北京市海淀清华附中2025年物理高二下期末经典试题含解析

北京市海淀清华附中2025年物理高二下期末经典试题注意事项：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、关于近代物理的知识，下列说法正确的是A．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定B．铀核裂变的一种核反应方程为92C．设质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m1+m2-m3)c2D．若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应2、电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍，下列不属于电磁感应现象及其应用的是A．发电机 B．电动机 C．变压器 D．日光灯镇流器3、水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等．碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的A．30% B．50% C．70% D．90%4、下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图（甲）：用紫外线照射到金属锌板表面时会发生光电效应，当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．图（乙）：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C．图（丙）：氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会吸收一定频率的光子D．图（丁）：原有50个氡核，经过一个半衰期的时间，一定还剩余25个5、阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是（）A．电压的有效值为10VB．通过电阻的电流有效值为1AC．电阻消耗电功率为5WD．电阻每秒钟产生的热量为10J6、有三个力F1、F2、F3作用于一点，F1=F2=F3=10N，且相互成120°角，若只将F1减小为5N，方向不变，则此时合力大小是（）A．25NB．15NC．5ND．0二、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，两根足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，两导轨间距为L，上端接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直导体棒ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导轨和导体棒的电阻可忽略。让导体棒沿导轨由静止开始下滑，导轨和导体棒接触良好，不计它们之间的摩擦。重力加速度为g.下列说法正确的是A．导体棒开始下滑时的加速度为gsinθB．导体棒匀速运动时所受到安培力为mgcosθC．导体棒匀速运动时产生的电动势为mgRD．导体棒匀速运动时的速度为mgR8、如图a、b所示，是一辆质量m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片．当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）．图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图象，测得θ=15°．根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有（）A．汽车的长度B．4s末汽车的速度C．4s内汽车牵引力所做的功D．4s末汽车牵引力的功率9、一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球的运动周期必大于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力10、如图所示，CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d,如图所示。导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为μ,则下列说法中正确的是()A．导体棒在磁场中做匀减速直线运动B．导体棒的最大电动势为BL2ghC．电阻R中产生的焦耳热为mg(h-μd)D．整个过程中产生的内能为mgh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）某同学用如图1所示的装置进行“用单摆测量重力加速度的大小”的实验。（1）为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用的器材有________（用器材前的字母表示）A．长度约为1.0m的细绳B．长度约为30cm的细绳C．直径约为2.0cm的塑料球D．直径约为2.0cm的铁球E．最小刻度为1cm的米尺F．最小刻度为1mm的米尺（2）用游标卡尺测量摆球直径时，游标尺的位置如图2所示，则可知摆球直径d为________mm。（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是___________（选填选项前的字母）A．把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动B．在摆球到达最高点时开始计时C．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期D．用秒表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期（4）若测出单摆的周期T、摆线长l、摆球直径d，则当地的重力加速度g=_________（用测出的物理量表示）。（5）该同学改变摆长，测量出多组周期T、摆长L的值，作出T2-L图像，如图3所示。他根据测量值作出的图像与理论值有偏差（两图线平行）。他认为造成这个结果的原因可能是“实验时将摆线长和球的直径之和当成了摆长”。请你分析他的说法是否正确________________________________________。12．（12分）（1）在DIS实验中，通过测量遮光板的宽度以及用光电计时器测量遮光板通过光电门时遮光的时间，可以求得速度，该速度本质上是____(填“平均速度”或“瞬时速度”)。若运动物体从同一位置开始运动，而遮光板的宽度不同，在下表中的四个速度中，哪个更接近于物体通过光电门瞬间的速度？____(填“①”“②”“③”或“④”)。（2）“用DIS测定加速度”的实验中，通过位移传感器获得小车运动的v－t图象如图（a）所示。小车在AB区域内的运动可视为___运动，此区域内小车的加速度a=__m/s2。（3）如图（b）所示，为测量做匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的遮光板A、B固定在小车上，测得二者间距为d。当小车匀加速经过光电门时，测得两遮光板A、B先后经过的时间Δt1和Δt2，则小车加速度a=_____。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，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L．两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m，大活塞的横截面积为2S、质量为2m。两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热。开始时，氮气和外界环境的温度均为T0，大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示，外界的大气压强恒为，氧气和氮气均可看做理想气体，则（1）开始时氮气的压强是多少？（2）若通过电阻丝缓慢加热氮气，当大活塞上升时，氮气的温度是多少？（3）当氮气的温度上升到3T0时，压强多大？14．（16分）被轻绳拉着的气球总质量为5kg，受到的浮力是80N，由于风力的作用，致使拉气球的绳子稳定在与水平方向成θ=600角的位置上，如图所示．求绳子对气球的拉力和风对气球的水平作用力各多大？（取g=10m/s2）15．（12分）如下图为t=0时刻沿X轴传播的波形图．图中参与振动的质元P的平衡位置为X=1.5米，若已知波速为20米/秒．（1）若波向左传播，求P点位移达正的极大值至少要经多少时间？（2）若波向右传播，求至少经多长时间P点速度与t=0时刻等大反向？（3）若波向右传播，写出由图示时刻开始计时，P点的振动方程（只需写出方程，不用写出过程）．

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、D【解析】

A.比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定，故A错误；B.铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程：92235U+C.根据爱因斯坦质能方程可知，设质子、中子、α粒子的质量分别为m1和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1D.根据玻尔理论可知，氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光子的能量大于氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光的能量，根据光电效应发生的条件可知，若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故D正确。2、B【解析】发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动从而产生电流---电磁感应现象来工作的，选项A不符合题意；电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的，不属于电磁感应现象及其应用，选项B符合题意；变压器是利用电磁感应现象的原理来改变交流电压的，选项C不符合题意；日光灯镇流器利用了电磁感应现象中的自感现象，选项D不符合题意；故选B．3、A【解析】

