2024届广西壮族自治区桂林市物理高二第二学期期末联考试题含解析

2024届广西壮族自治区桂林市物理高二第二学期期末联考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点和c点分别位于小轮和大轮的边缘上，在传动过程中皮带不打滑，则

A．a点和c点的向心加速度大小相等 B．b点和c点的线速度大小相等C．a点和c点的线速度大小相等 D．a点和b点的角速度大小相等2、物体受到两个相互垂直的力作用，两个力分别对物体做功3J和4J，那么这两个力总共对物体做功A．7JB．5JC．1JD．无法确定3、足球比赛中，运动员用力将球踢出，在此过程中A．运动员先给足球作用力，足球随后给运动员反作用力B．运动员给足球的作用力大于足球给运动员的反作用力C．运动员给足球的作用力与足球给运动员的反作用力方向相反D．运动员给足球的作用力与足球给运动员的反作用力是一对平衡力4、如图是氢原子的能级示意图．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出a光；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出b光．下列判断正确的是A．b光光子的能量小于a光光子的能量B．真空中b光速小于a光速C．a光的频率小于b光的频率D．a光的波长小于b光的波长5、如图所示，一轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端自由伸长，一滑块以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行，先是压缩弹簧，后又被弹回。已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，则从滑块接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，选地面为零势能面，滑块的加速度a、滑块的动能Ek、系统的机械能E和因摩擦产生的热量Q与弹簧形变量x间的关系图象正确的是（）A． B．C． D．6、如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法错误的是（）A．三个粒子都带正电荷B．c粒子速率最小C．c粒子在磁场中运动时间最短D．它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc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，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm．以下判断正确的是()A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmB．用波长为339nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝4的能级C．一群处于n＝4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线D．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级8、如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波，下列说法可能正确的是（）A．波长为2mB．波速为C．频率为D．时，处的质点处于波峰E.时，处的质点经过平衡位置9、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是：A．图甲中牛顿环所成的干涉图样应为中央密边缘疏松的图样B．在图乙中，内窥镜利用了光的全反射原理C．图丙的14C测年技术，根据植物体内的放射性强度变化推算其死亡时间D．在丁图中，超声波测速仪利用波的衍射原理测汽车速度10、如图所示，竖直放置的∩形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（）A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C．穿过两磁场产生的总热量为4mgdD．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于m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）（1）金属的电阻率随温度的升高而增大，用金属丝可以制作温度传感器，称为金属热电阻，与金属不同，有些半导体在温度升高时导电能力增强，因此可以用半导体材料制作热敏电阻．图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度T变化的示意图，_____________为热敏电阻的图线，________为金属热电阻的图线．（以上两空均填“1”或“2”）（2）某同学用传感器做描绘小灯泡伏安特性实验，得到如图甲所示的U-I关系图线，将该小灯泡接入如图乙所示的电路中，已知电源电动势为3V，电流传感器的示数为0.3A，则此时小灯泡的电功率为_________W，电源的内阻为________________Ω，（结果保留两位有效数字）12．（12分）实验室准备用来测量某电学元件Rx（阻值约十几欧）的伏安特性，准备的实验器材有：电压表V（量程0~3V，内电阻约20kΩ）电流表A1（量程0~30mA，内电阻约2Ω）电流表A2（量程0~300mA，内电阻约0.2Ω）滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω，额定电流为1A）滑动变阻器R2（最大阻值为300Ω，额定电流为0.1A）新干电池两节E（电动势为3V、内阻不计）开关及导线若干进行了如下操作：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为________mm；（2）实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流–电压的关系图线，为了实验能正常进行，减少测量误差，还要求滑动变阻器便于调节，则电流表应选用________（填实验器材的代号）；滑动变阻器应选用________（填实验器材的代号）；（3）研究通过该电学元件的电流I随两端电压U变化的关系，设计了如图2所示实验电路.为使该电学元件两端电压能从零开始调起，请你用笔划线代替导线将电路实物图连接完整________；（4）利用（3）中实验电路测得相关数据如下表所示，请在图3的坐标纸上绘出I–U图象________；U/V00.400.600.801.001.201.321.50I/A00.0200.0450.0800.1250.1800.2200.281（5）若用一节电动势为1.5V、内阻为7.5Ω的干电池对该元件供电.则该元件消耗的电功率为________W（结果保留2位有效数字）.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）一个铍核()和一个ɑ粒子反成后生成一个碳核，放出一个中子，井释放出5.6MeV的能量．结果均保留两位有效数字)(1)写出这个核反应方程；(2)如果铍核和ɑ粒子共130g，且刚好反应完，求共放出多少能量?(3)这130g物质反应过程中，其质量亏损是多少?14．（16分）海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为12H+12H→23He+0(1)核反应中释放的核能；（结果保留两位小数）(2)在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．（结果保留两位小数）15．（12分）氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10-10m．求氢原子处于n=4激发态时：(电子的质量m=0.9×10-30kg)（1）原子系统具有的能量；（2）电子在轨道上运动的动能；（3）电子具有的电势能；（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？

