2024-2025学年湖南省怀化三中高二下物理期末考试试题含解析.doc

2024-2025学年湖南省怀化三中高二下物理期末考试试题
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、若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、v0分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的有
A．
B．
C．
D．
2、如图所示,物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,途径A、B、C三点,其中|AB|=2m,|BC|=4m,若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等,则O、A两点之间的距离等于( )

A．m B．m C．m D．m
3、某单色光由玻璃射向空气，发生全反射的临界角为， c为真空中光速，则该单色光在玻璃中的传播速度是 （ ）
A． B． C． D．
4、下列说法正确的是
A．物体吸收热量，其内能一定增加
B．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响
C．第二类永动机不能制成是因为违背了能量守恒定律
D．热量能够自发地从低温物体传递到高温物体
5、 “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
6、关于近代物理，下列说法错误的是 （ ）
A．轻核聚变反应方程中，X表示电子
B．α粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构
C．分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大
D．基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n = 3激发态后，可能发射2种频率的光子
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、如图所示是一定质量的理想气体的p-V图线，若其状态由A→B→C→A，且A→B等容，B→C等压，C→A等温，则气体在A、B、C三个状态时（　　）

A．单位体积内气体的分子数nA=nB=nC
B．气体分子的平均速率vA＞vB＞vC
C．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA＞FB，FB=FC
D．气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是NA＞NB，NA＞NC
8、倾角为θ的斜面固定在水平面上，在斜面上放置一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ．平行于斜面的力传感器上端连接木板，下端连接一光滑小球，如图所示．当木板固定时，传感器的示数为F1．现由静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，传感器的示数为F2．则下列说法正确的是

A．若μ＝0，则F1＝F2
B．若μ＝0，则F2＝0
C．若μ≠0，则μ＝tanθ
D．若μ≠0，则
9、A、B两个完全相同的金属线圈，在同一匀强磁场中分别以不同的转速，绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生的交变电动势的e-t图象如图中曲线a、b所示．则

A．t＝0时刻穿过两线圈的磁通量均为零
B．A线圈产生交变电动势的频率为50 Hz
C．A、B两线圈转速之比为3:2
D．B线圈的电动势最大值为1.0 V
10、如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O沿与x轴成30°角斜向上方射入磁场，且在上方运动半径为R．则下列说法正确的是（　　）

A．粒子在运动过程中的动能保持不变
B．粒子在x轴上方和下方运动的半径之比为2：1

C．粒子完成一次周期性运动的时间为
D．粒子第二次射入x轴上方的磁场时，沿x轴前进3R
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）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，现用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d．
(1)该单摆在摆动过程中的周期为T=_____________；
(2)请你帮助该同学写出求重力加速度的一般表达式g=___________（用题中所给的物理量的符号表示）；
(3)该同学用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，读数是________cm；
(4)为了提高实验精度，该同学采用的措施是：在实验中改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出多组对应的T与l的数据，以为纵坐标，l为横坐标得到如图乙所示的图线为一条倾斜直线，并求得该直线的斜率为k，则

①重力加速度g=___________（用k表示）；
②图中直线并没有坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是____________；
12．（12分）一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的U﹣I图线，现有下列器材供选用：
A．电压表（0～5V，内阻约10kΩ）
B．电压表（0～10V，内阻约20kΩ）
C．电流表（0～0.3A，内阻约1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）
F．学生电源（直流6V），还有开关导线

(1)实验中所用电压表应选_____，电流表应选用_____（用序号字母表示）。
(2)为了使实验误差尽量减小，要求从零开始多测几组数据，请在图甲方框内画出满足实验要求的电路图____。
(3)某同学利用实验得到的数据画出了该小灯泡的U﹣I曲线（如图乙所示），若直接在小灯泡两端加上2V的电压，则该小灯泡消耗的功率是______W，电阻是______Ω。（结果保留两位有效数字）
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，竖直平面内有半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道与长CD = 2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=40N/C，方向竖直向上，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向垂直纸面向外。两个质量均为m=2.0×10－6kg的小球a和b，a球不带电，b球带q=1.0×10－6C的正电，并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到D点与b球发生正碰，碰撞时间极短，碰后两球粘合成一体飞入复合场中，最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg，DP =2DN，取g=10m/s2. a、b均可作为质点。（结果保留三位有效数字）求：

