福建省闽侯第一中学2024届高二物理第二学期期末统考试题含解析

福建省闽侯第一中学2024届高二物理第二学期期末统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，质量为的小球在距离小车底部20m高处以一定的初速度向左平抛，落在以的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg．设小球在落到车底前瞬间速度是，重力加速度取．则当小球与小车相对静止时，小车的速度是（）A．B．C．D．2、如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸内装一定质量的理想气体，系统处于静止状态，现使缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是（）A．V增大，F增大 B．V增大，F减小C．V不变，F不变 D．V增大，F不变3、如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥4、现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光照射时，有光电流产生．关于光电效应及波粒二象性，下列说法正确的是A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，光电流变大B．光的波长越长，其粒子性越显著；频率越高，其波动性越显著C．入射光的频率变高，光强不变，光电子的最大初动能不变D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生5、关于冲量，下列说法正确的是（）A．力越大，力的冲量就约大B．力的作用时间越长，力的冲量就越大C．力与力作用时间的乘积越大，力的冲量就越大D．两个力的大小相等，作用时间也相同，则这两个力的冲量一定相同6、如图，质量为m的人在质量为M的平板车上从左端走到右端，若不计平板车与地面的摩擦，则下列说法正确的是（）A．人在车上行走时，车将向右运动B．当人停止走动时，由于车的惯性大，车将继续后退C．若人越慢地从车的左端走到右端，则车在地面上移动的距离越大D．不管人在车上行走的速度多大，车在地面上移动的距离都相同二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．质点振动的频率为4

HzB．第4s末质点的速度为零C．在10s内质点经过的路程为20cmD．在和两时刻，质点速度相同8、氢原子在某三个相邻能级间跃迁时，可发出三种不同波长的辐射光．已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1>λ2，则另一个波长可能是()A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2C． D．9、一质量为m的小球沿倾角为θ＝30°的足够长的斜面由静止开始匀加速滚下，途中依次经过A、B、C三点，已知AB＝BC＝L，由A到B和B到C经历的时间分别为t1＝4s，t2＝2s，则下列说法正确的是()A．小球的加速度大小为B．小球经过B点重力的瞬时功率为C．A点与出发点的距离为D．小球由静止到C点过程中重力的平均功率为10、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是()A．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVC．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放，测量出滑块在水平桌面滑行的距离x1(图甲)；然后将小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测量出整体沿桌面滑动的距离x2(图乙)。圆弧轨道的半径为R，A和B完全相同,重力加速度为g。(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=_________(用R和g表示)；(2)滑块与桌面的动摩擦因数μ=____________(用R和x1表示)；(3)若x1和x2的比值=____________，则验证了A和B的碰撞动量守恒。12．（12分）为了测定电源电动势E、内电阻r和定值电阻Ro的阻值，某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图甲所示的电路．闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，井根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线，请回答下列问题(1)图乙中的M、N两条图线，根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的是___________，根据电压传感器2和电流传感器的数据面得的是___________(填图线M或图线N)(2)图乙中两直线交点表示电路的工作状态是___________.A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端C．定值电阻Ro上消耗的功率为2.5WD．电源的输出功率最大(3)根据图乙可以求得定值电阻Ro=______Ω，电源电动势E=______V，内电阻r=______Ω.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，两根平行的金属导轨MN、PQ，其中左边PO、MQ'是倾角为的斜轨，右边放在水平面上，导轨间距为，电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为、水平导轨光滑，a棒与斜轨间动摩擦因数为，导体棒a与b的质量均为，电阻值分别为，。b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在斜轨上距水平面高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为。求：（1）a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；（2）最终稳定时两棒的速度大小；（3）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，b棒上产生的内能。14．（16分）在幼儿园里为了锻炼小朋友四肢的力量，进行了一项游戏活动，让小朋友用轻绳拉着汽车轮胎奔跑，如图甲所示，在一次训练中，小朋友手里拉着不可伸长的轻绳拖着质量m＝5.5kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道匀加速奔跑，5s时轮胎从轻绳上脱落，此时轮胎的速度为5m/s，再经过1s轮胎停止．不计空气阻力．己知绳与地面的夹角为37°，轮胎与地面间的摩擦因数始终保持不变．（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：（1）画出轮胎运动全过程的v﹣t图象．（2）绳子拉力的大小为多少？（3）轮胎在整个运动的过程中，由于摩擦而产生的热量Q是多少？15．（12分）如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞用轻弹簧与缸底相连，当气缸如图甲水平放置时，弹簧伸长了x0，活塞到缸底的距离为L0，将气缸缓慢转动竖直放置，开口向上，如图乙所示，这时活塞刚好向缸底移动了x0的距离．已知活塞的横截面积为S，活塞与气缸壁的摩擦不计，且气密性良好，活塞的质量为m，重力加速度为g，大气压强为p0，求：①弹簧的劲度系数的大小；②若从甲图到乙图的过程中，气体放出的热量为Q，活塞的重力对气体做的功为W，则弹簧开始具有的弹性势能为多少？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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【解题分析】小球做平抛运动，下落时间为，竖直方向速度大小为，小球在落到车底前瞬时速度是，根据速度合成原则，，小球与车在水平方向上动量守恒，以向右为正方向，得：解得：故B正确；故选B点睛：小车和球相互作用的过程中是水平方向上动量守恒，整体看不守恒．2、D【解题分析】

