資源簡介

2024-2025學年河南省濮陽市高二（下）期末考試
物理試卷
一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.關于分子動理論，下列說法中正確的是( )
A. 圖中，自處開始，隨分子間的距離逐漸增大，分子力先減小后增大
B. 圖中，、曲線相比，曲線為同一氣體溫度較高時氣體分子的速率分布圖
C. 圖中，水中小炭粒每隔一定時間位置的連線表示小炭粒做布朗運動的軌跡
D. 圖中，僅增加單位時間落入秤盤豆粒的數量，可模擬溫度不變體積減小時對氣體壓強的影響
2.年月，中國首款碳核電池“燭龍一號”發布，擁有完全自主知識產權。碳是一種具有放射性的同位素，它會通過衰變釋放出高能電子。下列關于衰變說法正確的是( )
A. 衰變所釋放的電子是由原子核中的一個質子轉化成一個中子和一個電子時放出的
B. 衰變所釋放的粒子是原子核內的兩個氘核合成后從原子核內放出的
C. 鈾核衰變為氡核要經過次衰變和次衰變
D. 溫度升高，壓強增大，會使碳的半衰期變長
3.兩個點電荷相距為，電荷量分別為和，其電場線分布如圖所示，過兩點電荷連線中點作一條垂線，垂線上的、兩點關于點對稱，點和點在同一條電場線上，靜電力常量為，則下列說法中正確的是( )
A. 、兩點的電場強度相同
B. 點的電勢高于點的電勢
C. 將一正的試探電荷從點由靜止釋放，它將沿電場線運動到點
D. 點的電場強度大小為
4.如圖所示為一列沿軸負方向傳播的簡諧橫波，質點的平衡位置為，的平衡位置為。實線為時的波形圖，虛線為時的波形圖。已知該波的周期，則下列說法正確的是( )
A. 這列波的周期為 B. 這列波的傳播速度為
C. 時，質點沿軸負方向振動 D. 時，質點沿軸負方向振動
5.由、兩種單色光組成的一束復色光從玻璃射向空氣，在界面分成和兩束光，其光路圖如圖所示。圖和圖為分別用這兩種單色光照射同一個單縫，產生的衍射圖樣，下列說法正確的是( )
A. 用同一裝置做雙縫干涉實驗，光相鄰亮條紋間距較大
B. 光在玻璃中的傳播速度小于光在玻璃中的傳播速度
C. 光的頻率大于光的頻率
D. 圖對應的是光產生的衍射圖樣
6.如圖所示的電路輸入端接在電壓有效值為的交流電源上，理想變壓器原、副線圈的匝數比為：，完全相同的兩燈泡、的電阻均為，定值電阻，燈泡、發光亮度相同。不考慮溫度變化對燈泡的影響，下列說法中正確的是( )
A. 燈泡兩端電壓為 B. 燈泡兩端電壓為
C. 燈泡的電阻為 D. 燈泡的電阻為
7.如圖所示，兩根長直導線、垂直紙面放置，導線中通有大小相等、方向未知的電流。為連線的中
點，為、連線中垂線上的一點，且。已知點處的磁場方向水平向右，磁感應強度大小為，
下列說法正確的是( )
A. 導線中電流方向垂直紙面向里，導線中電流方向垂直紙面向外
B. 點處的磁感應強度大小為
C. 若只將中電流的方向反向，點處的磁感應強度大小變為
D. 若只將中電流的方向反向，則點處的磁感應強度為零
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.光電效應實驗電路如圖所示，電壓表的零刻度線在正中間，圖示位置中滑片和點剛好位于滑動變阻器的上、下中點位置。用光子能量為的單色光照射光電管的陰極，閉合開關，調節滑動變阻器滑片向某個方向滑動，當電壓表示數為時，微安表示數恰好為，下列說法正確的是( )
A. 要使微安表的示數恰好為，滑片應由圖示位置向端移動
B. 滑片從圖示位置向端滑動時，光電流一定一直增大
