浙江衢州四校2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

浙江衢州四校2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、氫原子的能級圖如圖所示，下列說法正確的是A．玻爾理論可解釋所有原子的光譜現(xiàn)象B．一群處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時輻射光子的最小能量為1.89eVC．若用12eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，可以使它電離D．若用11eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，可以使它躍遷到n=2的能級2、如圖所示，一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b。下列判斷正確的是A．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B．逐漸增大入射角，b光首先發(fā)生全反射C．在玻璃中，a光的速度大于b光的速度D．在真空中，a光的波長小于b光的波長3、如圖所示，氣缸上下兩側(cè)氣體由絕熱活塞隔開，活塞與氣缸光滑接觸初始時活塞和兩側(cè)氣體均處于平衡態(tài)，因活塞有質(zhì)量所以下側(cè)氣體壓強是上側(cè)氣體壓強兩倍，上下氣體體積之比：：2，溫度之比：：保持上側(cè)氣體溫度不變，改變下側(cè)氣體溫度，使兩側(cè)氣體體積相同，此時上下兩側(cè)氣體的溫度之比為A．4：5 B．5：9 C．7：24 D．16：254、愛因斯坦提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年的諾貝爾物理學(xué)獎．某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示，其中ν0為極限頻率．從圖中可以確定的是（）A．逸出功與ν有關(guān)B．Ekm與入射光強度成正比C．ν<ν0時，會逸出光電子D．圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)5、如圖所示，質(zhì)量m1=10kg的木箱，放在光滑水平面上，木箱中有一個質(zhì)量為m2=10kg的鐵塊，木箱與鐵塊用一水平輕質(zhì)彈簧固定連接，木箱與鐵塊一起以v0=6m/s的速度向左運動，與靜止在水平面上質(zhì)量M=40kg的鐵箱發(fā)生正碰，碰后鐵箱的速度為v=2m/s,忽略一切摩擦阻力，碰撞時間極短，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則A．木箱與鐵箱碰撞后瞬間木箱的速度大小為4m/sB．當(dāng)彈簧被壓縮到最短時木箱的速度大小為4m/sC．從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中，彈簧彈力對木箱的沖量大小為20N·sD．從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中，彈簧彈性勢能的最大值為160J6、如圖所示，有a、b、c、d四個小磁針，分別放置在通電螺線管的附近和內(nèi)部．其中指向正確的小磁針是A．a(chǎn) B．bC．c D．d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、如圖所示為靜止的原子核在磁場中發(fā)生衰變后的軌跡，衰變后兩帶電粒子a、b的半徑之比為45:1，兩帶電粒子a、b回旋運動的動能之比為117:2，下列說法正確的是A．此衰變?yōu)樗プ傿．小圓為粒子運動軌跡C．兩帶電粒子a、b的回旋周期之比為13:10D．衰變方程為8、如圖所示，內(nèi)壁光滑的半球形容器置于粗糙的水平面上，一小滑塊在平行于內(nèi)壁的力F的作用下沿半球形內(nèi)壁緩慢上升到容器口，在滑塊上升過程中容器始終靜止，下列有關(guān)說法正確的是（）A．推力F先增大后減小B．半球容器內(nèi)壁對滑塊的支持力先增大后減小C．地面對半球形容器的摩擦力先增大后減小D．地面對半球形容器的支持力一直減小9、如圖所示，在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個質(zhì)量m=1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長的輕繩一端相連，此時小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零．在剪斷輕繩的瞬間（g取10m/s2）．下列說法中正確的是()A．小球受力個數(shù)不變B．小球立即向左運動，且a=8m/s2C．小球立即向左運動，且a=10m/s2D．若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度為零10、一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p-T圖象如圖所示．