2024届山西省晋中市物理高二下期末教学质量检测试题含解析

2024届山西省晋中市物理高二下期末教学质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、钍核()具有放射性，它衰变后变成镤核()，同时伴随着放出γ光子，下列说法中正确的是A．钍核衰变过程中放出了一个正电子 B．钍核的中子数比镤核的中子数多一个C．给钍加热，钍的半衰期将变短 D．钍核衰变过程中核子数没有改变，所以没有质量亏损2、在如图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是()A． B． C． D．3、下列核反应方程及其表述中错误的是（）A．是原子核的β衰变B．是原子核的人工转变C．是原子核的α衰变D．是重核裂变4、如图所示，质量为m的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接，现用质量为2m的小球B以水平速度与A相碰后粘在一起压缩弹簧，不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为，从球A被碰后开始到弹簧压缩到最短的过程中墙对弹簧的冲量大小为I，则下列表达式中正确的是（）A． B． C． D．5、关于气体压强，下列说法中正确的是（）A．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大B．气体分子热运动的平均动能增大，气体的压强一定增大C．一定质量的理想气体，温度降低且体积增大，压强一定增大D．一定质量的理想气体，温度升高且体积减小，压强一定增大6、如图甲、乙、丙所示的是三个具有相同和周期T的交变电流，分别通过三个相同的电阻，下列说法中正确的是A．在相同时间内三个电阻发热量相等B．在相同时间内，甲是丙发热量的2倍C．在相同时间内，甲是乙发热量的D．在相同时间内，乙发热量最大，甲次之，丙的发热量最小二、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、如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场．此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是()A．电子在磁场中运动的时间为B．电子在磁场中运动的时间为C．磁场区域的圆心坐标为D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)8、一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知（）A．质点振动频率是4HzB．t＝2s时，质点的加速度最大C．质点的振幅为2cmD．t＝3s时，质点所受的合外力最大9、图甲为手机及无线充电板示意图，图乙为充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究现将问题做如下简化：设受电圈的匝数为n，面积为S，总电阻(含所接元件)为R，若在t1到t2时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1增加到B2。下列说法正确的是A．在t1到t2时间内，c点的电势低于d点的电势B．在t1到t2时间内，受电线圈通过的电量为n(C．若只增加送电线圈匝数，可使c、d之间的电压增大D．受电线圈与送电线圈的交流电的频率不同10、如图为氢原子能级图，氢原子中的电子从n=5能级跃迁到n=2能级可产生a光；从n=4能级跃迁到n=2能级可产生b光．a光和b光的波长分別为和，照射到逸出功为2.29eV的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为和，则:A．B．C．a光的光子能量为2.86eVD．b光产生的光电子最大初动能Ek=0.26eV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）实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用实验测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度，要求尽可能测出多组有关数值．（1）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路；________，________．（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数0.80V，导线实际长度为________m（保留两位有效数字）．12．（12分）在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池B．电流传感器1C．电流传感器2D．滑动变阻器R（0－20Ω，2A）E.定值电阻R0（2000Ω）F.开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验．（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将___________（选填“变大”或“变小”）．（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E=___________V，内阻r=_____________Ω（结果取两位有效数字）．（3）若将图线的纵坐标改为_________________（选用“I1”、“I2”、“R”、“R0”等符号表示），则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小．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）如图所示电路，电动机的线圈电阻是1Ω，电动机工作时电压表的示数是12V，电池组的电动势是22V，内电阻是1Ω，电阻器R的阻值为4Ω。求：电动机输出的功率。14．（16分）如图所示，质量M＝10kg、上表面光滑的足够长的木板在F＝50N的水平拉力作用下，以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动．现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块，只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块．（取g＝10m/s2）试问：(1)第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？(2)最终木板上放有多少块铁块？(3)最后一块铁块与木板右端距离多远？15．（12分）一足够长的粗细均匀的玻璃管开口向上竖直放置，管内由15cm长的水银柱封闭着50cm长的空气柱．若将管口向下竖直放置，空气柱长变为多少cm？（设外界大气压强为75cmHg，环境温度不变）

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】

A.由质量数和电荷数守恒可得：，即钍核衰变过程中放出了一个负电子．故A项错误．B.原子核的中子数等于质量数减去电荷数，则钍核的中子数比镤核的中子数多一个．故B项正确．C．给钍加热，钍的半衰期不变．故C项错误．D．钍核衰变过程中核子数没有改变，发生了质量亏损．故D项错误．点睛：放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期．放射性元素的半衰期是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关．2、C【解题分析】

根据=，知磁场线性变化才会产生恒定的感生电场，选项C对．3、C【解题分析】

A.是原子核的β衰变，选项A正确；B.是原子核的人工转变，选项B正确；C.是轻核聚变方程，选项C错误；D.是重核裂变，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C.4、B【解题分析】