C. 增大入射光的強度，微安表的示數為時的電壓表示數增大
D. 改用光子能量為的單色光照射陰極，調節滑片，微安表示數為時，電壓表示數為
9.如圖所示，平面內第一象限存在垂直紙面的勻強磁場未畫出，磁感應強度大小為，第四象限存在沿軸正方向的勻強電場。一質量為、電荷量為的帶電粒子，從軸上點以速度沿與軸正方向成夾角射入磁場，經過軸上的點未畫出速度方向與軸負方向成夾角進入第四象限，經電場偏轉后恰好經過坐標原點，不計粒子重力。下列說法正確的是( )
A. 第一象限內磁場方向垂直紙面向里
B. 粒子在磁場中的運動時間為
C. 粒子在電場中的運動時間為
D. 電場強度大小為
10.如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場，將一質量為、電荷量為的帶正電小球向右以速度水平拋出，小球在此后的運動過程中最小速度為。重力加速度為，點電勢，下列說法正確的是( )
A. 電場強度大小
B. 小球拋出后經過速度最小
C. 經過小球運動到點正下方
D. 小球在運動過程中具有的最大電勢能為
三、實驗題：本大題共2小題，共16分。
11.某實驗小組用如圖所示的裝置做“用單擺測量重力加速度”的實驗。
下列做法中，正確的是______。
A.擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且適當長一些
B.用刻度尺測得擺線的長度，就是單擺的擺長
C.擺長一定的情況下，擺角越大，值測量越準確
D.選擇質量大、體積小的小球做實驗
某次實驗時，擺球經過最低點開始計時，并記為，當擺球第次經過最低點時所用時間為，則單擺的周期 ______。
為了提高實驗的準確度，在實驗中可多次改變擺長，并測出相應的周期，從而得出幾組對應的和的數值，以為橫坐標，為縱坐標作圖線如圖所示，圖線的斜率為，根據圖像可求出當地的重力加速度 ______。若在實驗中測量擺長時忘了加上擺球的半徑，則圖像法的測量結果______填“偏大”“偏小”或“不變”。
12.某實驗小組同學要測量阻值約的定值電阻的阻值，現有下列器材：
A.電流表量程為，內阻；
B.電壓表量程為，內阻約；
C.滑動變阻器阻值范圍為，額定電流為；
D.電阻箱；
E.直流電源電動勢為，內阻不計；
F.開關和導線若干。
由于沒有合適的電流表，需要將電流表改裝成的電流表，需要并聯阻值為______結果保留位有效數字的電阻。
用改裝后的電流表測電阻，實驗小組設計了如圖、所示的兩種測量電路，為盡可能準確測量，則應選擇圖______填“”或“”所示的電路測量。
若采用中所選電路進行測量，電壓表的示數，電流表的示數如圖所示，根據數據可得待測電阻的測量值 ______結果保留位有效數字。
采用上述方法測量電阻，從原理上分析，測量值______填“大于”“等于”或“小于”真實值。
四、計算題：本大題共3小題，共38分。
13.如圖所示，足夠高的導熱性能良好的汽缸豎直放置，一面積為、質量為的活塞將一定質量的理想氣體密封在汽缸內，活塞可在汽缸中無摩擦地滑動。初始時，活塞到缸底的距離為，汽缸內氣體的溫度為，外界大氣壓為，重力加速度為。將環境溫度緩慢升高，使活塞上升了高度。
求活塞上升了高度時氣體的溫度；
若缸內氣體的內能與熱力學溫度成正比，即，為已知量，求整個過程中氣體吸收的熱量。
14.如圖所示，光滑水平面上放置有木板和滑塊，滑塊置于的左端，、的質量分別為、，與間的動摩擦因數為。開始時靜止，、一起以大小為的速度勻速向右運動，與發生彈性碰撞后碰撞時間極短，以大小為的速度反彈，最終恰好滑至的右端。、均可視為質點，重力加速度為，求：