（1）小球在C点对轨道的压力大小；
（2）小球a与b相碰后瞬间速度的大小v；
（3）水平面离地面的高度h．
14．（16分）如图所示，光滑水平轨道上有木块A、B、质量分别为mA＝3m、mB=2m，开始时B静止，A以初速度v0=10m/s向右运动，A与B发生碰撞并粘在一起继续向右运动，求A与B碰撞后的速度大小．

15．（12分）一个直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A=30°，截面如图。一条光线从D点垂直于BC射入棱镜，光线在AB面上F点发生全反射，从AC边中点E射出。已知AC边长为2L，光在真空中的速度为c，玻璃的折射率n=。求：

①从E点射出的光线的折射角；
②光线从D点到E点经过的时间t。
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】
A.阿伏加德罗常数等于水的摩尔质量与一个水分子的质量的比值，即 ，选项A正确；
B.因ρV表示水蒸气的摩尔质量，则，选项B错误；
C.因在水蒸气的状态下，一个水分子占据的空间的体积远大于一个水分子的体积，则不等于阿伏加德罗常数，选项C错误；
D.因ρv0不等于一个水分子的质量，则不等于阿伏加德罗常数，选项D错误；
2、B
【解析】
试题分析：设物体通过AB、BC所用时间分别为T，则B点的速度：
根据得：,则：,，
则：，故选A。
考点：匀变速直线运动规律的应用。
【名师点睛】掌握匀变速直线运动的公式以及推论，并能进行灵活的运用是解决本题的基础，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，设相等的时间为T，求出B点的速度，从而得出A点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度的大小，再根据速度位移公式求出0A间的距离。
3、B
【解析】
试题分析：根据全反射定律可得，根据折射率与传播速度公式，两式联立可得，故B正确，ACD错误
故选B
考点：考查了全反射，折射率公式
点评：关键是知道公式和
4、B
【解析】
A. 物体吸收热量，同时对外做功，则其内能不一定增加，选项A错误；
B. 根据热力学第二定律可知，不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，选项B正确；
C. 第二类永动机不能制成是因为违背了热力学第二定律，不违背能量守恒定律，选项C错误；
D. 根据热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，选项D错误.
5、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．
6、A
【解析】
轻核聚变反应方程中，X的质量数为，电荷数，可知X表示中子，A错误；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，B正确；分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，由于紫色光的频率大，由：可知，紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大，C正确；基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n=3激发态后，当该原子向地能级跃迁时，可能的途径是：n=3→n=1→n=1，所以可能发射2种频率的光子，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、CD
【解析】
由图示图象可知，则单位体积的分子数关系为，A错误；C→A为等温变化，，A→B为等容变化，，由查理定律可知，，则，分子的平均速率，B错误；由B可知，，分子的平均速率，气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力，C正确；由A、B可知，，，c状态分子数密度最小，单位时间撞击器壁的分子数最少，a与b状态的分子数密度相等，但a状态的分子平均速率大，单位时间a状态撞击器壁的分子数多，则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数，D正确．
【点睛】对一定量的理想气体，气体体积越大，分子数密度越小，体积越小分子数密度越大；温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，对同种气体分子，温度越高分子平均速率越大；分子数密度越大，气体温度越高，单位时间内撞击器壁的分子数越多．
8、BD
【解析】
AB．当木板固定时，对小球分析，根据共点力平衡有F1=mgsinθ，静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，若μ=0，则整体沿斜面下滑时根据牛顿第二定律可得：Mgsinθ=Ma，解得：a=gsinθ，再以小球为研究对象，则有：mgsinθ-F2=ma，解得：F2=0，故A错误、B正确；
CD．当木板沿斜面下滑时，若μ≠0，对整体分析，根据牛顿第二定律可得加速度为：a=gsinθ-μgcosθ，隔离对小球分析有：mgsinθ-F2=ma，解得：F2=μmgcosθ，则有：，解得：；故C错误、D正确.
9、CD
【解析】
A．t＝0时刻两线圈电动势均为零;故此时处在中性面上，故穿过两线圈的磁通量均为最大值，故A错误;
B．曲线a周期为004s，故其表示的交变电动势频率为25Hz，故B错误；
C．由图可以知道，b的周期为0.06s；转速之比与周期成反比；故转速之比为3:2；故C正确；
D．从图像可以看出a线圈的电动势为1.5V，根据电动势

