山西省朔州市怀仁第一中学2024届物理高二下期末学业水平测试试题含解析

山西省朔州市怀仁第一中学2024届物理高二下期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同，处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B，一个质量为m，电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x，运动时间t之间的关系图像中正确的是（）A．B．C．D．2、将一个物体以一定的初速度竖直向上抛出，0.8s末物体的速度大小为8m/s，不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．物体在3.2s末回到抛出点B．0.8s时物体的运动方向可能向下C．物体的初速度为20m/sD．0.8s时物体可能位于抛出点下方3、某同学以校门口为原点，向东方向为正方向建立坐标，记录了甲、乙两位同学的位移—时间(x­t)图线，如图所示，下列说法中正确的是()A．在t1时刻，甲的瞬时速度为零，乙的速度不为零B．在t2时刻，甲、乙速度可能相同C．在t2时刻，甲、乙两同学相遇D．在t3时刻，乙的速度为零，加速度不为零4、下表记录了某弹簧振子在不同频率的驱动力作用下的振幅，若该弹簧振子的固有频率为f固驱动力频率f152025303540受迫振动振幅A/cm9.115.626.927.815.19.3A．f固=30C．25Hz<5、汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,见前面有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5m/s2,则汽车刹车后2s内及刹车后5s内通过的位移之比为()A．1:9 B．1:3 C．5:13 D．3:46、2018年11月，“2018FISE世界极限运动巡回赛”战幕在成都拉开，图中某选手骑摩托车飞跃中的极限动作的频闪照片。关于骑手（含摩托车）在空中的受力情况分析，说法正确的是（）A．不受力的作用B．重力、空气阻力C．重力和牵引力、空气阻力D．仅受到重力作用二、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、下列说法中正确的是()A．汤姆孙发现电子揭示了原子是由原子核和电子组成的B．α粒子散射实验中，α粒子穿过原子时，只有少数α粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很少C．进行光谱分析，可以利用线状谱也可利用吸收光谱D．高温物体发出的光通过低温物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分8、下图为氢原子的能级示意图．现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当氢原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．下列说法正确的是（）A．频率最高的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的B．波长最长的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出4种不同频率的光D．共有4种不同频率的光可以让逸出功为2.22eV的金属发生光电效应9、两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（）A．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大B．a点电势比b点高C．a、b、c三点和无穷远处等电势D．一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动10、下列说法正确的是（）A．爱因斯坦在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说B．光电效应、康普顿效应表明光具有粒子性C．不确定性关系只适用于电子和光子等微观粒子，不适用于其他宏观物体D．一个放射性原子核发生一次衰变，它的质子数增加一个，中子数减少一个三、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）某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径如下图（1）所示，则该金属丝的直径为_____mm．用游标卡尺测量该金属丝的长度如图（2）所示，则该金属丝的长度为_____cm，12．（12分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势在核电站中，核反应堆释放的核能被转化成电能核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能．核反应方程式是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为______，______以、、分别表示、、核的质量，、分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则上述核反应过程中放出的核能______．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，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻．一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；（3）外力做的功WF．14．（16分）如图所示，一定质量的理想气体由状态A经过状态B变化到状态C，此过程中气体内能增加1.7×105J，已知气体在状态A的体积V=0.4m3。①求气体在B状态时的体积VB；②气体由状态A变化到状态C的过程中，气体吸收热量是多少。15．（12分）如图所示,是容积很大的玻璃容器,是内径很小的玻璃管,的左端与相通,右端开口,中有一段水银柱将一定质量的空气封闭在中,当把放在冰水混合物里,的左管比右管中水银高;当的左管比右管的水银面低时,中气体的温度是多少?(设大气压强)

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】

小球向下运动的过程中，在水平方向上受向右的电场力qE和水平向左的洛伦兹力和管壁的弹力N的作用，水平方向上合力始终为零，则有：①，在竖直方向上受重力和摩擦力f作用，其中摩擦力为：②，在运动过程中加速度为：③，由式可知，N-v图象时一条直线，且N随v的增大而减小，A正确；由①②③可知，小球向下运动的过程中，速度的变化不是均匀的，所以加速度的变化也不是均匀的，B错误；由②可知，在速度增大的过程中，摩擦力是先减小后增大的（在达到最大速度之前），结合③式可知加速度先增大后减小，C图体现的是加速度先减小后增大，C错误；在速度增到最大之前，速度是一直增大，而图D体现的是速度先减小后增大，所以选项D错误．【题目点拨】本题关键明确小球的运动情况，先做加速度增加的加速运动，然后做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度最大．同时要注意在不同的图象中斜率所表示的不同含义．2、A【解题分析】

