2023—2024學(xué)年下學(xué)期高二年級(jí)期末考試物理全卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、班級(jí)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．同一矩形金屬線框在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸分別以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)與其余三個(gè)產(chǎn)生的交變電流的有效值不同，則不同的是（）A． B． C． D．2．中國(guó)嫦娥探月工程將玉兔月球車(chē)發(fā)射到月球背面，它攜帶的核動(dòng)力電池在月夜期間為設(shè)備提供源源不斷的能量，核電池又叫放射性同位素電池，使用钚制作，钚發(fā)生衰變釋放能量，其衰變方程為，關(guān)于該反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．此反應(yīng)屬于β衰變 B．比結(jié)合能大C．的質(zhì)量小于與質(zhì)量之和 D．粒子的穿透力很強(qiáng)3．如圖，空間內(nèi)存在一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子，從A點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，初速度大小為v，經(jīng)過(guò)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為2v，已知A、B兩點(diǎn)之間沿電場(chǎng)方向的距離為d，不計(jì)帶電粒子的重力，該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）A． B． C． D．4．如圖，一熱氣球靜止在地面上，氣球內(nèi)首先被鼓風(fēng)機(jī)充入冷空氣。現(xiàn)通過(guò)熱氣球的燃燒器點(diǎn)火，加熱氣球內(nèi)部的空氣，已知熱氣球的體積在加熱前后保持不變，熱氣球下端開(kāi)口處與大氣相通，氣球內(nèi)、外氣壓在加熱前后始終為1個(gè)大氣壓，空氣可視為理想氣體。下列說(shuō)法正確的是（）A．熱氣球點(diǎn)火后，氣球內(nèi)的空氣質(zhì)量增大B．熱氣球點(diǎn)火后，熱氣球所受浮力增大C．熱氣球點(diǎn)火后，氣球內(nèi)的空氣密度減小D．熱氣球點(diǎn)火后，氣球內(nèi)壁單位時(shí)間、單位面積所受空氣分子的撞擊次數(shù)將增大5．如圖，兩種不同的帶電粒子a、b經(jīng)相同的加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入速度選擇器（粒子在進(jìn)入加速電場(chǎng)時(shí)的速度可忽略），a、b兩種粒子在速度選擇器中均沿直線運(yùn)動(dòng)，最終經(jīng)小孔S射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)。其中a粒子在磁場(chǎng)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩種粒子可能帶異種電荷B．a(chǎn)、b兩種粒子穿過(guò)速度選擇器的時(shí)間不同C．a(chǎn)、b兩種粒子的比荷相同D．b粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑可能比R大6．如圖，水下H深處水平放置半徑為R的圓形線光源（水面足夠大，），水對(duì)該線光源發(fā)出的單色光的折射率為，水面上有光線射出的面積為（）A． B． C． D．7．根據(jù)玻爾能級(jí)理論，氫原子核外電子可在不同的軌道圍繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)能點(diǎn)，氫原子核外電子在半徑為r的軌道上電勢(shì)能，e為電子電荷量，k為靜電力常量。已知?dú)湓釉诘趎能級(jí)時(shí)的軌道半徑滿足為第一能級(jí)的軌道半徑。氫原子在第n能級(jí)的總能量為核外電子動(dòng)能。下列說(shuō)法正確的是（）A．氫原子的能級(jí)越高，核外電子的動(dòng)能越大B．氫原子的能量滿足C．氫原子在第n能級(jí)時(shí)，核外電子的動(dòng)能為D．氫原子在第n能級(jí)時(shí)，氫原子的總能量為二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8．有兩個(gè)不同的電容器和，電容器所帶電荷量Q與其兩端所加電壓U的關(guān)系如圖所示，圖中，電容器儲(chǔ)存的電勢(shì)能，關(guān)于兩電容器，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器的電容是的2倍B．電容器的電容是的C．當(dāng)兩電容器所帶電荷量相同時(shí)，電容器儲(chǔ)存的電勢(shì)能大于電容器儲(chǔ)存的電勢(shì)能D．圖中陰影部分代表電容器在時(shí)所儲(chǔ)存的電勢(shì)能9．如圖為一列沿x軸傳播的機(jī)械波在時(shí)的波形圖，在時(shí)，位于處的P點(diǎn)位于x軸的上方且向上振動(dòng)，在0～4.4s時(shí)間內(nèi)，P點(diǎn)兩次到達(dá)波峰，兩次到達(dá)波谷，下列說(shuō)法正確的是（）A．