河南省信阳市淮滨县多校联考2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题

淮滨县多校联考2023-2024学年下期期末考试
高二物理试卷
本试卷满分100分，考试时间为75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上;
2.考试结束,将答题卡交回。

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．关于机械振动与机械波，下列说法正确的是（ ）
A ．当观察者远离波源时，观察者接收到波的频率大于波源的振动频率
B ．产生干涉现象的必要条件之一是两列波的频率相等
C ．能产生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或比波长更大
D ．物体做受迫振动达到稳定后，其振动频率小于驱动力频率
2．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( ) A ．在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象
B ．白光通过三棱镜后得到彩色图样是利用光的衍射现象
C ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象
D ．光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象
3．氢原子能级图如图所示。

大量处在4n =能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法正确的是（ ）
A ．可能辐射出三种不同频率的光
B ．氢原子辐射出能量，电子的动能减少，电势能减少
C ．从4n =能级跃迁到1n =能级时辐射出的光子频率最小
D ．从4n =能级跃迁到3n =能级时辐射出的光子波长最长
4．如图所示，1S 、2S 是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示在某一时刻它所发出的波峰和波谷，关于图中所标的a 、b 、c 、d 四点，下列说法中正确的是（ ）
A ．质点a 为振动减弱点，位移始终为零，
B ．质点b 为振动加强点，经过半个周期后变为振动减弱点
C ．质点c 到两波源的波程差为波长的一半
D ．此时质点d 既不是振动加强点也不是振动减弱点
5．如图为某实验小组模拟远距离输电的实验电路图，已知两理想变压器的匝数
1423n n n n =<=，定值电阻1R 、2R 、3R 、4R 的阻值1234R R R R ==<，A 1，A 2为理想交流电
流表，当a 、b 端接入低压交流电源时，下列说法正确的是（ ）
A ．A 1的示数大于A 2的示数
B ．3R 的功率小于4R 的功率
C ．3R 两端的电压大于4R 两端的电压
D ．1R 两端的电压大于2R 两端的电压
6．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图甲是1s t =时的波形图，图乙是波中某质点振动位移随时间变化的振动图线（两图均用同一时刻计时），图乙的振动图线对应图甲上的质点是（ ）
A ．1m x =处的质点
B ．2m x =处的质点
C ．3m x =处的质点
D ．4m x =处的质点
7．图甲是某燃气炉点火装置的原理图。

转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，原线圈两端接交流电压表。

当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。

则（ ）
A ．电压表的示数等于5 V
B ．实现点火的条件是2
1
n n >1000
C ．t =0.2 s 时电压表的示数为0 V
D ．变压器原线圈中电压的瞬时值表达式为u =5sin10πt （V ）
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。

）
8．如图甲，“战绳训练”是当下常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳令其在竖直平面内形成简谐波。

图乙是某次训练中t =0时刻战绳波形图，绳上质点P 的振动图像如图丙所示。

下列说法正确的是（ ）
A ．增加抖动的频率，波速会增大
B ．从t =0到t =0.5s ，质点Р通过的路程为500cm
C ．图乙中波沿x 轴正方向传播
D ．P 点的振动方程为50sin10y t π=(cm)
9．如图是某金属在光的照射下逸出的光电子的最大初动能E k 与入射光频率v 的关系图象，由图象可知（ ）
A ．该金属的逸出功等于E －hv 0
B ．该金属的逸出功等于hv 0
C ．入射光的频率为2v 0时，逸出的光电子的最大初动能为hv 0
D ．当入射光的频率v 大于v 0时，若v 增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 10．水平放置的光滑固定圆环，半径为R ，AB 是其直径。

一质量为m 的光滑小球穿在环上并静止于A 点。

沿AB 方向水平向右的风力大小恒为F mg =。

小球受到轻扰而开始运动，则下列说法正确的是（ ）
A ．小球运动过程中的最大速度为2gR
B ．小球从A 点到B 点的过程中，水平风力和圆环对小球弹力的总冲量大小为2m gR
C ．运动中小球对环的最大压力为5mg
D ．运动中小球对环的最小压力为mg
三、非选择题（共54分。

）
11．(6分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积； ①将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； ①根据一滴溶液中纯油酸的体积和油膜的面积计算出油酸分子直径；
①用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
①往浅盘里倒入约.2cm 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。

完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确实验步骤的排列顺序是 （填写步骤前面的数字）；
(2)某同学在实验中将1mL 的油酸溶于酒精，制成2000mL 的油酸酒精溶液，测得该1mL 的油酸酒精溶液有50滴。

则每滴所含纯油酸的体积为 m 3。

油膜面积如图所示，已知坐标纸中每一个正方形小格的边长为1cm ，由此估算出油酸分子的直径为 m 。

（结果保留1位有效数字）
12．(9分)某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。

将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p 和体积V ；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。

(1)关于该实验下列说法正确的是（ ）
A ．改变气体体积时应缓慢推拉活塞
B ．为方便推拉活塞，要用手握注射器再推拉活塞
C ．在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦
D ．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
(2)分别在环境温度为1212()T T T T 、时完成上述探究活动。

下列反映实验过程中气体压强p 随体积V 变化规律可能正确的是______。

A ．
B ．
C ．
D ．
(3)实验小组根据实验数据，做出的1
p V
-
图像是一条过坐标原点的倾斜直线，可以得出结论： ；
(4)该同学用此装置测量大米的密度。

他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度V 和压强传感器读数p ，根据实验测
量数据，作出1
V p -图像可能是图中的 （选填“A ”“ B ” 或“ C ”）。

