北京市第四中学顺义分校2024-2025学年高二下物理期末统考试题含解析

北京市第四中学顺义分校2024-2025学年高二下物理期末统考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、在倾角为的两平行光滑长直金属导轨的下端，接有一电阻，导轨自身的电阻可忽略不计，有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直，方向垂直于导轨面向上。质量为，电阻可不计的金属棒，在沿着导轨面且与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为，如图所示，则在此过程中（）A．恒力F在数值上等于B．恒力对金属棒所做的功等于C．恒力F与重力的合力对金属棒所做的功等于电阻上释放的焦耳热D．恒力F与重力的合力对金属棒所做的功等于零2、某同学用图示的电路测绘小灯泡的伏安特性图线，连好电路后闭合开关，由端向端调节滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大，则电路的可能故障为（）A．小灯泡短路 B．小灯泡断路C．电流表断路 D．滑动变阻器断路3、如图所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球，一细激光束在真空中沿直线BC传播，并与玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知∠COD=120°，激光束的入射角为α=60°，则下列说法中正确的是（）A．玻璃球对该激光的折射率为3B．该激光在玻璃中的波长是在真空中波长的3倍C．该激光束的光子在玻璃球中的能量小于在真空中的能量D．改变入射角α，该激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射4、下列现象中不是由表面张力引起的是（）A．草叶上的露珠呈球形B．布伞有孔，但不漏水C．使用钢笔难以在油纸上写字D．玻璃细杆顶端被烧熔后变成圆形5、关于光电效应，下列说法正确的是()A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多6、如图所示，质量为3kg的物块放在小车上，小车上表面水平，物块与小车之间夹有一个水平弹簧，弹簧处于压缩的状态，且弹簧的弹力为3N，整个装置处于静止状态，现给小车施加一水平向左的恒力F，使其以2m/s2的加速度向左做匀加速直线运动，则（）A．物块一定会相对小车向右运动B．物块受到的摩擦力一定减小C．物块受到的摩擦力大小一定不变D．物块受到的弹簧弹力一定增大二、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，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则A．电压表读数减小B．电流表读数增大C．质点P将向上运动D．上消耗的功率逐渐增大8、下列关于运动会的各种比赛中，不能将人或物体看做质点的是()A．研究乒乓球比赛中王皓的旋球技术时B．研究刘子歌在200米蝶泳比赛中的手臂动作时C．研究万米冠军在长跑中的位置时D．研究跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中的美妙姿态时9、如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器。升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1:n2=1:10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r=2Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3:n4=10:1，若TA．T1的副线圈两端电压的最大值为B．T2的原线圈两端的电压为C．输电线上损失的电功率为100D．T1的原线圈输入的电功率为10、图示为一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C过程的p—V图象，且AB∥V轴，BC∥p轴。已知气体在状态C时的温度为300K，下列说法正确的是A．气体从状态A变化到状态B的过程中做等压变化B．气体在状态B时的温度为600KC．气体从状态A变化到状态B的过程中对外界做功D．气体从状态B变化到状态C的过程中吸热三、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）弹簧的劲度系数应该只与弹簧本身结构有关，与其因素无关，某同学为了研究这个问题，进行了以下的实验步骤：(1)把劲度系数为k的轻弹簧悬挂起来，挂上一个较重的砝码，测出弹簧的伸长量为x．(2)把劲度系数也为k的完全相同的两个轻弹簧串联在一起悬挂起来，挂上同一个砝码，测出它们总的伸长量为；(3)把三个劲度系数为k的完全相同的轻弹簧串联起来，一端悬挂起来，再挂上同一个砝码，测出它们共同的伸长量．……根据以上实验和胡克定律，如果把实验步骤(2)、(3)中两个和三个串联在一起的弹簧分别看成一个弹簧，它们的劲度系数分别为，忽略弹簧自身重力产生的影响，且以上实验不超过弹簧的弹性限度，则=________k，=________k．根据以上实验步骤初步推断：在其它条件不变的情况下，弹簧的劲度系数与弹簧的长度应____________（填“正比”、“反比”或“无关”）12．（12分）在测定一节干电池的电动势（约为和内阻的实验中，除电池、电阻箱R（最大阻值为）、开关和导线外，可供选择的器材还有：a.电流表（量程60mA，内阻约为）；b.电流表（量程100mA，内阻约为）；c.电压表（量量程3V，内阻约为）d.电压表（量程15V，内阻约为）(1)先用图甲所示电路测量电流表的内阻,其主要操作如下：:①断开，闭合，调节电阻箱R，使得电流表的示数为60mA，此时电阻箱的阻值；②电阻箱的阻值增大为，闭合，减小电阻箱的阻值，直到电流表的示数为60mA，此时电阻箱的阻值，则_________________.（2）为了尽可能精确测量该干电池的电动势和内阻，下列三个电路最合适的是______．（填所选电路的字母代号）（3）用（2）中正确选择的电路进行实验，得到6组电压表、电流表对应的示数，作出图象，如图乙所示，则该干电池的电动势为____V，内阻为____．（均保留三位有效数字）（4）用（2）中正确选择的电路进行实验，测得的干电池的内阻_____（选填大于”等于”小于”）真实值．四、计算题：本题共3小题，共38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）已知氘核12H的质量为2.0136u，中子01n的质量为(1)写出两个氘核聚变成23(2)计算上述核反应中释放的核能．(3)若两个氘核12H以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的2314．（16分）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.已知sin15(1)光线在M点的折射角；(2)透明物体的折射率．c15．（12分）如图所示，质量为0.3kg的小球M连接着轻质弹簧放在光滑的足够长的水平轨道上，水平轨道右端连接一半径为R=0.4m的四分之一光滑圆形固定轨道AB，现有一质量为0.1kg的小球m从A点正上方H=0.4m高处由静止释放，重力加速度g=10m/s2求：（1）小球m到达圆形轨道最低点B时对轨道的压力；（2）弹簧被小球m压缩后具有的最大弹性势能；（3）最终小球m的速度和小球M的速度。