设活塞与气缸的质量分别为m和M，活塞的横截面积为S，大气压为，封闭气体的压强为P．以气缸为研究对象，根据平衡条件得：，得：，可知，封闭气体的压强P保持不变，使气缸内气体的温度升高时，气体发生等压变化，由盖•吕萨克定律分析得知气缸内气体的温度升高，体积V增大．对活塞与气缸为研究对象，由平衡条件得，弹簧秤拉力F=（M+m）g，则得F保持不变．A.V增大，F增大，与上述结论不符，故A错误B.V增大，F减小，与上述结论不符，故B错误C.V不变，F不变，与上述结论不符，故C错误D.V增大，F不变，与上述结论相符，故D正确。3、D【解题分析】

当磁铁N极朝下，向下运动时，穿过线圈的磁通量向下，且增大，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，方向向上，则线圈中的电流方向与箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥．故ABC错误，D正确；故选D4、A【解题分析】

A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，因为饱和光电流与入射光的强度成正比，A正确．B.光的波长越长，越容易发生干涉、衍射等现象，其波动性越显著，频率越高，能量越高，其粒子性越显著；B错误．C.根据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，所以入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，C错误．D.如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应，不会有光电流产生，D错误．5、C【解题分析】

A.冲量等于力和时间的乘积，力大但时间短时，冲量不一定大，A错误；B.力作用时间长，但如果力很小时，冲量不一定大，B错误；C.由冲量的定义可知，I=Ft，力与其作用时间的乘积越大，力的冲量就越大，C正确；D.若两个力大小相等，作用时间也相等，但如果力的方向不同，则两个力的冲量不一定相同，D错误；故选C。【题目点拨】本题考查冲量的定义，要注意明确冲量为矢量，在分析冲量时要注意冲量的方向．6、D【解题分析】A、人与车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得：mv人+Mv车=0，故车的方向一定与人的运动方向相反；故人与车的速度方向相反，人在车上向右行走时，车将向左运动，故A错误；B、因总动量为零，故人停止走动速度为零时，车的速度也为零，故B错误；C、D、因人与车的运动时间相等，动量守恒，以人的方向为正方向，则有：mx人-Mx车=0；故车与人的位移之比为：x车x人=mM不变；则车的位移与人的运动速度无关，不论人的速度多大，车在地面上移动的距离都相等；故C【题目点拨】本题考查动量守恒定律的应用“人船模型”，要注意人船具有相反方向的运动，运动位移与速度大小无关．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解题分析】

A．由图读出质点振动的周期T=4s，则频率故A项错误；B．在第4s末，质点的位移为0，经过平衡位置，速度最大，故B项错误；C．质点从平衡位置开始运动，又所以在10s内质点经过的路程s=2.5×4A=10×2cm=20cm故C项正确；D．由图知t=2s和t=6s两时刻相差一个周期，则两时刻质点的速度相同，故D项正确。8、CD【解题分析】

氢原子在能级间跃迁时，发出的光子的能量与能级差相等．如果这三个相邻能级分别为1、2、3能级且能级差满足根据可得可以产生的光子波长由小到大分别为这三种波长满足两种关系和变形可得AB错误，CD正确。

故选CD。9、CD【解题分析】AB间的平均速度为：，BC间的平均速度为：，小球加速度为：，故A错误；小球经过B点的速度，则小球经过B点重力的瞬时功率，故B错误；小球经A点的速度为，A点与出发点的距离为：，故C正确；到达C点的速度为，所需时间，小球由静止到C点的位移，则小球由静止到C点过程中重力的平均功率为，故D正确．故选CD．【题目点拨】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出两段过程中中间时刻的速度，结合速度时间公式求出小球的加速度，根据匀变速直线运动基本公式求出B点速度，再根据瞬时功率公式求解B点重力的瞬时功率，根据速度时间公式求出A点的速度，结合速度位移公式求出A点与出发点的距离，先求出小球由静止到C点的位移，再根据平均功率公式求解．10、ABD【解题分析】

一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，根据C32=3可知，能放出3种不同频率的光，故A正确；一群氢原子从n=3向n=1的能级发出的光子的能量最大为ΔE=-1.51-(-13.6)=12.09eV，因锌的逸出功是3.34ev，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为EKm=12.09-3.34=8.75eV；故B正确；没有能级差是10.3eV，所以用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子不能跃迁到激发态；能量为14【题目点拨】解决本题的关键知道什么是电离，以及能级的跃迁满足hγ=Em-En，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、4【解题分析】

(1)[1]A在圆弧面上运动时机械能守恒，则有mgR=mv2解得(2)[2]对A下滑的全过程由动能定理要分析可知mgR-μmgx1=0解得(3)[3]如果碰撞中动量守恒，则有mv=2mv'再对碰后的AB物体分析，由动能定理可知mv'2=μ•2mgx2

则故；因此只要满足即可证明动量守恒。【题目点拨】本题考查动量守恒定律以及功能关系的应用，要注意明确实验原理，知道实验中如何验证动量守恒定律，明确机械能守恒定律以及动量守恒定律的正确应用。12、NMBD2.51.51.25【解题分析】

（1）[1][2]．从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压传感器1的读数减小，电压传感器2的读数增大．故图线N是电压传感器1和电流传感器的数据绘制的图象，图线M是电压传感器2和电流传感器的数据绘制的图象（2）[3]．图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，故滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，故A错误，B正确；图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，故D正确；、定值电阻R0消耗功率为：P=U2I=1.0×0.4W=0.4W，故C错误；所以选择BD．（3）[4][5][6]．从图象a的斜率可以得出定值电阻R0的阻值为：；从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50V，即电源的电动势为：E=1.50V，图象斜率的绝对值为：即电源的内阻为：r=1.25Ω．【题目点拨】（1）从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断描绘的图线的含义．（2）由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻．（3）图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变阻器的阻值