山西省孝义市实验中学2025届高二物理第二学期期末质量检测试题含解析

山西省孝义市实验中学2025届高二物理第二学期期末质量检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一竖直放置的轻质圆环静止于水平面上，质量为m的物体用轻绳系于圆环边缘上的A、B两点，结点恰位于圆环的圆心O点。已知物体静止时，AO绳水平，BO绳与AO绳的夹角为150°。轻推圆环使其向右缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中A．AO绳中最大拉力2mg B．AO绳中最大拉力mgC．BO绳中最大拉力1.5mg D．BO绳中最大拉力mg2、如图所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点．现给小球一冲击，使它以初速度v0开始运动．小球运动到环的最高点时与环恰无作用力，小球从最低点运动到最高点的过程中（）A．小球机械能守恒B．小球在最低点时对金属环的压力是6mgC．小球在最高点时，速度为0D．小球机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是0.5mgR3、用波长为200nm的紫外线照射钨的表面，电子逸出钨表面的最大初动能为4.7×10-19J．已知普朗克常量为6.63×10-34J·s，真空中的光速为3.00×108m·s-1．能使钨产生光电效应的单色光的最低频率约为（）A．5.0×104Hz B．8.0×1014Hz C．1.0×1015Hz D．1.2×1015Hz4、人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献,把频率的単位定为“赫兹”．赫兹对人类的突出贡献是．A．通过实验证实了电磁波的存在B．通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用C．通过实验发现了电荷之间相互作用力的规律D．通过实验发现了电磁感应的规律5、如图①②所示，在匀强磁场中，有两个通电线圈处于如图所示的位置，则A．从上往下俯视，①中的线圈顺时针转动B．从上往下俯视，①中的线圈逆时针转动C．从上往下俯视，②中的线圈顺时针转动D．从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动6、如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d=5cm，若将一个边长L=1cm的正方形导线框以速度v=1cm/s匀速通过磁场区域，则导线框中无感应电流的时间为()A．1sB．2sC．4sD．无法计算二、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、下列说法正确的是（）A．当分子间的距离增大时，分子间作用力的合力一定减小B．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大C．第二类永动机违反了能量守恒定律D．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度不一定较大E.布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的8、如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为Im的正方形，其有效电阻为0.1Ω。此时在整个空间加方向与水平面成300角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t)T，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从D到CB．t=3s时，金属杆中感应电流方向从C到DC．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.2ND．t=3s时，金属杆对挡板P压力大小为0.1N9、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是()A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B．查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了中子C．贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型10、如图（a）所示，水平面内有一光滑金属导轨，ac边的电阻为R，其他电阻均不计，ab与ac角夹角为135°，cd与ac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上。并与ac平行。棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B．在外力作用下，棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数1v随位移x变化的关系如图（b）所示。在棒运动L0到MNA．导体棒做匀变速直线运动B．导体棒运动的时间为3C．流过导体棒的电流大小不变D．外力做功为3三、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）Ⅰ．如图（a）是“验证牛顿第二定律”的实验装置，小车及车中砝码的总质量M远大于盘及盘中砝码总质量m，实验中用盘及盘中砝码的总重力作为小车所受外力．甲、乙两组同学分别独立完成这一实验，并根据测量数据做出了如图（b）所示的a－F图象，⑴甲组同学所得图象不过坐标原点的原因可能是；⑵甲、乙两组同学实验时，M取值较大的是？（选填“甲”或“乙”）；⑶利用该实验装置，还可以对其它高中物理实验进行研究，请试举一例；12．（12分）用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示，已知双缝与屏的距离L，双缝间距d.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=______mm(允许误差)、对准第4条时读数x2=______mm(允许误差)(2)写出计算波长的表达式，______(用x1、x2、L、d表示，不用计算)．(3)在屏上观察到了干涉条纹如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将变______；(选大或小)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）如图所示，在平面直角坐标系x轴的上方（，）区域范围内存在着匀强磁场，磁感应强度为B。在空间（，）处有一粒子源P，能向平面内各个方向发射质量为m、带电量为-q，速度为的带电粒子。（已知，答案涉及位置或长度的均用a表示），求：(1)x轴上能接收到粒子的区域长度L1；(2)x上能被不同角度射出的两个粒子打中的区域长度L2；(3)若在x轴的正半轴上铺设挡板，且粒子源P打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并反弹，每次反弹后速度方向相反，大小为原来的0.6倍，则求这些粒子出磁场时的纵坐标y及粒子在磁场中运动的时间。14．（16分）19世纪后期，对阴极射线的本质的认识有两种观点．一种观点认为阴极射线是电磁辐射，另一种观点认为阴极射线是带电粒子．1897年，汤姆孙判断出该射线的电性，并求出了这种粒子的比荷，为确定阴极射线的本质做出了重要贡献．假设你是当年“阴极射线是带电粒子”观点的支持者，请回答下列问题：(1)如图所示的真空玻璃管内，阴极K发出的粒子经加速后形成一细束射线，以平行于金属板CD的速度进入该区域，射在屏上O点．如何判断射线粒子的电性？(2)已知C、D间的距离为d，在C、D间施加电压U，使极板D的电势高于极板C，同时施加一个磁感应强度为B的匀强磁场，可以保持射线依然射到O点．求该匀强磁场的方向和此时阴极射线的速度v．(3)撤去磁场，射线射在屏上P点．已知极板的长度为l1，极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为l2，磁感应强度为B，P到O的距离为y．试求该粒子的比荷．15．（12分）如图所示，水平面上AB间有一长度x＝6m的凹槽，长度为L＝2m、质量M＝1kg的木板静止于凹槽右侧，木板厚度与凹槽深度相同，水平面左侧有一半径R＝0.2m的竖直半圆轨道，右侧有一个足够长的圆弧轨道，A点右侧静止一质量m1＝0.98kg的小木块。射钉枪以速度v0＝100m/s射出一颗质量m0＝0.02kg的铁钉，铁钉嵌在木块中并与木块一起滑上木板，铁钉与木块作用时间极短，木板与木块间动摩擦因数μ＝0.05，其它摩擦不计。若木板每次与A、B相碰后速度立即减为0，且与A、B不粘连，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)铁钉射入木块后共同的速度v；(2)木块最终停止时离A点的距离s。