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【解析】

因为导体棒匀速，拉力F等于安培力与重力沿斜面向下的分力之和，A错；拉力F所做的功等于重力势能的增量与焦耳热之和，C正确BD错误2、B【解析】

A．若小灯泡短路，电压表也被短路，示数应为零，与题不符，故A错误；B．若小灯泡断路，电压表与电流表组成串联电路，由于电压表内阻很大，电流表示数很小为零，电压表直接测量滑片与a端间的电压，在滑片从a向b端移动时，电压表的示数将增大，与题相符，故B正确；C．若电流表断路，电压表中无电流，将没有读数，与题不符，故C错误；D．若滑动变阻器断路，两个电表都没有读数，与题不符，故D错误．故选B.3、A【解析】由几何知识得到激光束在C点的折射角r=30°，则玻璃球对该激光束的折射率为n=sinαsinr=sin60°sin30°=3，A正确；激光在玻璃中的传播速度为v=cn=33c，根据v=λf可知，激光由真空射入玻璃球时频率f不变，故波长与波速成正比，即该激光在玻璃中的波长是在真空中波长的33倍，B【点睛】由几何知识得到激光束在C点的折射角，由折射定律求出折射率．激光通过不同介质时频率不变．由v=cn求出激光束在玻璃球中传播速度，由v=λf可分析激光进入玻璃球的波长与在真空中的波长关系；根据光路可知性原理分析可知，光束在4、C【解析】

作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势．正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如．【详解】草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，不符合题意。故A错误；布伞有孔，但不漏水是由于存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩，与表面张力有关，不符合题意。故B错误；使用钢笔难以在油纸上写字，是由于墨水与油纸不浸润造成的，与液体表面张力无关，符合题意，故C正确；由于熔融的液态玻璃存在表面张力，使表面收缩，表面积变小，因此玻璃细杆顶端被烧熔后变成圆形，与表面张力有关，不符合题意，故D错误。故选C。5、A【解析】

A．逸出功W0=hνc，W0∝νc，νc为截止频率，A正确；B．只有照射光的频率ν大于等于金属截止频率νc，才能产生光电效应现象，B错；C．由光电效应方程Ek=hν-W0知，因ν不确定时，无法确定Ek与W0的关系，C错；D．光强一定时，频率越高，则光子数越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，D错．解决本题关键掌握光电效应的条件和规律．知道光电流的大小在发生光电效应的前提下，与入射光的强度有关．6、C【解析】

