為介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖2為質(zhì)點P的振動圖象，則

A.t=0.2s時，質(zhì)點Q沿y軸負方向運動

B.0?0.3s內(nèi)，質(zhì)點Q運動的路程為0.3m

C.t=0.5s時，質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P的加速度

D.t=0.7s時，質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.由振動圖像可知T=0.4s,t=0時刻質(zhì)點P向上振動，可知波沿x軸負向傳播，則t=0.2s=0.5T時，

質(zhì)點Q沿y軸正方向運動，選項A錯誤；

3,

B.0.3s=—T,因質(zhì)點Q在開始時不是從平衡位置或者最I(lǐng)WJ點（或最低點）開始振動，可知0?0.3s內(nèi)，質(zhì)

4

3

點Q運動的路程不等于一義4A=3A=0.3相，選項B錯誤；

4

C.t=0.5s=l^T時，質(zhì)點P到達最高點，而質(zhì)點Q經(jīng)過平衡位置向下運動還沒有最低點，則質(zhì)點Q的加

4

速度小于質(zhì)點P的加速度，選項C正確;

3

D.t=0.7s=l—T時，質(zhì)點P到達波谷位置而質(zhì)點而質(zhì)點Q還沒到達波峰位置，則質(zhì)點Q距平衡位置的距

4

離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離，選項D正確.

第n卷（共60分）

二、實驗題（本題共12分）

9.某小組做了“測定玻璃的折射率”實驗，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙.

（1）該小組用同一套器材完成了四次實驗，記錄的玻璃磚界線和四個大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實

（2）該小組選取了操作正確的實驗記錄，在自紙上畫出光線的徑跡，以入射點。為圓心作圓，與入射光線、

折射光線分別交于A、B點、,再過A、8點作法線MV'的垂線，垂足分別為C、D點,如圖所示，則玻璃

的折射率"=.（用圖中線段的字母表示）

AC

【答案】①.B②.

BD

【解析】

【詳解】（1）口］因玻璃的折射率較大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；實驗作出的入射角一定大于折

A.與分析不符，故A項不符合題意;

B.與分析相符,故B項符合題意;

C.與分析不符,故C項不符合題意;

D.與分析不符,故D項不符合題意.

⑵⑵折射率為:

sinz

n=-----

sinr

其中:

..AC

sini=----

R

.BD

sinr=----

R

解得:

AC

n=----

BD

10.某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從

目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}:

轉(zhuǎn)輪

光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏

目鏡

4tt「測量頭

&1

①若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可.

A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動

C.將屏向遠離雙縫的方向移動

D.使用間距更小的雙縫

②某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300mm,測得屏與雙縫間的距離為1.20m,第1條暗條紋到第4條

暗條紋之間的距離為7.56mm。則所測單色光的波長為nm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

【答案】①.B②.630

【解析】

【詳解】①口］若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)就要減小條紋間距，由&可知將單縫

d

向雙縫靠近，不能改變條紋間距；將屏向靠近雙縫的方向移動，能減小條紋間距；將屏向遠離雙縫的方向

移動和使用間距更小的雙縫都增大條紋間距，故B正確，ACD錯誤。

故選B。

②⑵條紋間距

a7.56_3-2-2

Ax=------=——xlOm=2.52xl（r3m

Yl~\4—1

由A%=‘2解得所測單色光的波長為

d

2d.0.300x1001n-34文ic-7AGC

X=—Ax=---------------x2.52x10m=6.3x10m=630rnn

L1.20

三、計算題（共48分，寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案

不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）

11.如圖，一長木板在光滑的水平面上以速度%向右做勻速直線運動，將一小滑塊無初速地輕放在木板最

右端。已知滑塊和木板的質(zhì)量分別為根和21，它們之間的動摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。

（1）滑塊相對木板靜止時，求它們的共同速度大??；

（2）某時刻木板速度是滑塊的2倍，求此時滑塊到木板最右端的距離。

【解析】

【詳解】（1）滑塊與木板組成的系統(tǒng)滿足動量守恒，則有

2mv0=（2m+m）v

解得滑塊相對木板靜止時，它們的共同速度大小為

2

（2）某時刻木板速度是滑塊2倍，設(shè)滑塊的速度為匕，則木板的速度為2匕，根據(jù)動量守恒可得

2mv0=2m-2匕+mvx

解得

2

匕

根據(jù)能量守恒可得

=x2

jumgs~2mv；--^-x2m(2vr)mv；

解得滑塊與木板的相對位移為

25Mg

可知此時滑塊到木板最右端的距離為衛(wèi)」。

25"g

12.某游樂園中過山車進入停車區(qū)時利用磁力進行剎車，磁力剎車原理可以簡化為如圖所示模型：水平平行

金屬導(dǎo)軌處于豎直方向的勻強磁場中，金屬棒沿導(dǎo)軌向右運動的過程，對應(yīng)過山車的磁力剎車過程，假

設(shè)MN的運動速度代表過山車的速度，所受的安培力代表過山車所受的磁場作用力。已知過山車以速度

%進入磁場區(qū)域，過山車的質(zhì)量為"2,平行導(dǎo)軌間距離為L整個回路中的等效電阻為R,磁感應(yīng)強度大小

為3；已知剎車過程中軌道對過山車的摩擦阻力大小恒為人忽略空氣阻力，求：

（1）剛進入磁場區(qū)域時，過山車的加速度a；

（2）若磁力剎車直至速度減為0的過程所用時間為t,求此過程中摩擦力對過山車做的功W。

【答案】（1）BLv0+￡,方向與運動方向相反；（2）-/（"胴。二？"

mRmB2L2

【解析】

【詳解】（1）剛進入磁場區(qū)域時，產(chǎn)生的電動勢為

E=BLv0

回路的電流為

過山車受到的安培力大小為

F^^BIL

根據(jù)牛頓第二定律可得

F安+于=ma

聯(lián)立解得過山車的加速度大小為

mRm

方向與運動方向相反。

(2)減速過程，對過山車，由動量定理得

-BILt-ft=0-mv0

又

_△①

—E/A①BLx

q=It=-t=~^—t=——=-----

RRRR

解得

_(mv0-ft)R

X~~彘

則摩擦力對過山車做的功為

(加%一力)R

W=-fx=-f

B21}

13.足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN和尸。表面粗糙，與水平面間的夾角為0=37。仆桁37。=0.6),間距為1m。

垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小為4T,P、M間所接電阻的阻值為8。。質(zhì)量為2kg

的金屬桿油垂直導(dǎo)軌放置，不計桿與導(dǎo)軌的電阻，桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.25。金屬桿滴在沿導(dǎo)軌

向下且與桿垂直的恒力廠作用下，由靜止開始運動，桿的最終速度為8m/s,取g=10m/s2,求：

(1)求恒力尸的大小；

(2)當金屬桿的速度為4m/s時，金屬桿的加速度大??；

(3)當金屬桿沿導(dǎo)軌的位移為15.0m時(已達最大速度)，通過電阻R的電荷量q及發(fā)熱量Q。

【答案】(1)8N；(2)4m/s2；(3)7.5C,176J