2024届山西省山大附中等晋豫名校高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届山西省山大附中等晋豫名校高二物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，固定的水平长直导线中通有恒定电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中A．由于线框的速度增大，穿过线框的磁通量可能不变B．线框中一定有顺时针方向的感应电流C．线框所受合外力的方向可能向上D．线框的机械能守恒2、某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示．表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料（

）A．仅钠能产生光电子B．仅钠、铜能产生光电子C．仅铜、铂能产生光电子D．都能产生光电子3、我国天津地标之一“天津之眼”是世界上唯一一个桥上瞰景摩天轮。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做轨道半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动，已知当地重力加速度为g，质量为m的乘客从最高点运动到最低点过程中，重力的冲量大小为A．0B．C．D．4、如图所示是一透明玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，一条平行于AB的光线自D点射入球体内，其折射光线为DB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c、波长为λ，则A．此玻璃的折射率为3B．光线从D传播到B的时间是3C．光在玻璃球体内的波长为3λD．光在B点会发成全反射5、参考以下几个示意图，关于这些实验或者现象，下列说法错误的是()A．核反应堆中控制棒插入，则多吸收中子让反应减弱B．放射线在磁场中偏转，没有偏转的为γ射线，电离能力最强C．链式反应属于重核的裂变D．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，认识到原子的复杂结构6、如图所示，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法正确的是A．闭合开关S瞬间，A1和A2同时亮B．闭合开关S瞬间，A2先亮，A1后亮C．断开开关S瞬间，A2先熄灭，A1后熄灭D．断开开关S瞬间，A1先熄灭，A2后熄灭二、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、如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子．阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成电流．如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转．下列说法正确的是（）A．a光的波长一定小于b光的波长B．只增加a光的强度可能使通过电流表的电流增大C．只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大D．用单色光a照射阴极K，当电源的正、负极对调时，电流表的读数可能减为零8、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≠W29、如图甲所示，物块A叠放在木板B上，且均处于静止状态，已地面光滑，A、B间的动摩擦因数μ=0.1．现对A施加一水平向右的拉力F，测得B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示，下列说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取（）A．当F＜14N时，A、B都相对地面静止B．当F＞14N时，A相对B发生滑动C．A的质量为4kgD．B的质量为1kg10、在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。同时，物理学也重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法符合历史事实的是()A．贝克勒尔通过研究天然放射现象，说明原子核内部是有结构的B．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷C．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值，实验还表明核外电子的轨道是不连续的D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子三、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）如图甲、图乙所示，在“用插针法测定玻璃的折射率”的实验中，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而确定折射光线OO′．（1）如图甲，测出入射角i和折射角r，则玻璃的折射率n=_________．（2）如图乙，以O为圆心，作圆与OA、OO′分别交于P、Q两点，过P、Q两点分别作法线NN′的垂线，垂足分别为P′、Q′，则玻璃的折射率可以表示为n=_________．12．（12分）如图所示，某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率，OA是画在纸上的直线，他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针，如图所示放上玻璃砖(如粗黑线所示)，然后插上P3、P4大头针．（1）其中他确定P3大头针位置的方法是______．（2）若该同学实验操作规范准确，其记录的情况如图所示．该同学还用圆规做了一个以O为圆心，半径与玻璃砖相同的半圆(如图中虚线所示)．请算出玻璃砖的折射率n＝________．（3）该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖绕圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)．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，光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置，其间距d=1m，右端通过导线与阻值RL=8Ω的小灯泡L相连，金属棒的电阻的电阻为r=2Ω，导轨区域内有竖直向下磁感应强度T的匀强磁场，一金属棒在恒力F=0.8N力作用下匀速通过磁场．(不考虑导轨的电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)．求：(1)金属棒运动速度的大小；(2)小灯泡的电功率．14．（16分）如图所示，两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为L，电阻不计。水平段导轨所处空间有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上，磁场区域足够大。两个电阻均为R、质量均为m的金属棒a和b垂直导轨放置在其上。现将金属棒a从弯曲导轨上、距水平轨道高度为h处由静止释放，使其沿导轨运动并进入磁场。设两金属棒运动过程中始终未相碰，与导轨垂直且接触良好。（1）对全过程进行研究：①在同一坐标系中画出两个金属棒的速度随时间变化图像（从a进入磁场开始计时）；②求金属棒b的最终速度；③求回路中产生的总焦耳热；（2）对运动过程中的某一状态进行分析：a进入磁场后某时刻，a的速度为v1，b的速度为v2，此时，a克服安培力做功的功率为P1，安培力对b做功的功率为P2，回路中的焦耳热功率为P3，请写出P1、P2、P3三者的关系，并写出证明过程。15．（12分）如图所示，在水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.40kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=0.6kg的木块A以某一初速度开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两木块粘在一起以3m/s的速度水平抛出，恰好无碰撞的沿圆弧切线从C点进入竖直光滑圆弧轨道下滑．C、D为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R=1.0m，圆弧对应圆心角θ=106°，O为轨道的最低点．设两木块均可以看作质点，木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：(1)木块A的初速度大小v0；(2)桌面距地面的高度h；(3)木块B经过O点时对轨道压力的大小F．

