2023-2024學(xué)年福建省福州市某中學(xué)高二（下）期末考試物理試卷+答案解析

2023-2024學(xué)年福建省福州市第四十中學(xué)高二（下）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共4小題，共16分。

1.下列說法中錯誤的是（）

A.不可能從單一熱源吸熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用功而不引起其它變化

B.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動

C.第一類永動機不可能制成，是因為違背了能量守恒定律

D.晶體在熔化過程中溫度保持不變，內(nèi)能增加

2.用圖示電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S,用藍光照射光電管時,

的示數(shù)不為零。下列說法正確的是（）

A.若改用紅光照射，G的示數(shù)一定變?yōu)榱?/p>

B.若改用紫光照射，G的示數(shù)可能變?yōu)榱?/p>

C.將滑片P向。端滑動，G的示數(shù)可能不變

D.將滑片尸向a端滑動，G的示數(shù)一定增大

3.利用速度傳感器與計算機結(jié)合，可以自動作出物體運動的圖像，某同學(xué)在一次實驗中得到的運動小車的

。一力圖像如圖所示，由此可以知道（）

A.大約9s時物體的運動方向改變

B.0?9s內(nèi)小車平均速度速度約為0.4m/s

C.5?10s內(nèi)小車的加速度先減小后增大

D.小車的最大位移約為6m

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4.如圖甲運動員從離開跳板開始計時，其重心的”-力圖像如圖乙所示，不計空氣阻力，則下列說法正確的

是（）

甲

A.運動員在空中做的是自由落體運動

B.運動員在力=1s時，剛好到達最高點

C.運動員在水中的加速度逐漸增大

D.運動員雙腳離開跳板后重心上升的高度為弓m

二、多選題：本大題共4小題，共24分。

5.關(guān)于光的干涉，下列說法中正確的是（）

A.肥皂泡看上去五彩繽紛，是光的干涉現(xiàn)象

B.彩虹看上去五彩繽紛，是光的干涉現(xiàn)象

C.在楊氏雙縫干涉實驗中用普通燈泡作為光源，如果不加濾光片，就不能獲得干涉條紋

D.在楊氏雙縫干涉實驗中用普通燈泡作為光源，加紫色濾光片得到的條紋比加紅色濾光片得到的條紋更窄

6.圖（a）為一列簡諧橫波在力=2s時的波形圖，圖（6）為介質(zhì)中平衡位置在工=1.5血處的質(zhì)點尸的振動圖

A.該橫波沿x軸正方向傳播

B.該橫波的波速為0.5m/s

C.0?2s時間內(nèi)，質(zhì)點尸運動的路程為

D.若該橫波傳播過程遇到寬度為0.2m的障礙物，不會觀察到明顯的衍射現(xiàn)象

7.圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞著垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)

動。線圈的匝數(shù)n=100匝、電阻r=100,線圈的兩端與R=90。的電阻連接，電流表為理想電表，熔斷

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器電阻忽略不計。從力=0時刻開始計時，穿過每匝線圈的磁通量①隨時間，按如圖乙所示的規(guī)律變化。下

列說法正確的是（）

A.t=0.01s時，電流表示數(shù)為零

B.力=0.01s時，發(fā)電機線圈平面與磁場方向垂直

C.通過熔斷器的電流為3.14A

D.從力=0.01s到力=0.02s.通過R的電荷量為0.02。

8.如何有效地提高能源利用率是人類所面臨的一項重要任務(wù)。如圖是遠距離輸電示意圖，變壓器71、72均

為理想變壓器，72原、副線圈的匝數(shù)之比為100:1，負載兩端電壓”4隨時間f變化規(guī)律為

U4=22072sin1007ri（V）,下列說法正確的是（）

)n

l用

發(fā)

H電

電

H設(shè)

廠

J備

O—

升壓變壓器凡片降壓變壓器

A.父流電源輸出的父流電頻率為50Hz

B.72原線圈兩端的電壓有效值等于220發(fā)V

C.若T1輸入電壓不變，負載消耗總功率變大，則"副線圈兩端的電壓不變

D.若71輸入電壓不變，負載消耗總功率變大，則輸電線上消耗的電功率變小

三、填空題：本大題共2小題，共8分。

9.一定量的氣體從外界吸收了2.6x105J的熱量，內(nèi)能增加了4.2x105Jo（氣體對外界做了功/

還是外界對氣體）做功焦耳。

10.請將下列核反應(yīng)方程補充完整。

4然U+Jn-堞Ba+|Kr+-----；

B.畿U一潦Th+.

