新疆昌吉回族自治州玛纳斯县第一中学2025届高二下物理期末质量检测试题含解析.doc

新疆昌吉回族自治州玛纳斯县第一中学2025届高二下物理期末质量检测试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c，频率，让这三种光照射逸出功为10.2eV的某金属表面，则（　　）

A．照射氢原子的光子能量为12.75eV
B．从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率为
C．逸出的光电子的最大初动能为1.89eV
D．光a、b、c均能使金属发生光电效应
2、紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到Κ极时，c、d端才会有信号输出． 已知地球表面太阳光中紫外线波长主要在315nm-400nm之 间，而明火中的紫外线波长主要在200nm-280nm之 间，下列说法正确的是（　　）

A．要实现有效报警，照射光电管的紫外线波长应大于280nm
B．明火照射到搬时间要足够长，c、d端才有输出电压
C．仅有太阳光照射光电管时，c、d端输出的电压为零
D．火灾报警时，照射光电管的紫外线波长越大，逸出的光电子最大初动能越大
3、甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移—时间图象如图所示，下列表述正确的是(　　)

A．0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的大
B．0.2～0.5小时内，甲的速度比乙的大
C．0.6～0.8小时内，甲的位移比乙的小
D．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等
4、如图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T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电压为：

A． B． C． D．
5、如下图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧．在这个过程中，下面木块移动的距离为(　　)

A． B． C． D．
6、下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是固体分子的无规则运动,温度越高,布朗运动越不明显
B．当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
C．在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
D．在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体
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，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直进入磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则下列说法正确的是

A．从两孔射出的电子速率之比
B．从两孔射出的电子轨道半径之比
C．从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比为
D．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比
8、如图所示，用一轻绳将光滑小球系于竖直墙壁上的O点，现用一细杆压在轻绳上紧贴墙壁从O点缓慢下移，下列说法正确的是(　　)

A．轻绳对小球的拉力逐渐减小
B．轻绳对小球的拉力逐渐增大
C．小球对墙壁的压力逐渐减小
D．小球对墙壁的压力逐渐增大
9、在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是（ ）
A．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
B．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素
C．卢瑟福通过粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
10、分子间作用力和分子间距离的关系如图所示。关于分子间的作用力和分子势能，下列说法正确的是

A．分子间的引力总是比分子间的斥力小
B．在r = r0处，分子间的引力和斥力大小相等
C．当分子间的作用力做正功时，分子势能减小
D．当分子间的作用力做负功时，分子势能减小
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）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵 使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮 在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），

采用的实验步骤如下：
A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；
B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡
销锁定，静止地放置在气垫导轨上；
D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；
E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t1．
本实验中还应测量的物理量是 ，利用上述测量的实验数据,
验证动量守恒定律的表达式是 ．
12．（12分）某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中测量了一些数据，其中的一组数据如下所示．
（1）用毫米刻度尺测量摆线的长时，将摆线平放，如图 所示，刻度尺读数是____cm

用游标卡尺测量摆球直径，卡尺游标位置如图所示，可知摆球直径是_____cm

如图所示测出的摆长________（偏大，偏小），正确的测量方法是_______________．
（2）该同学用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图所示，则秒表所示读数为_______s．单摆的周期是_______s．（保留三位有效数字）

（3）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长L，测出相应的周期Ｔ，从而得出一组对应的L与T的数值，再以L为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，与L的关系式=____，利用图线可求出图线的斜率k=____，再由k可求出g=____．

(4) 如果他测得的g值偏小，可能的原因是_____
A．未挂小球就测量绳长，然后与小球半径相加作为摆长
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时，秒表过迟按下
D．实验中误将29次全振动数记为30次
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，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R＝3 Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L＝1 m．整个装置处于磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．质量m＝1 kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r＝1 Ω，电路中其余电阻不计．金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好．不计空气阻力影响．已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2.

(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；
(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；
(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5 J，求流过电阻R的总电荷量q.
14．（16分）如图所示为一定质量的理想气体发生三个状态变化过程的p-V图像，其中，BC段对应的是反比例函数图像的一部分，若气体在状态A时的温度为T0，求：

