2024届天津市滨海七所重点学校高二物理第二学期期末检测试题含解析

2024届天津市滨海七所重点学校高二物理第二学期期末检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，实线为描述某静电场的电场线，M、N为该电场中的两点，下列说法正确的是________A．M点电场强度大于N点电场强度B．M点电场强度等于N点电场强度C．M点电势高于N点电势D．M点电势等于N点电势2、如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成α＝30°斜向右上方，在电场中有一质量为m的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点。当小球静止于M点时，细线恰好水平。现用外力将小球拉至最低点P，然后无初速释放，不计空气阻力，则以下判断中正确的有（）A．小球不能沿圆弧运动到O点的正上方B．小球从P到M的过程中，小球的机械能增加了3mgLC．以P所在水平面为零势能面，小球运动过程中的最大的机械能为3mgLD．如果小球运动到M点时细线突然断裂，此后小球运动的最大高度为3L3、关于冲量，下列说法中正确的是()A．冲量是物体动量变化的原因 B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C．动量越大的物体受到的冲量越大 D．冲量的方向就是物体运动的方向4、氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n=4能级的激发态，则下列说法中正确的是A．这群氢原子能辐射出3种不同频率的光子B．这群氢原子能辐射的光子的最小能量为0.66eVC．处于该能级的氢原子至少需吸收13.6eV的能量才能电离D．波长最长的光子是氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级产生的5、如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，由图像可知（）A．当入射光频率小于ν0时，会逸出光电子B．该金属的逸出功不等于hν0C．入射光的频率为ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED．图中直线的斜率与普朗克常量有关6、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．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，物体A叠放在物体B上，B置于粗糙水平面上．A、B质量分别为mA＝4kg、mB＝4kg，A、B之间的动摩擦因数μ4＝4．4，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝4．45．t=4时F＝4．5N，此后逐渐增加，在增大到46N的过程中，则下列说法正确的是（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A．图甲中，t=4时，两物体均保持静止状态B．图甲中，拉力达到4．5N时，两物体仍无相对滑动C．图乙中，t=4时，两物体均保持静止状态D．图乙中，拉力作用时间内，两物体始终没有出现相对滑动8、我国计划在2020年左右建成覆盖全球的北斗卫星导航系统，北斗卫星共有35颗，其中北斗-IGSO3卫星在运行轨道为倾斜地球同步轨道，倾角为55.9°，高度约为3.58万公里；北斗-M3卫星运行轨道为中地球轨道，倾角55.3°，高度约为2.16万公里，已知地球半径约为6400公里，两颗卫星的运行轨道均可视为圆轨道，则下列说法中正确的是A．北斗-IGSO3卫星的线速度大于北斗-M3卫星的线速度B．北斗-IGSO3卫星的周期大于北斗-M3卫星的周期C．北斗-IGSO3卫星连续经过地球某处正上方的时间间隔约为24hD．北斗-IGSO3卫星与地面上的六安市的距离恒定9、图示为氢原子能级图以及从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线,已知从n=3跃迁到n=2的能级时辐射光的波长为656nm,下列叙述正确的有()A．四条谱线中频率最大的是HδB．用633nm的光照射能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级C．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时,最多产生3种谱线D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应,只要照射时间足够长,光的强度足够大,Hβ也可以使该金属发生光电效应10、某电站用11kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到330kV送电，下面哪个选项正确（）A．因，所以输电线上的电流增为原来的30倍B．因，所以输电线上的电流减为原来的C．因，所以输电线上损失的功率为原来的900倍D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的三、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）某实验小组的同学在做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示，接下来该小组的同学完成了如下的操作：(1)先利用10分度的游标卡尺测出了小球的直径，其示数如图乙所示，该示数为___________cm；(2)将该小球由光电门1的正上方无初速度释放，先后通过光电门1、2，通过电脑显示的时间分别为△t1=5×10－3s、△t2=4×10－3s，若小球通过两光电门1、2的速度分别用v1、v2表示，由以上数据可知v2=___________m/s；(保留两位有效数字)(3)该小组的同学测出两光电门之间的距离为h，重力加速度用g表示，若小球的机械能守恒，则需要验证的关系式为___________。(用题中所给字母表示)12．（12分）某同学设计了如下实验装置，用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数．如图甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端与桌面相切．让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距离，随后离开桌面做平抛运动，落在水面地面上的点，记下平抛的水平位移．平移滑槽的位置后固定，多次改变距离，每次让滑块从滑槽上同一最高点释放，得到不同的水平位移．作出图象，即可根据图象信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数．（1）每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了__________．（2）除了和外，本实验还需要测量或告知的物理量是__________．A．滑槽最高点与桌面的高度差B．小滑块的质量C．桌面与地面的高度差D．当地的重力加速度（3）若图象的斜率绝对值为，纵轴上的截距为，如图乙所示，则滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为__________．（用本题中提供的物理量符号表示）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）质谱分析仪中，为解决带电粒子速度方向的发散问题，常使用准直管和偏转电场的小孔相配合的方式。如图甲所示的质谱分析仪中，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，从中轴线上的O点垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板MN上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界O′P进入扇形匀强磁场区域O′PQ。质量为m的正离子恰好能够垂直打在O′Q的中点S1处，已知MO=d，MS=2d，O′T=R，∠PO′Q=90°。（忽略粒子所受重力）求：（1）正离子到达O点的动能；（2）偏转电场场强E0的大小以及MN与O′P的夹角；（3）扇形匀强磁场区域的磁感应强度B的大小；（4）能打在O′Q上的正离子的质量mx的范围；14．（16分）光滑水平轨道上有三个木块A、B、C质量分别为mA=3m、mB=mC=m,开始时B、C均静止,A以初速度v向右运动,A与B相撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变求(1)碰撞后A的速度大小;(2)若B与C碰撞时相互作用时间为t,则碰撞时B对C的平均作用力大小(3)A和B碰撞中机械能的变化15．（12分）如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，磁场的磁感应强度为B．线圈的电阻为r，长为l1，宽为l2，转动角速度为ω．线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表．（1）请推导证明：线圈转至图示位置时，线圈中的感应电动势为E＝Bl1l2ω；（2）从图示位置开始计时，请写出线圈中感应电动势e随时间t变化的表达式；（3）电流表的读数是多少？