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、A【解题分析】

共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等．【题目详解】A项：根据得，c点的向心加速度是b点的2倍，根据知，a的向心加速度是b的2倍，所以a、c两点的向心加速度大小相等,故A正确；B项：b、c角速度相等,根据v=rω，，故B错误；C项：a、b两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，c的线速度大于b的线速度，则a、c两点的线速度不等，故C错误；D项：a、b的线速度大小相等，根据v=rω，知角速度不等，D错误．【题目点拨】解决本题的关键掌握共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等．2、A【解题分析】

功为标量，则合力的功等于各力的功的代数和，故合力的功等于3J+4J=7J，故选项A正确，选项BCD错误。【题目点拨】求合力的功可以先求各力的功，再直接用各力功的代数和求出总功，注意功为标量。3、C【解题分析】试题分析：作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．但作用在不同的物体上，两个力同时产生，同时变化，同时消失．C正确考点：考查了对相互作用力的理解4、C【解题分析】氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级的能级差小于从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的能级差，根据Em-En=hγ，知，光子a的能量小于光子b的能量．所以a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，故AD错误，C正确．任何频率的光在真空中的速度都相同，选项B错误；故选C.点睛：解决本题的突破口是理解氢原子能级图，由此比较出光子a和光子b的频率大小，从而得知光子能量、波长等物理量的关系．5、C【解题分析】

A．设滑块受到的摩擦力为，弹簧的弹力为选取初速度的方向为正方向，则滑块的加速度为可知与的关系是不过坐标原点的直线，故A错误；B．当弹簧的压缩量为时，弹簧的弹性势能为所以滑块克服弹簧的弹力做功克服摩擦力做功对滑块由动能定理可得即有动能为的二次函数，是一条曲线，故B错误；C．滑块克服弹簧做的功转化为弹簧的弹性势能，所以系统的机械能即系统的机械能与之间的关系为斜率为负的一次函数，故C正确；D．因摩擦产生的内能为因摩擦产生的热量与弹簧形变量成正比，是过坐标原点的直线，故D错误；故选C。6、B【解题分析】AB、粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据qvB=mv2r，可得：r=mvqB，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子的轨迹半径最小，c粒子的轨迹半径最大，则a粒子速率最小，a粒子动能最小，cCD、三个带电粒子的质量和电荷量都相同，由粒子运动的周期T=2πmqB及t=θ2πT，θ是粒子轨迹对应的圆心角，也等于速度的偏转角，可知，三粒子运动的周期相同，即Ta=Tb=Tc故选BD。【题目点拨】三个质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．运动轨迹对应的半径越大，粒子的速率也越大．而运动周期它们均一样，运动时间由圆弧对应的圆心角决定。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、CD【解题分析】