该同学未考虑软管中
气体的体积，由此求出大米的密度比真实值 （选填“偏大” “ 偏小”或“相等”）
13．(10分)已知中子n 的质量271.674910kg m -=⨯，质子p 的质量27
1.672610kg p m -=⨯，α粒
子的质量为276.646710kg m α-=⨯，氚核（3
1H ）的质量为275.008210kg H m -=⨯，光在真空中
速度大小8310m/s c =⨯．求：
（1）分别写出质子和中子结合成氚核（3
1H ）和结合成α粒子的核反应方程；
（2）分别求出氚核（3
1H ）与α粒子的结合能为多少焦耳？（计算结果均保留3位有效数字）
（3）试比较说明氚核（3
1H ）与α粒子谁更加稳定？
14．(12分)亥姆霍兹线圈是一对平行的完全相同的圆形线圈。

如图所示，两线圈通入方向相同的恒定电流，线圈间形成平行于中心轴线O 1O 2的匀强磁场，沿O 1O 2建立x 轴，一圆形探测屏垂直于x 轴放置，其圆心位于x 轴上的P 点。

在线圈间加上平行于x 轴的匀强电场，粒子源从x 轴上的Q 点以垂直于x 轴的方向持续发射初速度大小为v 0的粒子。

已知粒子质量为m ，电荷量为q （q >0），电场强度大小为E ，磁感应强度大小为B ，电场和磁场均沿x 轴正方向，不计粒子重力和粒子间相互作用。

若未加电场，粒子在线圈间做匀速圆周运动。

（1）求未加电场时，粒子做圆周运动的半径r ；
（2）若要使粒子恰好打在探测屏的中心，求探测屏中心与粒子源间的距离d 。

15．(17分)如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L，固定在同一水平面内。

MP连线与直导轨垂直，整个空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。

质量为2m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。

现将长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab从一定高度处以
v水平抛出，不计空气阻力，恰落在MP处，与平行金属直导轨MN、PQ碰撞后竖直速度
方向速度突变为0，水平方向速度不变，忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g。

求
U；
（1）在接触MP之前，ab棒两端间的电势差ab
（2）金属环刚开始运动时的加速度大小；
（3）为使ab在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置到MP的最小距离和该过程中ab棒上产生的焦耳热。

淮滨县多校联考2023-2024学年下期期末考试
高二物理参考答案
题目 1 2
3
4
5
6
7
答案
B
C
D
A
C
B
B
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分) 8.BD 9.BC 10.AD 三、非选择题(共54分) 11．(1)①①①①① （2分）
(2) 11110-⨯ （2分） 10910-⨯（2分） 12．(1)AD （2分） (2)BD （2分）
(3)一定质量的理想气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比（1分） (4) A （2分） 偏大（2分） 13．（1）核反应过程遵守质量数和电荷数守恒，则有
1
13
1
01H 2n H +→
114
1022H 2n He +→ （2分）
（2）根据结合能的定义可知，3
1H 的结合能为
2H p n H (2)E m m m c =+-
代入数据解得
12H 1.2810J E -=⨯α粒子的结合能为
2He P n (22)E m m m c α=+-
代入数据解得
12He 4.3510J E -=⨯ （4分）
（3）3
1H 的比结合能为
H
13
E E =
解得
131 4.2710J E -=⨯α粒子的比结合能为
He
24
E E =
解得
122 1.09J 10E -=⨯
氚核（3
1H ）的比结合能小于α粒子的比结合能，所以α粒子更加稳定。

（4分）
14．（1）粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得
2
0mv qv B r
= 解得轨道半径为
mv r qB
=
（5分） （2）粒子在磁场中运动的周期
2r
T v π=
粒子回到x 轴时间为
2m
t nT n
qB π==（n =1，2，3……） 沿x 轴方向
212d at =
qE ma =
联立解得
222
2n mE d qB π=（n =1，2，3……）（7分）
15．（1）根据题意可知，对金属棒ab 平抛过程中，只有水平方向的速度切割磁感线，故在接触MP 之前，ab 棒两端间的电势差
0ab U BLv =-（3分）
（2）根据题意可知，导轨电阻不计，金属环在导轨间两段圆弧并联接入电路中，轨道外侧的两端圆弧金属环被短路，由几何关系可得，每段圆弧的电阻为
01623
R R R =⨯=
可知，整个回路的总电阻为.
3
2
R R R R R R R ⋅=+
=+总ab 刚接触MP 时，竖直速度突变为零，通过ab 的感应电流为 023BLv E
I R R
==总
对金属环由牛顿第二定律有
222
I
BL ma ⋅=
解得
2203v B L a mR
=（6分）
（3）根据题意，结合上述分析可知，金属环和金属棒ab 所受的安培力等大反向，则系统的动量守恒，由于金属环做加速运动，金属棒做减速运动，为使ab 在整个运动过程中不与金
属环接触，则有当金属棒ab 和金属环速度相等时，金属棒ab 恰好追上金属环，设此时速度为v ，由动量守恒定律有
02mv mv mv =+
解得
013
v v =
对金属棒ab ，由动量定理有
03
v BILt m
mv -=- 则有
02
3
BLq mv =
设金属棒运动距离为1x ，金属环运动的距离为2x ，则有
()
12BL x x q R -=
总
联立解得
1222
mRv x x x B L ∆=-=
则:金属环圆心初始位置到MP 的最小距离
230
22
B L mRv d L x B L
+=+∆= 由能量守恒得 22011
322
Q mv mv =
-总ab 棒上产生的焦耳热 2
02239
R Q Q mv ==总（7分）。