該機(jī)械波沿x軸正方向傳播B．在0～4.4s時(shí)間內(nèi)，P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程s滿足C．機(jī)械波的波速v可能為D．位于處的質(zhì)點(diǎn)，在時(shí)位于x軸的下方10．如圖甲，左側(cè)水平放置的圓形導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一變化的磁場(chǎng)，圓形區(qū)域內(nèi)的磁通量φ隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，磁通量φ取正值時(shí)代表磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，圓形導(dǎo)線和右側(cè)水平放置的平行導(dǎo)軌相連，已知右側(cè)存在垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粗糙的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒的電阻為R，左側(cè)圓形導(dǎo)線的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)，整個(gè)過(guò)程導(dǎo)體棒都處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是（）A．在時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒MN所受摩擦力逐漸變小B．在時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒MN所受摩擦力方向先向右，后向左C．在時(shí)間內(nèi)，MN兩端的電壓D．在時(shí)間內(nèi)，流過(guò)電阻R的電荷量為三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．（6分）如圖，小明利用斜面和水平面軌道做驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，小明找來(lái)兩個(gè)相同材料制成的小物塊P、Q，P、Q與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，首先讓小物塊P從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，最終小物塊P停在B點(diǎn)，在水平軌道B的左側(cè)取一點(diǎn)O，量出OB之間的距離為。將小物塊Q置于O點(diǎn)，再次讓小物塊P從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，P、Q兩物塊在O點(diǎn)相碰后，始終在水平面軌道上運(yùn)動(dòng)，最終Q停在O點(diǎn)右側(cè)的C點(diǎn)，P停在O點(diǎn)左側(cè)的D點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）。量出OC之間的距離為，OD之間的距離為。（1）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，還需測(cè)量的物理量有___________（寫(xiě)出所需要測(cè)量的物理量，并寫(xiě)出其符號(hào)）。（2）寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律所需要的表達(dá)式：___________（用題目中以及第（1）問(wèn)中表示物理量的符號(hào)表示）。（3）下列措施中，可以提高實(shí)驗(yàn)精度的是___________。A．OB間距離適當(dāng)取大一些B．盡可能選彈性好的小物塊P、Q，保證P、Q相碰盡量近似彈性碰撞C．盡可能保證P、Q兩物塊碰撞為正碰D．斜面越光滑越好12．（8分）如圖，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)加速度計(jì)，將其固定在待測(cè)量物體上，能通過(guò)電路中電壓表的示數(shù)反映物體的加速度，其原理如圖所示。滑塊2可以在光滑的框架1中平移，滑塊兩側(cè)用相同的輕彈簧3連接，彈簧另一端分別固定在框架內(nèi)兩側(cè)，每根彈簧的勁度系數(shù)均為；R為滑動(dòng)變阻器，4是滑片，O點(diǎn)為滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)，按圖連接電路，滑塊2與滑片連接且同步運(yùn)動(dòng)。初始時(shí)滑塊2位于框架中央位置時(shí)，滑片4與O點(diǎn)對(duì)齊，電壓表指針的零點(diǎn)位于表盤(pán)中央，此時(shí)加速度為零；當(dāng)P端的電勢(shì)高于Q端時(shí)，指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)，此時(shí)示數(shù)為正；當(dāng)指針向左側(cè)偏轉(zhuǎn)時(shí)示數(shù)為負(fù)。（1）當(dāng)滑塊2具有圖示方向的加速度a時(shí)，電壓表的指針將___________（填“向左”或“向右”）偏轉(zhuǎn)。當(dāng)滑片4與O點(diǎn)對(duì)齊時(shí)，彈簧___________（填“一定”或“不一定”）處于原長(zhǎng)狀態(tài)。