2024屆安徽省東至三中高二物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2024屆安徽省東至三中高二物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在光滑的水平面上有一-輛平板車，個人站在車上用大錘敲打車的左端(如圖)．在連續(xù)的敲打下，關于這輛車的運動情況，下列說法中正確的是（）A．由于大錘不斷的敲打，小車將持續(xù)向右運動B．由于大錘與小車之間的作用力為內(nèi)力，小車將靜止不動C．在大錘的連續(xù)敲打下，小車將左右移動D．在大錘的連續(xù)敲打下，小車與大錘組成的系統(tǒng)，動量守恒，機械能守恒2、一束含兩種頻率的單色光，照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面后，經(jīng)下表面反射從玻璃磚上表面射出后，光線分為a、b兩束，如圖所示．下列說法正確的是A．b光光子的頻率大于a光光子的頻率B．在玻璃磚中b光的速度比a光的速度大C．若a光能使某金屬發(fā)生光電效應，b光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應D．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角大3、如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止P點。設滑塊所受支持力為FN，OF與水平方向的夾角為θ,下列關系正確的是A．B．C．D．4、質量為m的運動員托著質量為M的杠鈴從下蹲狀態(tài)（圖甲）緩慢運動到站立狀態(tài)（圖乙），該過程杠鈴和人的肩部相對位置不變，運動員保持乙狀態(tài)站立△t時間后再將杠鈴緩慢向上舉，至雙臂伸直（圖丙），甲到乙，乙到丙過程中，上舉杠鈴經(jīng)歷的時間分別為t1、t2，則在舉起杠鈴的整個過程中（）A．地面對運動員的沖量為0B．地面對運動員的沖量為C．運動員對杠桿的沖量為D．運動員對杠桿的沖量為5、如圖所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一可以轉動的銅盤（不計各種摩擦），現(xiàn)讓銅盤轉動．下面對觀察到的現(xiàn)象描述及解釋正確的是：A．銅盤中沒有感應電動勢、沒有感應電流，銅盤將一直轉動下去B．銅盤中有感應電動勢、沒有感應電流，銅盤將一直轉動下去C．銅盤中既有感應電動勢又有感應電流，銅盤將很快停下D．銅盤中既有感應電動勢又有感應電流，銅盤將越轉越快6、如圖甲所示，一質量為m的物塊在t＝0時刻，以初速度v0從足夠長、傾角為θ的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時間變化的圖象如圖乙所示．t0時刻物塊到達最高點，3t0時刻物塊又返回底端．下列說法正確的是()A．物塊從開始運動到返回底端的過程中重力的沖量為3mgt0·cosθB．物塊從t＝0時刻開始運動到返回底端的過程中動量的變化量為C．斜面傾角θ的正弦值為D．不能求出3t0時間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、氫原子的能級圖如圖所示，關于大量氫原子的能級躍遷，下列說法正確的是（可見光的波長范圍為，普朗克常量，真空中光速）A．氫原子從高能級躍遷到基態(tài)時，會輻射γ射線B．氫原子處在n=4能級，會輻射可見光C．氫原子從高能級向n=3能級躍遷時，輻射的光具有顯著的熱效應D．氫原子從高能級向n=2能級躍遷時，輻射的光在同一介質中傳播速度最小的光子能量為1.89eV8、供電系統(tǒng)由于氣候原因遭到嚴重破壞．為此，某小區(qū)啟動了臨時供電系統(tǒng)，它由備用發(fā)電機和副線圈匝數(shù)可調(diào)的變壓器組成，如圖所示，圖中R0表示輸電線的電阻．滑動觸頭P置于a處時，用戶的用電器恰好正常工作，在下列情況下，要保證用電器仍能正常工作，則（）A．當發(fā)電機輸出的電壓發(fā)生波動使V1示數(shù)小于正常值，用電器不變時，應使滑動觸頭P向上滑動B．當發(fā)電機輸出的電壓發(fā)生波動使V1示數(shù)小于正常值，用電器不變時，應使滑動觸頭P向下滑動C．如果V1示數(shù)保持正常值不變，那么當用電器增加時，滑動觸頭P應向上滑D．如果V1示數(shù)保持正常值不變，那么當用電器增加時，滑動觸頭P應向下滑9、如圖所示為一定質量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài)，圖中ad平行于橫軸，ab的延長線過原點，下列說法正確的是A．從狀態(tài)d到狀態(tài)c，氣體體積減小B．