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、B、根据右手螺旋定则，知直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，线框由静止释放，穿过线圈的磁通量减少；根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向，故A错误、B正确．C、根据左手定则，上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向下，由于上边所处的磁场强，所以上边所受的安培力大小大于下边所受的安培力大小，所以线框所受安培力的合力方向竖直向上，由可知合外力可能向上或向下，故C错误．D、在下降的过程中，除重力做功以外，有安培力做功，所以线框的机械能不守恒，故D错误．故选B．【题目点拨】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及知道机械能守恒的条件．2、D【解题分析】根据爱因斯坦光电效应方程可知，只有光源的波长小于某金属的极限波长，就有光电子逸出，该光源发出的光的波长有小于100nm，小于钠、铜、铂三个的极限波长，都能产生光电子，故D正确，A、B、C错误．【考点定位】光电效应3、D【解题分析】

乘客从最高点运动到最低点过程中经过的时间为，则重力的冲量：；A.0，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项D错误；D.，与结论相符，选项D正确；4、A【解题分析】

A：如图所示：由几何知识得入射角i=∠ABD=30o，折射角r=2∠ABD=60o，则此玻璃的折射率为：B：BD长度s=2Rcos30o=3R，光在玻璃球内传播的速度v=cn，所以光线从C、光在玻璃体内的波长λ'=λn=D、在玻璃体内，发生全反射时sinC=1n=13，根据几何知识可知光在B点的入射角为30°，而sin30°=5、B【解题分析】A、根据核反应堆，控制棒的作用可知，图中核电反应堆示意图控制棒插入深一些，让它吸多中子，中子数减少，反应速率会慢一些，故A正确。B、中间没有偏转的为γ粒子，电离能力最弱，而穿透能力最强，故B错误。C、重核的裂变反应物中子在生成物中出现，反应可以继续，属于链式反应，故C正确。D、通过研究阴极射线发现了电子，汤姆孙提出原子有复杂结构，故D正确。本题选错误的故选B。【题目点拨】考查原子结构模型的发现者及其意义；掌握三种射线的区别与组成；理解链式反应与热核反应的区别，及阴极射线发现的意义．6、B【解题分析】合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，故A错误，B正确；断开开关K切断电路时，通过A2的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，故CD错误。所以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、ABD【解题分析】用一定频率的a单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知，由知a光的波长小于b光的波长，A正确；只增加a光的强度，即增加了光子的个数，则产生的光电子数目增多，光电流增大，使通过电流表的电流增大，B正确；根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率有关与强度无关，故只增加a光的强度逸出的电子最大初动能不变，C错误；当正负极对调后，形成反向电场，光子在电场中做减速运动，若，则光电子无法到达阳极A，电流表示数为0，D正确．8、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．9、BCD【解题分析】当A与B间的摩擦力达到最大静摩擦力后，A、B会发生相对滑动，由图可知，B的最大加速度为4m/s1，即拉力F＞14N时，A相对B发生滑动，当F＜14N时，A、B保持相对静止，一起做匀加速直线运动，故A错误，B正确；对B，根据牛顿第二定律得：，对A，根据牛顿第二定律得：，其中F=14N，解得：mA=4kg，mB=1kg，故CD正确．所以BCD正确，A错误．10、AB【解题分析】

A.贝克勒尔通过研究天然放射现象，说明原子核内部是有复杂结构的，选项A正确；B.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷，选项B正确；C.密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值；玻尔理论表明核外电子的轨道是不连续的，选项C错误；D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子的核式结构理论，并没有证实原子核内部存在质子，选项D错误；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、【解题分析】(1)根据折射定律得，.(2)因为sini=，sinr=所以=.12、透过玻璃砖看，使P3挡住P1、P2的像1.5偏小【解题分析】

（1）[1]透过玻璃砖看，P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像；（2）[2]如图，作出法线，过圆与入射光线与折射光线的交点作法线的垂线CA和DB由数学知识得，入射角和折射角的正弦值分别为其中，CO=DO，则折射率（3）[3]该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时仍以玻璃砖直线边缘为边界，AB为法线，则入射角i不变，折射角减小，由折射率公式律可知，测得玻璃砖的折射率将偏小。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、(1)(2)【解题分析】

（1）金属棒匀速通过磁场时，F与安培力平衡，由公式E=Blv、安培力公式F=BIl和闭合电路欧姆定律求出金属棒运动速度的大小．（2）由于金属棒做匀速运动，小灯泡的电功率等于恒力F的功率P=Fv．【题目详解】（1）由得；（2）根据能量定律得到：小灯泡的电功率．14、（1），mgh，（2）P1=P2+P3【解题分析】

（1）①a进入磁场后，回路中产生感应电流，a、b都受安培力作用，a做减速运动，b做加速运动，两者的加速度都逐渐减小，经一段时间，a、b速度达到相同，之