2024-2025学年山东省邹城市实验中学物理高二第二学期期末统考试题含解析.doc

2024-2025学年山东省邹城市实验中学物理高二第二学期期末统考试题
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、质量为1吨的汽车汽车过拱形桥的运动可以看做匀速圆周运动，以20m/s的速度过桥，桥面的圆弧半径为500m，g取9.8m/s2，则汽车过桥面顶点时对桥面的压力是（　　）
A．800N B．9000N C．10000N D．10800N
2、如图甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则以下判断正确的是（　　）
①乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
②乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
③乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小
④乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大．

A．①② B．③④ C．①④ D．②③
3、一物体做加速直线运动，依次经过A、B、C三位置，B为AC的中点，物体在AB段的加速度为，在BC段的加速度为，现测得B点的瞬时速度，则与的大小关系为
A． B． C． D．无法比较
4、一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是( )
A．温度升高，体积增大 B．温度升高，体积减小
C．温度不变，体积增大 D．温度不变，体积减小
5、甲为质量M=1kg的绝缘底板座静止在动摩擦因数μ1=0.1的粗糙水平地面上，位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源，其质量m=1kg，边长为1m，电阻为Ω，与绝缘板间的动摩擦因数μ2=0.4，为AD、BC的中线，在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，CD区域内磁场的磁感应强度随时间t的变化情况如图乙所示，CD恰在磁场边缘以外；区域内磁场的磁感应强度随时间t的变化情况如图并所示，AB恰在磁场边缘以内，若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从t=0时刻由静止释放金属框，则金属框由静止释放瞬间（）

A．金属框产生的感应电动势为1V
B．金属框受到的安培力大小16N
C．若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为
D．若金属框不固定，金属框的加速度为，绝缘板的加速度为
6、如图所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时(　 　)

A．A1的读数变大，A2的读数变大
B．A1的读数变大，A2的读数变小
C．A1的读数变小，A2的读数变大
D．A1的读数变小，A2的读数变小
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，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻且>r，为光敏电阻，当光照强度减小时阻值增大，L为小灯泡，C为电容器，电表均为理想电表.闭合开关S后，若增大照射光强度，则下列说法正确的是（ ）

A．电压表的示数减小
B．电源的输出功率增大
C．电容器上的电荷量增加
D．两表示数变化量的比值 不变
8、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1：16，则（ ）

A．该原子核发生了α衰变
B．反冲核沿小圆作逆时针方向运动
C．原静止的原子核的原子序数为15
D．沿大圆和沿小圆运动的粒子的周期相同
9、如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N．初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　)

A．MN上的张力逐渐增大
B．MN上的张力先增大后减小
C．OM上的张力逐渐增大
D．OM上的张力先增大后减小
10、关于物体的动量和冲量，下列说法中错误的正确是（　　）
A．物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大
B．物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变
C．物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向
D．物体所受的合外力越大，它的动量变化越快
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）如图所示，某同学用图装置做验证动量守恒定律的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．

(1)本实验必须测量的物理量有________．
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球a、b的质量ma、mb
C．小球a、b的半径r
D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(2)小球a、b的质量ma、mb应该满足的关系是________．
(3)让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，下列说法正确的是________．
A．两小球碰后到落地在空中运动时间相同
B．为保证实验成功，斜槽轨道应尽量光滑
C．两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点
D．两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上B点
(4)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是________________．
12．（12分）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离．然后，接通电源使光源正常工作．

①已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为__________；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹中心对齐，测得到条纹间的距离为．利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长__________（保留2位有效数字）．
②另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好．若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加．以下改动可能实现这个效果的是__________．
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B．仅将单缝远离双缝移动少许
C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片
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，一轻弹簧右端固定在粗糙水平面右侧的竖直墙壁上，质量为M=2kg的物块静止在水平面上的P点，质量为m=1kg的小球用长l=0.9m的轻绳悬挂在P点正上方的O点。现将小球拉至悬线与竖直方向成60°角位置，静止释放。小球达到最低点时恰好与物块发生弹性正碰。碰后物块向右运动并压缩弹簧，之后物块被弹回，刚好能回到P点。设小球与物块只碰撞一次，不计空气阻力，物块和小球均可视为质点，重力加速度取g=10m/s2。求：