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、C【解题分析】

AB．电场线密的地方电场的强度大，所以N点场强一定大于M点场强，故AB错误；CD．根据沿电场线方向电势降低可知：M点电势一定比N点电势高，故C正确，D错误；故选C。2、C【解题分析】

A.当小球静止于M点时，细线恰好水平，说明重力和电场力的合力方向水平向右，M点为等效最低点，OP方向与OM方向垂直，由对称性可知小球能上升的最大高度在O点正上方L高度处，故选项A错误；B.设电场力的大小为F，则F=mgsinα=2mg，小球从P到M的过程中，小球的机械能增加量等于电场力对小球做正功，为ΔE=FLcosα+FLC.以P所在水平面为零势能面，在P点机械能为0，当小球顺时针从P运动到细线与电场线重合时，电场力对小球做正功最多，则小球的机械能最大，根据小球的机械能增加量等于电场力对小球做功，可得小球运动过程中的最大的机械能E=F(Lsinα+L)=3mgL，故选项C正确；D.小球运动到M点时细线突然断裂，由于小球的合外力与此时的速度垂直，所以此后小球做类平抛运动，竖直方向做匀速直线运动，不能确定最大高度，故选项D错误。3、A【解题分析】

A.力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A正确；B.只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化是所有作用在物体上的力共同产生的效果，B错误；C.物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝mv无关，C错误；D.冲量的方向与物体运动方向无关，D错误．4、B【解题分析】

A.这群原子能辐射出C42=6B.根据玻尔理论可知，这群氢原子能辐射的光子的最小能量是氢原子从n=4能级跃迁到能级n=3能级产生的，为0.66eV，故B项符合题意；C.处于该能级(n=4)的氢原子至少需吸收0.85eV能量的光子才能电离，故C项不符合题意；D.波长最长的辐射光对应着能级差最小，则是氢原子从n=4能级跃迁到能级n=3能级产生的，故D项不符合题意。5、D【解题分析】