C.^N+吃He一？o+。

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四、實驗題：本大題共2小題，共14分。

11.研究勻變速直線運動的實驗中，打點計時器采用的電源頻率為50/；如圖所示為一次記錄小車運動情況

的紙帶，圖中/、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數(shù)點，兩個相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出，相鄰計數(shù)

點的時間間隔T=s,則。點的瞬時速度為m/6,小車運動的加速度為m/s\(后兩個

空的結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏

乙

(1)實驗前，應(yīng)調(diào)節(jié)光具座上放置的各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上，保證單縫和雙縫

平行。若從目鏡中看到干涉條紋太密，要想減少從目鏡中觀察到的條紋數(shù)量，下列做法可行的是。

4僅換用間距更大的雙縫僅將單縫向雙縫靠近

C僅將屏向靠近雙縫的方向移動。僅將紫色濾光片換成紅色濾光片

(2)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮紋，讀出手輪的讀數(shù)為1.0306以。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪,

使分劃板中心刻線對準第10條亮紋如圖乙所示，讀出手輪的讀數(shù)為mm,已知雙縫間的寬度

d=0.3mm,通過激光測距儀測量出雙縫到投影屏間的距離￡=1.0m,則該種色光的波長是m。

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五、計算題：本大題共3小題，共38分。

13.某路段限速為50km",一輛行駛的汽車在危急情況下緊急剎車而停止。交警測得這一過程中車輪在地

面上擦過的痕跡長為16%，剎車所用的時間為2s,設(shè)汽車從剎車開始至停止做勻變速直線運動。求：

(1)汽車剎車時的加速度大小；

(2)汽車剎車前的速度大小；

(3)判斷這輛汽車是否超速違章。

14.如圖所示，一束電子的電荷量為e,以速度v垂直射入磁感應(yīng)強度為8、寬度為d的有界勻強磁場中，

穿出磁場時的速度方向與原來電子入射方向的夾角是。=30°;求：

(1)電子運動的軌跡半徑；

(2)電子的質(zhì)量；

(3)電子穿過磁場的時間。

15.如圖所示，長度L=0.45wi的不可伸長的細線的一端固定于。點，另一端系一質(zhì)量箱1=0.2kg的小球,

質(zhì)量M=0.3kg的長木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量加2=0.1kg的物塊放在長木板的左端。現(xiàn)拉動小球使

細線伸直，當(dāng)細線水平時由靜止釋放小球，小球運動到最低點時與物塊處于同一高度并恰好與物塊發(fā)生彈

性碰撞(碰撞時間極短)，物塊剛好沒有從長木板上滑下。物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)4=04,取重

O----------*0

力加速度大小g=106/§2,小球和物塊均視為質(zhì)點，求：

n

(1)小球與物塊碰撞前瞬間細線上的拉力大小Fr；

(2)小球與物塊碰撞后瞬間物塊的速度大小。2;

(3)長木板的長度心

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答案和解析

1.【答案】B

【解析】4根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，不可能從單一熱源吸熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用功而不引起其它變化，故

/正確，不符合題意要求；

8.布朗運動是懸浮在液體里的小顆粒的運動，能反映液體分子的無規(guī)則運動，故8錯誤，符合題意要求；

C第一類永動機是指不消耗能量卻源源不斷對外做功的機器，是違背能量守恒定律的，故C正確，不符合

題意要求；

D晶體有固定的熔點，在熔化的過程溫度保持熔點不變，分子平均動能不變；但是吸收熱量，分子勢能增

加，內(nèi)能增加，故。正確，不符合題意要求。

故選瓦

2.【答案】C

【解析】解：/、依題意，用藍光照射，發(fā)生光電效應(yīng)，因為紅光的頻率低于藍光的頻率，根據(jù)

Ek=hv-WQ

可知，若改用紅光照射，不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，G的示數(shù)不一定變?yōu)榱?，?錯誤；

8、同理，紫光的頻率高于藍光的頻率，若改用紫光照射，可以發(fā)生光電效應(yīng)，G的示數(shù)一定不為零，故3

錯誤；

CD,將滑片尸向。端滑動，光電管兩端的正向電壓增大，如果此前光電流已經(jīng)飽和，則G的示數(shù)不變，故

C正確，。錯誤；

故選：Co

根據(jù)光電效應(yīng)方程和光的頻率大小分析出電表的示數(shù)；

根據(jù)滑片的移動得出電壓的變化，從而分析出電表示數(shù)的變化趨勢。

本題主要考查了光電效應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用，理解光電效應(yīng)的方程，結(jié)合光的頻率大小和電路構(gòu)造即可完成分析。

