河北省张家口市第一中学2024-2025学年高二下学期期末考试 物理试卷

这是一份河北省张家口市第一中学2024-2025学年高二下学期期末考试 物理试卷，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
（时长：75 分钟）（满分 100 分）
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 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。
某钓鱼爱好者用粗细均匀的塑料直管制成如图所示的浮漂，浮漂在水中平衡时，O 点恰好与水面平齐， A、B 两点到 O 点的距离相等，将浮漂向下按至 A 点与水面平齐后由静止释放，若不计阻力，浮漂做简谐振动，下列对于浮漂释放后的运动过程说法正确的是（ ）
浮漂速度为零时，位移也为零
浮漂加速度增大时，速度一定减小
A 从最高点运动到水面的过程中，加速度增大
浮漂位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同
关于光现象，下列说法正确的是()
A.甲图中，内窥镜中的光导纤维输送信息，应用了光的全反射 B.乙图中，若减小薄片的厚度，所观察到的干涉条纹间距将变密 C.丙图中，观看立体电影时配戴的特制眼镜利用了光的衍射原理 D.丁图中，肥皂膜看起来常常是彩色的，这是光的偏振现象
3、金属探测仪被各考场广泛应用，从而营造了良好的考试公平环境。如图甲为某一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成 LC 振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。在 LC 振荡电路中，某时刻磁场方向如图乙所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是() A.此时电容器中的电场能正在减小
B.此时线圈中的自感电动势正在减小
C.此时电路中电流沿顺时针方向且 LC 振荡电路中电流减小
D.若 LC 振荡电路中的电感变小，其振荡频率也变小
4、如图所示为研究光电效应的装置，当分别利用波长为 2 λ、 λ 的单色光照射锌板时，从锌板表面逸出的光电子的最大初速度之比为 1∶3，电流计的示数均不为零。已知单色光在真空中的传播速度为 c，普朗克常量为 h。则()
9c
A.锌板的极限频率为
16 λ
B.用波长为 2 λ 的光照射锌板时，电流计的示数较大
C.用波长为 3 λ 的单色光照射锌板时，能从锌板表面逸出光电子
D.用波长为 2 λ、 λ 的单色光分别照射锌板时，二者遏止电压之比为 1∶9 5、关于下图中所涉及物理知识的论述中正确的是()
A.甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为 r0 时，它们间相互作用的引力和斥力均为零
B.乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用灼热的针接触其下表面，从石蜡熔化情况知固体薄片可能为非晶体
C.丙图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水面上 D.丁图中，迅速压下活塞，可观察到硝化棉燃烧起来，这表明气体从外界吸热，内能增加
6、一定质量的理想气体从状态 a 开始，经 a→b、b→c、c→a 三个过程后回到初始状态 a，其 p－V 图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为 a(V0,2p0)、b(2V0，p0)、c(3V0,2p0)。以下判断正确的是()
A．气体在 a→b 过程中对外界做的功小于在 b→c 过程中对外界做的功
B．气体在 a→b 过程中从外界吸收的热量大于在 b→c 过程中从外界吸收的热量
C．在 c→a 过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D．气体在 c→a 过程中内能的减少量大于 b→c 过程中内能的增加量
冰雕展上有一种由冰块制作的装饰灯，冰块成立方体，在立方体的中心安装着一个很小的灯，灯向各
4
个方向均匀发光。已知冰的折射率为，冰块在各侧面上有光射出的地方用空白表示，没有光射出的地方
3
用阴影表示，下列四幅图能正确表示光从侧面射出情况的是()
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上
选项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