并结合a、b的转速之比为3:2；所以电动势之比也为3:2，则b得电动势为
，
故D正确。
故选CD。
根据图象可以知道交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等
10、ACD
【解析】
试题分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力对其不做功，粒子的动能不变，故A正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得：，则粒子的轨道半径之比：，故B错误；粒子在x轴上方做圆周运动的周期：，在x轴下方飞周期：，负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为，在第一象限轨迹所对应的圆心角也为，，故C正确；根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进距离为x=R+2R=3R．故D正确．故选ACD．
【点睛】本题的解题关键是根据轨迹的圆心角等于速度的偏向角，找到圆心角，即可由几何知识求出运动时间和前进的距离．

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、； ； 3.030； ； 计算摆长时漏加小球半径
【解析】
1)由题，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t，则单摆全振动的次数为，周期.
(2)单摆的长度为，由单摆的周期公式，得.
(3)由图示游标卡尺主尺可知，游标卡尺所示为：30mm+6×0.05 mm=30.30mm=3.030cm；
(4)根据周期公式，此公式变形得到，以l为横坐标、为纵坐标所得到数据连成直线，并求得该直线的斜率，即.若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是摆长漏加小球半径.
常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系．单摆的周期采用累积法测量可减小误差．对于测量误差可根据实验原理进行分析．
12、A;D;0.80;5.0;
【解析】
(1)因小灯泡标有“4V，2W”的字样，故电压表应选A，由I=P/U得小灯泡额定电流为0.5A，故电流表应选D。
(2)因小灯泡电流从零调，故滑动变阻器应用分压式接法；因小灯泡电阻远小于电压表内阻，故电流表应用外接法。电路图如图所示：

（3）直接在小灯泡两端加上2V的电压，由图可知，流过小灯泡的电流为0.40A，小灯泡的功率P=UI=0.80W；电阻为。

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）对小球由a到C

小球在C点

解得：
FN =3mg=6.0×10－5N
根据牛顿第三定律得：小球在C点对轨道的压力大小
FN＇= FN = 6.0×10－5N。
（2）设a球到D点时的速度为vD，从释放至D点，根据动能定理：

对a、b球，碰撞过程动量守恒，则
mvD = 2mv
解得
v = 1.73 m/s。
（3）两球进入复合场后，由计算可知
Eq = 2mg
两球在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动轨迹示意图如图所示

洛仑兹力提供向心力

解得：
r = 6.92m，
由DP =2DN，依图由几何知识可知：∠NDP=60，△ODP为等边三角形，则：
r = 2h
解得
h = 3.46m
14、6m/s
【解析】
设A与B碰撞后，AB的共同速度为v，选向右方向为正方向．对于A、B碰撞过程，由动量守恒定律得：mAv0=(mA+mB)v
解得
15、①60° ②
【解析】
①光路图如图所示：

由几何关系可知：，在E点：入射角
由折射定律：，解得：；
②由于，所以为等腰三角形，由几何关系可知：

光线在玻璃中传播速度为：
则：，解得：。