求的質量和碰后的速度大??；
最終和共速時的速度大??；
木板的長度。
15.如圖所示，間距為、電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌左側連接有阻值為的定值電阻，金屬棒垂直放置在導軌上，金屬棒接入電路的電阻為，金屬棒的質量，整個導軌處在垂直導軌平面向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為。金屬棒在水平向右的恒定拉力作用下，從靜止開始運動，經達到最大速度，金屬棒運動的圖像如圖所示，求：
外力的大小；
內電阻上產生的焦耳熱；
若施加的力為變力，當金屬棒的速度達到時撤去外力，金屬棒整個運動過程中的速度與運動的位移關系如圖所示，求整個過程中電阻上產生的焦耳熱結果用題中和圖中物理量符號、、、、、表示。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：圖中，自處開始，隨分子間的距離逐漸增大，分子力先增大后減小，故A錯誤；
根據分子速率隨溫度變化規律可知，圖中，、曲線相比，曲線為同一氣體溫度較高時氣體分子的速率分布圖，故B錯誤；
圖中，水中小炭粒每隔一定時間位置的連線不是小炭粒做布朗運動的軌跡，故C錯誤；
圖中，僅增加單位時間落入秤盤豆粒的數量，可模擬溫度不變體積減小時對氣體壓強的影響，故D正確。
故選：。
根據分子力的作用規律、分子速率隨溫度變化規律、布朗運動和氣體壓強知識進行分析解答。
考查分子力的作用規律、分子速率隨溫度變化規律、布朗運動和氣體壓強知識，會根據題意進行準確分析解答。
2.【答案】
【解析】解：衰變是原子核中的一個中子轉變為一個質子和一個電子，電子釋放出來，故A錯誤；
衰變所釋放的粒子由二個質子和二個中子組成的氦原子核，故B錯誤；
經過次衰變和次衰變后，則質量數減小，而質子減小，核反應為，故C正確；
原子核的半衰期與所處的化學狀態和外部條件無關，由內部自身因素決定，故D錯誤。
故選：。
根據、粒子來歷、質量數和電荷數守恒及半衰期的知識進行分析解答。
考查、粒子來歷、質量數和電荷數守恒及半衰期的知識，會根據題意進行準確分析解答。
3.【答案】
【解析】解：、根據電場線切線方向與電場方向相同，可知、兩點的電場方向不同，而電場強度為矢量，可知、兩點的電場強度不同，故A錯誤；
B、根據點電荷的電勢決定式：，可得到、兩點電勢表達式：，，由幾何關系可知：，即可知點電勢比點電勢大，故B正確；
C、根據電場線的特點，可知正試探電荷的受力方向為電場線的切線方向，由圖可知，該正試探電荷的受力方向與初速度方向相同，但受力方向與運動過程的速度方向不同，故正試探電荷不會沿電場線運動，故C錯誤；
D、根據點電荷電場強度的定義式：，可知點電場強度大小為：，解得：，故D錯誤。
故選：。
根據電場線，可知、兩點的電場方向，結合電場強度的大小、方向特點，可知電場強度是否相同；根據點電荷的電勢決定式，可得到、兩點電勢表達式，即可比較、兩點電勢相對大??；根據電場線的特點，可知正試探電荷的受力方向，結合曲線運動特點，可知正試探電荷是否會沿電場線運動；根據點電荷電場強度的定義式，可知點電場強度大小。
本題考查根據電場線分析電場強度、電勢的特點，關鍵是掌握點電荷的電場強度、電勢的決定式。
4.【答案】
【解析】解：、根據波形圖可知：，該波的周期，則，解得周期：，故A錯誤；
B、這列波的傳播速度為：，故B錯誤；