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【解析】

对O点受力分析，受重力和两个绳子的拉力，若轻推圆环使其向右缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中，相当与重力反向（逆时针）转动90度，如图；

当G与OB垂直时FOA最大，最大值为；当G与OA垂直时FOB最大，最大值为：，则选项A正确，BCD错误.2、D【解析】

小球在最高点与环作用力恰为0时，设速度为v，则mg=m，解得：v=；从最低点到最高点，由动能定理得：-mg2R-W克=mv2-mv02；解得：W克=0.5mgR，所以机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是0.5mgR，故AC错误，D正确．在最低点，根据向心力公式得：N-mg=，解得：N=7mg，故B错误；故选D．【点睛】本题主要考查了机械能守恒定律、向心力公式以及动能定理的直接应用，要求同学们能选取适当的研究对象、受力分析，并能列方程讨论.3、B【解析】

根据光电效应方程：EKm=hγ-W0；光速、波长、频率之间关系为：，将数据代入上式，则有W0=hγ-EKm=6.63×10-34J•s×s-1-1.28×10-19J=5.35×10-19J根据逸出功W0=hγ0，得故选B。【点睛】本题考查知识点简单，但是学生在学习中要牢记公式以及物理量之间的关系，同时注意逸出功计算时的单位及运算的准确性。4、A【解析】1886年，德国科学家赫兹制作了一套仪器，试图用它发射和接收电磁波，结果他成功了，赫兹在人类历史上第一次捉到了电磁波，即通过实验证实了电磁波的存在，人们为了纪念他，把频率的单位定为赫兹，故选A．【点睛】麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并预言了电磁波的存在，而赫兹首先验证了电磁波存在．5、D【解析】试题分析：根据图①所示，由左手定则可知，线圈各边所示安培力都在线圈所在平面内，线圈不会绕OO′轴转动，故A错误，B错误；根据图②所示，由左手定则可知，线圈左、右两边所受安培力分别垂直与纸面向外和向里，线圈会绕OO′轴转动，从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动．故C错误，D正确．故选D．考点：电磁感应；左手定则【名师点睛】本题考查了判断线圈是否会绕轴转动，应用左手定则判断出线圈所受安培力方向即可正确解题．6、C【解析】