下列判斷正確的是（）A．過程ab中氣體一定吸熱B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D．b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同三、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）伽利略在《兩種新科學(xué)的對話》一書中，提出猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動，同時他還用實驗驗證了該猜想．某小組依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設(shè)計了如圖所示的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運動．實驗操作步驟如下：①讓滑塊從距離擋板s處由靜止沿傾角為θ的斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，讓水箱中的水流到量筒中；②當(dāng)滑塊碰到擋板的同時關(guān)閉閥門(假設(shè)水流均勻穩(wěn)定)；③記錄下量筒收集的水量V；④改變s，重復(fù)以上操作；⑤將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中．次數(shù)123456s/m4.53.93.02.11.50.9V/mL9084625240(1)該實驗用量筒中收集的水量來表示________．A．水箱中水的體積B．水從水箱中流出的速度C．滑塊下滑的時間D．滑塊下滑的位移(2)某同學(xué)漏填了第3組數(shù)據(jù)中量筒收集的水量V，若實驗正常，你估計V＝________mL；若保持下滑的距離s、傾角θ不變，增大滑塊的質(zhì)量，水量V將________(填“增大”“不變”或“減小”)；若保持下滑的距離s、滑塊質(zhì)量不變，增大傾角θ，水量V將________(填“增大”“不變”或“減小”)．(3)下列說法中不屬于該實驗誤差來源的是________．A．水從水箱中流出不夠穩(wěn)定B．滑塊開始下滑和開始流水不同步C．選用的斜面不夠光滑D．選用了內(nèi)徑較大的量筒12．（12分）如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖．（1）若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則______A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＜m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1=r2D．m1＜m2，r1=r2（2）為完成此實驗，需要調(diào)節(jié)斜槽末端的切線必須水平，如何檢驗斜槽末端水平：______（3）設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，P為碰前入射小球落點的平均位置，則關(guān)系式（用m1、m2及圖中字母表示）______成立．即表示碰撞中動量守恒．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）如圖所示為火災(zāi)報警器的原理圖，豎直放置的玻璃試管中裝入水銀，當(dāng)溫度升高時，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出響聲。在27℃時，下端封閉的空氣柱長為L1=20cm，水銀柱上表面與導(dǎo)線端點的距離為L2=10cm，管內(nèi)水銀柱的重量為G=10N，橫截面積為S=1cm2，大氣壓強P0=1.0×105Pa，問：①當(dāng)溫度達(dá)到多少時報警器會報警？②如果溫度從27℃升到報警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內(nèi)能增加了多少？14．（16分）如圖所示,一個儲油桶的底面直徑與高均為.當(dāng)桶內(nèi)沒有油時,從某點恰能看到桶底邊緣的某點.當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時,仍沿方向看去,恰好看到桶底上的點,兩點相距.光在真空中的速度為,求油的折射率和光在油中傳播的速度.15．（12分）海水中含有豐富的氘，完全可充當(dāng)未來的主要能源。兩個氘核的核反應(yīng)為12H+12H→23He+0(1)核反應(yīng)中釋放的核能；（結(jié)果保留兩位小數(shù)）(2)在兩個氘核以相等的動能0.35MeV進(jìn)行對心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機械能的情況下，求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動能．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