（2）已知電路中電池的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器R的總阻值為10Ω，總長(zhǎng)度為0.2m，滑塊2質(zhì)量為2kg，當(dāng)滑片4滑到最右側(cè)時(shí)，電壓表的示數(shù)為_(kāi)__________V，此示數(shù)代表的加速度大小為_(kāi)__________。將表盤(pán)上的電壓刻度改為對(duì)應(yīng)的加速度值，即為加速度計(jì)。（3）當(dāng)電路中的電池用久之后，電動(dòng)勢(shì)下降，內(nèi)阻仍可忽略，則所測(cè)出的加速度大小與實(shí)際值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。13．（10分）如圖，在光滑水平面上放置質(zhì)量均為m的A、B小球，兩小球間用細(xì)線連接，且兩小球間夾一處于壓縮狀態(tài)的輕彈簧，彈簧與A球拴接在一起，與B球不拴接。初始時(shí)A、B兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為，現(xiàn)剪斷連接A、B兩球的細(xì)線，B球脫離彈簧后，與靜止在右側(cè)的C球發(fā)生彈性正碰，已知碰后B球的速度反向，大小為此時(shí)A球速度的，求：（1）B球剛脫離彈簧時(shí)的速度大小；（2）C球的質(zhì)量。14．（14分）如圖甲，足夠長(zhǎng)的間距為L(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌中間分布有如圖所示的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)只分布在圖中相連的一個(gè)個(gè)正方形區(qū)域內(nèi)，每一個(gè)正方形區(qū)域內(nèi)的左半側(cè)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右半側(cè)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。圖中正方形abcd中的對(duì)角線ac與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌右端連接一阻值為R的電阻。一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的細(xì)金屬棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，給金屬棒一平行于導(dǎo)軌向右的初速度，當(dāng)金屬棒剛過(guò)ac瞬間，其速度大小為。已知金屬棒MN的電阻為r，其余電阻不計(jì)。（1）求金屬棒MN剛過(guò)ac瞬間，回路中的電流；（2）求金屬棒從ac位置運(yùn)動(dòng)至d點(diǎn)時(shí)，流過(guò)回路的電荷量q；（3）如圖乙，撤去導(dǎo)軌右側(cè)的電阻R，加上一個(gè)和MN相同的金屬棒PQ，將兩金屬棒用絕緣桿相連，形成組合體，兩棒間距為，保證金屬棒MN、PQ與平行導(dǎo)軌垂直，給組合體一水平向右的初速度，當(dāng)金屬棒MN位于ac時(shí)組合體速度大小為，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間組合體停止運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)金屬棒MN距ac的距離s。15．（16分）如圖，以O(shè)為圓心、半徑為R的圓形內(nèi)部為Ⅰ區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）；圓形外部為Ⅱ區(qū)域，此區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），圖中a、b、c為圓上的三個(gè)點(diǎn)，ab連線為圓的直徑，圖中。有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為的粒子從a點(diǎn)以某一初速度射入Ⅰ區(qū)域，初速度方向與ab連線的夾角，該粒子第一次穿過(guò)圓形邊界進(jìn)入Ⅱ區(qū)域的位置為b點(diǎn)，經(jīng)過(guò)Ⅱ區(qū)域后再次進(jìn)入Ⅰ區(qū)域的位置為c點(diǎn)。該粒子多次穿過(guò)圓形邊界，第一次回到出發(fā)位置a點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程用時(shí)記為t（未知）。（1）求帶電粒子的初速度和Ⅱ區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）求全過(guò)程所用時(shí)間t；（3）若將初速度的方向與ab連線的夾角θ改為60°，同時(shí)改變粒子的初速度大小和Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，其余條件不變，以保證粒子第一次穿過(guò)圓形邊界進(jìn)入Ⅱ區(qū)域的位置仍為b點(diǎn)，經(jīng)過(guò)Ⅱ區(qū)域后再次進(jìn)入Ⅰ區(qū)域的位置仍然為c點(diǎn)，求粒子從a點(diǎn)出發(fā)，再次回到a點(diǎn)的時(shí)間。20232024學(xué)年下學(xué)期高二年級(jí)期末考試物理參考答案1．A解析：A選項(xiàng)中，部分線框在磁場(chǎng)中，與其他選項(xiàng)不同，A正確。