如图所示，图甲为一列简谐横波在均匀介质中沿 x 轴负向传播时 t=0 时刻的波形图，M 和 N（N 点位置图甲中未标明）是介质中的两个质点，M 是平衡位置位于 x=1.0m 处的质点，质点 N 的振动图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（）
这列简谐横波在介质中的传播速度为 2m/s
在 t=2.5s 时，质点 M 的加速度方向沿 y 轴负方向
y ππ
质点 N 做简谐运动的位移 y 随时间 t 变化的关系式为10sin(
t  )cm
24
M、N 两质点的平衡位置相距半波长的奇数倍
9、如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面图。MN 为直径，O 点为圆心。一束由红光和紫光组成的复色光沿
AM 方向射入玻璃砖，分成两束单色光后各自传播到 B、C 两点。已知∠AMN＝150°，∠MOB＝60°，∠MOC
＝90°。则下列说法中正确的是() A.传播到 C 点的为红光
2
B.红光和紫光的折射率之比为 1∶
2
C.红光和紫光在玻璃砖内的速度之比为 1∶
D.红光和紫光从 M 点射入到第一次射出玻璃砖所经过的时间之比为 2∶1
1
1
1
1
10、已知氢的同位素氚(3H)的原子能级分布与氢(1H)的原子能级分布相同，用光子能量为 12.75eV 的光束照射大量处于基态的氚(3H)原子，再用氚原子跃迁时辐射的光照射逸出功为 2.25 eV 的金属板。氢原子能级分布如图，氚(3H)原子核发生 β 衰变的半衰期约为 12.5 年。下列说法正确的是( )
A.氚原子跃迁时，一共能发出 4 种不同频率的光子
B.从金属板上打出的粒子的最大初动能为 10.5 eV
1
C.光束照射氚(3H)原子时能使核衰变的半衰期缩短为 8.75 年
1
2
D.氚(3H)原子核发生 β 衰变产生氦(3He)原子核
三、非选择题（本题共 5 小题，共 54 分．考生根据要求作答）
11.（6 分） 某同学通过图(a)所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。
图(a)中的 A 是传感器。（1 分）
将冰糖装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。操作中，不能用手握住注射器封闭气体部分，是为了；（1 分）
若实验过程中不慎将活塞拔出注射器，则必须废除之前获得的数据，重做实验，这是为了
。（1 分）
实验中通过活塞所在刻度读取了多组气体体积 V 及对应压强 p，为了在 xOy 坐标系中获得直线图像，
1
应取 y 轴、x 轴分别为(选填“V、”或“p、V”)。（1 分）
p
选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到的函数图像如图(b)中直线所示，若已知传感器和注射器连接处的软管容积为 V0，则这颗冰糖的体积为。（2 分）
12、（10 分）如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以 O1 为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器 R上，R 的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准(0.15 kg)的大苹果经过托盘秤时，杠杆对 R 的压力为 1 N。调节可调电阻 R0，可改变 R、R0 两端的电压比，使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，R0 两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫作放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。
当大苹果通过托盘秤时，R 所受的压力较大，电阻(填“较大”或“较小”)。
自动分拣装置正常工作时，大苹果通过(填“通道 A”或“通道 B”)。
若电源电动势为 5 V，内阻不计，放大电路的激励电压为 2 V。
①为使该装置达到上述分拣目的，R0 的阻值等于kΩ(结果保留 2 位有效数字)。
②某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻(填“R”“R0”或“电源”)两端。
③若要提高分拣标准到 0.33 kg，仅将 R0 的阻值调为kΩ 即可实现(结果保留 2 位有效数
字)(提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比)。 13.（10 分）如图所示，摆长为 L 的单摆竖直悬挂后摆球在最低点 O 距离地面高度为 h，现将摆球拉至 A点无初速度释放，摆角为 θ ( θ ＜5°)．当摆球运动到最低点 O 时，摆线突然断裂．不计空气阻力，重力加速度为 g，求摆球从 A 点开始运动到落地经历的时间．