(1)小球第一次摆到最低点时对细线的拉力大小；
(2)弹簧的最大弹性势能.
14．（16分）一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n＝，光在真空中的传播速度为c．

①一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？
②第一问中最边界的入射光束在射出玻璃砖时经历的时间．
15．（12分）的质量为3.016050u，质子的质量为1.007277u，中子的质量为1.008665u.1u相当于931.5MeV.则：(计算结果保留两位有效数字)
(1)一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收能量，还是放出能量？吸收或放出的能量又为多少？
(2)氚核的结合能和比结合能各为多少?
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】
汽车在桥顶时，由重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：

解得

根据牛顿第三定律得：对汽车桥面的压力大小

方向竖直向下。
故选B。
2、D
【解析】
从a到c，分子力一直为引力，分子力一直做正功，分子乙一直做加速运动，故①错误；乙分子由a到c，分子力为引力，分子力对乙做正功，乙做加速运动，c到d分子力为斥力，分子乙做减速运动，所以到达c点时速度最大，故②正确；乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故③正确；乙分子由b到c的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小；乙分子由c到d的过程中，分子力做负功，分子势能增大，故④错误．所以D正确，ABC错误．
由图可知分子间的作用力的合力，则由力和运动的关系可得出物体的运动情况，由分子力做功情况可得出分子势能的变化情况．
3、C
【解析】
作出速度-时间图象，根据“面积”大小等于位移，B为AC的中点和B点的瞬时速度vB=（vA+vC），分析物体是否做匀加速运动．若不匀加速运动，运用作图法分析加速度的关系．
【详解】
如果物体从A至C的过程中是作匀加速直线运动，则物体的速度图线如图1所示，

∵B点是AC的中点，很显然可以看出图线下所对应的面积s1≠s2，要满足s1=s2的条件，时间t1必须要向右移至图2所示的位置，又∵vB=（vA+vC），这是从A至B匀加速运动过程中的中间时刻的瞬时速度，即t1=t2时刻的瞬时速度，但t1时刻所对应的位置又不是AC的中点（∵s1≠s2），要同时满足s1=s2和vB=（vA+vC）的条件，将图1中的时刻t1沿t轴向右移至满足s1=s2位置处，如图2所示，再过vB=（vA+vC）点作平行于时间轴t的平行线交于B点，连接AB得到以加速度a1运动的图线，连接BC得到以加速度a2运动的图线，比较连线AB和BC的斜率大小，不难看出a2＞a1，∴C选项正确；故选C．
本题运用图象法分析加速度的关系，知道v-t图像的“面积”等于位移，斜率等于加速度；此题也可以运用公式法进行分析．
4、A
【解析】
试题分析：根据理想气体状态方程，分析哪些过程是可以实现的．
温度升高，压强P不变，根据理想气体状态方程，可知，体积增大，这个过程可以实现，A正确；根据可知，温度升高，压强P不变，体积应增大，不可能减小，这个过程不能实现，B错误；温度不变，压强不变，根据理想气体状态方程可知，体积不变，这两个过程都不能实现，CD错误．
5、D
【解析】ABC、金属框固定在绝缘板上，由题意得，则电流为：，那么安培力为：，取绝缘板和金属框整体进行受力分析，由牛顿第二定律有：
，解得：，故A、B、C错误；
D、金属框不固定，对金属框进行受力分析，假设其相对绝缘板滑动，有：，对金属框应用牛顿第二定律得：，解得；对绝缘板应用牛顿第二定律得：，，解得：，a1>a2，假设正确，故D正确；
故选D。
【点睛】面积O′OAB内磁通量发生变化，回路中有感应电流产生，由此可以求出回路中电流的大小，线框受安培力和摩擦力作用，由此可以求出线框的加速度大小以及安培力的大小。
6、A
【解析】当滑变阻器的滑动触头向下滑动时，R3电阻减小，输出端电阻减小，输出电流增大，由输入功率等于输出功率可知输入电流增大，R1分压增大，R2分压减小，电流表A2电流增大，A对；