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、B【解題分析】

A.玻爾理論只能解釋氫原子光譜，但是不可以解釋其他原子的光譜現(xiàn)象，選項A錯誤；B.從n=3躍遷到n=2的能級，能級差為E3-E2=1.89eV，從n=2躍遷到n=1的能級，能級差為E2-E1=10.2eV，因此輻射光子的最小能量為1.89eV，故B正確；C.基態(tài)的氫原子吸收的能量等于13.6eV，才可以使它電離，則用能量為12eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，不能使其電離，故C錯誤；D.基態(tài)的氫原子吸收的能量可以等于10.2eV，才可以使處于基態(tài)的氫原子躍遷到n=2能級，若用11eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，不可以使它躍遷，故D錯誤；2、D【解題分析】

A.因為a光的偏折程度大于b光，所以根據(jù)折射定律得知玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率，故選項A錯誤；B.根據(jù)全反射臨界角公式sinC=1n知，a光的臨界角小于b光的臨界角，a光首先發(fā)生全反射，故選項C.由v=cn可知，a光的折射率較大，則在玻璃磚中，a光的速度小于b光的速度，故選項D.根據(jù)折射率大，頻率大，波長短，可知a光的折射率大于b光的折射率，則a光在真空中的波長小于b光在真空中的波長，故選項D正確。3、D【解題分析】設(shè)V1=V，由題意可知：，則，設(shè)T1=2T，已知：，則，氣體壓強：，則：，最終兩部分氣體體積相等，則：，上部分氣體溫度不變，由玻意耳定律得：，解得：，下部分氣體的壓強：，對下部分氣體，由理想氣體狀態(tài)方程得：，解得：，上下兩側(cè)氣體的溫度之比：，故D正確，A、B、C錯誤；故選D．【題目點撥】根據(jù)圖示與兩部分氣體壓強間的關(guān)系，求出活塞的質(zhì)量；對上部分氣體應(yīng)用玻意耳定律求出氣體末狀態(tài)的壓強，然后求出下部分氣體的壓強；對下部分氣體應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求出其末狀態(tài)的溫度，然后求出兩側(cè)氣體的溫度之比．4、D【解題分析】

光電子的最大初動能與入射光頻率的關(guān)系是Ekm=hv－W，結(jié)合圖象易判斷D正確．5、D【解題分析】對木箱和鐵箱碰撞的瞬時，根據(jù)動量守恒定律：，解得v1=-2m/s，方向與原方向相反，選項A錯誤；當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，木箱和鐵塊共速，由動量守恒：，解得v共=2m/s，選項B錯誤；從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中，彈簧彈力對木箱的沖量大小為，方向向左，選項C錯誤；從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中，彈簧彈性勢能的最大值為，帶入數(shù)據(jù)解得EP=160J，選項D正確；故選D.點睛：此題考查動量守恒定律以及能量守恒定律的應(yīng)用；對三個物體的相互作用過程要分成兩個小過程來分析，在木箱和鐵箱作用時，認(rèn)為鐵塊的動量是不變的；解題時注意選擇研究過程，注意正方向.6、D【解題分析】

根據(jù)右手螺旋定則，知a、d、c所處的磁場方向是從左向右，b點所處的磁場方向從右向左，小磁針靜止時N極的指向為磁場的方向．由圖結(jié)合磁場的方向可知，D正確，A、B、C錯誤．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、AD【解題分析】放射性元素放出粒子時，粒子與反沖核的速度相反，而電性相同，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相反，兩個粒子的軌跡應(yīng)為外切圓，故此衰變?yōu)樗プ?，故A正確；根據(jù)動量守恒定律可知，質(zhì)量越大的，運動速度越小，則運動半徑越小，故大圓為為粒子的運動軌跡，小圓為新核的運動軌跡，故B錯誤；帶電粒子在磁場中運動，則運動半徑為，則，又，則有：，解得：，根據(jù)，得周期之比為，故C錯誤；新核，根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，可知衰變前Z=92，A=238，故衰變方程為，故D正確；故選AD．【題目點撥】由動量守恒定律和半徑公式、周期公式求周期之比．由質(zhì)數(shù)和核電荷數(shù)守恒寫核反應(yīng)方程．8、CD【解題分析】