14、（12 分）已知氢原子的基态能量为－13.6 eV，核外电子的第一轨道半径为 0.53×10－10 m，电子质量 me＝9.1×10－31 kg，电荷量为 1.6×10－19 C，求电子跃迁到第三轨道时，氢原子的能量、电子的动能和原子的电势能各多大？
15、（16 分）如图所示，两管口均封闭的 U 形玻璃管(粗细均匀)竖直放置，管中的一段水银将 U 形玻璃管中封闭的理想气体分成 A、B 两部分，左管中气柱 A 长为 15 cm，右管中气柱 B 长为 25 cm，左右两管中水银液面高度差为 10 cm。现打开右管口的阀门 K，水银稳定时，两管中水银液面恰好相平，已知大气压强恒为 75 cmHg，环境温度和气体温度始终不变。求：
打开阀门 K 前，气柱 A 中气体的压强(用 cmHg 为单位)；
打开阀门 K 后，从气柱 B 中逸出气体的质量与打开阀门 K 前气柱 B 中气体的质量的比值。
张家口市第一中学北校区第二学期期末试题
高二物理
（时长：75 分钟）（满分 100 分）
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 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
2.A
3、C
4、D
5、B
6、C
7.A
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以
上选项符合题目要求，全部选对的得 6 分，对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8. AC
9、AB
10、BD
三、非选择题（本题共 5 小题，共 54 分．考生根据要求作答）
11.（6 分） （每空 1 分，最后一空 2 分）
1
答案(1)压强(2)保持封闭气体的温度不变保持封闭气体的质量不变(3)V、
p
(4)b＋V0
12、（10 分）(1)较小(2)通道 B(3)①20②R0③16（每空 2 分）
解析(1)由图乙可知当大苹果通过托盘秤时，R 所受的压力较大，电阻较小。
(2)大苹果通过托盘秤时，R0 两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关
的衔铁，大苹果进入下面的通道 B。
R
(3)①杠杆对 R 的压力为 1 N 时，R 阻值为 30kΩ，为使该装置达到上述分拣目的，R0 的阻值需满足＝
R0
（5－2）V
，则 R0＝20 kΩ。
2V
②随着苹果质量增大，R 阻值减小，分压减小，电源电动势不变，R0 分压增大，为了满足电压表的示数随
苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在 R0 两端。
m1F1
③根据＝可知分拣标准到 0.33 kg 时，压力为 2.2 N，此时 R 的阻值为 24kΩ，根据①分析 R0 的阻值
m2F2
应该调至 16kΩ。
2h g
π L
2 g
L
g
1
13.（10 分）[答案]
＋
[解析]单摆的周期 T＝2π
（3 分）摆线断裂后，由 h＝
gt2
2
2h g
2h g
π L
2 g
4
T
得：（２分）下落时间 t＝
（２分）t 总＝t＋
＝
＋
.（3 分）
14、（12 分）[解析]氢原子能量 E3＝
1
E1＝－1.51 eV（2 分）
32
电子在第三轨道时半径为 r3＝n2r1＝32r1＝9r1①（２分）
ke2m v2
电子绕核做圆周运动的向心力由库仑力提供，所以
e 3
r
＝
3
2r3
②（２分）
1ke2
9 × 109 × 1.6 × 10－192
由①②可得电子动能为 E
＝m v2＝＝
eV＝1.51 eV
2
k3e 3
2 × 32r12 × 9 × 0.53 × 10－10 × 1.6 × 10－19
（2 分）由于 E3＝Ek3＋Ep3，（２分）故原子的电势能为 Ep3＝E3－Ek3＝－1.51 eV－1.51 eV＝－3.02 eV。（２分）
[答案]－1.51 eV1.51 eV－3.02 eV
5
15、（16 分）[答案](1)100 cmHg(2)
11
解析(1)打开阀门 K 后，气柱 A 中气体的压强 pA2＝75 cmHg（２分）
气柱 A 的长度 LA2＝20 cm（２分）根据玻意耳定律有 pA1LA1S＝pA2LA2S（２分）解得 pA1＝100 cmHg。（２分）
(2)打开阀门 K 前，气柱 B 中气体的压强 pB1＝pA1＋pH＝110 cmHg（２分）
打开阀门 K 后，若气柱 B 中气体未逸出，设其对应的气柱长度为 x，根据玻意耳定律有 pB1LB1S＝p0xS
（２分）
Δmx－LA2Δm5
则从气柱 B 中逸出气体的质量与未逸出气体前气体质量的比值＝
（２分）解得
＝。（２
mxm11
分）