從狀態(tài)c到狀態(tài)b，氣體體積減小C．從狀態(tài)a到狀態(tài)d，氣體體積增大D．從狀態(tài)b到狀態(tài)a，氣體體積不變10、兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近．在此過程中，下列說法正確的是A．分子力先增大，后一直減小B．分子力先做正功，后做負功C．分子動能先增大，后減小D．分子勢能先增大，后減小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組用圖甲所示的裝置“探究加速度與合外力的關系”，圖中小車質量為M，砂桶和砂的總質量為m．實驗中通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出，繩的拉力F可由彈簧測力計測出．現(xiàn)保持小車質量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量m，進行多次實驗，得到多組a、F值.(1)為了減小實驗誤差，下列做法正確的是______A．先釋放小車，后接通打點計時器的電源B．該實驗不需要平衡小車所受的摩擦力C．該實驗砂桶和砂的總質量不需要遠小于小車的質量D．滑輪摩擦要足夠小，繩的質量要足夠輕(2)某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小a，橫軸應________（填選項前的字母）．A．B．C．D．mg(3)當砂桶和砂的總質量較大導致a較大時，圖線將____________（填選項前的字母）．A．偏向縱軸B．保持原方向不變C．偏向橫軸(4)圖丙為上述實驗中打下的一條紙帶，A、B、C、D、E為選出的五個計數(shù)點，每相鄰兩點間還有四個計時點未畫出，測得，打點計時器的頻率為f，則小車的加速度表達式為_______（用f、表示）．12．（12分）在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點計時器打出的點計算得到．(1)當M與m的大小關系滿足_________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼總重力．(1)一組同學在探究加速度與質量的關系時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地得出加速度a與質量M的關系，應作出a與_______圖象．(3)甲同學在探究加速度與力的關系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線，如圖a所示．則實驗存在的問題是_________________．(4)乙、丙兩同學用同一裝置探究加速度與力的關系時，畫出了各自得到的a一F圖線，如圖b所示．則兩同學做實驗時的哪一個物理量取值不同?答：______________．(5)下圖是某次實驗中得到的紙帶．已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度為________m/s1．(結果保留三位有效數(shù)字)四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）在可控核反應堆中，需要給快中子減速，輕水、重水、石墨等常用作減速劑．中子在重水中可與核碰撞減速，在石墨中與核碰撞減速．用鈾235作燃料的核反應堆中，用石墨（碳12）作為減速劑，讓鈾核裂變所產(chǎn)生的快中子通過和碳核不斷碰撞而被減速．假設中子與碳核的碰撞是完全彈性碰撞，每次碰撞前碳核均視為靜止，碰撞后中子和碳核的速度均與碰撞前中子的速度在同一直線上，已知碳核的質量近似為中子質量的12倍，中子原來的速度大小為．（1）的裂變方程為，則x、y值分別為多少？（2）中子與碳核經(jīng)過第一次碰撞后，中子的速度大小變?yōu)槎嗌?？?）一個速度為的快中子與碳核經(jīng)過反復碰撞n次后，能減速成為速度為的慢中子，請寫出的表達式．14．（16分）如圖所示，兩氣缸AB粗細均勻，等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細管連通；A的直徑為B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導熱外，其余部分均絕熱．兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣；當大氣壓為P0，外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時，活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的，活塞b在氣缸的正中央．