2024届河北省石家庄市正定中学物理高二下期末质量检测试题含解析

2024届河北省石家庄市正定中学物理高二下期末质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知()A．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．①状态的温度比②状态的温度高D．同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律2、一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流()A．周期为0.125sB．电压的有效值为10VC．电压的最大值为20VD．电压瞬时值的表达式为u=10sin8πt(V)3、北京至上海的高铁里程约，京沪高铁“复兴号”列车提速至，使运行时间缩短至4个半小时．下列说法正确的是A．4个半小时指的是时刻B．是指列车的平均速度C．由题目信息可以估算列车在任意段时间内的平均速度D．研究“复兴号”列车经过某一站牌的时间，不能将其看做质点4、光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是（）A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用5、一定质量的某种物质，在压强不变的条件下，发生固、液、气三态变化过程中温度T随加热时间t变化关系如图所示，单位时间所吸收的热量可看做不变，下列说法正确的是A．在时间内，该物质分子平均动能随着时间的增大而增大B．在时间内，该物质分子势能随着时间的增大而增大C．在时间内，该物质发生了物态变化D．在时间内，该物质分子的热运动加剧6、如图所示，甲分子固定在坐标原点O上，乙分子位于r轴上距原点r3的位置。虚线分别表示分子间斥力F斥和引力F引的变化情况，实线表示分子间的斥力和引力的合力变化情况。若把乙分子由静止释放，则乙分子()A．从r3到r1，分子势能先减小后增加B．从r3到r2做加速运动，从r2向r1做减速运动C．从r3到r1做加速运动，从r1向O做减速运动D．从r3到r1，分子势能先增加后减小二、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、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，金属棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是A．金属棒中的电流方向向右B．金属棒受到的安培力方向向下C．恒力F做的功等于金属棒机械能的增加量D．金属棒克服安培力做功，其数值等于电路中产生的焦耳热8、下列说法正确的是（）A．第二类永动机违背了热力学第二定律，也违背了热力学第一定律B．在毛细现象中，细管中的液面不一定会上升C．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多D．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势9、以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有（）A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，将最多向外辐射3种不同频率的光子B．20个U的原子核经过两个半衰期后剩下5个UC．轻核聚变反应方程中，X表示电子D．一个光子与一个静止的电子碰撞而散射，其频率会发生改变10、甲物体比乙物体所受的重力大5倍，甲从H高处自由下落，乙从2H高处同时自由下落，在甲、乙落地前，下面说法错误的是（）A．下落过程中甲的加速度比乙的加速度大B．甲、乙各自下落1m时它们的速度相同C．两物体下落过程中的同一时刻，甲的速率一定比乙的速率大D．在下落过程中两物体之间的距离不断增大三、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）如图所示，一验电器与锌版相连，在A处用一紫外线灯照射锌版，关灯后，验电器指针保持一定偏角。（1）验电器带____________（“负电荷”或“正电荷”）；（2）现用一带少量负电的金属小球与锌版接触，则验电器指针偏角将______（填“增大”、“减小”或“不变”）；（3）使验电器指针回到零，再用相同强度的黄光灯照射锌版，验电器指针无偏转。那么，若改用强度更大的红光等照射锌版，可观察到验电器指针___________（填“有”或“无”）偏转。12．（12分）如图甲所示用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成探究动能定理”的实验。（1）实验时，先接通电源，后释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O，在纸带上依次取A、B、C......若干个计数点，已知打下相邻计数点的时间间隔为T。O、A、B、C之间的距离如图乙所示。（2）实验中，若重物质量m远小于小车质量，重力加速度为g，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功为_________，打B点时小车的速度大小为____________。（3）以打A、B、C......各点时小车的速度平方v²为纵坐标，重物重力所做的功W为横坐标，不考虑空气阻力。若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则下图中能正确反映v²-W关系的可能是______A．B．C．D．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）如图所示，坐标系xoy在竖直平面内，y轴的正方向竖直向上，y轴的右侧广大空间存在水平向左的匀强电场E1=1N/C，y轴的左侧广大空间存在匀强磁场和电场，磁场方向垂直纸面向外，B=1T，电场方向竖直向上，E1=1N/C．t=0时刻，一个带正电的质点在O点以v=1m/s的初速度沿着与x轴负方向成450角射入y轴的左侧空间，质点的电量为q=10-6C，质量为m=1×10-7kg，重力加速度g=10m/s1．求：（1）质点从O点射入后第一次通过y轴的位置；（1）质点从O点射入到第二次通过y轴所需时间；14．（16分）用光滑圆管制成如图所示的轨道，竖直立于水平地面上，其中ABC为圆轨道的一部分，CD为倾斜直轨道，二者相切与C点，已知圆轨道的半径R=1m，倾斜轨道CD与水平地面的夹角为=37°，现将一小球以一定的初速度从A点射入圆管，小球直径略小于圆管的直径，取，sin37°=1．6，cos37°=1．8，求小球通过倾斜轨道CD的最长时间（结果保留一位有效数字）15．（12分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B．方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN为磁场的左边界．线框在大小为F的恒力作用下向右运动，其中ab边保持与MN平行．当线框以速度进入磁场区域时，它恰好做匀速运动．在线框进入磁场的过程中，（1）线框的ab边产生的感应电动势的大小为E为多少？（2）求线框a、b两点的电势差．（3）求线框中产生的焦耳热．