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】
增大光照则R2减小，所以电路的总电流增大，电压表测定值电阻R1两端的电压，故读数变大，A错误；因为R1>r，电源输出功率 ，则当R外=r时，输出功率最大，当R外>r时，随外电路的电阻减小，输出功率增大，则B正确；由于内电压、R1两端的电压均增大，则电容器电压减小，带电量减小，C错误；由于U=IR1，所以，故比值不变，D正确；故选BD.
点睛：此题考查电路的动态分析问题，要注意正确分析电路，再根据程序法按“局部-整体-局部”的思路进行分析解答．
8、BCD
【解析】
试题分析：据题意，在发生衰变前原子核处于静止状态，发生衰变时由于动量守恒，两个新原子核的动量大小相等，据：R=mv/qB，有mv=qBR，由于两圆半径之比为1:16，则可知大圆为电荷数较小的新核轨迹，且向下运动，小圆为电荷数较大的新核的轨迹，且向上运动，所以可以判断这是β衰变，则A选项错误而B选项正确；据反应前后电荷数守恒，可以确定原静止核原子序数为15，C选项错误；据T="2"m/qB可知，由于两个新核的荷质比不相同，所以周期也不相同，D选项错误．
考点：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动．
9、AD
【解析】
以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，

在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确；B、C错误．
10、BCD
【解析】
根据动量定理

可知合外力的冲量等于动量的变化量，二者方向也相同。
A．物体所受合外力的冲量越大，它的动量变化量也越大，而不是动量越大，故A错误；
B．当物体所受合外力的冲量不为零时，它的动量一定要改变，故B正确；
C．物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向，故C正确；
D．由

得

即物体所受合外力越大，它的动量变化越快，故D正确。
故选BCD。

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、BE AC
【解析】
（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替．所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC；故选BE．
（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有
在碰撞过程中动能守恒，故有mav02=mav12+mbv22
解得v1=v0
要碰后a的速度v1＞0，即ma-mb＞0，ma＞mb
（3）两小球碰后做平抛运动，竖直高度相同，则落地在空中运动时间相同，选项A正确；
斜槽轨道是否光滑，对实验无影响，只要到达底端的速度相等即可，选项B错误；
两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点，选项C正确；
两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上C点，选项D错误；
故选AC.
（4）设落地时间为t，B为碰前入射小球落点的位置，A为碰后入射小球的位置，C为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得：．
验证动量守恒定律中，学会在相同高度下，水平射程来间接测出速度的方法，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．
12、 D
【解析】
（1）[1][2]．图中游标卡尺的主尺的刻度为0，游标尺的第5刻度与上边对齐，则读数为：0mm+0.05×5=0.25mm，
A到B条纹间的距离为8.40mm，由图可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度，则

根据公式得

（2）[3]．对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小．由公式得：
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，λ、L与d都不变，则不变．故A错误；
B．仅将单缝远离双缝移动少许，λ、L与d都不变，则不变．故B错误；
C．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉．故C错误；
D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片，λ减小，L与d都不变，则减小．故D正确．
（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；
单测量相邻两根条纹的间距误差比较大，往往采取测量多条干涉条纹的间距，然后求平均值，减小测量的偶然误差．根据测量光波的波长．
（2）对实验装置作了一下改动后，条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小，然后由分析即可．

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) N (2) =2J
【解析】
(1)小球静止释放，由机械能守恒定律：
小球在最低点由牛顿第二定律得：
又由牛顿第三定律有小球对细线的拉力为：
解得： N
(2)小球与物块发生弹性碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律得：

物块从P点运动到最右端，由能量守恒定律得：
小球反弹后回到P点的过程，又有：
联立解得：
14、（1） （2）
【解析】
在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图，由全反射条件有

由几何关系有OE＝Rsin θ
由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l＝2OE
联立各式，代入已知数据得l＝R
（2）路程 或者s=Rcosθ
速度
得
15、 (1)放能， (2) ，
【解析】
（1）一个质子和两个中子结合成氚核的核反应方程式是，
反应前各核子总质量为mp+2mn=1.007 277 u+2×1.008 665 u=3.024 607 u
反应后新核的质量为mH=3.016 050 u
质量亏损为△m=3.024 607 u-3.016 050 u=0.008 557 u
因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应为放出能量的反应．
释放的核能为△E=△m×931.5 MeV=0.008 557×931.5 MeV=8.0MeV．
（2）氚核的结合能即为此核反应为放出的能量，△E=8.0MeV．
它的比结合能为≈2.7 MeV．