由图像可知当v=v0时，最大初动能为零，可知当入射光频率大于ν0时，会逸出光电子，逸出功W0=hv0，故ABC错误。根据光电效应方程Ek=hv-W0知，图线的斜率等于普朗克常量，故D正确。故选D。点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程以及知道逸出功与极限频率的关系，知道图线斜率和截距表示的含义。6、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．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】试题分析:A与B之间的最大静擦力：f4=μ4mAg=4N,B与地面的最大静摩擦力为f5=μ5（mA+mB）g=5．5N,A、B、图甲中，F<5．5N时，两物体均静止，F>5．5N时，两物体一起滑动；而当时，即F4=4．455N，则F>4．455N时两者相对滑动，故A正确，B错误．C、D、图乙中，t=4时F=4．5N<f5,则两物体相对静止，而当时，即时，两者相对滑动，故C、D均正确．故选ACD．考点：考查牛顿第二定律．【名师点睛】同属于牛顿第定律的临界问题，是判定最小拉力和最大拉力出现的条件，对物体运动来说匀速是受力最小的状态，而加度是受力最大的状态，且加速度越大受力越大．8、BC【解题分析】根据可知，，因北斗-IGSO3卫星的高度大于北斗-M3卫星的高度，则北斗-IGSO3卫星的线速度小于北斗-M3卫星的线速度，北斗-IGSO3卫星的周期大于北斗-M3卫星的周期，选项A错误，B正确；北斗-IGSO3卫星在运行轨道为倾斜地球同步轨道，可知其周期为24h，可以在每天的同一时刻经过地球上某点的上空，则卫星连续经过地球某处正上方的时间间隔约为24h，但是不能定点在六安市的上空，即北斗-IGSO3卫星与地面上的六安市的距离不是恒定的，选项C正确，D错误；故选BC.点睛：本题的关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出周期的表达式是解答的前提条件，注意同步卫星的特点，知道静止轨道同步卫星与倾斜轨道同步卫星的不同．9、AC【解题分析】

四种跃迁中，由n=6到n=2两能级间能级差最大，辐射的光子能量最大，辐射光子频率最大．即四条谱线中频率最大的是Hδ，故A正确；当从n=2跃迁到n=3的能级，需要吸收的能量为，解得：λ=658nm，故B错误；根据，所以一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射3种不同波长的光，故C正确；由图可知，Hδ的能量值大于Hβ的能量值，所以如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，Hβ不一定能使该金属发生光电效应，与光的强度无关，故D错误．所以AC正确，BD错误．10、BD【解题分析】

AB．根据P=UI得，。输送功率一定，输送电压变为原来的30倍，则输送电流变为原来的，故A错误，B正确；C．电流减小到倍，根据，可知电线上损失的功率为原来的倍，故C错误；D．输送电流变为原来的，根据得，要使输电线上的功率不变，电阻变为原来的900倍，根据，直径变为原来的，故D正确。故选BD。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、(1)1.22；(2)3.0；（3）【解题分析】

（1）游标卡尺的读数等于主尺刻度读数加上游标尺刻度读数，不需估读；（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过两个光电门的瞬时速度；（3）根据下降的高度得出重力势能的减小量，结合小球通过两个光电门的瞬时速度求出动能的增加量，从而得出需要验证的表达式．【题目详解】(1)游标卡尺的主尺刻度读数为12mm，游标尺刻度读数为0.1×2mm=0.2mm，则小球的直径d=12.2mm=1.22cm；(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球通过光电门2的速度为v2=d/△t2=m/s=3.0m/s；(3)小球通过两光电门过程中重力势能的减小量为△Ep=mgh，动能的增加量为△Ek=，即为：.12、（1）使滑块到达滑槽末端的速度相等（2）C（3）【解题分析】

（1）每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了保证滑块到达滑槽末端的速度相同；（2）滑块从桌边做平抛运动，则有：H=gt2x=vt设到达滑槽末端的速度为v0，与桌面的摩擦因数为μ在桌面上的加速度大小为：在桌面上有：−2μgL＝v2-v02联立解得：要根据图象信息得到测定滑块与桌面间的动摩擦因数，除了L和x外，还需要测量或告知的物理量是桌面与地面的高度差H，故选C.（3）若x2-L图象的斜率绝对值为k，则有：4μH=k解得：四、计算题：本题