天津市红桥区2024-2025学年高二物理第二学期期末考试试题含解析

天津市红桥区2024-2025学年高二物理第二学期期末考试试题注意事项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、为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”．对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中正确的是（）A．E=mc2表明物体具有的能量与其质量成反比B．一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损C．根据△E=△mc2不能计算核反应的能量D．E=mc2中的E是发生核反应过程中释放的核能2、下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是()A．图(甲)：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B．图(乙)：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的C．图(丙)：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图(丁)：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性3、如图所示，物块放在木板上处于静止状态，现将木块略向右移动一些使倾角减小，则下列结论正确的是（）A．木板对的作用力不变B．木板对的作用力减小C．物块与木板间的正压力减小D．物块所受的摩擦力不变4、“纵跳摸高”是一种很好的有助于青少年长高的运动．其动作要领是原地屈膝两脚快速用力蹬地，跳起腾空后充分伸展上肢摸到最高点．则人在进行纵跳摸高时，从他开始屈膝到摸到最高点的过程中()A．人始终处于超重状态B．人始终处于失重状态C．地面支持力对人的冲量与重力冲量的大小相等D．地面支持力对人做的功等于重力势能的增量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、如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时（）A．在时间，穿过金属圆环L的磁通量最大B．在时刻，穿过金属圆环L的磁通量最小C．在时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D．在时间内，金属圆环L有收缩趋势二、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，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁下方放一个固定的铝质圆环．将磁铁托起到弹簧原长状态时释放，磁铁在上下振动过程中S极的下端没有达到铝质圆环所在位置．下列说法正确的是A．磁铁向下运动时，铝质圆环对磁铁产生吸引力B．磁铁向下运动时，铝质圆环对磁铁产生排斥力C．磁铁第一次向上运动到最高点时，弹簧恢复到原长D．磁铁第一次向上运动到最高点时，弹簧不能恢复到原长8、如图所示，质量为M的斜劈倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑．如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑．则有()A．F的最小值为2mgsinθ B．F的最小值为mgsin2θC．当α＝θ时F取最小值 D．当α＝0°时F取最小值9、已知能使某金属产生光电效应的极限频率为,则有()A．当用频率为的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当照射光的频率大于时，若增大，则逸出功增大C．当用频率为的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为D．当照射光的频率大于时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍10、如图，理想变压器的副线圈上连接两只灯泡L1和L2，原线圈输入电压恒定的正弦式交流，当开关S闭合后A．L1两端的电压减小B．原线圈中电流减小C．副线圈两端的电压减小D．R的电功率增大三、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）某实验小组为了较准确测量阻值约为20Ω的电阻Rx，实验室提供的器材有：A．待测定值电阻Rx：阻值约20ΩB．定值电阻R1：阻值30ΩC．定值电阻R2：阻值20ΩD．电流表G：量程3mA，0刻度在表盘中央，内阻约50ΩE.电阻箱R3：最大阻值999.99ΩF.直流电源E，电动势1,5V，内阻很小G．滑动变阻器R2(20Ω，0.2A)H.单刀单掷开关S，导线等该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作．（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当．（2）若灵敏电流计G中的电流由C流向D再调节电阻箱R3，使电阻箱R3的阻值________（选填“增大”或“减小”），直到G中的电流为________(填“满偏”、“半偏”或“0”)．（3）读出电阻箱连入电路的电阻R3，计算出Rx．用R1、R2、R3表示Rx的表达式为Rx=_______12．（12分）“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示．（1）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______．（2）本实验采用的科学方法是____．A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（3）实验中可减小误差的措施有____．A．两个分力F1、F2的大小要越大越好B．两个分力F1、F2间夹角应越大越好C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些四、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）如图，一端开口的均匀玻璃管长为L=50cm，内有一段长为H=19cm的水银柱封住一段空气柱。玻璃管水平放置时，空气柱长为L1=20cm，已知大气压强为76cmHg，玻璃管竖直放置、开口向上时，求：（1）空气柱的压强p2（单位用cmHg表示）；（2）空气柱的长度L2。14．（16分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．在正方体密闭容器中有大量某种气体的分子，每个分子质量为m，单位体积内分子数量n为恒量．为简化问题，我们假定：分子大小可以忽略；分子速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；分子与器壁碰撞前后瞬间，速度方向都与器壁垂直，且速率不变．（1）求一个气体分子与器壁碰撞一次给器壁的冲量I的大小；（2）每个分子与器壁各面碰撞的机会均等，则正方体的每个面有六分之一的几率．请计算在Δt时间内，与面积为S的器壁发生碰撞的分子个数N；（3）大量气体分子对容器壁持续频繁地撞击就形成了气体的压强．对在Δt时间内，与面积为S的器壁发生碰撞的分子进行分析，结合第（1）（2）两问的结论，推导出气体分子对器壁的压强p与m、n和v的关系式．15．（12分）如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：①光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）.②人射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？

