2024届河南省兰考县三中物理高二下期末考试试题含解析

2024届河南省兰考县三中物理高二下期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、在一小型交流发电机中,矩形金属线圈abcd的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,外电路如图所示,其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻,如果线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO'轴匀速转动，角速度为ω时灯泡L1最亮，灯泡L2、L3一样亮，现将线圈转动的角速度增大到2ω,则下列说法中正确的是()A．灯泡L1最亮，灯泡L3次之，L2最暗 B．灯泡L1最亮，灯泡L2次之，L3最暗C．还是灯泡L1最亮，灯泡L2、L3一样亮 D．灯泡L3最亮，灯泡L1次之，L2最暗2、下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（）A． B．C． D．3、如图所示，水平地面上质量为m的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，力F与水平面的夹角为θ，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则下列说法中正确的是()A．物体受到三个力的作用B．物体与地面间的弹力大小为mgC．物体受到了的摩擦力大小为FCOSθD．物体受到的摩擦力大小为μ（mg＋FCOSθ）4、下列说法中不正确的是()A．卢瑟福提出原子的核式结构模型，建立的基础是α粒子的散射实验B．发现电子的意义在于使人类认识到原子也有内部结构C．在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒D．氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能增加5、“蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中t2、t4时刻图线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法正确的是A．t1～t2时间内运动员处于超重状态B．t2～t4时间内运动员的速度先减小后增大C．t3时刻运动员的加速度为零D．t4时刻运动员具有向下的最大速度6、如图，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈下面说法正确的是A．闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常亮度B．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮C．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮D．断开开关S时，B灯立即熄灭而A灯慢慢熄灭二、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，、为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻，长为的金属棒斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为的匀强磁场重直于导轨平面，整根金属棒都处在磁场中．设金属棒与两导轨接触点之间的距离为．金属棒与导轨间夹角为．不计导轨和棒的电阻．当棒以速度水平向右匀速运动时，流过棒的电流及棒的上、下两端点、间的电势差分别为（）A． B． C． D．8、如图所示，A､B､C是相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻与各灯泡相同｡下列说法正确的是A．闭合S瞬间，B､C灯同时亮，A灯后亮B．闭合S，电路稳定后，A､B､C灯的亮度相同C．断开S瞬间，A灯逐渐熄灭D．断开S瞬间，A､B､C灯均逐渐熄灭9、如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于地气缸内气体的下列结论，其中正确的是A．气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的压强不变B．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少C．因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功D．气体是从单一热原吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律10、关于振动和波的物理现象，下列说法正确是A．在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎，这属于共振现象B．正在鸣笛的救护车远离我们的过程中音调变低，这属于多普勒效应现象C．用手挡住电视的遥控器，遥控器仍然可以正常使用，这属于波的干涉现象D．医用超声波定位利用了超声波容易发生明显衍射的特点三、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）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，所用小灯泡规格为：“6.2V，0.5A”。（1）用多用电表粗测小灯泡的阻值，倍率选用“×1”档，如图（甲），其电阻值为__________。（2）根据小灯泡的规格计算出小灯泡的电阻值与多用电表粗测的值有显著差别，其原因是____________。（3）小林同学在预习时设计出如下几种实验连线方案（电键全部断开），你认为正确的是_____A．B．C．D．（4）小林同学根据实验测出的8组数据（见下表），利用Excel数据处理软件作出灯泡流过的电流I与两端的电压U的关系图像如丙图所示，请指出图中数据测量不足之处（至少写一处）：________________。次数12345678U/V1.01.41.62.02.52.73.24.0I/A0.200.230.260.290.320.340.380.4212．（12分）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤1：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是___________A．实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动B．小球1的质量应大于小球2的质量C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下D．斜槽轨道必须光滑（2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有_______．A．小球1和小球2的质量m1、m2B．小球1和小球2的半径rC．A、B两点间的高度差h1D．B点离地面的高度h2（1）入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，各小球的落地点如上图所示，下列关于这个实验的说法正确的是______A．轨道末端必须水平B．实验中必须测量两个小球的直径C．要验证的表达式是m1ON＝m1OM＋m2OPD．要验证的表达式是m1OP＝m1OM＋m2ON（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为L1、L2、L1．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______________________（用所测物理量的字母表示）．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）卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子。为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用α粒子轰击一系列元素进行实验，从而证实了中子的存在。为了测定中子的质量mn，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰。实验中他测得碰撞后氢核的速率为3.3×107m/s，氮核的速率为4.7×106m/s。已知氮核质量与氢核质量的关系是，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞，不考虑相对论效应。请你根据以上数据计算中子质量mn与氢核质量mH的比值（结果保留两位有效数字）。14．（16分）如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为，横截面积，厚度，气缸全长，气缸质量，大气压强为，当温度为时，活塞封闭的气柱长，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通，g取，求：①气柱多长?②当温度多高时，活塞刚好接触平台?(计算结果保留三位有效数字)15．（12分）一个直流电动机的内电阻，与的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为，共匝，线圈的电阻为，线圈在的匀强磁场中绕以转速匀速转动时，在合上开关后电动机正常工作时，电压表的示数为，求电动机正常工作时的输出功率。

