2024届陕西交大附中 物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届陕西交大附中物理高二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，在水平桌面上叠放着木块P和Q，水平力F推动两个木块做匀速直线运动，下列说法中正确的是()A．P受3个力，Q受3个力B．P受3个力，Q受4个力C．P受4个力，Q受6个力D．P受2个力，Q受5个力2、如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑．已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，g取10m/s2，那么该消防队员()A．下滑过程中的最大速度为4m/sB．加速与减速过程的时间之比为1∶2C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为2∶7D．加速与减速过程的位移之比为1∶43、氢原子能级图如图所示，下列说法正确的是A．当氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级时，需要吸收0.89eV的能量B．处于n=2能级的氢原子可以被能量为2eV的电子碰撞而向高能级跃迁C．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出6种不同頻率的光子D．n=4能级的氢原子跃迁到n=3能级时辐射出电磁波的波长比n=3能级的氢原子跃迁到n=2能级时辐射出电磁波的波长短4、一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是()A．若入照单色光的频率变大，该金属表面可能没有光电子逸出B．若入照单色光光的频率变小，该金属表面一定有光电子逸出C．若入照单色光的频率变大，从金属表面逸出光电子的最大初动能将增大D．若入照单色光的强度变大，从金属表面逸出光电子的最大初动能将增大5、正弦式交变电源内阻r＝5Ω与电阻R＝10Ω、交流电压表按照图甲所示的方式连接，图乙是交变电源电动势u随时间t变化的图象，已知Um＝30V．则（）A．电压表读数30VB．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝30cos50πtAC．R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR＝20cos100πtVD．在t＝0.005s那一时刻，电压表示数为零6、绿色植物在光合作用中,每放出1个氧分子要吸收8个波长为的光量子,每放出的氧气,同时植物储存的能量,则绿色植物能量转换效率为(普朗克常量)（）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、两个小球A、B在光滑水平桌面上沿直线运动，发生弹性碰撞．碰撞过程中，A球对B球的冲量大小为I1，B球对A球的冲量大小为I2，A球对B球所做功的大小为W1，B球对A球所做功的大小为W2，则A．I1=I2 B．I1≠I2 C．W1=W2 D．W1≠W28、如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，速度方向与半径方向的夹角为30°．当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°．不计电荷的重力，下列说法正确的是A．该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点B．该点电荷的比荷为C．该点电荷在磁场中的运动时间为D．该点电荷在磁场中的运动时间为9、某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin100πt(V)，对此电动势，下列表述正确的有A．最大值是50V B．频率是100HzC．有效值是25V D．周期是0.02s10、下列说法正确的是（）A．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停的做无规则运动B．外界对气体做正功，气体的内能不一定增加C．气体在等压膨胀过程中温度一定升高D．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律E.晶体熔化过程中，分子的平均动能保持不变，分子势能增大三、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）小明用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数．其中，直角三角架底面水平，斜面可视为光滑，待测轻弹簧固定在斜面顶端．现在弹簧下端分别挂1个、1个、3个相同的钩码，静止时，弹簧分别伸长了．已知每个钩码的质量为50g，重力加速度g=l0m／s1．所测数据如下表所示(单位：cm)．(1)挂一个钩码时弹簧受到的拉力为___________N．(1)由表中数据得，弹簧的劲度系数k=___________N／m(保留3位有效数字)．12．（12分）某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱______相连，指示灯的接线柱D应与接线柱______相连（均选填“A”或“B”）．（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将______，继电器的磁性将______（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到______℃时，警铃报警．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）如图所示为一滑草场的示意图，山坡AB、BC可视为斜面，AB长25m，BC长97m。一滑行者从山坡顶端A由静止开始下滑，在AB段匀加速下滑时加速度大小a1＝2m/s2，进入BC段匀加速下滑时加速度大小a2＝1m/s2，从斜面AB滑上斜面BC时速度大小不变。滑行者在离C点适当距离处开始以大小a3＝2m/s2的加速度制动减速，恰好能停在C点，求滑行者从A到14．（16分）道威棱镜是由H．W．Dove发明的一种棱镜，该棱镜是将一等腰直角棱镜截去棱角而得，如图所示，一束平行于底边CD的单色光从AO边射入棱镜，已知棱镜玻璃的折射率为，光在真空中的速度为．（1）求该单色光到达CD面上的入射角；（2）若CD=cm，光从AD边射入在CD面上经过一次反射从BC边射出过程中，光在棱镜内传播的时间为多少．15．（12分）波源由平衡位置起振，经第一次回到平衡位置，介质中形成的简谐波如图甲所示，波恰好传播到点。已知这段时间内波源通过的路程为，两质点平衡位置间的距离为，求：(1)波源振动的振幅和周期；(2)所形成简谐波的波长和波速；(3)以波传播到点作为计时零点，请在图乙上画出点一个周期的振动图像（以向上为位移的正方向）。

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、D【解题分析】

在水平推力的作用下，物体P、Q一起匀速滑动，则对P受力分析：重力与支持力。对于Q受力分析：重力、地面支持力、P对Q的压力、水平推力、地面给Q的滑动摩擦力。因此P受到二个力，Q受到五个力；

