四川省邻水实验学校2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

四川省邻水实验学校2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，甲为一列简谐横波在时的波形，乙为该列波上质点的振动图象，由图象信息可判断波的传播方向和波速为（）A．沿轴正方向，B．沿轴负方向，C．沿轴正方向，D．沿轴负方向，2、下列说法中正确的是：（）A．弹簧振子的运动是简谐运动 B．简谐运动就是指弹簧振子的运动C．简谐运动是匀变速运动 D．单摆简谐运动的回复力是重力和拉力的合力3、以下说法中正确的是A．伽利略利用斜面“冲淡”时间，巧妙地研究自由落体规律B．法拉第首先用电场线形象地描述电场C．光电效应中，光电子的最大初动能与入射光频率成正比D．太阳内发生的核反应方程是924、根据热力学定律，下列判断正确的是A．我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖B．利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C．制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气，而不引起其它变化D．满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行5、公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T．取竖直向上为正方向，以t＝0时刻作为计时起点，其振动图像如图所示，则A．t＝T时，货物对车厢底板的压力最大B．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小C．t＝T时，货物对车厢底板的压力最大D．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小6、下列说法正确的是（

）A．气体对外界做功，其内能一定减小B．气体从外界吸热，其内能一定增大C．温度越高，分子热运动越剧烈D．温度越低，分子的平均动能越大二、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、有一群氢原子处于量子数n=4的激发态,当它们跃迁时（）A．有可能放出6种能量的光子B．从n=4向n=1跃迁能级差最大,光子的波长最长C．由n=4向n=3跃迁能级差最小,光子的波长最长D．由n=4向n=3跃迁能级差为0.66eV8、电阻为1Ω的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的正弦式交流电的i–t图线如图中图线a所示；调整线圈的转速后，该线圈中产生的正弦式交流电的i–t图线如图线b所示．以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是A．图线a对应的交流电的电流有效值为10AB．图线a对应的交流电的电动势的有效值为5VC．线圈先后两次的转速之比为3:2D．图线b对应的交流电的电动势的最大值为V9、如图所示，某发电站的电能输送示意图，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4，两变压器均为理想变压器．若发电机的输出电压与负载的额定电压刚好相等，要使负载正常工作，下列判断正确的是A． B．C．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率 D．升压变压器的输出电流等于降压变压器的输入电流10、一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过1.0s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过0.2s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是___________A．波沿x轴负方向传播，波速为5m/sB．波沿x轴正方向传播，波速为5m/sC．若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处D．质点M与质点Q的位移总是大小相等、方向相反E.从图示位置开始计时，在2.0s时刻，质点P的位移为20cm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）某学习小组分别利用单摆测量重力加速度。采用图甲所示的实验装置。A．由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将摆线长作为摆长l(1)实验得到的图象是______；(2)小球的直径是______cm；B．在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值______。选填“偏大”、“偏小”或“不变”12．（12分）为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程．但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图1所示．（1）为了测量遏止电压UC与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向____闭合．（填“ab”或“cd”）（2）如果实验所得UC-υ图象如图2所示，其中U1、υ1、υ0为已知量，电子电荷量e，那么：①只需将__________________与普朗克常量h进比较，若在误差许可的范国内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的．②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为___________________．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）电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为U）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，如图所示。求：（已知电子的质量为m，电荷量为e，电子的重力忽略不计）（1）电子进入磁场时的速度；（2）要使电子从磁场的右边界射出，匀强磁场的磁感应强度B的最大值。14．（16分）如图甲示，将一轻质弹簧一端固定，另一端悬挂一质量m=0.3kg的小球并使之静止。现把小球向下拉3cm，然后由静止释放并开始计时，小球在竖直方向上做简谐振动。已知弹簧的劲度系数k＝300N/m，小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内；重力加速度g取10m/s2；不计空气阻力。求：（1）简谐振动的振幅A；（2）小球在平衡位置下方2cm处时的回复力大小F回；（3）取平衡位置为坐标原点，向下为x轴正方向，在图乙中的坐标系中定性画出小球的位移－时间图像。15．（12分）如图所示，质量为3m的木板静止放在光滑的水平面上，木板左端固定着一根轻弹簧，质量为m的木块（可视为质点），它从木板右端以未知速度开始沿木板向左滑行，最终回到木板右端刚好未从木板上滑出，若在小木块压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能为Ep，小木块与木板间的动摩擦因数大小保持不变，求：（1）木块的未知速度；（2）以木块与木板为系统，上述过程中系统损失的机械能．

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、A【解题分析】

由振动图象乙可知：t=0s时刻质点P的振动方向向上，则在波动图象甲上，根据波形的平移法得知，波的传播方向沿x轴正方向；由图象可知：波长λ=8m，周期T=4s故波的传播速度故A正确，BCD错误；故选A．【题目点拨】在振动图象上读出t=0s时刻质点P的振动方向，在波动图象上判断出波的传播方向；由左图读出波长，由右图读出周期，求出波速．2、A【解题分析】

