2023-2024学年河南省焦作市高二（下）期末物理试卷+答案解析

2023-2024学年河南省焦作市高二（下）期末物理试卷

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.可以用在7来测定地层的生成年代，其衰变方程为蓝。一;“N+X。下列说法正确的是

A.X是质子

B.X是电子

C.X的穿透能力比）射线强

D.方程中X来自于及。内的质子向中子的转化

2.下图中所呈现的光现象，属于光的干涉的是

IS1图2IW3图4

A.图1中插入水中的筷子看起来折断了B.图2中阳光下的肥皂膜呈现彩色图样

C.图3中水中的气泡看上去特别明亮D.图4中戴上特制眼镜观看立体电影

3.如图所示，分子甲固定在/点，分子乙从2点由静止释放，仅在分子力的作用下运动，经过Oi点时速度

最大，到达。2点时速度为零。若301=10401，则分子乙

H

甲乙

A.从2点运动到Q点的过程中，加速度一直减小

B.从3点运动到Oi点的过程中，分子势能先增大后减小

C.从01点运动到。2点的过程中，加速度和分子势能一直增大

D.经过Oi点时，分子力和分子势能均为零

4.在如图所示的电场中，电场线关于G//对称，以。为圆心的圆与竖直电场线G8交于a、c两点，6d是水

平直径。下列说法正确的是

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A.沿6d连线从6点到d点，电势先减小后增大

B.电子在a、c两点所受电场力相同

C.a、。两点的电势差大于。、c两点的电势差

D.将电子沿〃连线从6点移到d点，电场力做正功，电势能减小

5.一个静止在匀强磁场中的箝P”核经a衰变变成漂。核，衰变后溪U核和a粒子的动量大小分别为Pi和

此，动能分别为Eki和£t2,速度方向均与磁场方向垂直，衰变后的运动轨迹半径分别为『1和『2,重力不

计，则

A.71:72=1：46B.71:72=117:2

C.△：。2=46:1D.:E”=117：2

6.在一定压强下，对甲、乙两种物质加热，其温度T随时间f变化的图像如图所示，下列说法正确的是

A.甲是非晶体，乙是晶体

B.甲在成段的温度和内能保持不变，乙的温度和内能一直增大

C.甲在不同的方向上一定有不同的光学性质，乙在不同的方向上一定有相同的光学性质

D.甲的内部微粒排列具有空间上的周期性，乙的内部微粒排列没有空间上的周期性

7.太阳内部核反应的主要形式为4田一彳He+2?e,已知出和阳e的质量分别为1.0078〃和4.0026”，1〃

相当于931Me『的能量，忽略电子的质量，太阳平均每秒损失的质量为4.22x10%。，电子电荷量

e=1.6xl()T9。，光在真空中速度c=3.0x108nl假设太阳损失的质量全部源自上述核反应，下列判

断正确的是()

A.一次核反应的质量亏损为0.0286。

B.一次核反应释放的能量约为26.6J

C.太阳每秒释放的能量约为3.8x1038J

D.太阳内部平均每秒减少的；出个数约为5.85x1039

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

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8.某考察队员将计时准确的摆钟从海南带到我国第五个南极考察站，下列对摆钟周期的变化及如何调节使

之正常计时的说法中，正确的是

A.周期变大B.周期变小

C.增大摆长，使之正常计时D.减小摆长，使之正常计时

9.如图所示是利用手摇交流发电机给阻值恒为厂的灯泡供电的电路，线圈匝数为〃、总电阻也为厂，磁极间

磁场视为匀强磁场，/为理想电表。线圈从图示位置（中性面）开始以角速度3匀速转动，此时（力=0）穿过

线圈的磁通量为①。不计其他电阻，灯泡正常发光，贝！1（）

A.线圈转动时感应电动势的峰值为九⑵中

B.灯泡两端电压的有效值为巫姓

r

C.电路中电流的瞬时值表达式为,=

r

D.电流表示数为巫遭

4r

10.如图1所示，电源电动势£、内阻7•恒定，定值电阻兄0=5。，滑动变阻器R的最大阻值为200。闭合

S,当滑动变阻器的滑片由。滑至6时，R上消耗的功率尸随接入电路电阻的变化关系如图2所示，则

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A.电动势E=14VB.内阻丁=1Q

-1/?16

c.P=W印时，R一定为3。D.P=不卬时，R可能为120

oO

三、实验题：本大题共2小题，共12分。

11.小红在实验室测量一金属丝的电阻率。。实验操作如下:

图2

(1)用刻度尺测出金属丝接入电路的有效长度/,用螺旋测微器测出金属丝直径九

(2)用图1所示电路测金属丝电阻请用笔画线代替导线，将图2实物图连接成完整电路。

(3)将开关S接°,调节AP的滑片尸至合适位置，记录电流表/的读数。再将S接6,保持滑片P位置不变,

调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次相同，电阻箱旋钮位置如图3所示，则金属丝电阻

R=。，此方法可能存在的系统误差是(填正确选项前的字母)。

65T

x10

8

7

054

xO.I

图3

4电源有内阻

2.电流表读数有误差

C电阻箱阻值不能连续变化

(4)实验测得金属丝的电阻率为P=(用测量所得物理量的字母表示)。

12.如图所示的实验装置可以用来验证动量守恒定律，光滑导轨放在水平桌面上，带有相同宽度轻质遮光片

的滑块甲、乙放在导轨上，滑块甲质量是滑块乙质量的一半。/、3是两个光电门，当滑块通过光电门的时

候，与光电门相连的数字计时器上就会显示出遮光片的挡光时间

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AB

[]Jr]fl[~z7|l°lJI

(i)滑块甲、乙的初始位置如图所示，某时刻给滑块甲一向右的初速度，让滑块甲与滑块乙发生碰撞，碰后

滑块甲向左反弹，记录下滑块甲第一次和第二次经过光电门/时挡光片遮光时间分别为△人和△力2,滑块乙

经过光电门8时挡光片遮光时间为△加，如果△生与△力1和△力2的关系满足△加=，则表明滑块

甲与乙发生碰撞前后系统动量守恒。

(2)本实验还可以用来判断滑块甲与乙发生的碰撞是否是弹性碰撞，在满足(1)的情况下，如果As与△力1和

2的关系还满足△给=，则表明滑块甲与乙发生的碰撞为弹性碰撞。

四、计算题：本大题共3小题，共42分。

13.如图所示，导热良好且水平的固定汽缸内由锁定的活塞封闭着一定量的理想气体，气柱长为卜。活塞质

量为相，横截面积为S,它与汽缸之间无摩擦且不漏气。解除锁定的瞬间，活塞加速度大小为0,运动至缸

口时，速度恰好最大。已知大气压为我,不计活塞厚度，汽缸内气体温度保持不变，求：

(1)活塞锁定时封闭气体的压强p；

(2)缸口到缸底的距离展

14.如图所示，固定在平台上的绝缘轨道由:光滑圆弧轨道N3和光滑水平轨道3c组成，处于水平向右的匀

强电场中，MC为电场右边界。一质量为3加、带电量为-9的小球4,从轨道最高点/由静止释放，运动到

最低点8与质量为机的绝缘球b(不带电)发生弹性碰撞，。与6碰撞前的向心加速度大小为g。碰撞后，b

从平台边缘C点飞出平台，。刚好可以运动到C点。重力加速度大小为g,碰撞过程中电荷不发生转移，圆

弧半径R=0.1m，求：

(1)电场强度的大小E；

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(2)若重力加速度g取10m/s2,球6在8C段运动的时间t。

15.如图所示，a6c虑f是固定在绝缘水平桌面上的光滑金属导轨，导轨水平和倾斜部分在加处平滑连接，导

轨间距/=0.2加，最右端4与桌子右边缘对齐，0=30%导轨均处在竖直向下、磁感应强度B=27的

匀强磁场中。一质量m=0.2如、电阻r=0.6。、长也为0.2m的金属棒尸从图示位置静止释放，运动到

儿前速度已达到最大。尸从切■端滑出后，在水平地面上的落点离/■端水平距离立=0.8m。P在导轨上运动

时，两端与导轨接触良好。已知桌面离地面高无=0.8加，重力加速度g取106/S2,不计导轨电阻和空气

阻力，求：

(1)P滑离轨道/端时的速度大小V；

(2)P从6e滑至的过程中产生的热量。；

(3)水平部分轨道长度s。

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答案和解析

1.【答案】B

【解析】【分析】

详细解答与解析过程见【答案】

【解答】

依据核反应方程中质量数和电荷数守恒，知X是电子，其穿透能力比）射线弱，方程中X来自于蓝。内的中

子向质子的转化，8正确。

2.【答案】B

【解析】【分析】

详细解答与解析过程见【答案】

【解答】

图1中，插入水中的筷子看起来折断了是光的折射形成的，/错误；

图2中阳光下的肥皂膜呈现彩色图样是薄膜干涉，3正确；

图3中水中的气泡看上去特别明亮属于光的全反射，C错误；

图4中戴上特制眼镜观看立体电影属于光的偏振，。错误。

3.【答案】C

【解析】【分析】

详细解答与解析过程见【答案】

【解答】

分子乙仅在分子力的作用下运动，经过Oi点时速度最大，可知此时分子力为零，从3点运动到Oi点的过

程中，分子力表现为引力，先增大后减小，故加速度先增大后减小，而分子力一直做正功，分子势能一直

减小，选项/、2错误；

经过Oi点时，分子力为零，分子势能最小，不一定为零，选项。错误；

从01点运动到。2点的过程中，分子力表现为斥力，距离越近分子力越大，且做负功，故加速度和分子势能

一直增大，选项C正确。

4.【答案】C

【解析】【分析】

详细解答与解析过程见【答案】

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【解答】

4过6、d两点作等势线知，沿6d从6点到乙点，电势先增大后减小，选项/错误；

8.由电场线的疏密程度知，电子在。点所受电场力较c点大，选项8错误；

aO两点间的平均电场强度大于0c两点间的平均电场强度，由U=而知aO两点的电势差大于0c两C.点

的电势差，选项C正确；

D将电子沿版从b点移到4点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，选项。错误。

5.【答案】A

【解析】【分析】

详细解答和解析过程见【答案】

【解答】

。.然山的0衰变方程为债网一^0+/血，衰变过程中动量守恒，有力=02,故C错误；

„2

48.由quB=m—得/I：/2=①：qu=1：46,故4正确，B错误;