整个装置处于静止状态时弹簧弹力T=3N，根据平衡条件可得此时的摩擦力f=3N，方向向右，所以最大静摩擦力大于等于3N；当小车以2m/s2的加速度向左做匀加速直线运动，物块受到的合外力F合=ma=6N，方向向左，假设此时二者没有相对运动，则弹力仍为3N，摩擦力大小为3N，方向向左，由于摩擦力仍小于等于最大静摩擦力，所以二者保持相对静止，且物块受到的摩擦力大小不变，方向改变，故C正确，A、B、D错误．故选C．本题考查应用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力．要注意静摩擦力大小和方向会随物体状态而变化介于0至最大静摩擦力之间．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、AB【解析】

由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；故B正确；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小；故A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，由公式可知，R3上消耗的功率减小．故D错误．综上所述，故选AB．【点晴】本题考查闭合电路的欧姆定律，一般可以先将分析电路结构，电容器看作开路；再按部分-整体-部分的分析思路进行分析．8、ABD【解析】在研究物体的旋转，动作或姿态时，由于要用到物体的形状和大小，所以不能将其看做质点，故ABD正确；研究万米冠军在长跑中的位置时，运动员的形状和大小是次要因素，可以看做质点，C错误．9、AB【解析】

AB.由题可以知道U4=200V，根据n3n4=U3U4，可得到U3=2000C.输电线上损失的电功率为ΔP=2I32D.根据能量守恒定律可知T1的原线圈输入的电功率为P=ΔP+P4=10.0510、AC【解析】

A、由于AB∥V轴，气体从状态A变化到状态B的过程中做等压变化，故A正确；B、气体从状态B变化到状态C的过程中做等容变化，有：代入数据得到：故B错误；C、气体从状态A变化到状态B的过程中，体积增大，气体对外做功，故C正确；D、气体从状态B变化到状态C的过程中，体积不变，压强减小，根据理想气体状态方程，温度降低，内能减小，再根据热力学第一定律，，，则气体放热，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、反比【解析】

把劲度系数为k的轻弹簧悬挂起来，挂上一个较重的砝码，测出弹簧的伸长量为x，则mg=kx；当把劲度系数也为k的完全相同的两个轻弹簧串联在一起悬挂起来，挂上同一个砝码，测出它们总的伸长量为x1，则x1=2x；若把两个串联在一起的弹簧分别看成一个弹簧，则k1x1=mg=kx；解得k1=k；同理；当把劲度系数也为k的完全相同的三个轻弹簧串联在一起悬挂起来，挂上同一个砝码，测出它们总的伸长量为x2，则x2=3x；若把两个串联在一起的弹簧分别看成一个弹簧，则k2x2=mg=kx；解得k1=k；根据以上实验步骤初步推断：在其它条件不变的情况下，弹簧的劲度系数与弹簧的长度应成反比.12、2.3B1.483.70等于【解析】

（1）根据实验的电路图和实验步骤可知，断开，闭合，调节电阻箱R，使得电流表的示数为60mA，根据欧姆定律有，闭合，减小电阻箱的阻值，直到电流表的示数为60mA，根据欧姆定律有，联立解得；（2）因为（1）中已经测得电流表A2的内阻rA2，为了尽可能精确测量该干电池的电动势和内阻，故选择B图，此时测量的电动势准确，内阻偏大电流表A2的内阻rA2，但（1）已经测得rA2，故可以进行误差修正。（3）根据闭合电路欧姆定律可得，，结合图像可知该干电池的电动势为，，内阻为；（4）根据（3）中数据处理过程可知：选用（2）中B图所示电路图进行实验，此时测量的电动势准确，内阻偏大了rA2，但（1）中已经测得rA2，故可以减去，所以测得的干电池的内阻等于真实值。四、计算题：本题共3小题，共38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、12H+12H→23H【解析】（1）由质量数守恒和核电荷数守恒，写出核反应方程为：1（2）反应过程中质量减少了：△m=2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u

反应过程中释放的核能为：△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV

（3）设01n核和23He的动量分别为P1和P