江苏省南京市燕子矶中学2024届物理高二下期末经典试题含解析

江苏省南京市燕子矶中学2024届物理高二下期末经典试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的恒拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是A．拉力F的冲量大小为Ftcosθ B．摩擦力的冲量大小为FtsinθC．重力的冲量大小为mgt D．物体所受支持力的冲量是mgt2、如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为3m，QN长度为4m，则由上述数据可以求出OP的长度为（）A．2mB．98mC．258m3、如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向为顺时针，则以下判断正确的是A．若A板带正电，则电流i在增大B．若电容器在放电，则电流i在减小C．若电流i减小，则线圈两端电压减小D．若只减小电容C，则振荡电流周期变小4、如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平面上，三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物体P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ＜90°，现改变绳OA的方向至θ＞90°，且保持结点O位置不变，这个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是（）A．绳OA的拉力将增大B．地面对斜面体的摩擦力方向向右C．斜面对物体P的摩擦力的大小可能先减小后增大D．地面对斜面体的支持力等于物块P和斜面体的重力之和5、钍核（）具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤核（），同时伴随有射线产生，其方程为→+X．则x粒子为（）A．电子 B．中子 C．质子 D．粒子6、研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示．两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出．则A．a为电源正极，到达A板的为α射线B．a为电源正极，到达A板的为β射线C．a为电源负极，到达A板的为α射线D．a为电源负极，到达A板的为β射线二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、氢原子能级如图所示，已知可见光光子的能量在1.61eV～3.10eV范围内，则下列说法正确的是（）A．氢原子能量状态由n=2能级跃迁到n=1能级，放出光子为可见光B．大量氢原子处于n=4能级时，向低能级跃迁能发出6种频率的光子C．处于基态的氢原子电离需要释放13.6eV的能量D．氢原子处于n=2能级时，可吸收2.86eV能量的光子跃迁到高能级8、如图所示，真空中有两个点电荷Q1、Q2分别固定在x轴上的x1=0和x2的位置上。将一试探电荷q放置在x0处恰好静止。现将Q2的固定点左移少许距离，将该试探电荷q仍放置在x0处，则A．试探电荷q一定向右运动B．试探电荷q所受电场力一定向左C．电场力对试探电荷一定是先做正功D．试探电荷的电势能一定是先减小9、如图所示，两条电阻可忽略的平行金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为L,在水平导轨的右侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d．导轨的右端与一弯曲的光滑轨道平滑连接，左端接有一电阻R，将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为μ,导体棒最终恰好停在磁场的左边界处，重力加速度大小为g，则A．导体棒在磁场中做匀减速直线运动B．导体棒的最大电动势为C．电阻R中产生的焦耳热为D．整个过程产生的内能为10、如图所示，一导线折成动长为a的正三角形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，边长CD始终与MN垂直，从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论中正确的是（）A．导线框受到安培力方向始终向上B．导线框受到安培力方向始终向下C．感应电动势的最大值为3D．应电动势平均值为3三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）用打点计时器测量重力加速度的实验装置如图所示．当纸带在钩码带动下向下运动时，打点计时器在纸带上打下一系列的点．（1）该实验中,下列方法有助于减小实验误差的是___________.A．应从纸带上的第一个点迹开始测量、计算B．选用的钩码的质量应尽可能小些C．操作时，应先释放纸带，后接通电源D．打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上（2）某同学在正确操作下，选取了一条点迹清晰的纸带，并测得连续三段相邻点的距离，但不小心将该纸带撕成了三段，并丢失了中间段的纸带，剩余的两段纸带如图所示，其中A、B两点的距离x1=9.8mm,C、D两点的距离x2=17.6mm.已知电源的频率为50Hz.在打点计时器打下C、D两点的过程中，钩码的平均速度v=_____m/s.（3）实验测得当地的重力加速度g=____________12．（12分）现有一种特殊的电池，它的电动势E恒定，内阻r较大．为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱．改变电阻箱的阻值R，记录电压表的示数U，绘制如图所示图线．①用E、r表示图线的斜率为_______、纵截距为_______，由图线可求得E=_______V，r=_______Ω；②若电压表内阻的影响不能忽略，则由上述图线求得的电动势将比真实值_______，求得的内阻将比真实值_______．（两空均选填“偏大”“不变”或“偏小”）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）一辆汽车在十字路口等待绿灯，当绿灯亮时汽车以a=3m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车以v=6m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车，试问：（1）汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多大?（2）当汽车追上自行车时汽车的速度是多大?14．（16分）质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，（1）求小球与地面碰撞前后的动量变化；（2）若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小？（取g=10m/s2）．15．（12分）有一交流发电机，内阻不计，产生的电动势随时间变化的规律如图所示。将阻值为R=5Ω的电阻接到发电机上。求：(1)写出感应电动势的瞬时值表达式；(2)已知发电机线圈面积S=10cm2，总匝数n=20匝，求匀强磁场的磁感应强度大小B；(3)电阻消耗的电功率P。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

A、拉力F的冲量大小为Ft，故A错误；B、物体做匀速直线运动，可知摩擦力f=Fcosθ，则摩擦力的冲量大小为ft=Ftcosθ，故B错误；C、重力的冲量大小为mgt，故C正确；D、支持力的大小为，则支持力的冲量为，故D错误；故选C．【题目点拨】根据力的大小，结合冲量的公式求出各力的冲量大小．2、C【解题分析】