r

■D.由动量与动能关系/=2??1仇，得耳1:耳2=6.：机。=2:117,故。错误。

6.【答案】D

【解析】【分析】

详细解答与解析过程见【答案】

【解答】

晶体与非晶体的区别之一是有无固定的熔点，由图可知甲是晶体，乙是非晶体，选项/错误；

甲在仍段的温度保持不变，但是仍然吸收热量，内能增加，乙的温度和内能一直增大，选项8错误；

由图像不能判断甲是单晶体还是多晶体，且甲不一定具有光学各向异性，选项C错误；

晶体与非晶体从内部结构上的区别就是内部微粒排列是否具有空间上的周期性，选项。正确。

7.【答案】A

【解析】4一次核反应的质量亏损为

△m=4miff—m^He=4x1.0078—4.0026“=0.0286〃

故N正确；

2.一次核反应释放的能量约为

△E=Amc2=0.0286x931MeVx26.6MeV=26,6x106x1,6x10-19J仁4.26x10-12J

故3错误；

C太阳每秒释放的能量约为

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E=mc2=4.22x109x(3x108)2J=3,8x1026J

故C错误;

D太阳内部平均每秒减少的；打个数约为

26

4E4x3.8x10,C38

n=——z；=-..-----ir,=3.57x10”

△E4.26x10-12

故。错误。

故选/。

8.【答案】BC

【解析】【分析】

详细解答与解析过程见【答案】

【解答】

摆钟的周期T=2万"，海南靠近赤道，重力加速度比南极小将计时准确的摆钟从海南带到中国第五个南

极站，其周期变小，增大其摆长，可使之正确计时，3、C正确，/、。错误。

9.【答案】AD

【解析】W线圈转动时感应电动势的峰值为

Em—nB3s—*①

选项/正确；

8灯泡两端电压的有效值为

“EEm通

2r2\/2r4r

选项3错误；

C电路中电流的瞬时值表达式为

.Em.皿①.

2=――sm3t=—sm3t

2r2r

选项c错误；

D电流表示数为

]_Em_嚣九3①

~2r-\/2~~二

选项D正确。

故选ADo

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10.【答案】BD

【解析】【分析】

详细解答和解析过程见【答案】

【解答】

4R将定值电阻氏o看作电源的内阻，当兄=凡+「=60时，电源的输出功率即R上消耗的功率最大，结

合图像，由Enax7775——得E=12V,r=1Q,故/错误，2正确;

4(Ro+*

CD当R=3。时，P=(?)2x3W=gw,结合图像知该功率P对应电阻R的阻值有2个，设为R、R',

⑷7rd2K

41

【解析】⑵连接实物图，如图所示:

(3)该实验采用的方法是等效替代法，电阻箱接入电路的阻值与R相等，由图3知电阻箱最小分度为0.1,

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故R=6.0Q;该实验有系统误差，原因是电阻箱的阻值不能连续变化，故C正确，4B错误;

⑷由R=pgS=7T4）2,得金属丝的电阻率p=7rd2A

4Z

2△11△122△曲△玲

12.【答案】⑴

△力1+△力2㈠△彼一△年

【解析】（1）滑块甲两次过光电门A时的速度s=a、M=二，滑块乙经过光电门B时的速度”2=a，

根据动量守恒定律有WW1=-小城，整理得加（11+二-）=M■二一,因为772=]”,所以得到

△力2ZB2

11_22AiiAt2

tB；

拓+拓-瓦，】~Aii+At2

⑵如果是弹性碰撞，则满足机械能守恒，有;恒/=；“城+；小加2,即加（七—金）=”羡，因为

m=1M,所以△以=簧黑。

13.【答案】解：（1）解除锁定,活塞移动的瞬间加速度大小为a,依据牛顿第二定律，对活塞有（p-p0）S=ma,

解得P=PoH--7T；

（2）解除锁定时，封闭气体压强大于0o,活塞向右做变加速运动,

在缸口时，速度最大，有02=00,

从解除锁定到活塞速度最大，封闭气体做等温变化，依据玻意耳定律，有P%=P2%，

777/7TYIO

即侬+fSl0=Po-Sh,解得％=（1+—）Z0o

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

14.【答案】解：（1）设小球〃运动到最低点与b碰撞前的速度为比

从4到5,对q球依据动能定理，

有3mgR