2024届福建省福州市第四中学高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届福建省福州市第四中学高二物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、下列有关光现象的说法中正确的是（）A．雨后天空出现彩虹是光的干涉现象B．水的视深比实际深度浅些是光的全反射现象C．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象D．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象2、大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是12H+12H→23He+11n，已知12H的质量为A．3.7MeV B．C．2.7MeV D．3、如图，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上匀速运动，下列说法正确的是A．微粒可能带负电，也可能带正电B．微粒的电势能一定增加C．微粒的机械能一定增加D．洛伦兹力对微粒做负功4、下列观点正确的是（）A．射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流B．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律C．原子核发生衰变时一定同时放出射线、射线、射线D．放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系5、下列核反应中属于人工转变的是A．B．C．D．6、如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的恒拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是A．拉力F的冲量大小为Ftcosθ B．摩擦力的冲量大小为FtsinθC．重力的冲量大小为mgt D．物体所受支持力的冲量是mgt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，理想变压器的副线圈上连接两只灯泡L1和L2，原线圈输入电压恒定的正弦式交流，当开关S闭合后A．L1两端的电压减小B．原线圈中电流减小C．副线圈两端的电压减小D．R的电功率增大8、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源相连接，下极板接地．静电计所带的电荷量可忽略．现将一带电油滴置于电容器中P点，恰能保持平衡．若将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是A．平行板电容器的电容将变小B．带电油滴所受的电场力将变小C．静电计指针的张角将保持不变D．带电油滴的电势能将减小9、图为氢原子的能级示意图，—群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是A．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最长B．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光频率最小C．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60eVD．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11eV10、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝0和t＝0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示．已知该波的周期T>0.20s．下列说法正确的是________．A．波速为0.40m/sB．波长为0.08mC．x＝0.08m的质点在t＝0.70s时位于波谷D．x＝0.08m的质点在t＝0.12s时位于波谷E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为0.32m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）某探究小组想测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出光电门到零刻度线的距离x。框架水平部分用电磁铁吸住一个密度均匀的正方体小铁块，小铁块的边长为d，其重心恰好与刻度尺零刻度线水平对齐。切断电磁铁线圈中的电流，小铁块由静止释放，可测出小铁块通过光电门的时间为△t。不计空气阻力的影响。(1)小铁块通过光电门时的速度为_____（用题目中的符号表示）(2)当地的重力加速度为_______（用题目中的符号表示）(3)用螺旋测微器测量小铁块边长的读数如图乙所示，其读数为_____mm。12．（12分）某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作：（1）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径的示数如图所示，则摆球的直径为d=_____cm．把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长l，通过计算得到摆长L；（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记数为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数t=68.4s，该单摆的周期T=_____s（结果保留三位有效数字）。（3）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的_____A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间C．以摆线长l作为摆长来计算D．以摆线长l与摆球的直径d之和作为摆长来计算四、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，物体A重40N，物体B重10N，A与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，物体A、B用细绳通过光滑的定滑轮相连，当作用在物体A上的水平力F=14N时，恰能将A匀速拉出。（g=10m/s1）求：（1）地面对物体A的摩擦力大小？（1）A、B接触面间的动摩擦因数μ1．14．（16分）如图所示，abc是半径为R的半圆形光滑固定轨道，直径ac水平，b为轨道的最低点，一质量为m的小球1从轨道最高点a由静止释放，在轨道最低点b与静止的小球2发生正碰，第一次碰撞后小球1反向弹回，两小球沿圆弧上升的最大高度均为，求：（1）第一次碰撞结束时，小球1和2的速度大小；（2）小球2的质量．15．（12分）在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示．小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在感光胶片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍射条纹．对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10－13J．假如起作用的光波波长约为500nm，且当时实验测得暗箱的长度为1．2m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h＝2．23×10－34J·s，求：（1）每秒钟到达感光胶片的光子数目．（2）光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离．（3）根据第（2）问的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？请简要说明理由．

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】

本题考查光的干涉、衍射、全反射等现象，需知道生活中的现象是光的什么现象。【题目详解】A项：雨后天空出现彩虹是光的色散现象，故A错误；B项：水的视深比实际深度浅些是光的折射现象，故B错误；C项：刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象，故C正确；D项：在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象，故D错误。故选：C。【题目点拨】解决本题的关键理解光的各种现象，能够运用到具体的实际生活中去。2、B【解题分析】

氘核聚变反应的质量亏损Δm=2mΔE=Δm×931MeV=3.2585MeVA.3.7MeV与上述计算结果3.3MeV不符，故AB.3.3MeV与上述计算结果3.3MeV相符，故BC.2.7MeV与上述计算结果3.3MeV不符，故CD.0.93MeV与上述计算结果3.3MeV不符，故3、C【解题分析】