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、B【解析】E=mc1表明物体具有的能量与其质量成正比．故A错误．一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，根据爱因斯坦质能方程知，该过程有质量亏损．故B正确．根据△E=△mc1可计算核反应的能量．故C错误．E=mc1中的E是物体蕴含的能量，不是核反应中释放的核能，释放的核能为△E=△mc1．故D错误．故选B．点睛：解决本题的关键是理解和掌握爱因斯坦质能方程E=mc1，知道释放核能与质量亏损的关系△E=△mc1．2、C【解析】普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C错误．根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，故D正确．本题选择错误的，故选C．3、A【解析】

物块放在木板上处于静止状态，将木块略向右移动一些使倾角减小，仍保持静止，所以木板对的作用力仍与的重力等大反向，故正确，错误；物块与木板间的正压力，减小，所以正压力增大，故C错误；物块所受的摩擦力，减小，所以摩擦力减小，故D错误.4、C【解析】试题分析：人开始屈膝，要加速下降，故加速度是向下的，此时失重，再起立时，加速向上，加速度向上，此时超重，故人并不始终处于超重和失重状态，选项AB错误；对整个过程分析可知，总动量的变化量为0，人在整个过程中受重力和地面对人的支持力，故二个力的冲量大小相等，方向相反，选项C正确；人上升，其重力势能增大，并不是地面对人做功产生的，地面对人不做功，因为该作用力虽然作用在人的身上，但该力没有移动距离，人的重力势能的增加靠的是人体自身机体的能量，选项D错误．考点：超重、失重，动量定理．5、C【解析】

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、D【解析】

根据B-t图线斜率的变化，根据法拉第电磁感应定律得出电动势的变化，从而得出感应电流的变化，根据楞次定律判断出感应电流的方向，根据右手螺旋定则判断出电流所产生的磁场，从而确定磁通量的变化．【详解】A项：由B-t图知，t1时刻磁通量的变化率为零，则感应电流为零，L上的磁通量为零；故A错误；B项：在t2时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，通过金属圆环的磁通量最大，B错误；C项：在t1-t2时间内，磁通量的变化率不断变大，则线圈内的感应电流不断变大，根据楞次定律，在线圈中的电流方向f到c，根据右手螺旋定则，穿过圆环的磁通量向外增大，则根据楞次定律，在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流．故C错误；D项：在t1-t2时间内，L内的磁场增加，由愣次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增加，故有收缩的趋势，故D正确．故选D．解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，右手螺旋定则判断电流和周围磁场方向的关系．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【解析】

AB．磁铁向下运动时，铝质圆环所在位置磁感应强度增强，磁通量增大，根据楞次定律可知，铝质圆环对磁铁产生排斥力，A错误B正确．CD．磁铁向上运动时，铝质圆环所在位置磁感应强度减小，磁通量减小，铝质圆环对磁铁产生吸引力，所以磁铁第一次向上运动到最高点时，弹簧不能恢复到原长，C错误D正确．8、BC【解析】

选木块为研究对象，当没加外力F时正好匀速下滑，设木块与斜面间的滑动摩擦因数为μ，此时平行于斜面方向必有：mgsinθ=μmgcosθ

①

当加上外力F时，对木块受力分析如下图：

则有：f=μN②

平行于斜面方向：f+mgsinθ=Fcosα③

垂直于斜面方向：N+Fsinα=mgcosθ④

由①②③④解得，⑤

联立①⑤得：

故当α=θ时，分母最大，F有最小值，最小值为：Fmin=mgsin2θ

⑥，故选BC.9、AC【解析】只要照射光的频率大于该金属的极限频率，则可产生光电效应现象，故A正确；金属的逸出功与照射光的频率无关，只和金属本身的性质有关，B错误；根据可知光电子的最大初动能和照射光的频率不成正比，不频率增大一倍，最大初动能不一定增加一倍，当频率为时，恰好发生光电效应，即，当频率变为2倍时，，C正确D错误10、AD【解析】

AB．开关S闭合后，电阻减小，而电压不变，副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大；副线圈电流增大，R两端的电压增大，副线圈两端电压不变，灯泡L1两端电压减小，所以A正确，B错误.C．副线圈电压由原线圈和匝数比决定,而原线圈电压和匝数比都没有变,所以副线圈输出电压不变，故C错误D．副线圈电流增大，R两端的电压增大，R的电功率变大，所以D正确.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、增大0Rx=【解析】

（2）本实验采取电桥法测电阻，所以当电流由C流向D，说明C点电势高，所以应该增大电阻箱R3的阻值使回路电阻增大，电流减小，C点电势降低，直到C、D两点电势相同，电流计中电流为零．（3）根据C、D两点电势相同，可得：，，联立解得Rx=．12、F′BCD【解析】

（1）[1]．F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值，即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向，而理论值（实际值）是指通过平行四边形得出的值，故F′是力F1与F2合力的实验值，其方向一定沿AO方向．（2）[2]．实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故ACD错误，B正确．（3）[3]．A．为减小实验的误差，两个分力F1、F2的大小要尽量大些，但不是越大越好．故A错误；B．F1、F2方向间夹角大并不能减小误差，实验不需要F1、F2方向间的夹角非常大．故B错误；C．为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向，弹簧秤一定要与木板平行．故C正确；D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些，有利于减小实验误差，故D正确；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