[物理]2023_2024学年福建福州仓山区福州外国语学校高二下学期期末物理试卷(原题版+解析版)

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2023~2024学年福建福州仓山区福州外国语学校高二下学期期末物理试卷
1. 中科院EAST全超导托卡马克装置，被称为中国的“人造太阳”，已实现了1.6亿度（约为太阳中心温度的10倍）等离子体运行。其核反应方程是：
，则（ ）
A.
B. 该反应前后核子的总质量相等
C. 的比结合能小于 的比结合能
的结合能小于
与
结合能之和
D. X为中子
答案
解析
D
【详解】
AB．该核反应释放能量，有质量亏损，生成物更稳定，则知
的结合能比反应物的结合能之和大。故AB错误；
C．核反应中，生成物
的比结合能大于反应物 的比结合能。故C错误；
D．由电荷数和质量数守恒，X的质量数
电荷数
可知X为中子。故D正确。
故选D。
2. 铷原子非常容易失去电子，具有优良的光电特性，是制造光电池的重要材料。已知铷的逸出功为W0，普朗克常量为h ，则下列说法正确的是
（ ）
A．只要入射光光照强度足够大，任何频率的光均能使铷发生光电效应
B．铷的极限频率为
C．用某频率光照射铷发生光电效应，光照强度越弱，光电子从铷表面逸出所需时间越长
D．若用频率为ν的光照射铷发生光电效应，则逸出光电子的平均动能为
答案
解析
B
略
3. 降噪可分为被动式降噪和主动式降噪。其中主动式降噪指通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，二者叠加后，将噪音中和，从而实现降噪
效果。高铁通过拾噪麦克风，采集一些有规律的噪声，通过电路，在音乐中加入降噪声波，从而达到降噪效果。图甲为原理简化图，图乙为理想情况
下的降噪过程图，实线表示环境声波，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则下列说法正确的是（ ）
A．降噪过程应用了声波的多普勒效应
B．降噪声波与环境噪声声波的频率不相等
C．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱
D．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦
答案
解析
C
略

4. 如图所示，水面上漂浮着一个半径为r的圆形充气圆台，某潜水爱好者下潜至圆台圆心正下方某点时，恰好只能看见水底的物体，该点距圆台底部的
垂直距离为h，再往下潜，能看到岸上的景物，则水的折射率为（ ）
C．
D．
A．
B．
答案
解析
A
略
5. 如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）
A．从
能级跃迁到
能级时，电子的电势能减小氢原子的能量增加
B．氢原子从高能级向低能级跃迁时要放出光子
C．用能量为
D．用
的电子轰击处于基态的氢原子，能使氢原子发生能级跃迁
的光子照射大量处于基态的氢原子时，可以发出三种频率的光
答案
解析
BD
【详解】
A．从
能级跃迁到
能级时，库仑力做正功，电子的电势能减小，辐射出光子，氢原子的能量减少。故A错误；
B．由玻尔的跃迁假设可知氢原子从高能级向低能级跃迁时要放出光子。故B正确；
C．从 能级跃迁到 能级时，需要吸收的能量为
所以用能量为9.6eV的电子轰击处于基态的氢原子，不可能使氢原子发生跃迁。故C错误；
D．因为
所以用
的光子照射大量处于基态的氢原子时，可以使基态氢原子跃迁到
能级，根据
可知发出三种频率的光。故D正确。
故选BD。
6. 一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为
0.8s，g取 。下列说法正确的是（ ）
A．运动员与网接触的这段时间内动量的变化量大小为100kg·m/s
B．网对运动员的平均作用力大小为1625N
C．从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0m高处这一过程中运动员所受重力冲量的大小为1300N·S
D．运动员与网接触的过程中，运动员和网构成的系统机械能守恒
答案
解析
BC
略

7. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为μ，一滴油酸酒精溶液的体积为V ，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘
里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为a ，数得油膜占有的正方形小方格个数为m ，
则下列说法正确的是（ ）
A．该实验体现的物理思想方法是等效替代法
B．油酸分子直径约为
C．若在配置油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，会导致油酸分子直径的测量值偏小
D．若在计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会导致油酸分子直径的测量值偏大
答案
解析
BD
略
8. 如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为 _{1}
的两质点。图乙为质点Q的振动图像，则（ ）
时刻和 时刻的波形图，P、Q 分别是平衡位置为 _{1}
和
A．t2时刻可能为0.65s
B．波的传播速度为20m/s
C．质点 P 的振动方程为
D．质点 P 从 _{1}
时刻开始经过0.15s 通过的路程为30cm
答案
解析
AC
略
9. 光的干涉和衍射说明了光具有
性，光电效应说明了光具有
。
性，彩虹呈现彩色属于光的
现象，光纤利用光的
现象，利
用双缝干涉测光的波长原理表达式为
答案
解析
波动 ; 粒子 ; 色散 ; 全反射 ;
【详解】
[1][2]光的干涉和衍射说明了光具有波动性，光电效应说明了光具有粒子性。
[3][4]彩虹呈现彩色属于光的色散现象，光纤利用光的全反射现象。
[5]利用双缝干涉测光的波长原理表达式为
10. 如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率
。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射射角 （“小于”“等于”或“大于”）60°。
为