A、弹簧振子的运动是种周期性的往返运动，属于简谐运动；故A正确.B、简谐运动并不只是弹簧振子的运动；单摆的运动也可以看作是简谐运动；故B错误.C、简谐运动的加速度随物体位置的变化而变化，不是匀变速运动；故C错误.D、单摆做简谐运动的回复力由重力沿摆球运动轨迹切向的分力提供，故D错误.故选A.【题目点拨】本题考查简谐运动的性质，要注意明确简谐运动中的受力、位移及速度均随时间做周期性变化．3、B【解题分析】自由落体运动的加速度比较大，运动比较快，时间的测量比较困难，所以伽利略在研究自由落体规律的斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于测量小球的运动时间，故A错误；法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场，故B正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hγ-W0，入射光的频率越大，光电子的最大初动能也越大，并不是成正比，故C错误；太阳内部的反应是聚变反应，而92【题目点拨】根据对自由落体运动的研究的物理学历程，结合伽利略的贡献分析A选项，库仑发现了点电荷间相互作用力的大小规律，即库仑定律，法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场，根据爱因斯坦光电效应方程分析C选项，太阳内部的反应是聚变反应．4、B【解题分析】热量不能自发地从低温物体传到高温物体，所以不能说把散失的能量全部收集起来，A错；根据热力学第二定律，可知B正确；热量从低温物体传给高温物体时要发生其它变化，C错；只满足能量守恒定律但不满足热力学第二定律的过程也不可以发生的，D错。思路分析：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，所以不能说把散失的能量全部收集起来；热量从低温物体传给高温物体时要发生其它变化；只满足能量守恒定律但不满足热力学第二定律的过程也不可以发生的；试题点评：本题利用生活中的现象考查了热力学第二定律5、C【解题分析】t=T/4时，货物加速度方向向下，失重，货物对车厢底板的压力最小，A错误；t=T/2时，货物加速度为零，货物对车厢底板的压力等于重力大小，B错误；t=3T/4时，货物加速度方向向上且最大，超重，此时货物对车厢底板的压力最大，C正确、D错误．6、C【解题分析】

根据热力学第一定律公式△U=Q+W，气体对外界做功，其内能不一定减少，故A错误；根据热力学第一定律公式△U=Q+W，气体从外界吸收热量，其内能不一定增加，故B错误；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故C正确；温度是分子平均动能的标志，温度越低，分子的平均动能越小，故D错误；故选C。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、ACD【解题分析】

A、一群氢原子向低能级跃迁满足数学组合公式种，知这群氢原子最多能发出6种频率的光，故A正确．B、因为放出的光子能量满足hv=Em-En，知从n=4能级跃迁到n=1能级发出光的频率最大，由知其波长最短，故B错误．C、D、由，从n=4能级跃迁到n=3能级发出光的频率最小，由知其波长最长，故C、D均正确．故选ACD．【题目点拨】解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hv=Em-En．8、BC【解题分析】

AB：由图得图线a对应的交流电的电流最大值为10A，即图线a对应的交流电的电流有效值为；矩形线圈的电阻为1Ω，则图线a对应的交流电的电动势的有效值．故A项错误，B项正确．CD：由图得，线圈两次转动的周期分别为、，则线圈两次转动的频率之比，线圈先后两次的转速之比为3：1，线圈转动的角速度之比为3：1．据，可得．线a对应的交流电的电流最大值为10A，图线a对应的交流电的电动势的最大值．综上图线b对应的交流电的电动势的最大值．故C项正确，D项错误．9、BD【解题分析】由变压器的电压比与匝数之比的关系得：，；因为线路电压损失，即U2＞U3，由题意U1=U4，所以，选项A错误，B正确；因是理想变压器，则其输入功率与输出功率相等，但由于电线电阻功率损失，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率．故C错误．升压变压器的输出电流等于降压变压器的输入电流，故D正确；故选BD．点睛：理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损．10、ACE【解题分析】

AB.由图读出波长=6m．根据质点P的振动情况可得：该波的周期为T=1.0s+0.2s=1.2s，则波速为；根据质点P的运动情况可知，图示时刻P点运动方向沿y轴负方向，则沿波x轴负方向传播，故A正确，B错误；C.由图知质点M与质点P的平衡位置之间的距离是半个波长，振动情况总是相反，则某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处，故C正确；D.图示时刻，质点M与质点Q的位移大小相等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，所以位移不是总是相反，故D错误；E.从图示位置开始计时，质点P的振动方程为cm，当t=2.0s时，代入解得：y=20cm，即从图示位置开始计时，在2.0s时刻，质点P的位移为20cm，故E正确．故选ACE．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、a1.2偏小【解题分析】

由单摆的周期公式得到l与的关系式，根据数学知识分析图象的图线斜率及截距的意义，可分析各物理量，根据重力加速度的表达式分析误差；【题目详解】A、(1)由单摆的周期公式有：，得：，则由数学关系得斜率为：，截距，则可求得：图像的截距为负，则图象为a；(2)因截距为

，

则；B、测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，实际周期变大，由知，所测重力加速度的数值将偏小；12、cd【解题分析】

（1）测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合到cd．

（2）①根据爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv-W0

由动能定理：eU=Ek得：，

结合图象知：；

解得普朗克常量：h=，

②截止频率为v0，则该金属的逸出功：W0=hv0【题目点拨】解决本题的关键掌握光电效应方程，对于图象问题，关键得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率或截距进行求解，解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．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