从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，即有：，而当从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射能量更多，则频率更高，则波长小于656nm．故A错误．使氢原子从n＝1跃迁到n＝4的能级需要光的波长满足：，解得λ=97.2nm，选项B错误；根据数学组合，可知一群n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线．故C正确．氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量与从n=3跃迁到n=2的能级放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级．故D正确．8、BCE【解题分析】

A．由图像可知，波长为：故A错误；BC．由题意知：解得周期因为该简谐波的周期大于0.5s，即解得：即当n=0时：频率：波速为：故BC正确；D．t=0时x=1m处的质点位于波峰，经t=1s，即经过1.5个周期，该质点位于波谷，故D错误；E．t=0时x=2m处的质点位于平衡位置正向上运动，经t=2s，即经过3个周期，质点仍然位于平衡位置正向上运动，故E正确。故选BCE。9、BC【解题分析】

A．将一曲率半径相当大的平凹玻璃透镜放在一平面玻璃的上面，则在两者之间形成一个厚度随直径变化的空气薄膜．空气薄膜的等厚干涉条纹是一组明暗相间的同心环．该干涉条纹最早被牛顿发现，所以称为牛顿环；空气薄层厚度不是均匀增加，而是越向外越薄，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，越向外越密，故A错误．B．医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故B正确．C．通过测14C含量根据半衰期的定义：原子核有半数衰变所需要的时间推算时间，故C正确；D．声和光一样能进行反射，反射到测速仪，测速仪接收，利用回声测距的原理来工作的，故D错误．故选BC．【题目点拨】本题考查了光现象以及声现象的应用，应用超声波测量汽车的速度，体现了物理和人们生活的密切关系．10、BC【解题分析】本题考查电磁感应的应用，意在考查考生综合分析问题的能力。由于金属棒进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动，所以金属感进入磁场时应做减速运动，选项A错误；对金属杆受力分析，根据B2L2vR-mg=ma可知，金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v-t图象如图所示，由于0~t1和t1~t2图线与t轴包围的面积相等（都为d），所以t1>（t2-t1），选项B正确；从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，根据能量守恒，金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热，所以Q1=mg．2d，所以穿过两个磁场过程中产生的热量为4mgd，选项C正确；若金属杆进入磁场做匀速运动，则B2L2vR点睛：本题以金属杆在两个间隔磁场中运动时间相等为背景，考查电磁感应的应用，解题的突破点是金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，而金属棒在两磁场间运动时只受重力是匀加速运动，所以金属棒进入磁场时必做减速运动。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、210.69（0.66~0.72）2.3【解题分析】（1）金属的电阻率随温度的升高而增大，导体在温度升高时电阻减小，由图可知，2为热敏电阻的图线，1为金属热电阻的图线．（2）由图可知，当电流为0.3A时，灯泡两端的电压为2.3V，可知此时小灯泡的电功率为P=UI=0.69W；电源的内阻为．12、50.45A1R10.075【解题分析】

（1）游标卡尺读数为d=50mm+9×0.05mm=50.45mm．（1）根据题目给定的电压表可知，加在待测电阻两端的电压最大值不超过3V，而待测电阻阻值约为十几欧姆，由欧姆定律知，流过电阻电流I的取值范围为：，所以电流表应选A1．因要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器R1；（3）由于待测电阻电阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，所以电路连接如图．（4）依据描点法，由此描点，然后连线如图3绿色线；（5）干电池的短路电流：，做出U﹣I图线如图3红色线，由图可知，当用一节电动势为1.5V、内阻为7.5Ω的干电池对该元件供电时，该元件两端的电压约为0.85V，流过的电流值约为0.09A，该元件消耗的电功率为：P=UI=0.85×0.09=0.075W．【题目点拨】（1）掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法及注意事项，游标卡尺不需要估读；（1）注意选择电表的原则是要求通过的电流不能小于量程的，不能超过量程，应根据欧姆定律或闭合电路欧姆定律进行估算才行．（3）先判断实验的原理图，然后依据原理图连接电路即可；（4）依据描点法，由此描点，然后连线即可；（5）求出干电池的短路电流，做出U﹣I图线，然后由P=UI即可求出．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