导线框完全在磁场中时，导线框不产生感应电流，此过程的路程s=d-L，则无感应电流的时间A.1s与分析不相符，故A项与题意不相符；B.2s与分析不相符，故B项与题意不相符；C.4s与分析相符，故C项与题意相符；D.无法计算与分析不相符，故D项与题意不相符。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、BDE【解析】

A．当分子间距离从平衡距离开始增大时，分子间的作用力随分子间距离的增大先增大后减小，故A项错误；B．温度高的物体分子平均动能一定大，物体的内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，所以温度高，内能不一定大，故B项正确；C．第二类永动机没有违反了能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故C项错误；D．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但空气的绝对湿度不一定大，故D正确；E．布朗运动是液体中的悬浮颗粒受到液体分子的频繁碰撞引起的，故E正确。故选BDE.8、BD【解析】

根据楞次定律，并由时刻来确定磁场的变化，从而判定感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律、安培力表达式、力的合成与分解，即可求解.【详解】A．当时，由磁感应强度随时间变化规律可知：磁感应强度在减弱，由楞次定律得，金属杆中的感应电流方向从C到D，故A错误；B．当时，由磁感应强度随时间变化规律可知：磁感应强度在反向增大，由楞次定律得，金属杆中的感应电流方向从C到D，故B正确；C．当时，由法拉第电磁感应定律得：感应电动势：，由欧姆定律得：，则：安培力大小：,由左手定则可知，安培力垂直于磁场的方向斜向上，将安培力分解，可得金属杆对挡板P的压力大小为：，故C错误；D．同理，当时，感应电动势仍为0.1V，安培力大小仍为0.2N，方向垂直于磁感线向下，所以金属杆对挡板P的压力大小仍为：，故D正确。【点睛】本题主要考查法拉第电磁感应定律的综合应用，属于中等题型。9、AC【解析】

A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；B、卢瑟福用α粒子轰击，获得反冲核，发现了质子，选项B错误；C、贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；D、卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误．【点睛】此题是对近代物理学史的考查；都是课本上涉及的物理学家的名字及其伟大贡献，只要多看书、多积累即可很容易得分；对物理学史的考查历来都是考试的热点问题，必须要熟练掌握．10、BC【解析】

A、直线的斜率为：k=2所以有：1v代入得：v=LC、感应电动势为：E=Blv=B(感应电动势大小不变，感应电流为：I=E/R，大小不变，故C正确；B、根据法拉第电磁感应定律有：E=Δϕ解得：Δt=3D、克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热为：Q=对导体棒，由动能定理得：W外-W安=12解得：W外=3B故选：BC。【点睛】根据图象求出v随x变化的函数表达式，判断运动情况；由E=Blv求出任意时刻的电动势，由欧姆定律分析电流变化；求出棒向右移动L0的过程中回路磁通量变化量，由E=ΔϕΔt求解时间；棒向右移动L0的过程中，求出扫过的面积，求出此时电动势，根据三、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、（1）平衡摩擦力过度；（2）乙；（3）探究匀变速运动的规律或外力做功与物体动能变化的关系等【解析】试题分析：（1）由甲图可看出，当F=0时，小车已经有了加速度，故甲组同学所得图象不过坐标原点的原因可能是木板倾角抬的过高，平衡摩擦力过度造成的；（2）M取值较大时，可认为小车所受的牵引力等于盘及盘中砝码总重力，此时加速度a与F成正比，故由图像可知M取值较大的是乙；（3）利用此装置还可以探究匀变速运动的规律或外力做功与物体动能变化的关系等试验.考点：验证牛顿第二定律12、(1)2.190mm7.869(2)(3)小【解析】

（1）对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm，可动读数为0.01×36.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm.（2）根据，可得：。（3）根据知双缝间距d增大时条纹间距变小。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、(1)(2)(3)【解析】

(1)根据题意，粒子在磁场中运动的半径，粒子打在MN上的范围如图1所示最右侧：最左侧：F与MN相切，由几何关系知解得(2)如图1所示，有不同角度射出的两个粒子打中的长度为OD,得(3)粒子垂直打在挡板上，由几何关系可知，粒子打在G点后反弹，，再反弹，之后从磁场右边界出去，由几何关系可知，所有粒子周期相同粒子走过的圆心角为所以14、(1)根据带