故選A。2．B解析：此反應(yīng)屬于衰變，A錯(cuò)誤；組成原子核的核子越多，結(jié)合能越大，則比結(jié)合能大，B正確；的質(zhì)量大于與質(zhì)量之和，C錯(cuò)誤；粒子的穿透力很弱，D錯(cuò)誤。故選B。3．D解析：根據(jù)，可得，D正確。故選D。（用類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)求解也可）4．C解析：熱氣球點(diǎn)火后，氣球內(nèi)的空氣質(zhì)量減小，A錯(cuò)誤；熱氣球點(diǎn)火后，體積不變，熱氣球所受浮力不變，B錯(cuò)誤；熱氣球點(diǎn)火后，氣球內(nèi)的空氣質(zhì)量減小，體積不變，密度減小，C正確；熱氣球點(diǎn)火后，溫度升高，壓強(qiáng)不變，氣球內(nèi)壁單位時(shí)間、單位面積所受空氣分子的撞擊次數(shù)將減小，D錯(cuò)誤。故選C。5．C解析：兩種粒子能被相同的加速電場(chǎng)加速，所以他們一定帶同種電荷，A錯(cuò)誤；兩種粒子穿過(guò)速度選擇器的速度相同，所以時(shí)間也相同，B錯(cuò)誤；，可得兩種粒子的速度相同，則比荷相同，C正確；粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑，因?yàn)閮煞N粒子比荷相同，粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑也為，D錯(cuò)誤。故選C。6．B解析：，所以，水面上有光線射出的面積為，B正確。故選B。7．B解析：氫原子在第能級(jí)時(shí)，滿足，核外電子的動(dòng)能為，氫原子的能級(jí)越高，核外電子的動(dòng)能越小，A、C錯(cuò)誤；，可知，B正確，D錯(cuò)誤。故選B。8．AD解析：根據(jù)，電容器的電容是的2倍，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)兩電容器所帶電荷量相同時(shí)，電容器兩端電壓小，電容器儲(chǔ)存的電勢(shì)能小，根據(jù)微元法可知，圖中陰影部分代表電容器在時(shí)所儲(chǔ)存的電勢(shì)能，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9．BCD解析：根據(jù)題意可知點(diǎn)在時(shí)，振動(dòng)方向向上，所以機(jī)械波沿軸負(fù)方向傳播，A錯(cuò)誤；點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間大于，小于，在時(shí)間內(nèi)，點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程滿足，即，B正確；波的周期可以取到，所以波速可能為，C正確；位于處的質(zhì)點(diǎn)，在時(shí)位于軸的下方，D正確。故選BCD。10．AC解析：在時(shí)間內(nèi)，磁通量的變化率越來(lái)越小，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越小，電流越來(lái)越小，導(dǎo)體棒所受摩擦力逐漸變小，A正確；在時(shí)間內(nèi)，電流方向不變，導(dǎo)體棒所受摩擦力方向一直向右，B錯(cuò)誤；在時(shí)間內(nèi)，兩端的電壓為，C正確；在時(shí)間內(nèi)，流過(guò)電阻的電荷量為，D錯(cuò)誤。故選AC。11．答案：（1）小物塊的質(zhì)量、小物塊的質(zhì)量（2分）（2）（2分）（3）AC（2分）（規(guī)定物理量符號(hào)與公式中保持一致即可）解析：（1）（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律有，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有，聯(lián)立可得，故還需測(cè)量的物理量有小物塊的質(zhì)量、小物塊的質(zhì)量。（3）間距離適當(dāng)取大一些，可以減小測(cè)量距離時(shí)的誤差，A正確；驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律時(shí)，不用保證兩物塊的碰撞為彈性碰撞，錯(cuò)誤；盡可能保證兩物塊碰撞為正碰，滿足動(dòng)量守恒的條件，可以提高實(shí)驗(yàn)精度，C正確；只要保證小物塊到達(dá)點(diǎn)的速度相同即可，不需要斜面光滑，D錯(cuò)誤。12．答案：（1）向左（1分）不一定（1分）（2）4.5（2分）20（2分）（3）偏小（2分）解析：（1）框架向右加速時(shí)，滑片向左滑動(dòng)，此時(shí)點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，指針向左偏轉(zhuǎn)，滑片在中間時(shí)，滑塊所受合力為零即可，彈簧不一定處于原長(zhǎng)狀態(tài)。（2）當(dāng)滑片滑到最右側(cè)時(shí)，右半邊電阻分壓為，電壓表的示數(shù)為，由，代入數(shù)據(jù)可得。（3）電動(dòng)勢(shì)降低后，同樣的位置電阻分壓減小，電壓表示數(shù)減小，所測(cè)加速度大小偏小。13．答案：（1）（2）解析：（1）根據(jù)動(dòng)量守恒，有根據(jù)機(jī)械能守恒，有聯(lián)立可得（2）設(shè)球質(zhì)量為，根據(jù)動(dòng)量守恒，有根據(jù)機(jī)械能守恒，有聯(lián)立可