（i）气体在状态C时的温度和体积；
（ii）若气体从B到C的过程中放出的热量为Q，则气体在A→B→C→A的过程中是吸热还是放热？吸收或放出的热量为多少？
15．（12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。
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】
根据公式
，
可知n=3，因此受到激发后的氢原子处于第n=3能级；
A．根据氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光子能量与从n=1跃迁到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氢原子的光子能量为：
，
A错误；
B．频率大小关系为，从n=3跃迁到n=2辐射出的能量最小，即其对应的光频率为，B错误；
C．氢原子由n=2向n=1能级跃迁时辐射的光子能量为
，
而由n=3跃迁到n=1产生的光的能量12.09eV，依据光电效应方程，逸出的光电子的最大初动能为
，
C正确；
D．氢原子由n=3跃迁到n=2能级时，辐射的光子能量为
，
所以不能使逸出功为10.2eV的金属能发生光电效应，D错误．
2、C
【解析】
A．由题意可知，要实现有效报警，照射光电管的紫外线波长应小于280nm，则入射光的频率大于截止频率，会发生光电效应，故A错；
B．c、d端有信号输出，与明火的照射时间无关，与紫外线的频率有关，光电效应的发生具有瞬时性，故B错；
C．仅有太阳光照射光电管时，由于波长大于明火的波长即频率小于明火的频率，所以不能发生光电效应，回路中没有电流，cd段也就没有电压，故C正确；
D．火灾报警时，根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，照射的紫外线波长越短，频率越大，逸出的光电子最大初动能越大，故D错误。
故选C。
3、B
【解析】
A、由图知，0.2-0.5小时内甲乙都做匀速直线运动，加速度均为零，故A错误；
B、图象的斜率表示速度，甲的斜率大，则甲的速度比乙的大，故B正确；
C、物体的位移等于s的变化量．则知0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的大，故C错误；
D、0-0.6小时内，甲的位移比乙的大，0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的大，所以0.8小时内，甲的路程比乙的大，故D错误．
点睛：该题考查了对位移--时间图象的理解和应用，要掌握：在位移-时间图象中，图象的斜率表示质点运动的速度的大小，纵坐标的变化量表示位移．
4、C
【解析】
原线圈中有效电压为，则其电流为，根据理想变压器中线圈中电流之比等于匝数比的倒数，可知输电线中电流为 ，则输电线损失的电压为，故C正确，ABD错误。
5、C
【解析】
将起始状态的两木块作为整体受力分析，求出起始状态时下方弹簧的弹力．待上面木块离开弹簧时，对下面木块受力分析，求出终了状态时下方弹簧的弹力．根据胡克定律求出两状态下弹簧的形变量，然后据几何关系求这个过程中下面木块移动的距离．
【详解】
将起始状态的两木块作为整体受力分析，可得下方弹簧的弹力，则起始时，下方弹簧的压缩量．待上面木块离开弹簧时，上方弹簧弹力为零，对下面木块受力分析，可得下方弹簧的弹力，则终了时，下方弹簧的压缩量．由几何关系得这个过程中下面木块移动的距离．故C项正确，ABD三项错误．
6、D
【解析】
布朗运动是固体小颗粒的运动，它是液体分子无规则运动的反映，温度越高，布朗运动越明显，A错误；当分子间作用力表现为斥力时，距离增大，分子力做正功，分子势能减小，B错误；晶体熔化过程中，温度不变，但吸热，内能增大，C错误；在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，天然石英是晶体，加工后做成玻璃就是非晶体，D正确．

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】
ABC．电子从c点射出，d为圆心，rc=L，圆心角，由，得

运动时间

电子从d点射出，ad中点为圆心，，圆心角，所以

解得

故A正确，BC错误．
D．电子做匀速圆周运动

可得

则

故D正确．
故选AD．
本题为带电粒子在磁场中运动的基本问题，只需根据题意明确粒子的运动半径及圆心即可顺利求解．
8、BD
【解析】
对小球受力分析，结合共点力平衡分析拉力和墙壁对小球弹力的变化，即可分析出小球对墙壁的压力如何变化；
【详解】
小球受到重力、拉力和墙壁对小球的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为，如图所示：

根据共点力平衡有：拉力，墙壁对小球的弹力，因为在增大，逐渐减小，则拉力T逐渐增大；逐渐增大，则墙壁对小球的弹力N逐渐增大，可知小球对墙壁的压力逐渐增大，故BD正确，AC错误．
本题关键是能够灵活地选择研究对象进行受力分析，根据平衡条件列方程求解．
9、BD
【解析】贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，并不是说明原子中存在原子核．α粒子散射实验说明原子中存在原子核；AC错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素，B正确；汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出该粒子的比荷，D正确．
10、BC
【解析】
A.当分子间距增大，引力和斥力均减小，但斥力减小快，存在分子间的引力大于斥力的情况。故A错误。
B.由图可知，当分子间的距离为r0时分子间作用力合力为0，分子间的引力和斥力大小相等。故B正确。
C.根据分子力做功与分子势能的变化关系可知，当分子间的分子力做正功时，分子势能减小，故C正确。
D.根据分子力做功与分子势能的变化关系可知，当分子间的分子力做负功时，分子势能增加，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、（1）B的右端至D板的距离L1．（1）
【解析】
因系统水平方向动量守恒即mAvA﹣mBVB＝0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有vA，VB，即有：mAmB0，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L1．分析可知验证动量守恒定律的表达式是：mAmB0
12、99.00 1.940 偏小 将系小球的摆线悬挂后测量 57.1 1.90 4 9.86 AB
【解析】
（1）由图示游标卡尺可知，其示数为：19mm+8×0.05mm=19.40mm=1.940cm．
（2）由图示秒表可知，其示数为：56.9s，单摆的周期：．
（3）由单摆周期公式：，可得：，由图示图象可知：，又有：，重力加速度：．
（4）由单摆周期公式：，可得：，未挂小球就测量绳长，然后与小球半径相加作为摆长，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故A正确；摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故B正确；开始计时，秒表过迟按下，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故C错误；实验中误将29次全振动数记为30次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故D错误．所以选AB．

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）1C．
【解析】
解：（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度vm后保持匀速运动．有：
mgsinθ﹣μmgcosθ﹣FB＝0 ①
FB＝BI L ②
③
E＝BLvm ④
联解①②③④得：vm＝2m/s ⑤
（2）金属棒以最大速度vm匀速运动时，电阻R上的电功率最大，根据功率公式有：
⑥
联解③④⑤⑥得：PR＝3W ⑦
（3）设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律：
⑧
根据焦耳定律：⑨
⑩
⑪
⑫
联解⑧⑨⑩⑪⑫得：q＝1C…⑬
14、（1）； （2）吸热
【解析】（i）由于BC段对应的是反比例函数图像的一部分，由理想气体状态方程可知，此过程为等位变化过程，所以
气体在A→B过程为等容过程，有，解得
在B→C过程问等温过程，有，求得
（ii）气体在B→C的过程中温度不变，则内能不变，由于放出热量为Q，根据热力学第一定律可知，此过程外界对气体做功为
气体在A→B→C→A的过程中内能不变，从A到B不做功，即，从C到A气体对外做功为，解得
由P-V图像面积法可知，气体对外做功大于外界对气体做功，即，根据热力学第一定律可得气体在A→B→C→A的过程中吸收热量，吸收热量为
15、 (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