2024届江苏常熟市张桥中学物理高二下期末联考试题含解析

2024届江苏常熟市张桥中学物理高二下期末联考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根上套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则（）A．tB．tC．tD．t2、1991年5月11日的《北京晚报》曾报道了这样一则动人的事迹：5月9日下午，一位4岁小男孩从高15层的楼顶坠下，被同楼的一位青年在楼下接住，幸免于难，设每层楼的高度为3m，这位青年从他所在的地方到楼下需要的时间是1.3s，则该青年要接住孩子，至多允许他反应的时间是(g＝10m/s2)()A．3.0 B．1.7 C．0.4 D．1.33、一个矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动产生如图所示的交流电，下列说法中正确的是（）A．交变电流的频率为100HzB．电动势的有效值为220VC．t＝0时，穿过线圈的磁通量为零D．t＝0时，线圈平面与中性面垂直4、关于原子模型，下列说法错误的是A．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构B．卢瑟福完成的粒子散射实验，说明了原子的“枣糕”模型是不正确的C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时，辐射出光子D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加5、如图所示，线圈两端与电阻和电容器相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S及朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引C．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥D．电容器的A极板带正电6、如图示，圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿直径AB方向从A点射入磁场中，分别从圆弧上的P，Q两点射出，则下列说法正确的是（）A．两粒子分别从A到P、Q经历时间之比为3∶1B．粒子在磁场中做匀速圆周运动周期之比为1∶1C．粒子在磁场中运动轨道半径之比为2∶1D．粒子在磁场中速率之比为1∶3二、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，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波，下列说法可能正确的是（）A．波长为2mB．波速为C．频率为D．时，处的质点处于波峰E.时，处的质点经过平衡位置8、关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是（）A．温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同B．温度升高时，饱和汽压增大C．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大D．饱和汽压和相对湿度都与体积无关9、如图所示，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n=4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光管，其逸出功为2.29ev，以下说法正确的是（）A．氢原子可能发出6种不同频率的光B．能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C．光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部D．钠光电管发出的光电子轰击处于基态的氢原子只能使氢原子跃迁到n=2的能级10、如图所示，滑块和小球的质量分别为M、m.滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l.开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止．现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，下列说法正确的是()A．滑块和小球组成的系统动量守恒B．滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒C．滑块的最大速率为D．滑块的最大速率为三、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）由压敏电阻制成的压力传感器组成的电路可用于对汽车“称重”。经实测，某压力传感器（内含电源）输出电压U与压力N的关系（在一定范围内）如下表:01.02.03.04.05.000.81.62.43.24.0将该压力传感器水平放置，并和电阻箱R（最大电阻999.9Ω）及部分其它器材组成了图甲所示的电路，电磁继电器控制电路的电压由传感器的输出电压U提供，继电器线圈的电阻r=10Ω，当线圈中的电流I≥40mA时，继电器的衔铁被吸合。（1）根据表格中数据，请在图乙坐标系中描绘出压力传感器的输出电压U随压力N变化的图象____；（2）当汽车的总重超过某一值时电铃会报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在__________(选填“A、B”或“C、D”)两端；（3）通过调整电阻箱R的阻值，可以调整报警车重。若要提高报警车重，电阻箱的阻值应调_____（选填“大”或“小”）；当调节电阻箱的阻值R=70Ω，报警车重G≥______N。12．（12分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学的实验情况如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．(1)本实验中，下列选项中可以减小实验误差的是_________．A．细绳OB和OC间的夹角尽量小些B．两弹簧秤读数的差值要适当小些C．拉橡皮筋的细绳要稍短一些D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要与弹簧秤刻度盘垂直(2)为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有_________．A．两细绳的方向B．橡皮筋的原长C．两弹簧秤的示数(3)实验中，若将OB换成橡皮筋，对实验验证_________发生影响．(选填“会”或“不会”)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，半圆形玻璃砖半径为R，AB为其直径，O为圆心，半径OD垂直于AB．一束单色光与OD直线成45°从玻璃砖的顶端（如图所示）射入。己知这束光在玻璃砖中的折射率为n=2，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的反射，求：①光在玻璃中的传播时间；②从AB面折射出的光线与法线的夹角.14．（16分）如图所示,间距为的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为的匀强磁场中,一端接阻值是的电阻．一电阻为,质量为的导体棒垂直导轨放置在导轨上:并与导轨接触良好,在外力作用下从的时刻开始沿导轨方向运动,其速度随时间的变化规律为,不计导轨电阻．求:(1)从到的时间内电阻产生的热量;(2)从到的时间內外力所散的功;(3)从到的时间内流过电阻的电荷量．15．（12分）如图甲所示，有两根足够长、不计电阻，相距L=1m的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ=30°固定放置，顶端接一阻值为R=2Ω的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，方向垂直轨道平面向上，现有一质量为m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab，平行于ce且垂直于导轨，以一定初速度v0沿轨道向上运动，此时金属杆的加速度a0=15m/s2，到达某一高度后，再沿轨道向下运动，若金属杆上滑过程中通过电阻（1）金属杆的初速度大小；（2）金属杆上滑过程中电阻R上产生的焦耳热Q；（3）若将金属导轨之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图乙所示，现用外力使金属杆（仍平行于ce且垂直于导轨）以v0沿金属导轨匀速上升，撤去外力发现，杆沿金属导轨匀减速上升，请证明撤去外力后，金属杆做匀减速直线运动的加速度大小为a=

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】

对小滑环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动，加速度为a=gsin(90°-θ)=gcosθ(θ为杆与竖直方向的夹角)，由图中的直角三角形可知，小滑环的位移S=2Rcosθ，所以t=2sa=2×2Rcosθgcosθ=2Rg，t与θ无关，即t12、B【解题分析】由公式可得，下落时间约为3s．则青年的反应时间最多为3s-1.3s=1.7s．答案选B．3、B【解题分析】