C、波沿軸負方向傳播，根據同側法可知，時，質點沿軸正方向振動，故C錯誤；
D、根據同側法可知，時點沿方向振動。時，即從向前推，相隔半個周期振動情況相反，所以時，質點沿軸負方向振動，故D正確。
故選：。
根據波形圖求解該波的周期；根據波速計算公式求解這列波的傳播速度；根據同側法判斷質點的振動方向；判斷時點的振動方向，根據相隔半個周期振動情況相反判斷時質點的振動方向。
本題主要是考查了波的圖像；解答本題的關鍵是根據質點的振動方向判斷出波的傳播方向；一般的判斷方法是根據“平移法”或“同側法”，或者根據“走坡法”來判斷。
5.【答案】
【解析】解：、根據圖可知，光的臨界角大于光的臨界角，根據可知，光的折射率小于光的折射率，所以光的頻率小于光的頻率，根據可知，光的波長大于光的波長，根據可知，用同一裝置做雙縫干涉實驗，光相鄰亮條紋間距較大，故A正確，C錯誤；
B、根據可知，光在玻璃中的傳播速度大于光在玻璃中的傳播速度，故B錯誤；
D、由上面的分析可知光的波長大于光的波長，所以光更容易發生明顯的衍射，用這兩種單色光照射同一個單縫，產生的衍射圖樣光對應的中間亮條紋更寬，所以圖對應的是光產生的衍射圖樣，故D錯誤。
故選：。
根據臨界角比較折射率的大小，根據干涉條紋間距公式分析；根據分析；根據折射率大小比較；根據發生明顯衍射的條件分析。
能夠比較出兩束光的折射率大小是解題的關鍵，掌握發生明顯衍射的條件，干涉條紋間距公式，以及在介質中傳播速度和折射率的關系等。
6.【答案】
【解析】解：、設燈泡中的電流為，根據變流比可得副線圈中的電流為，因為燈泡、發光亮度相同，所以加在燈泡兩端的電壓相等，設為，根據變壓比有，解得，故AB錯誤；
、因為燈泡、發光亮度相同，所以通過燈泡的電流也為，根據并聯電路電流的特點可知，通過電阻的電流為，根據并聯電路壓的特點可知有，解得燈泡的電阻，故C正確，D錯誤。
故選：。
根據電壓關系以及變壓比計算燈泡兩端的電壓；根據變流比計算副線圈中的電流，然后根據電流比計算燈泡電阻和定值電阻之間關系。
掌握并聯電路電流的特點，以及變壓器的變壓比和電流比是解題的基礎。
7.【答案】
【解析】解：、已知點處的磁場方向水平向右，由安培定則可知，、導線中的電流方向均垂直于紙面向里，故A錯誤；
B、兩導線、中的電流在點產生的磁感應強度等大反向，則點處的磁感應強度為，故B錯誤；
C、兩導線在點處產生的磁感應強度大小相等，方向分別與、垂直，如圖所示
點的磁感應強度
若將中的電流方向反向，導線在點產生的磁感應強度大小不變方向反向，如圖所示
則，解得，故C正確；
D、若將中電流方向反向，、處兩導線中的電流在點產生的磁感應強度大小相等，方向均垂直于向下，則點處的磁感應強度大小不為零，故D錯誤。
故選：。
根據點處磁場方向應用安培定則判斷電流方向；
根據磁場的疊加原理應用平行四邊形定則分析答題。
本題考查了求磁感應強度問題，根據題意應用安培定則、磁場疊加原理與平行四邊形定則即可解題。
8.【答案】
【解析】解：要使微安表的示數恰好為，應該給光電管加上反向電壓，則滑片應由圖示位置向端移動，故A正確；
滑片從圖示位置向端滑動時，光電流可能增大，但因為存在飽和光電流，不一定一直增大，故B錯誤；
由于不清楚最開始加在光電管兩點電壓是正向電壓還是反向電壓，故增大入射光的強度，微安表的示數為時的電壓表示數的變化情況不確定，故C錯誤；
根據，，代入，，改用光子能量為的單色光照射陰極，調節滑片，微安表示數為時，電壓表示數為，故D正確。
故選：。
根據遏止電壓、飽和光電流以及光電效應方程和動能定理列式解答。