在相邻的相等时间内的位移差是恒量，即Δx=at2，结合Q的速度等于PN段的平均速度，求出Q的速度，再结合运动学公式求出OQ的距离，结合PQ距离求出OP【题目详解】设相等的时间为t，加速度为a，由：Δx=at2Q点瞬时速度的大小等于PN段的平均速度的大小：v则OQ间的距离：x则OP长度为：xOP=xOQ-xPQ【题目点拨】解决本题的关键掌握匀变速运动的两个重要推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度；在相邻的相等时间内的位移差是恒量，即Δx=aT3、D【解题分析】

ABC．通过图示电流方向，知电容器在充电，则电容器上极板A带正电，下极B板带负电，振荡电流正在减小，电容器上的电荷量正在增加，由U=Q/C知AB两板间的电压在增加，线圈两端电压增加．故ABC错误．D．根据可知，若只减小电容C，则振荡电流周期变小，选项D正确；故选D．点睛：解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．4、C【解题分析】

A.缓慢改变绳OA的方向至θ>90°的过程，OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置到3位置所示，可见OA的拉力先减小后增大，OP的拉力一直增大，故A错误；B.以斜面和PQ整体为研究对象受力分析，根据平衡条件可知斜面受地面的摩擦力与OA绳子水平方向的拉力的分量等大反向，故地面对斜面体的摩擦力方向向左，故选项B错误；C.若开始时P受绳子的拉力比较小，则斜面对P的摩擦力沿斜面向上，OP拉力一直增大，则斜面对物体P的摩擦力先变小后反向增大，故选项C正确；D.以斜面体和PQ整体为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡则有N+Fcosα=M斜g+MPg+MQg，由上图分析可知F的最大值即为MQg（当F竖直向上方向时），故5、A【解题分析】

元素衰变过程中，质量数守恒，电荷数守恒，故X粒子的核电荷数为-1，质量数为0，则X粒子是电子，属于衰变．故选A。6、B【解题分析】

从图可以看出，到达两极板的粒子做类平抛运动，到达A极板的粒子的竖直位移小于到达B板的粒子的竖直位移，粒子在竖直方向做匀速直线运动，则根据公式，两个粒子初速度相同，两极板间电压U相同，放射源与两极板的距离也相同，而电子的小，所以电子的竖直位移小，故达到A极板的是β射线，A极板带正电，a为电源的正极，故选项B正确．【题目点拨】通过类平抛运动计算粒子在竖直方向的位移关系式，根据公式分析该位移与比荷的关系，再结合图示进行比较判断．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解题分析】根据Em-En=hv，由n=2能级跃到n=1能级产生的光子能量为E=-3.4--13.6=10.2eV，大于可见光的能量范围，故放出的光子不是可见光，故A错误；处于n=4能级的激发态氢原子向低能级跃迁时，能产生C42=6种不同频率的光子，故B正确．处于基态的氢原子电离需要吸收13.6eV的能量，故C错误．电子处于n=28、CD【解题分析】

开始时，x0点场强为零；当移动Q2后x0点的场强不再为零，则电荷放置在该点时不再平衡，要发生移动，电场力做正功，电势能减小；【题目详解】将一试探电荷q放置在x0处恰好静止，说明x0点的场强为零，即Q1在x0处产生的场强与Q2在x0处产生的场强等大反向；将Q2的固定点左移少许距离，则Q2在x0处产生的场强减小，x0处的合场强不再等于零，但是由于不知道Q1和Q2的电性，则不知道合场强的方向，则将该试探电荷q仍放置在x0处时，不能判断它受力的方向以及运动的方向，但是可知电场力对试探电荷一定是先做正功，电势能先减小，选项AB错误，CD正确；故选CD.9、BD【解题分析】导体棒进入磁场后受到向右的安培力作用以及摩擦力作用而减速，随速度的减小，安培力减小，则加速度减小，则导体棒在磁场中做加速度减小的减速直线运动，选项A错误；金属棒下滑过程中，由机械能守恒定律得：mgh=mv2，金属棒到达水平面时的速度v=，金属棒到达水平面后进入磁场受到向右的安培力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为E=BLv=BL，选项B正确；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，则克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整个电路中产生的焦耳热为Q=WB=mgh-μmgd，电阻R中产生的焦耳热为QR=mg(h-μd)，故C错误；由能量关系可知，整个过程产生的内能为mgh，选项D正确；故选BD.

点睛：本题关键要能根据导体棒的受力情况分析其运动情况；能用能量关系分析导体棒运动过程中的能量转化关系，注意整个过程中有摩擦生热，也有电热产生．10、CD【解题分析】

AB．根据左手定则可知,线框未全部进入磁场前安培力方向向上，全部进入以后安培力为零，所以AB错误．C．有效切割长度最长为32a

，则感应电动势最大值为32Bav

，故CE=故D正确

故选CD【题目点拨】根据左手定则判断安培力的方向．由E=BLv，分析过程中最长的L可知最大电动势；由法拉第电磁感应定律可得出电动势的平均值．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、D0.889.75【解题分析】

第一空．不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故A错误；选用的钩码的质量应尽可能大些，密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故B错误；操作时，应先接通电源，后释放纸带，以保证纸带充分利用，该次序不能颠倒．故C错误；打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦造成的误差，故D正确．第二空．电源的频率为50Hz，则T=0.02s，根据平均速度公式可知第三空．中间段的纸带有1个计时点，根据匀变速直线运动的推论△x=aT2可得：xCD-xAB=2aT2，解得a=9.75m/s212、r/E1/E5.0150.0偏小偏小【解题分析】

①闭合开关，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱的电阻，得出多组数据，根据知，知图线的纵轴截距表示电动势的倒数，图线的斜率等于，截距的物理意义是，由斜率与截距可以求得，；(2)如果考虑电压表的内阻，根据实验的原理，知，考虑电压表的内