答案
解析
; 大于
[1][2]由几何知识可知，红光在D点发生折射时，折射角为i=60°，入射角为r=30°，由折射定律可得
解得玻璃对红光的折射率为
若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于对红光的折射率，则光线在D点射出时的折射角大于60°。
11. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学用毫米刻度尺测得摆线长L0= 945.8mm；用游标卡尺测得 摆球的直径如图甲所示，则摆球直径
d =
mm；用秒表测得单摆完成n = 40次全振动的时间如图乙所示，则秒表的示数t =
。
s；若用给定物理量符号表示当地的重力加速度
g，则g =
如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是
A．计算摆长时没有计入摆球的半径
B．开始计时时，秒表过迟按下
。（填字母代号）
C．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
D．试验中误将39次全振动数为40次
答案
20.25
78.5
BD
解析
【分析】
【详解】
[1] 摆球直径
[2]秒表的示数
[3] 根据
其中完成一次全振动的时间
摆长
代入整理得

[4] 根据
A．若计算摆长时没有计入摆球的半径，则摆长的测量值偏小，因此重力加速度g的值偏小，A错误；
B．若开始计时时，秒表过迟按下，计算的周期偏小，从而算得的重力加速度g的值偏大，B正确；
C．若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，而计算时按原摆长计算，相当于摆长的测量值偏小，从而算
得重力加速度g的值偏小，C错误；
D．若试验中误将39次全振动数为40次，导致计算的振动周期偏小，从而算得的重力加速度g的值偏大，D正确。
故选BD。
12. 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、
丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以ab、cd为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相
比
；乙同学测得的折射率与真实值相比
；丙同学测得的折射率与真实值相比
．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
答案
解析
偏小
不变
偏小
【详解】
[1][2][3]用图①．测定折射率时，玻璃中折射角增大，则折射率减小；用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，折射
率不变；用图③测折射率时，折射角偏大，所以测得的折射率偏小。
考点：测定玻璃砖的折射率
【名师点睛】
对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差．
13. 一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V图线描述，其中D→A 为等温线，气体在状态A时温度为
，求：
（1） 气体在状态 C 时的温度 Tc；
（2） 若气体在B→C过程中吸热600J，则在B→C过程中气体内能变化了多少？
答案
解析
（1）
；（2）增加450 J
【详解】
（1）D→A为等温线，则
C 到D过程是等容变化，由
解得
（2）B到C的过程中压强不变，则气体对外做功为
W=-pΔV其中
根据热力学第一定律ΔU=Q + W其中 Q = 600 J
代入解得：△U = 450 J
则气体内能增加450 J

14. 如图所示，两物块（可视为质点）质量分别为
水平向右的初速度 ，求：
（1）弹簧压缩到最短时的A物块的速度；
（2） 弹簧的最大弹性势能Epm
（3）弹簧第一次恢复原长时，A物块的速度。
和
，用轻质弹簧拴接在一起，原来均静止在光滑水平面上。现给A物块一个
；
答案
解析
（1）v=2m/s；（2）
【详解】
；（3）
；方向向左
（1） 弹簧压缩到最短时A 和 B 共速
解得：v=2m/s
（2）对系统由机械能守恒得
解得
（3）以向右为正方向，对系统
由动量守恒：
由机械能守恒：
联立解得
负号表示物块A的速度方向向左
15. 如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ角，整个装置处于垂直于导轨平面斜
向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．PQ、MN两均匀金属棒材质相同，长度均为L，其中MN棒的质量为m，电阻为R，PQ棒的质量为2m，现
将两金属棒垂直导轨放置，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g。
（1） 先保持棒PQ静止，将棒MN由静止释放，求棒MN匀速运动时速度v0的大小；
（2）当棒MN匀速运动时，再将棒PQ由静止释放，求释放瞬间棒PQ加速度a的大小；
（3）在（2）问中，从棒 PQ 释放瞬间开始计时，经过时间t₀，两棒恰好达到相同的速度v，求速度v的大小，及时间t₀内棒MN相对于棒PQ运动的距
离Δx。
答案
解析
解：（1）
【详解】
；（2）
；（3）
（1） 棒MN匀速运动时，由平衡得mgsinθ= BIL①
由法拉第电磁感应定律可得E = BLv₀②
由闭合电路欧姆定律得
③
其中
④
联立解得
⑤
（2）释放棒PQ瞬间，棒PQ 受到沿斜面向下的安培力，此时电流不变
m sinθ + BIL =m a其中m =2m ⑥
则对棒 PQ
PQ
PQ
PQ
联立解得
⑦
（3）自释放棒 PQ 至两棒恰好共速
对棒 MN由动量定理：

对棒 PQ 由动量定理：
⑨
联立解得
⑩
由闭合电路欧姆定律可得
由法拉第电磁感应定律得
联立解得
（12 ）
（
）