A.P受3个力，Q受3个力，与结论不相符，选项A错误；B.P受3个力，Q受4个力，与结论不相符，选项B错误；C.P受4个力，Q受6个力，与结论不相符，选项C错误；D.P受2个力，Q受5个力，与结论相符，选项D正确；2、D【解题分析】下滑过程中最大的速度即为加速阶段的末速度，减速阶段的初速度，设为v，则可求的加速过程，减速阶段，又因为，可求的加速时间为1s，减速时间为2s，v=8m/s，所以A错误，B正确，，加速与减速过程中摩擦力大小之比为l:7，C正确，加速与减速过程的位移之比为1:2，D错；3、B【解题分析】

A.根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，可知，E3-E2=△E，因此氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级时，需要吸收的光子能量必须等于1.89eV，故A错误；B.处于n=2能级的氢原子可以被能量为2eV的电子碰撞，吸收1.89eV的能量而向第3能级跃迁；故B正确.C.只有一个氢原子，则n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以释放3种频率的光子；故C错误.D.结合能级图可知，从n=4能级的氢原子跃迁到n=3能级时辐射出电磁波的能量比n=3能级的氢原子跃迁到n=2能级时辐射出电磁波的能量小，由E=hcλ可知从n=4能级的氢原子跃迁到n=3能级时辐射出电磁波的波长比n=3能级的氢原子跃迁到n=2能级时辐射出电磁波的波长长；故D4、C【解题分析】一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出说明入射光的频率大于极限频率A、若入照单色光的频率变大，则知入射光频率也大于极限频率，能发生光电效应，故A错；B、若入照单色光光的频率变小，则入射光的频率可能小于极限频率，则不一定发生光电效应，故B错；C、若入照单色光的频率变大，根据Ek=hν-W0可知从金属表面逸出光电子的最大初动能将增大，D、根据Ek=hν-W0故选C5、C【解题分析】

A.电路中电压的有效值为，所以电压表的读数为，故A错误；BC．由题可知流过电阻的电流：，流过电阻的电流的最大值为，电阻两端电压的最大值为，由图象得周期是0.02s，所以ω==100πrad/s；因此iR随时间t变化的规律是iR=2cos100πt（A），故B错误；同理电阻两端的电压随时间t变化的规律为：uR=20cos100πt(V)，故C正确。D．根据图象可知0.005s时电压为零，但电压表读数是有效值，则电压表示数不为零，故D错误；6、C【解题分析】

根据“每放出一个氧分子需吸收8个波长为6.88×10-7m的光量子”，绿色植物释放1mol氧气吸收的光量子数目为那么消耗的光量子能量因此，绿色植物能量转换效率为故选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、AC【解题分析】

AB．根据牛顿第三定律可知A对B的作用力与B对A的作用力，等大反向，同时变化，而冲量，所以冲量大小相等，A正确B错误．CD．因为发生的是弹性碰撞，没有能量损失，A减少的动能等于B增加的动能，而动能改变等于合外力的功，所以A球对B球所做功和B球对A球所做功相等，C正确D错误．8、BC【解题分析】试题分析：利用洛伦兹力提供向心力结合几何关系，联立即可求出粒子比荷，根据周期公式结合粒子在磁场中转过的圆心角，即可求出粒子在磁场中运动的时间；由题意可画出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，A错误；由几何关系知粒子做圆周运动的半径为，结合，可得，B正确；粒子在磁场中的运动时间，C正确D错误．9、CD【解题分析】

此交流电电动势的最大值为50V，A错误；频率=50Hz，B错误；有效值V，C正确；周期s，D正确．故选CD．10、BCE【解题分析】

A．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停的做无规则运动，故A错误；

B．外界对气体做正功，气体可能同时放热，根据热力学第一定律公式△U=W+Q，气体的内能不一定增加，故B正确；

C．根据可知，气体在等压膨胀过程中温度一定升高，选项C正确；D．第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律，即自发的热现象具有方向性，它不违反能量守恒定律，故D错误；

E．晶体熔化过程中，温度不变，故分子的平均动能保持不变，但吸收热量，说明内能增加，故分子势能增大，故E正确；

故选BCE。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）0.3；（1）1.4；【解题分析】试题分析：（1）钩码重力沿斜面向下的分力等于弹簧的弹力，mgsin=mg=0.3N；（1）根据胡克定律：，sin=K，0.05100.6=K0.115，K=1.4N/m．考点：测量弹簧的劲度系数12、BA减小增大80【解题分析】

（1）由题干中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；（2）由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系，结合欧姆定律分析电路中电流的变化，从而判断出电磁铁磁性的变化；由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响”，结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值，从图象上找到对应的温度就可以解决问题；【题目详解】（1）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；（2）分析乙图，发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大；当线圈中的电流时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警，则控制电路的总电阻因此热敏电阻

由图乙可知，此时，所以，当温度时，警铃报警．【题目点拨】本题既考查电磁继电器原理的分析，也考查了结合欧姆定律的内容进行相关的计算，综合性比较强，解题时要仔细分析．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、16s【解题分析】

滑行者在AB段下滑时，由运动学公式可得vB2＝2a1xAB，vB＝a1t1，解得：vB=10m/s，t1＝5s.设在D点开始减速，从B到