A.根据做直线运动的条件和受力情况如图所示:可知，粒子做匀速直线运动，则粒子必定带负电，故A错误；B.由a沿直线运动到b的过场中，电场力做正功，电势能减小，故B错误.C.因重力做负功，重力势能增加，又动能不变，则机械能一定增加，故C正确.D.洛伦兹力一直与速度方向相互垂直，故洛伦兹力不做功，故D错误.4、D【解题分析】

A.α射线、β射线都是高速运动的带电粒子流，γ射线不带电，故A错误；B.原子核发生衰变时要遵守电荷和质量数守恒的规律，但质量不一定守恒，故B错误；C.根据两种衰变的特点可知，原子核发生衰变时一定不能同时放出α射线、β射线。故C错误；D.放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，故D正确。5、C【解题分析】

A．两轻核结合成中等质量的核，属于轻核聚变，A错误．B．反应物只有一个，自发的发生核反应，生成物为α粒子或β粒子为衰变，则B错误．C．α粒子轰击其他的原子核，生成新的核，为人工核转变，典型代表为三大发现，C正确．D．重核在中子的轰击作用下生成多个中核，生成新的中子继续反应构成链式反应，为重核裂变，D错误．故选C．【题目点拨】衰变生成物为α或β粒子，原子核的人工转变是由人为行为发生的和反应方程，不是自发的衰变、裂变和聚变等．6、C【解题分析】

A、拉力F的冲量大小为Ft，故A错误；B、物体做匀速直线运动，可知摩擦力f=Fcosθ，则摩擦力的冲量大小为ft=Ftcosθ，故B错误；C、重力的冲量大小为mgt，故C正确；D、支持力的大小为，则支持力的冲量为，故D错误；故选C．【题目点拨】根据力的大小，结合冲量的公式求出各力的冲量大小．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、AD【解题分析】

AB．开关S闭合后，电阻减小，而电压不变，副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大；副线圈电流增大，R两端的电压增大，副线圈两端电压不变，灯泡L1两端电压减小，所以A正确，B错误.C．副线圈电压由原线圈和匝数比决定,而原线圈电压和匝数比都没有变,所以副线圈输出电压不变，故C错误D．副线圈电流增大，R两端的电压增大，R的电功率变大，所以D正确.8、CD【解题分析】将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距减小，根据知，d减小，则电容增加，故A错误；电势差不变，d减小，根据E=U/d可知，电场强度增加，带电油滴所受的电场力将变大，选项B错误；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故C正确；因两板场强变大，则P点与下极板的电势差变大，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，故D正确；故选CD．点睛：本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．9、ABC【解题分析】

AB.这群氢原子能发出C32=3种频率不同的光，根据玻尔理论ΔE=Em-En得知，从n=3CD.从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程得EK=hν-W=(E3-10、ACE【解题分析】

AB．波沿x轴正方传播，根据波形图可知该波的周期T＞0.20s，n只能等于0，故波长所以波速故A正确，B错误；C．x=0.08m的质点在t=0时位于平衡位置向上振动，经过t=0.70s时所以0.7s时x=0.08m处的质点位于波谷，故C正确；D．x=0.08m的质点在t=0时位于平衡位置向上振动，经过t=0.12s时即所以0.12s时x=0.08m处的质点位于平衡位置上边正在向下振动，故D错误；E．若此波传入另一介质中，频率不变，则周期不变，其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为故E正确。故选ACE。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）（2）（3）4.700【解题分析】(1)小铁块通过光电门时的速度为；(2)根据速度---位移公式可得:，即，所以；(3)螺旋测微器固定刻度为4.5mm，可动刻度为，所以螺旋测微器的读数为。12、0.810；2.28；BD；【解题分析】

（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读。（2）单摆的周期等于完成一次全振动所需的时间，结合总时间和全振动的次数求出单摆的周期。（3）根据单摆的周期公式，分析重力加速度测量值偏大的原因。【题目详解】（1）游标卡尺的主尺读数为8mm，游标读数为0.05×2mm=0.10mm，则d=8.10mm=0.810cm。（2）单摆完成一次全振动经过最低点两次，可知单摆的周期为：（3）根据单摆的周期公式得：，A、单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故A错误。B、把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故B正确。C、以摆线长l作为摆长来计算，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏小，故C错误。D、以摆线长l与摆球的直径d之和作为摆长来计算，则摆长的测量值偏大，导致重力加速度测量值偏大，故D正确。故选：BD。故答案为：（1）0.810，（2）2.28，（3）BD。【题目点拨】解决本题的关键知道实验的原理，掌握单摆的周期公式，知道单摆完成一次全振动经过最低点两次，以及掌握游标卡尺、螺旋测微器等读数问题，这是高考的热点问题。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）11N（1）0.3【解题分析】

（1）A、B受力图如图所示（1）地面对物体A的摩擦力大小：f1=μ1(G1+N1)=μ1（G1+G1）=11N（1）对物体