考查遏止電壓、飽和光電流以及光電效應方程和動能定理，會根據題意進行準確分析解答。
9.【答案】
【解析】解：帶電粒子在磁場、電場中的運動軌跡如圖所示：
粒子在電場中沿電場線方向運動，可知粒子帶正電，根據左手定則可知，第一象限內磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；
B.粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動時，運動的周期為
粒子在磁場中運動的路程為圓弧，則運動時間為，故B錯誤；
C.粒子在第一象限的運動半徑為
粒子進入第四象限后做類平拋運動。設運動的時間為，沿軸負方向上的位移為，則由幾何關系可知
粒子沿軸負方向上的分速度為
粒子在電場中的運動時間為
故C正確；
D.粒子在第四象限內運動的加速度大小
由，聯立解得
故D正確。
故選：。
A.畫出粒子在磁場、電場中運動軌跡，由運動軌跡結合左手定則判斷第一象限內磁場方向；
B.由洛倫茲力提供向心力，結合周期公式求得粒子在磁場中的運動時間；
由運動學公式、半徑公式結合幾何關系求得粒子在電場中的運動時間及電場強度大小。
本題考查帶電粒子在電場和磁場的組合場中的運動，要能正確分析帶電粒子的運動過程和運動性質，畫出運動軌跡，熟練應用幾何知識幫助解題。
10.【答案】
【解析】解：、根據小球受到的電場力、重力均為恒力，可知其受到的合力為恒力，如下圖：
由題意可知其初速度、最小速度，可知其速度滿足：，，可知合力的方向滿足：，解得電場強度大小：，
其合力大小滿足：，其減速至最小速度需要的時間滿足：，解得：，故A錯誤，B正確；
、小球水平方向只受到水平向左的電場力，結合其水平初速度，可知其運動到正下方所需的時間滿足：，解得：；
根據水平受力特點，結合水平初速度，即可知其運動到最右側的位移為：，根據電場力做功與電勢能關系：，
而電場力做功為：，即可知其最大電勢能為：，故C正確，D錯誤。
故選：。
根據小球受到的電場力、重力均為恒力，可知其受到的合力為恒力，結合其初速度、最小速度，即可知合力的方向，求解電場強度大小、計算減速至最小速度需要的時間；根據水平方向的受力特點，結合其水平初速度，可知其運動到正下方所需的時間；根據水平受力特點，結合水平初速度，即可知其運動到最右側的位移，根據電場力做功與電勢能關系，即可知其最大電勢能。
本題考查帶電體在復合場中的運動，關鍵是利用兩種坐標系，分別分析實際運動的最小速度、水平分運動特點。
11.【答案】； ； ；不變
【解析】為減小實驗誤差，擺線要選擇細些的，且不易伸縮的細長擺線，故A正確；
B.擺長等于懸點到擺球球心的距離，故B錯誤；
C.單擺的擺角小于時，視為簡諧運動，實驗時擺角不能太大，故C錯誤；
D.為減小空氣阻力對實驗的影響，擺球盡量選擇質量大、體積小的，故D正確；
故選：。
單擺的周期
由單擺周期公式得
解得
根據圖像斜率可知
解得
若在實驗中測量擺長時忘了加上擺球的半徑，則圖像法的斜率不變，測量結果不變。
故答案為：；；；不變
根據實驗原理分析判斷；
根據單擺周期特點求出周期；
根據圖像物理意義求解。
本題考查測量重力加速度實驗，要求掌握實驗原理、實驗裝置、實驗步驟、數據處理和誤差分析。
12.【答案】； ； ； 等于
【解析】將電流表改裝成的電流表，并聯電阻阻值。
改裝后電流表內阻已知，電流表采用內接法，應選擇圖所示電路進行測量。
由圖所示表盤可知，電流表量程為，讀數為，
電流表量程擴大了倍倍，電路電流
