湖北省武汉市部分重点中学2023～2024学年高二物理下学期期末联考试题[含答案].pdf

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武汉市部分重点中学 2023—2024 学年度下学期期末联考
高二物理试卷
注意事项：
，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。
：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿
纸和答题卡上的非答题区域均无效。
：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7 题只有一项符
合题目要求，第 8~10 题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错
的得 0 分。
1. 物理学中，实验与理论密不可分，实验通过观察和测量为理论提供依据和验证，而理论则通过对实验数
据的分析与解释，提炼出普适规律并对新的现象做出预测。在对原子物理的不断探索中，下列说法中正确的是（　　）
A. 汤姆孙对阴极射线的研究，发现了电子并精确测出了电子的电荷量
B. 德布罗意最早提出了波粒二象性的概念，并把光的波粒二象性推广到实物粒子
C. 康普顿在研究光的散射时，从动量的角度解释了光的量子化
D. 卢瑟福利用 α 粒子轰击氮原子核，获得一种穿透性极强的中性粒子流，为原子核模型理论提供重要的
证据
【答案】C
【解析】
【详解】A．汤姆逊通过研究阴极射线发现了电子，但精确测定电子的电荷量的是密立根，故 A 错误；
B．爱因斯坦最早提出了波粒二象性的概念，德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，故 B 错误；
C．康普顿在研究光的散射时，从动量的角度解释了光的量子化，故 C 正确；
D．卢瑟福利用 α 粒子轰击氮原子核，使氮转化为氧，并释放出一个质子，故 D 错误。
故选 C。
2. 神舟十八号载人飞船于 2024 年 4 月 25 日 20 时 58 分 57 秒在酒泉卫星发射中心发射，然后神舟十八
号飞船与离地面高约 390km 的天宫实验室对接，航天员乘组将在空间站驻留约 6 个月。经过一系列航天实
验后，中国载人航天工程办公室计划在 2030 年前实现载人登月。下列说法正确的是（　　）
A. 神舟十八号飞行高度很高，在研究其对接时可以视作质点
1 / 17 : .
B. “2024 年 4 月 25 日 20 时 58 分 57 秒”是时间间隔
C. 神州十八号飞船飞行的路程约为 390 km
D. 中国人登月后可以验证物体下落快慢与物体质量无关
【答案】D
【解析】
【详解】A．对接时，神舟十八号的大小和形状不能忽略，不能将其看成质点，A 错误；
B． “2024 年 4 月 25 日 20 时 58 分 57 秒”是一个时间点，是时刻，不是时间间隔，B 错误；
C．神舟十八号飞船与离地面高约 390km 指的是离地面的竖直高度，Ｃ错误；
D．中国人登月后可以验证物体下落快慢与物体质量无关，因为月球上没有空气，自由下落的物体只受重力的作用，可以验证自由落体运动的规律，D 正确。
故选 D。
3. 1909 年，英国物理学家卢瑟福和他的助手盖革、马斯登一起进行了著名的“ α 粒子散射实验” 。如图所
示，某同学描绘了几个 α 粒子穿过金箔前后的可能轨迹，下列叙述正确的是（　　）
A. 卢瑟福早于贝克勒尔发现了 α 射线
B. 通过卢瑟福的“ α 粒子散射实验”可以估算出原子核半径的数量级
C. 轨迹 d 的大角度偏转不可能出现
D. 轨迹 b、c 的大角度偏转可能出现
【答案】B
【解析】
【详解】A．贝克勒尔发现了天然放射现象，人们意识到原子核可以再分，后来卢瑟福发现放射性物质，放射出的射线并不单一，发现了
α 射线，A 错误；
1
B．卢瑟福通过“ α 粒子散射实验”发现，大部分 α 粒子可以穿过金箔，约有 8000 的 粒子发生了大角
1
度偏转，原子核的截面积约为原子截面积8000 ，在知道了原子的大小的数量级的情况下，从而得出原子
15
核很小，其半径的数量级为10 m ，B 正确；
2 / 17 : .
C．轨迹 d 的大角度偏转恰好是 α 粒子与原子核相碰，是可能出现的，C 错误；
D． α 粒子与原子核带同种电荷，不可能出现轨迹 b、c 的偏转情况，D 错误。
故选 B。
4. 钠的放射性同位素 Na 静止在匀强磁场中，某时刻一个 Na 原子核发生核反应，仅产生的两新粒子（分别
v1 v2
标记为 1、2)，沿垂直磁场方向运动，形成的轨迹如图所示，两粒子的速率为 、 ，电荷量为 q1、q2，
r1 :r2 12:1
轨迹半径为r1、r2，两轨迹半径比为 。下列关于该核反应说法正确的是（　　）
A. 该核反应为裂变反应
B. 该核反应为 α 衰变
q1 :q2 1:12
C. 两粒子的电荷量之比
v1 :v2 12:1
D. 两粒子的速率之比
【答案】C
【解析】
【详解】A．该反应为原子核的衰变，A 错误；
BC．根据
v2
Bvq  m
r
可得
mv
r 
Bq
根据动量守恒定律
0  m1v1  m2v2
可知两个粒子动量大小相等，方向相反，可得
q1 r2 1
 