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】当线圈转动的角速度变大时，感应电动势的最大值变大，交流电的频率变大，则电感线圈对交流电的感抗增加，电容器对交流电的容抗减小，灯泡L1最亮，灯泡L3次之，L2最暗，故选A.2、A【解题分析】黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，故B、D错误．黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射．即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，故C错误，A正确．故选A．点睛：要理解黑体辐射的规律：温度越高，辐射越强越大，温度越高，辐射的电磁波的波长越短．3、C【解题分析】A、物体受到重力、支持力、拉力、摩擦力四个力的作用，故A错；B、根据平衡可知，物体与地面之间的弹力大小，故B错；C、根据水平方向上平衡可知，故C对；D、物体受到的摩擦力大小为，故D错；故选C4、D【解题分析】

A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出的原子核式结构模型，故A正确；B.电子被发现的意义在于使人类认识到原子具有复杂结构，原子不是不可分的，故B正确；C.动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力为零，所以用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒，故C正确；D.氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，原子能量减小，放出光子，电子动能增大，库仑力做正功，则电势能减小，故D不正确。5、B【解题分析】

图线的斜率最大，说明弹力变化最快，由于弹力与长度成正比，说明长度变化最快，即速度最大，根据图象分析清楚运动员的运动过程，分析运动员的受力情况，根据运动员的运动过程与受力情况分析答题。【题目详解】A．由弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象可知，0～t1时间内，运动员做自由落体运动，在t2、t4时刻图线的斜率最大，说明弹力变化最快，由于弹力与长度成正比，说明长度变化最快，即速度最大，所以t1～t2时间内运动员做加速度逐渐减小的加速运动，处于失重状态，故A错误；B．t2～t4时间内运动员的速度先减小后增大，故B正确；CD．t3时刻运动员的加速度方向向上，不为零，t4时刻运动员具有向上的最大速度，故C、D错误。【题目点拨】本题主要考查了牛顿第二定律与超失重，较为简单。6、C【解题分析】A、B、C、开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的自感阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮,最后和B灯一样亮.故AB错误,C正确;

D、断开开关K的瞬间,线圈与两灯一起构成一个自感回路,过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当电源,两灯逐渐同时熄灭,故D错误.

故选C点睛：开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮.

最后一样亮．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】

当金属棒以速度v水平向右匀速运动，金属棒切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，金属棒有效的切割长度为；ab中产生的感应电动势为E=Bv，通过R的电流为，选项A错误，B正确．整个导体棒运动产生的感应电动势，则棒的上、下两端点a、b间的电势差Uab=，选项C错误，D正确；故选BD．【题目点拨】本题容易产生的错误是认为金属棒的切割长度为L，感应电动势为E=BLv．另外因为导体棒的电阻不计，ab两端的电势差才等于，假如导体棒的电阻不能忽略，则ab端电势差值就不是了.8、BC【解题分析】

A．电路中A灯与线圈并联，B灯与C灯并联，然后它们再串联，闭合开关的瞬间，A、B、C三灯同时立即发光，故A错误；B．闭合S，电路稳定后，因线圈的直流电阻与各灯泡相同，所以A灯与线圈两端电压等于B灯与C灯两端的电压，则有A､B､C灯的亮度相同，故B正确；CD．断开S瞬间，B、C两灯电流立即减至零，B、C两灯立即熄灭；L中产生自感电动势，相当于电源，电流从稳定时的电流值逐渐减小，这个自感电流通过A灯，所以A灯逐渐熄灭；故C正确，D错误．故选BC．【题目点拨】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律来分析．9、BC【解题分析】因气缸导热，气体的温度不变，故气体的分子平均动能不变，内能不变；但由于气体压迫活塞，故气体对外做功，则由热力学第一定律可知，气体应吸热，且吸收的热量等于对外做功；气体的体积增大，则单位体积内的分子数减小；因体积增大，温度不变，故气体的压强减小，故AD均错误，BC正确；故选BC．10、AB【解题分析】

A．根据共振的条件与共振的特点可知，当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，故用“狮子吼”将酒杯震碎是共振现象，故A正确；B．根据多普勒效应知，当接收者相对于波源越来越远时，接收者接受到的频率越来越低，故B正确；C．用手挡住电视的遥控器，遥控器仍可以正常使用，这属于波的衍射现象，故C错误；D．医用超声波定位是利用了超声波方向性强，能量易于集中的特征，故D错误；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、1Ω电阻随温度的升高而增大，计算的结果是发光电阻，测量的是常温的电阻C1.测量数据的电压分布太窄（低压和高压的数据都没有），2.采集数据太随意，没有按照电压均匀增加。写出其他合理的意见也可以【解题分析】

第一空.用多用电表粗测小灯泡的阻值，倍率选用“×1”档，其电阻值为1×1Ω=1Ω；第二空.根据小灯泡的规格计算出小灯泡的电阻值与多用电表粗测的值有显著差别，其原因是:电阻随温度的升高而增大，计算的结果是发光电阻，测量的是常温的电阻;第三空.因小灯泡电阻较小，则电压表的内阻远大于灯泡电阻，测采用安培表外接；滑动变阻器用分压电路，D图中中闭合电键之前滑动变阻器滑片应该处于最左端位置；故选C.第四空.图中数据测量不足之处：1.测量数据的电压分布太窄（低压和高压的数据都没有），2.采集数据太随意，没有按照电压均匀增加。写出其他合理的意见也可以；12、(3)BC；(3)A；(3)AD；(4)；【解题分析】(3)A、实验过程中，白纸不可以移动．故A错误．B、根据动量守恒定律可知若碰撞小球3的质量小于3球的质量，则小球3可能被碰回，所以3球质量必须大于3球质量．故B正确．C、小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变．故C正确．D、斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行．故D错误.故选BC．(3)本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量AB的高度和B点离地面的高度．小球的