改裝后電流表內阻
待測電阻的測量值
由于電流表內阻已知，消除了實驗誤差，電阻測量值等于真實值。
故答案為：；；；等于。
應用并聯電路特點與歐姆定律求解。
根據題意確定電流表接法，然后選擇實驗電路。
根據電流表量程確定其分度值，讀數其示數，求出流過待測電阻的電流，然后應用歐姆定律求解。
根據圖示電路圖分析實驗誤差。
要掌握常用器材的使用方法與讀數方法；分析清楚圖示電路結構，應用串并聯電路特點與歐姆定律即可解題。
13.【答案】活塞上升了高度時氣體的溫度為；
整個過程中氣體吸收的熱量為
【解析】活塞上升過程氣體壓強不變，根據蓋呂薩克定律克得：
解得：；
活塞向上運動過程中，設氣體的壓強為，對活塞，由平衡條件可得：，解得：
此過程中外界對氣體做功，則有：
氣體內能增加量為：
由熱力學第一定律可得：
聯立解得：。
答：活塞上升了高度時氣體的溫度為；
整個過程中氣體吸收的熱量為。
由蓋呂薩克定律可求氣體的溫度；
由熱力學第一定律可求氣體吸收的熱量。
本題是對蓋呂薩克定律和熱力學第一定律的考查，解題的關鍵是要知道氣體發生的狀態變化情形，注意熱力學第一定律中正負符號的物理意義。
14.【答案】的質量和為，碰后的速度大小為；
最終和共速時的速度大小為；
木板的長度為
【解析】以向右為正方向，對、發生彈性碰撞的過程，根據動量守恒定律與機械能守恒定律得：
聯立解得：，
已知：
解得：，
、碰撞后，與相互作用過程中，、組成的系統動量守恒，以向右為正方向，則有：
解得：
、共速后兩者相對靜止一起勻速運動，兩者相對滑動的過程，根據能量守恒定律與功能關系得：
解得：
答：的質量和為，碰后的速度大小為；
最終和共速時的速度大小為；
木板的長度為。
對、發生彈性碰撞的過程，根據動量守恒定律與機械能守恒定律求解的質量和碰后的速度大?。?br/>與相互作用過程中，、組成的系統動量守恒，據此求解最終和共速時的速度大??；
根據能量守恒定律與功能關系求解木板的長度。
本題考查了彈性碰撞模型與板塊模型，考查了動量守恒定律、能量守恒定律、功能關系的應用。掌握從動量與能量的角度處理問題方法。
15.【答案】外力的大小為；
內電阻上產生的焦耳熱為；
整個過程中電阻上產生的焦耳熱為
【解析】當外力等于安培力時，速度最大，根據平衡條件可得：
根據閉合電路歐姆定律可得：，其中：
聯立解答：；
以導體棒為研究對象，取向右為正方向，由動量定理得：
根據電荷量的計算公式可得：
解得
由能量轉化和守恒定律得：
解得回路中產生的總的焦耳熱為：
根據焦耳定律可知，電阻產生的熱量：
代入數據解得：；
由圖像可知，整個過程克服安培力做功：
而表示所圍面積，如圖所示：
故
整個過程克服安培力做功為：
電阻上產生的熱量為：。
答：外力的大小為；
內電阻上產生的焦耳熱為；
整個過程中電阻上產生的焦耳熱為。
根據平衡條件結合安培力的計算公式解析解答；
以導體棒為研究對象，由動量定理、電荷量的計算公式求解位移，由能量轉化和守恒定律、焦耳定律求解電阻產生的熱量；
根據圖像結合安培力的計算公式求解整個過程克服安培力做功，根據功能關系求解電阻上產生的熱量。
對于電磁感應問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，根據牛頓第二定律或平衡條件列出方程；另一條是能量，分析涉及電磁感應現象中的能量轉化問題，根據動能定理、功能關系等列方程求解。
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