q2 r1 12
3 / 17 : .
又因为 Na 原子的电荷量为 11e，可知
q1  e q2 12e
，
所以粒子1 为电子，该核反应为  衰变，B 错误，C 正确；
D．由于两粒子动量大小相等，所以有
v1 m2

v2 m1
由于电子质量相比原子质量很小很小，所以两粒子的速率之比不为12:1，D 错误。
故选 C。
5. 汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度 k，急动度 k 是评判乘客是否感到舒适的重要指标。
一辆汽车从静止启动过程中的急动度随时间变化的关系如图所示，当 t=0 时， a=0，关于该汽车的运动，
下列说法不正确的是（　　）
A. 3s 时汽车的加速度大小为3m/s² B. 9s 时汽车的加速度大小为 0
C. 6s 末汽车的速度大小为 12m/s D. 9s 末汽车的速度大小为 18m/s
【答案】C
【解析】
【详解】加速度随时间的变化率称为急动度k，即
a
k 
t
则图像与坐标轴围成的面积代表加速度变化a。
A．由图像围成的面积表示加速度的变化，可得 0~3s 内
2
a  3m / s
当t=0 时， a=0，所以可得 3s 时汽车的加速度大小为 3m/s²，故 A 正确；
B．由图像围成的面积表示加速度的变化，可得 0~9s 内
a  0
当t=0 时， a=0，所以可得 9s 时汽车的加速度大小为 0，故 B 正确；
4 / 17 : .
CD．由题图可知加速度的变化图像如图
该图像与坐标轴围成的面积代表速度的变化，则 6s 末汽车的速度大小为
1
v6  3 63  / s
2
9s 末汽车的速度大小为
1
v9  393 18m / s
2
故C 错误，D 正确。
由于本题选择错误的，故选 C 。
6. 2023 年，中国锦屏山地下 2400 米实验室投入使用。厚实的大理石岩体能隔绝大部分宇宙辐射，同时使
222 218Po
用多层材料屏蔽岩石自身散发的放射性氡气。静止的氡原子核86 Rn 自发衰变为钋原子核84 同时放出一
222 218 E
个粒子X。 86 Rn 核的平均结合能为 E ，84 Po 核的平均结合能为 2 粒子 X 的平均结合能为 E 。若核反应
1 3
释放的能量全部转化为动能，粒子X 的动能为 Ek，光速为 c。下列说法正确的是（　　）
222Rn
A. 86 的衰变过程放出的粒子 X 为 β 粒子
222Rn
B. 10 个86 经过一个半衰期后一定剩余 5 个
109
Ek  222E1  218E2  4E3
C. 粒子 X 的动能为 111
111Ek
m  2
D. 该反应的质量亏损为 2c
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据质量数守恒可知，X 的质量数是
222-218=4
根据电荷数守恒，X 的电荷数是
86-84=2
则 X 为 粒子，故 A 错误；
5 / 17 : .
B．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，故 B 错误；
C．核反应释放的能量
E  222E1  218E2  4E3
根据动量守恒
mv  mPovPo
根据能量守恒
1 2 1 2
E  mv  mPovPo
2 2
又
m 4

mPo 218
联立得
1 2 109
Ek  mv  222E1  218E2  4E3
2 111
故C 正确；
D．该反应的质量亏损为
E 111Ek
m  2  2
c 109c
故D 错误。
故选 C。
7. 如图所示，一个完全光滑、半径为 R 的半球形碗水平固定放置，球心为 O。一根光滑、质量分布不均匀
的金属棒静止放在碗中，底端与碗底部 A 点接触，另一端靠在碗边缘 B 点。金属棒在碗中部分 AB 的长度
为 ，则金属棒的重心到 B 点距离为（　　）
A.