①現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度；②繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升，當活塞a上升的距離是氣缸高度的時，求氧氣的壓強．15．（12分）如圖所示,空間存在有界勻強磁場,磁感應強度,方向垂直紙面向里,上下寬度為．現(xiàn)將一邊長的正方形導線框自磁場上邊界由靜止釋放,經(jīng)過一段時間,導線框到達磁場下邊界,之后恰好勻速穿出磁場區(qū)域．已知導線框的質量,電阻．()求：(1)導線框勻速穿出磁場的速度的大小;(2)導線框進入磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱;(3)若在導線框進入磁場過程對其施加合適的外力,可以使其勻加速地進入磁場區(qū)域，當線框完全進入后,撤去外力,線框也恰好勻速離開磁場區(qū)域．請寫出隨時間變化的函數(shù)表達式．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】人（包括錘子）和小車系統(tǒng)水平方向受到的合力為零，則水平方向動量守恒，則系統(tǒng)總動量為零，當錘子抬起時或者放下時，小車也相應的左右運動，則在大錘的連續(xù)敲打下，小車將左右移動；選項C正確，AB錯誤；錘子擊打小車時，大錘和小車系統(tǒng)機械能有損耗，機械能不守恒，選項D錯誤；故選C.2、B【解題分析】光路圖如圖所示，a光的偏折程度較大，則a光的折射率較大，頻率較大，所以a光的光子能量大于b光的光子能量，故A錯誤．根據(jù)可知，在玻璃磚中b光的速度比a光的速度大，選項B正確；a光的頻率大，用a光能使某金屬發(fā)生光電效應，b光不一定能使該金屬發(fā)生光電效應，選項C錯誤；b光的折射率小，根據(jù)sinC=1/n知，b光的臨界角較大，故D錯誤．故選B．點睛：解決本題的突破口在于通過光線的偏折程度比較出光的折射率大小，知道折射率、頻率、波長、臨界角以及在介質中的速度等大小關系．3、A【解題分析】

物體處于平衡狀態(tài)，對物體受力分析，根據(jù)共點力平衡條件，可求出支持力和水平推力．對小滑塊受力分析，受水平推力F、重力G、支持力FN、根據(jù)三力平衡條件，將受水平推力F和重力G合成，如圖所示，由幾何關系可得，，A正確．【題目點撥】本題受力分析時應該注意，支持力的方向垂直于接觸面，即指向圓心．本題也可用正交分解列式求解！4、C【解題分析】

因緩慢運動，則為平衡狀態(tài)，則地面對運動員的力為（M+m）g，作用時間為（t1+t2+△t），則其沖量為I＝（M+m）g（t1+t2+△t），故AB錯誤。運動員對杠鈴的力為Mg，其沖量為I′＝Mg（t1+t2+△t），故C正確，D錯誤。5、C【解題分析】試題分析：因為銅盤轉動會切割磁感線，就有感應電動勢，有感應電流，就會受到反向的安培力，銅盤最終會停下來，故選C考點：考查了導體切割磁感線運動點評：基礎題，比較簡單，關鍵是知道銅盤的半徑在做切割磁感線運動6、C【解題分析】

A：物塊從開始運動到返回底端的過程中重力的沖量，故A項錯誤．B：上滑過程中物塊做初速度為v0的勻減速直線運動，下滑過程中做初速度為零，末速度為v的勻加速直線運動，上滑和下滑的位移大小相等，所以有，解得，物塊從開始運動到返回底端過程中動量的變化量為，故B項錯誤．C：上滑過程中有，下滑過程中有，解得．故C項正確．D：3t0時間內(nèi)，物塊受力為重力、支持力、摩擦力．從底端出發(fā)又回到底端，高度不變，重力做功為零；支持力始終與速度垂直，不做功；摩擦力始終與速度反向，做負功．根據(jù)動能定理，摩擦力所做的功就等于物體動能變化量．克服摩擦力所做的功與摩擦力所做負功大小相等．所以，能求出．，故D項錯誤．【題目點撥】沖量是力在某段時間上對物體運動狀態(tài)的積累效應，恒力的沖量等于力和作用時間的乘積．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解題分析】A、γ射線是原子核通過衰變產(chǎn)生的高能電磁波，與核外電子無關，故A錯誤；B、根據(jù)可得，可見光光子的能量為，從n=4能級躍遷到n=2能級，在該能量范圍內(nèi)，故B正確；C.從高能級向n=3能級躍遷輻射的能量最大值為1.51eV，小于1.63eV，屬于紅外線，具有熱效應，故C正確；D.傳播速度越小，折射率越大，光子頻率越大，能量越大，而從高能級向n=2能級躍遷時最大能量為3.4eV，故D錯誤．故選BC．【題目點撥】能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，能級差越大，輻射的光子頻率越高，波長越短，然后結合各種光的頻率的范圍分析即可．8、AC【解題分析】要保證用電器仍能正常工作，用電器兩端電壓不能發(fā)生變化，當V1示數(shù)小于正常值，要使V2不變，則應使滑動觸頭P向上滑動，減小原副線圈匝數(shù)比，故A正確，B錯誤；當用電器增加時，通過R0的電流增大，R0所占的電壓也增大，要使用電器仍能正常工作，用電器兩端電壓不能發(fā)生變化，所以V2要變大，而V1示數(shù)保持正常值不變，則應使滑動觸頭P向上滑動，減小原副線圈匝數(shù)比，故C正確，D錯誤；故選AC.點睛：分析變壓器時注意輸出電壓和輸入功率這兩個物理量的決定關系，然后結合電阻的串并聯(lián)知識進行求解.9、BCD【解題分析】