AB．對物體進(jìn)行受力分析：物體受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff.小滑塊從半球形容器最低點緩慢移近最高點，可以看成小滑塊每一個狀態(tài)都是平衡狀態(tài)．根據(jù)平衡條件，應(yīng)用力的合成得出：F=GsinθFN=Gcosθθ逐漸增大，sinθ增大，cosθ減?。鶕?jù)以上表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)F增大，F(xiàn)N減?。蔄錯誤，B錯誤；C．對于半球容器和小滑塊整體，外力F的水平分力等于地面的摩擦力，初位置F為零，末位置F豎直，水平分量也為零，所以地面對半球形容器的摩擦力先增大后減小，故C正確；D．對于半球容器和小滑塊整體，豎直方向受力平衡，外力F的豎直分力一直在增大，地面對半球形容器的支持力一直減小，故D正確．故選CD.【題目點撥】分析小滑塊的受力，列出F力和支持力的表達(dá)式，分析兩力的變化；將半球容器和小滑塊作為一個整體，根據(jù)F力水平分力和豎直分力的變化，分析地面的摩擦力和支持力的變化．9、BD【解題分析】在剪斷輕繩前，小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點力平衡得，彈簧的彈力：F=mgtan45°=10×1=10N，剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10N，小球此時受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個力作用，小球的受力個數(shù)發(fā)生改變，故A錯誤．小球所受的最大靜摩擦力為：f=μmg=0.2×10N=2N，根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為：．合力方向向左，所以向左運動，故B正確，C錯誤．若剪斷彈簧，則在剪斷的瞬間，輕繩對小球的拉力瞬間為零，此時小球所受的合力為零，則小球的加速度為零，故D正確．故選BD．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力不變，剪短彈簧的瞬間，輕繩的彈力要變化，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．10、AD【解題分析】

由圖示可知，ab過程，氣體壓強與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，外界對氣體不做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故A正確；由圖示圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強減小，由玻意耳定律可知，體積增大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律△U=Q+W可知，氣體吸熱，故B錯誤；由圖象可知，ca過程氣體壓強不變，溫度降低，由蓋呂薩克定律可知，其體積減小，外界對氣體做功，W＞0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，△U＜0，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要放出熱量，過程ca中外界對氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯誤；由圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強減小，由玻意耳定律可知，體積增大，b、c狀態(tài)氣體的分子數(shù)密度不同，b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，故D正確。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、C75(74～76均算正確)不變減小C【解題分析】

(1)因為水是均勻穩(wěn)定地流出，所以流出的水的體積與時間成正比，所以該實驗用量筒中收集的水量表示滑塊下滑的時間，選項C正確，選項ABD錯誤．(2)滑塊做初速度為零的勻加速直線運動，位移與時間的二次方成正比，而流出的水的體積與時間成正比，故位移與流出的水的體積的二次方成正比，即s＝kV2，由表中數(shù)據(jù)可得，V3＝75mL．對滑塊由牛頓第二定律得，mgsinθ－μmgcosθ＝ma，a＝gsinθ－μgcosθ，若保持下滑的距離s、傾角θ不變，增大滑塊的質(zhì)量，滑塊的加速度不變，滑塊下滑所用的時間不變，水量V不變．若保持下滑的距離s、滑塊的質(zhì)量不變，增大傾角θ，滑塊的加速度增大，滑塊下滑所用的時間減少，水量V減少．(3)本實驗的誤差主要來源：水從水箱中流出不穩(wěn)定，滑塊開始下滑與水開始流動不同時，選用了內(nèi)徑較大的量筒．選用的斜面不夠光滑并不影響實驗結(jié)果，選項C正確，選項ABD錯誤．12、C將小球放在斜槽末端看小球是否靜止，若靜止則水平m【解題分析】（1）安裝和調(diào)整實驗裝置的兩點主要要求是：①斜槽末端要水平；（1）要使兩球發(fā)生對心正碰，兩球半徑應(yīng)相等，為防止入射球碰撞后反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即：m1、m1大小關(guān)系為m1＞m1，r1、r1大小關(guān)系為r1=r1．故選C.

（3）驗證碰撞過程動量守恒定律，因兩球碰撞后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，碰撞過程動量守恒，則m1v1=m1v1′+m1v1′，兩邊同時乘以時間t得：m1v1t=m1v1′t+m1v1′t，則m1OP=m1OM+m1ON