由题图可以判断，碰撞前白球、碰撞后白球与灰球均做匀速直线运动，碰后两球速度大小相等，设为v，碰前白球的速度约为碰后速度的1．7倍，即1．7v，碰前系统的动能Ek1=m·（1．7v）2，碰后系统的动能Ek2=2×mv2，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能为≈31%，选项A正确．4、B【解析】

A．根据光电效应方程Ekm=hν-WB．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，B正确；C．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，能量减小，向外辐射一定频率的光子，C错误；D．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数的原子核不适用，D错误。5、C【解析】

A．由U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值故A错误。

B．通过电阻的电流故B错误。C．根据P=I2R，知电阻消耗的电功率P=5W．故C正确；D．电阻每秒产生热量Q=Pt=5J故D错误。6、C【解析】根据平行四边形定则知，F2、F3的合力与Fl等值方向，则合力为零．若只将F1减小为5N，方向不变，则此时合力大小是5N．故选C.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、AD【解析】

A.导体棒开始下滑时，感应电流为零，不受安培力，此时加速度为重力的分力产生的，为gsinθ；故A正确.B.导体棒匀速运动时，根据平衡条件有：mgsinθ=Fcosθ，可得导体棒所受的安培力大小为：F=mgtanθ；故B错误.CD.当ab以速度v下滑时，感应电动势为：E=BLvcosθ①ab杆中的电流为：I=ERab杆受到的安培力：F=BIL③匀速直线运动时，加速度为零，mgtanθ=F④由①②③④知：E=mgRtanθBL，v=mgRsin8、AB【解析】

从图c中求出汽车的加速度的，根据初速度、时间、加速度可求出汽车的位移（即汽车的长度）、以及汽车的速度．根据加速度可求出汽车所受的合外力，从而求出合外力做的功，因无法知道汽车的牵引力，故无法求出汽车牵引力的功率．【详解】A、从c图知道，汽车的加速度为gtanθ，还知道初速度为0和运动的时间，根据和v=v0+at可求出汽车的位移（即汽车的长度）和4s末汽车的速度；故A、B正确.C、根据F=ma求合外力，根据位移可求出合外力做的功，但不能求出牵引力做的功；故C错误.D、因牵引力大小未知，所以功率无法求出；故D错误.故选AB.【点睛】解决本题的关键通过c图求出汽车的加速度，从而求出位移、速度、合外力．9、AC【解析】

如图所示向心力得：，A、由于球A运动的半径大于B球的半径，A球的角速度必小于B球的角速度，A球的线速度必大于B球的线速度，故A正确，B错误；C、由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C正确；D、球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D错误．故选AC．10、BD【解析】

金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度。导体棒进入水平导轨后做变减速运动，刚进入水平导轨时产生的感应电流最大，由E=BLv求出感应电动势；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到电阻R产生的焦耳热。【详解】导体棒进入磁场后受到向左的安培力和摩擦力作用而做减速运动，随着速度的减小，感应电动势减小，回路的电流减小，安培力减小，加速度减小，则导体棒在磁场中做变减速直线运动，选项A错误；金属棒在弯曲轨道下滑过程中，由机械能守恒定律得：mgh=12mv2，可得，金属棒到达水平面时的速度v=2gh，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力和摩擦力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，产生的最大感应电动势为E=BLv=BL2gh，选项B正确；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，则克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整个电路中产生的焦耳热为Q=WB=mgh-μmgd；电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，两者产生的焦耳热相等，则电阻R产生的焦耳热：QR=12Q=12mg（h-μd），故C错误。整个过程中产生的内能等于机械能的减小量，即mgh【点睛】此题关键是分析导体棒进入磁场后的受力情况和运动情况，结合法拉第电磁感应定律以及动能定理求解焦耳热.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、ADF20.6AD正确【解析】

第一空.摆长等于摆线的长度和摆球的半径之和，所以选择长近1m的细线，直径为2.0cm的铁球，需要测量摆长，所以需要最小刻度为1mm的米尺．故选：ADF．第二空.摆球直径d为：20mm+0.1mm×6=20.6mm。第三空.把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动，选项A正确；在摆球到达最低点时开始计时，选项B错误；用秒表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期，选项C错误，D正确；第四空.由，则；第五空.根据单摆周期公式可知T2和L的关系为，理论上摆长。若“实验时将摆线长和球的直径之和当成了摆长”，则测量的摆长值，比理论值偏大了。这样对图线斜率没有影响，只是导致根据测量值作出的图线向右平移。所以该同学的说法正确。12、平均速度④匀加速直线1.6【解析】

第一空.通过测量遮光板的宽度以及用光电计时器测量遮光板通过光电门时遮光的时间这一方法求得运动物体的速度，该速度本质是平均速度。第二空.时间取得越短，平均速度越趋近于瞬时速度，可知第④个速度更接近光电门的瞬时速度。第三空.由图可知图象AB部分为倾斜的直线，因此小车在AB区域内做匀加速直线运动；第四空.图象的斜率的绝对值等于小车的加速度大小，因此有。第五空.A通过光电门时小车的速度，B通过光电门时小车的速度，根据匀变速直线运动的速度与位移关系有v22－v12＝2ad，解得小车的加速度为四、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）氧气的压强为：氮气的