3.【答案】C

【解析】4速度的正負表示運動方向，整個過程中小車的速度都是非負數(shù)，即小車一直朝著正方向運動，故

/錯誤；

區(qū)小車的速度時間圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，面積不為零，位移不為零，若小車在0?9s內(nèi)車平

均速度速度為

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x|x9x0.8

v=—>---------=QAm/s

故8錯誤；

C圖像的斜率表示加速度，從圖中可知圖像的斜率先減小等于0,再反向增大，故C錯誤；

。小車實際運動圖線與坐標(biāo)軸的面積為

立總〉;x15x0.8m=6m

故。錯誤。

故選C。

4.【答案】D

【解析】4運動員離開跳板時有向上的速度，所以在空中不是做自由落體運動，故N錯誤；

區(qū)由圖可知，運動員在力=；s時，剛好到達最高點，故2錯誤；

C在“一力圖中，圖線的斜率表示加速度，由圖可知，運動員在水中時的斜率逐漸變小，加速度逐漸變小，

故C錯誤；

D運動員雙腳離開跳板后在0?,內(nèi)重心上升，由題意可得無=)/=得機，故。正確。

故選。。

5.【答案】AD

【解析】4肥皂泡看上去五彩繽紛，是光的薄膜干涉現(xiàn)象，選項/正確；

區(qū)彩虹看上去五彩繽紛，是光的折射引起的色散現(xiàn)象，選項3錯誤；

C在楊氏雙縫干涉實驗中用普通燈泡作為光源，如果不加濾光片，獲得的是彩色干涉條紋，選項。錯誤；

D紫光比紅光波長短，根據(jù)Ac=,同等條件下加紫色濾光片得到的條紋比加紅色濾光片得到的條紋

a

更窄，選項。正確；

故選ADo

6.【答案】BC

【解析】【分析】

本題主要考查波的圖象和振動圖象，明確圖象的意義是解決問題的關(guān)鍵。根據(jù)尸質(zhì)點在2s時的振動方向，

結(jié)合2s時的波形圖，由同側(cè)法可判斷波的傳播方向；根據(jù)波的圖象可知波長，根據(jù)振動圖象可知周期，由

波速公式可求得該橫波的波速;結(jié)合周期可知2s內(nèi)質(zhì)點尸的振動情況,所以可知質(zhì)點P在2s內(nèi)通過的路程;

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當(dāng)障礙物尺寸與波長相差不多或小于波長時可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，結(jié)合波長分析即可。

【解答】

4根據(jù)圖（b）的振動圖象可知，在2=1.5m處的質(zhì)點在1=2s時振動方向向下，結(jié)合圖（a）的波形圖，由同

側(cè)法可知：該波向x軸負方向傳播，故/錯誤；

\o

5.由圖（Q）可知該簡諧橫波波長入=2m,由圖（b）可知周期T=4s,則波速：v=—=~^rn/s=0.5m/s；

故5正確；

C由圖（a）可知該波的振幅為4CM,周期T=4S，所以2s=；T,所以質(zhì)點P在2s內(nèi)的路程：

s—2A—2x4：cm—8cm,故C正確；

D當(dāng)障礙物尺寸與波長相差不多或小于波長時可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以該橫波傳播過程遇到寬度為

0.2團的障礙物，會觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，故。錯誤。

7.【答案】BD

【解析】4電流表測的是電流的有效值，發(fā)電機工作過程中，任何時間下電流表的示數(shù)均為其產(chǎn)生電流的有

效值，故/錯誤；

2.根據(jù)圖乙可知，1=0.01s時，中最大，即發(fā)電機線圈平面與磁場方向垂直，故8正確；

。.根據(jù)圖乙可知，力=0時，線圈中磁通量最大，即線圈此時處于中性面位置處，因此線圈轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)

生的是正弦式交流電，其電動勢的最大值為

27r1x10-2x27r

Em=nBScv==100x------------V=IOOTFV

電動勢的有效值為

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，電流的有效值為

r+R

即通過熔斷器的電流為迪n4,故C錯誤;

D根據(jù)

q==-----At=n

“r+R+R)

從t=0.01s到t=0.02s,其磁通量的變化量

△中=2x10-2Wb

則可得，從力=0.01s至I%=0.02s，通過R的電荷量為

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△①

q—n-----=0.02C

r+R

故。正確。

故選30。

8.【答案】AC

【解析】【分析】

本題考查遠距離輸電與變壓器基本關(guān)系的應(yīng)用。根據(jù)變壓器電流電壓基本關(guān)系結(jié)合遠距離輸電分析0

【解答】

27r27r1.