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、D【解题分析】

A、随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大；故A错误．B、温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大；故B错误．C、由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高；故C错误．D、同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，即氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律；故D正确．故选D．【题目点拨】本题考查了分子运动速率的统计分布规律，记住图象的特点，会分析温度与图象的关系，知道温度越高，分子的平均速率增大．2、B【解题分析】由图象可知，交变电流的周期为0.250s，A错误；电压的最大值为20V，电压的有效值U=202V=102V，B正确C错误；因为ω=2π3、D【解题分析】4个半小时对应时间轴上的一段，所以是时间间隔．故A错误；由题可知350km/h是列车运动的最大速度，不是平均速度，故B错误；不知道各段的位移与时间，所以不能估算列车在任意一段时间内的平均速度．故C错误；当研究“复兴号”列车经过某一站牌的时间时，列车的长度是关键，所以不能将其看做质点．故D正确．故选D．点睛：本题考查平均速度、瞬时速度、最大速度、时间与时刻及质点参考系的概念；对于相近概念一定要准确掌握它们的异同点，作到准确区分．4、A【解题分析】试题分析：发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大．且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射．故选A．考点：全反射【名师点睛】此题考查了广岛纤维及全反射的知识；要知道光的全反射必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于临界角．5、B【解题分析】该物质有固定的熔沸点，所以是晶体；物质的内能是分子总动能与分子总势能之和，在t1~t2时间内，温度不变，分子的平均动能不变，吸收的热量用来增加分子间的势能，所以分子势能随时间的增加而增大，故A错误，B正确；在t1~t2时间内和在t3~t4时间内，温度不变，分子运动剧烈程度不变，发生物态变化，选项CD错误；故选B．点睛：该题是一道非常好的题，不但考查了物质物态的变化，还考查了物质在物态变化的过程中能量的变化．解答该题要求我们要熟练的掌握在物态变化的过程中能量是如何变化的，尤其是在汽化和液化过程中，温度虽然不变，但是内能却在增加．6、C【解题分析】从r3到r1，分子力做正功，则分子势能减小，选项AD错误；在r＞r1时，分子力表现为引力，当r＜r1时，分子力表现为斥力，故从r3到r1做加速运动，从r1向O做减速运动，故B错误，C正确；故选C。点睛：本题考查分子势能的影响因素；要通过图像理解分子力变化规律，理解分子力做功与分子势能变化的关系是解决本题的关键．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】

A.由右手定则可知，金属棒中的电流方向向左，故A错误；B.金属棒中的电流方向向左，由左手定则可知，金属棒受到的安培力方向向下，故B正确；C.由功能关系可知，力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量，故C错误；D.根据功能关系可知，金属棒克服安培力做功，其数值等于电路中产生的焦耳热，故D正确。8、BD【解题分析】A项：第二类永动机仍然遵循能量守恒定律，所以不违反热力学第一定律，但能量的转化和转移具有一定的方向性，它违反了热力学第二定律，故A错误；B项：因为毛细现象，是液体表面对固体表面的吸引力．毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外，毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外的现象，故B正确；C项：对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多，故C错误；D项：因液体分子表面层分子分布比内部稀疏，故分子间作用力表现为引力，液体表面有收缩趋势，故D正确．点晴：内能是指物体内所有做无规则运动的分子的动能和分子势能的总和．内能的大小跟物体的温度和物体的质量大小有关．同一物体温度升高，物体的内能增大；对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关．9、AD【解题分析】

(1)根据玻尔理论确定可能释放光子频率的种数；(2)半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律；(3)根据质量数守恒与电荷数守恒判断；(4)光子与电子碰撞后，光子的频率变小，波长变长．【题目详解】A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，根据玻尔理论，辐射的光子频率最多时，辐射的途径为：n＝4→3→2→1最多将向外辐射3种不同频率的光子；故A正确．B．半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律，对个别的放射性原子没有意义；故B错误．C．根据质量数守恒可知X的质量数：m＝2+3﹣4＝1电荷数：z＝1+1﹣2＝0可知X是中子；故C错误；D．光子与一静止的电子碰撞后光子的动量减小，则光子的能量减小，光子的频率变小，故D正确．10、ACD【解题分析】A、自由落体运动的加速度为重力加速度，相等，故A错误；

B、根据可知，下落时，速度大小相等，故B正确；

C、根据可知两物体下落过程中的同一时刻，甲的速率与乙的速率相等，故C错误；

D、它两物体的运动情况相同，所以在下落过程中两物体之间的距离不变，故D错误．点睛：解决本题的关键知道自由落体运动的特点，做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，掌握自由落体运动规律．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、正电荷减小；无【解题分析】（1）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，则验电器带正电荷；（2）因锌板带正电，则用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小．（3）用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红外线的频率比黄光低，红外线也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转．12、mg（x1+x2）B【解题分析】

（2）[1]由于近似认为拉力等于重力，根据W=Fs可知拉力做功为W=mg（x1+x2）[2]中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度，所以B点的速度等于AC段的平均速度，即（3）[3]如果实验中完全消除了摩擦力和其它阻力，那么重物重力做的功就等于重锤和小车动能的增加量，即：其中W=mgh，质量都是定值，所以v2与W成正比，故B正确，ACD错误。故选B。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、（1）（1）【解题分析】

（1）质点从O点进入左侧空间后，所受电场力：电场力与重力平衡，质点做匀速圆周运动，洛仑兹力充当向心力则：质点第一次通过y轴的位置：（1）质点的1/4个匀速圆周运动的时间：质点到达右侧空间时，由牛顿第二定律得：且与反向，质点做有往返