A.由图知，交变电流的周期T＝0.02s，则频率为f=1T=50Hz，故B.电动势的最大值为Em=2202V，则电动势的有效值为E=ECD.t＝0时，感应电动势为0，则线圈平面与中性面重合，穿过线圈的磁通量最大，故CD错误。4、A【解题分析】试题分析：汤姆生发现电子，表明原子是可分的，故选项A错误；卢瑟福完成的粒子散射实验，说明了原子的“枣糕”模型是不正确的，选项B正确；按照玻尔理论，氢原子核外电子从高能级向低能级跃迁时，辐射出光子，选项C正确；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加，选项D也正确，故该题选A．考点：原子物理．5、C【解题分析】

当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，即通过电阻的电流方向为b→a．根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥．综上所述：线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为b→a，磁铁与线圈相互排斥，故C正确，AB错误；由上分析可知，电容器的B板带正电，故D错误．故选C．6、B【解题分析】B、粒子运动的周期为，比荷相同，则周期相同，两粒子运动的周期之比为1∶1，选项B正确；A、由时间公式，两粒子从P、Q两点射出的圆心角为1∶2，所以运动的时间为1∶2，选项A错误；C、设磁场区域半径为R，则，，所以粒子在磁场中运动轨道半径之比为3∶1，选项C错误；D、由，粒子运动的轨道半径之比等于运动的速率之比，粒子在磁场中速率之比为3∶1，选项D错误．综上本题选B．【题目点拨】求粒子的运动时间要分析清楚粒子运动过程，根据对称性沿半径方向入射磁场的粒子一定沿半径方向出射，运用洛伦兹力提供向心力球出去半径公式，结合两次粒子半径大小与粒子的周期公式可以求出粒子的运动时间．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、BCE【解题分析】

A．由图像可知，波长为：故A错误；BC．由题意知：解得周期因为该简谐波的周期大于0.5s，即解得：即当n=0时：频率：波速为：故BC正确；D．t=0时x=1m处的质点位于波峰，经t=1s，即经过1.5个周期，该质点位于波谷，故D错误；E．t=0时x=2m处的质点位于平衡位置正向上运动，经t=2s，即经过3个周期，质点仍然位于平衡位置正向上运动，故E正确。故选BCE。8、BCD【解题分析】

A．饱和汽压与温度和液体种类有关，温度相同的不同饱和汽的饱和汽压不同，故A错误；B．同种液体，温度升高时，饱和汽压增大，故B正确；C．冬天温度低，饱和汽的气压低，故在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度增大，故C正确；D．饱和汽压和相对湿度都与体积无关，故D正确。故选BCD。9、ABD【解题分析】

根据数学组合公式Cn【题目详解】A、根据C42=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子，故A正确；

B、氢原子由n=4跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-0.85eV=2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应；而由n=4跃迁到n=3能级，辐射的光子能量为1.51eV-0.85eV=0.66eV，及n=3跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-1.51eV=1.89eV，都小于逸出功，不能发生光电效应，因此让钠光电管发生光电效应现象的有n=4跃迁到n=2、n=4跃迁到n=1、n=3跃迁到n=1、n=2跃迁到n=1，共4种光子，故B正确；

C、光电管发出的光电子是来自核外，而原子核发生β衰变时飞出的电子是来源于原子核内部的中子衰变成质子而放出的，故C错误；

E、氢原子从n=4的能级向n=1发生跃迁，发射光子能量最大，当照射钠光管放出能量为E=13.6eV-0.85eV-2.29eV=10.46eV，而氢原子从n=1的能级跃n=2的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-3.4eV=10.2eV，因10.46eV＞10.2eV；氢原子从n=1的能级跃n=3的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-1.51eV=12.09eV，而12.09eV＞10.46eV，【题目点拨】解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，并掌握光电效应方程的内容，注意光的强度影响光电流，而光的频率影响光电子的最大初动能。10、BC【解题分析】

A．小球下落过程中系统合外力不为零，因此系统动量不守恒．故A项错误．B．绳子上拉力属于内力，系统在水平方向不受外力作用，因此系统水平方向动量守恒．故B项正确．CD．当小球落到最低点时，只有水平方向的速度，此时小球和滑块的速度均达到最大．据系统水平方向动量守恒有据系统机械能守恒有联立解得故C项正确，D项错误．故选BC。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、C、D大【解题分析】

(1)[1]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据坐标系内描出的点作出图线如图所示(2)[2]由图示图线可知，随汽车重量的增加，压力传感器输出电压增大，电路电流增大，电磁铁磁性增大，电磁继电器的衔铁被吸下来，此时电铃报警，说明电铃接入报警电路，由图示电路图可知，电铃应接在C、D两端；(3)[3]若要提高报警车重，压力传感器输出电压增大，电铃报警时电阻箱分压增大，电阻箱的阻值应调大；[4]电铃报警时压力传感器的输出电压由图示图象可知，此时压力为，由此可知，电阻箱的阻值R=70Ω，报警车重12、BDAC不会【解题分析】

（1）根据平行四边形定则可知两绳夹角太小将会导致合力过大，若用一个弹簧测力计拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可，A错误；.两弹簧秤读数的差值要适当小些，保持它们都在精确读数的指针范围内，B正确；对拉橡皮筋的细绳要尽量长些，可以准确记录力的方向，C错误；实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要与弹簧秤刻度盘垂直，D正确．故本小题选BD；（2）为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录两个拉力的方向和大小，故本小题选AC；（3）将细绳OB换成橡皮筋，产生的力