4根據(jù)T=——=----s=0.02s,/=—=50Hz,故A正確；

31007TT

根據(jù)變壓器電壓基本關(guān)系。3：04=100:1,可得5=22卜1/,故3錯誤；

C、根據(jù)變壓器電壓基本關(guān)系U1：。2="1：頂，線圈匝數(shù)比不變，T1輸入電壓不變，則為副線圈兩端的

電壓不變，C正確；

D、負載消耗總功率變大，根據(jù)尸=/U，負載電壓不變，可知72副線圈電流變大，根據(jù)?=%,可知輸

電線上的電流變大，則消耗的電功率變大，故。錯誤。

故選/C。

9.【答案】外界對氣體1.6x105J

【解析】國［2］由題意可知W=2.6x105J，AC/=4.2x1()5j,根據(jù)規(guī)律公式

△U=W+Q

可得

W=l.Qx105J

明顯

W>0

故外界對氣體做功，故填“外界對氣體”

10.【答案】3jn阻e\H

【解析】解：/、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，空格處粒子的質(zhì)量數(shù)A=235+1-144-89=3,

電荷數(shù)Z=92—56—36=0

由此可知產(chǎn)生的元素X是3加，該方程為贊U+標(biāo)-堞BaKr+3jn；

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B、空格處粒子的質(zhì)量數(shù)4=238-234=4,電荷數(shù)Z=92—90=2,由此可知產(chǎn)生的元素X是氫核,He,

該方程為畿U一譚Th+4盛

C、空格處粒子的質(zhì)量數(shù)4=14+4—17=1,電荷數(shù)Z=7+2—8=1,由此可知產(chǎn)生的元素X是;

該方程為+；He一甲。+；打。

故答案為：/、3QTI；B、C、\HO

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒來配平核反應(yīng)方程。

解答本題時，要掌握核反應(yīng)方程遵守質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，來配平核反應(yīng)方程。

11.【答案】0.10.200.50

【解析】國打點計時器的頻率為50壓，則打點計時器每打1個點的時間間隔為0.02s,而兩個相鄰計數(shù)點

間還有四個點未畫出，則相鄰計數(shù)點的時間間隔為

T=5x0.02s=0.1s

[2]根據(jù)勻變速直線運動的平均速度等于該過程中時間時刻的瞬時速度，可以求出打紙帶上C點時，小車的

瞬時速度大小

vc==0.20m/s

[3]根據(jù)逐差法有

aXDG—XAD2

9720.50m/s

12.【答案】⑴。；

(2)14.530；4.5x10-7

【解析】【分析】

本題考查了用雙縫干涉測光的波長；理解干涉現(xiàn)象發(fā)生的條件，結(jié)合波長的計算公式即可完成分析。

(1)根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式分析答題；

(2)螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，需要估讀；

根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Ac=92求出光波的波長。

a

【解答】

(1)4根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式AN=：入，從目鏡中看到干涉條紋太密，要想減少從目鏡中觀察到的條紋

數(shù)量，應(yīng)增大雙縫干涉條紋間距，僅換用間距更小的雙縫，雙縫干涉條紋間距增大，故/不符合題意；

區(qū)僅將單縫向雙縫靠近，雙縫干涉條紋間距不變，故2不符合題意；

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C僅將屏向靠近雙縫的方向移動，雙縫干涉條紋間距減小，故C不符合題意；

D僅將紫色濾光片換成紅色濾光片，紅光的波長較小，雙縫干涉條紋間距增大，故。符合題意。

⑵手輪的讀數(shù)為力2=14.5mm+3.0x0.01mm=14.530mm

八方T、山./、，、一,nr-、rA-力i14.530—1.030t~

雙縫干涉條紋間距為△力=------=----———；----mm=1.5mm

n10—1

根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Ax=±入

a

-3

該種色光的波長為A==苧x10-3X1.5x10m=4.5xICT77no

L1

13.【答案】（1）剎車后汽車做勻減速直線運動，由運動學(xué)公式可知

12

x=-at

2

解得

2r2x16.0,

a=—r=m2=8m/s2z

2/

（2）汽車剎車前的速度大小為

v=at=8x2m/s=16m/s

⑶其中

v=16m/s=57.8km/h>50km/h

故這輛汽車是超速違章。

【解析】詳細解答和解析過程見【答案】

14.【答案】（1）電子運動軌跡如圖所示

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