A.氣體從狀態(tài)d到狀態(tài)c，溫度不變，理想氣體內(nèi)能不變，但是由于壓強減小，所以體積增大，A項錯誤；B.由p-T圖象可知，斜率與氣體體積成反比，從狀態(tài)c到狀態(tài)b斜率增大，體積減小，B項正確；C.氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)d是一個等壓、升溫的過程，同時體積增大，C項正確；D.由PV=nRT得P=nRVT，故氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)a是一個等容變化過程，故10、BC【解題分析】

A．兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近的過程中，當分子間距大于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為引力，引力先增大后減??；當分子間距小于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為斥力，斥力隨分子距離減小而增大，故A錯誤；B．兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近的過程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做負功，故B正確；C．只有分子力做功，先做正功后做負功，根據(jù)動能定理，動能先增加后減小，故C正確；D．分子力先做正功后做負功；分子力做功等于分子勢能的減小量，故分子勢能先減小后增加，故D錯誤．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、CCB【解題分析】(1)實驗時，先接通打點計時器的電源，后釋放小車，為了減小實驗誤差，實驗需要平衡小車所受的摩擦力，實驗砂桶和砂的總質量需要遠小于小車的質量，滑輪摩擦要足夠小，繩的質量要足夠輕；故C正確，ABD錯誤；(2)對小車分析，應有F=ma，解得：，由于圖線經(jīng)過坐標原點，所以橫軸應為F，故C正確;(3)由于圖象的斜率為，所以增大沙和沙桶質量，k不變，仍保持原方向不變，故B正確；(4)根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可得：，，，所以有12、平衡摩擦力時木板傾角過大（或平衡摩擦力過度）兩個小車及車上砝碼質量不同（或M）【解題分析】

（1）若認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力，應不考慮盤及盤中砝碼受到的合力，即M與m的大小關系應滿足M?m．（1）由F=ma知，保持盤及盤中砝碼的質量一定，即繩的拉力F一定，加速度與質量成反比，為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應作兩者的正比例圖像，即做a與的圖像．（3）由圖像知，沒有力時小車就有了加速度，說明該同學在平衡摩擦力時木板傾角過大．（4）由圖像知，圖像的斜率為質量的倒數(shù)，兩圖線斜率不同，說明兩小車及車上砝碼的總質量不同．（5）由打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，知相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s，由，把數(shù)據(jù)統(tǒng)一成國際單位代入得到．【題目點撥】學生要清楚“驗證牛頓第二定律”的實驗原理，實驗步驟，會分析a-F圖像，用紙帶求加速度時，要把所給的數(shù)據(jù)全用上以減小誤差．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1），（2），（3）【解題分析】【分析】根據(jù)質量數(shù)與質子數(shù)守恒，即可求解x、y值；根據(jù)碰撞過程中，動量守恒與機械能守恒，即可求解中子的速度大??；依據(jù)每次碰撞后，速度與v0的關系，從而即可得出v