BD、物体做竖直上抛运动，在0.8s内的速度变化量，由于初速度不为零，可知时刻速度的方向一定竖直向上，不可能竖直向下，物体处于抛出点的上方，故选项B、D错误；AC、根据可知初速度，则上升到最高点的时间，则回到抛出点的时间，故选项A正确，C错误。3、C【解题分析】试题分析：x-t图象的斜率表示速度，故在t1时刻，乙的瞬时速度为零，甲的速度不为零，故A错误；x-t图象的斜率表示速度，在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，但速度不同（方向不同），故B错误；在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，是相遇，故C正确；x-t图象的斜率表示速度，在t3时刻，乙的位置坐标为零，但速度不为零，故D错误；故选C．考点：x-t图象【名师点睛】本题关键明确x-t图象的物理意义，x-t图象反映了各个时刻物体的位移情况，斜率表示速度，匀速直线运动的x-t图象是直线．4、C【解题分析】

当驱动力的频率等于弹簧振子的固有频率时，出现振幅最大的现象叫共振，由表格数据可知，当驱动力的频率在25Hz<fA.f固=30HzB.20Hz<fC.25Hz<fD.30Hz<f5、D【解题分析】

规定初速度方向为正方向，已知初速度v0=20m/s，a=-5m/s2，设汽车从刹车到停止所需的时间为t，根据匀变速运动速度时间公式得：v=v0+at，解得：t==4s，当t1=2s＜t，位移为：x1=v0t1+at12=30m；当t2=5s>t，说明5s内汽车的位移等于汽车从刹车到停止的位移，位移为：x2==40m，所以x1：x2=3：4，故D正确，ABC错误。故选D。6、B【解题分析】

当骑手（含摩托车）在空中运动时，由于速度较快，车手的迎风面积较大，所以空气阻力作用要考虑，因此骑手受重力和空气阻力的作用。故B正确，ACD错误。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、BC【解题分析】汤姆孙发现电子；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子是由原子核和电子组成的，选项A错误；α粒子散射实验中，α粒子穿过原子时，只有少数α粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很少，选项B正确；进行光谱分析，可以利用线状谱也可利用吸收光谱，选项C正确；高温物体发出的光通过低温物质后的光谱上的暗线反映了低温物体中含有与这些暗线对应的元素，选项D错误；故选BC.8、AD【解题分析】A、由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光，能量最大，频率最大，故A正确；B、由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光，能量最小，波长最长．故B错误；C、处于n=4能级的氢原子能发射频率的光，故C错误；D、由n=4能级跃迁到n=3能级和n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光的能量分为、，小于2.22eV，不能使该金属发生光电效应，故能发生光电效应的共四种光，故D正确．故选AD.【题目点拨】本题涉及氢原子的能级公式和跃迁，光子的发射，光子能量的计算，光电效应等知识点，涉及面较广，有一定的综合性，比较全面考察了学生对近代物理掌握情况．9、AC【解题分析】

a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同．由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度．故A正确；a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等．故B错误，C正确；一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点．故D错误．10、BD【解题分析】

A．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说．故A错误；B．光电效应现象和康普顿效应现象说明光即具有能量，也具有动量，具有粒子性．故B正确；C．不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适用于其他宏观物体．故C错误；D．根据β衰变的本质可知，一个放射性原子核发生一次β衰变，它的质子数增加一个，中子数减少一个，故D正确．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、3.2055.015【解题分析】

第一空.由图示螺旋测微器可知，金属丝的直径：d＝3mm+20.4×0.01mm＝3.205mm（3.203mm～3.206mm均正确）第二空.游标卡尺是20分度的卡尺，其分度值为0.05mm，则该工件的长度：L＝50mm+3×0.05mm＝50.15mm＝5.015cm。12、中子3【解题分析】根据电荷数守恒，质量数守恒，知aX的总电荷数为0，总质量数为3，可知X为中子，．该核反应质量亏损为，根据爱因斯坦质能方程知，释放的核能．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、（1）4.5C（2）1.8J（3）5.4J【解题分析】

（1）设棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量变化量为：ΔΦ=BLx，由法拉第电磁感应定律得，回路中的平均感应电动势为：E=由闭合电路欧姆定律得，回路中的平均电流为：I=通过电阻R的电荷量为：q=IΔt联立以上各式，代入数据解得：q=4.5C（2）设撤去外力时棒的速度为v，棒做匀加速运动过程中，由运动学公式得：v设撤去外力后的运动过程中安培力做功为W，由动能定理得：W=0－mv2撤去外力后回路中产生的焦耳热：Q2=－W联立以上各式，代入数据解得：Q2=1.8J（3）由题意各，撤去