AB.小球B与A相碰，根据动量守恒定律可得：，解得碰后粘在一起的速度，根据能量守恒定律可知弹簧被压缩过程中的最大弹性势能，故B正确，A错误；CD.根据动量定理可知从球A被碰后开始到弹簧压缩到最短的过程中墙对弹簧的冲量大小，故CD错误；故选B．5、D【解题分析】A、气体压强决定于气体分子的密度(单位体积内的分子数)和分子的平均动能两个因素，单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大，故A错误；B、气体分子热运动的平均动能增大，由于气体压强决定于气体分子的密度(单位体积内的分子数)和分子的平均动能两个因素，所以气体的压强不一定增大，故B错误；C.一定质量的理想气体，温度降低且体积增大，由气态方程知，压强减小，故C错误；D、一定质量的理想气体，温度升高且体积减小，由气态方程知，压强一定增大，故D正确；故选D．【题目点拨】气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用在器壁单位面积上的平均作用力，气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数）和分子的平均动能，由气态方程分析气体状态参量的变化．6、C【解题分析】甲的有效值为：I=，由Q=I2Rt可知一个周期内甲的发热量为：；乙前后半个周期电流大小相等，故其发热量为：Q2=I02RT；丙只有前半个周期有电流，故其发热量为：；故可知在相同时间内，甲丙发热量相等，是乙发热量的，故C正确，ABD错误．故选C．点睛：本题关键要知道交流电求电热要用有效值，掌握有效与峰值的关系I=；对矩形电流或锯齿形电流，应该分段计算电热．在比较电热的时候时间最小要取一个周期，且最好是以一个周期来比较，时间取太长也没用（超过一个周期，也应该是周期的整数倍）．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、BCD【解题分析】电子在磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示：

电子的轨道半径为R，由几何知识，电子转过的圆心角：θ=60°，Rsin30°=R-L，解得：R=2L，电子在磁场中做圆周运动的周期：，电子在磁场中运动时间：，故A错误，B正确．设磁场区域的圆心坐标为（x，y），其中：，y=，所以磁场圆心坐标为（，），故C正确．根据几何三角函数关系可得，R-L=Rcos60°，解得：R=2L，所以电子的圆周运动的圆心坐标为（0，-L），故D正确；故选BCD．点睛：由题意确定粒子在磁场中运动轨迹是解题的关键之处，从而求出圆磁场的圆心位置，再运用几何关系来确定电子的运动轨迹的圆心坐标．8、BC【解题分析】

A.由图读出周期T=4s则频率A错误；B.t=2s时，质点的位移最大，则由知加速度最大，B正确；C.由图读出质点的振幅等于x的最大值，为2cm，C正确；D.t=3s时，质点位于平衡位置，位移x=0，则由知加速度为零，则回复力为零，D错误。故选BC。【题目点拨】质点的振幅等于振子的位移最大值，由图直接读出振幅和周期，由公式求出频率。根据给定时刻以后质点位移的变化，分析速度的方向，由简谐运动的特征分析加速度的大小。根据牛顿第二定律回复力的大小与加速度大小成正比。9、AB【解题分析】

A.根据楞次定律可知，受电线圈内部产生的感应电流方向俯视为顺时针，受电线圈中感应电流方向由c到d，所以c点的电势低于d点的电势，故A正确；B.根据法拉第电磁感应定律得：E=n△Φ△t=n(B2-B1)t2-t1，根据欧姆定律得：I=C.若只增加送电线圈匝数，相当于增大变压器的原线圈匝数，所以c、d之间的电压减小，故C错误；

D.受电线圈是通过电磁感应获得能量的，所以受电线圈与送电线圈的交流电的频率相同，故D错误。10、CD【解题分析】

AC、氢原子中的电子从n=5跃迁到n=2产生的a光，,氢原子中的电子从n=4跃迁到n=2产生的b光,,能量越高频率越大，波长越小，则，选项C正确，A错误；BD、由光电效应方程有频率越高的越大，即，,则B错误、D正确点睛：电子跃迁释放的能量等于两个能级的能量差值，并结合光电效应方程求遏制电压的大小三、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、；；94；【解题分析】(1)根据电阻定律可求出铜导线的电阻约为Rx==1.7×10−8×=1.7Ω，阻值较小，所以采用电流表外接法；实验要求尽可能测出多组有关数值，所以采用分压电路．故电路设计如图所示：根据电路图，实物连接图如图所示：；（2）根据欧姆定律和电阻定律，得，代入数据得L=94m；点睛：首先根据电阻定律估算出铜导线的电阻，结合实验要求尽可能测出多组有关数值，确定实验电路，根据电路连接实物图；根据欧姆定律求出导线的电阻，利用电阻定律求出导线的长度即可．12、变小3.02.0I1R0【解题分析】

（1）[1]滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，滑片P向右滑动时R值减小，电流传感器2的示数变大，电流传感器1的示数变小．（2）[2]由闭合电路欧姆定律可得：,变形得：,由数学知可得,