2024屆江蘇省南京市程橋高級(jí)中學(xué)物理高二第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2024屆江蘇省南京市程橋高級(jí)中學(xué)物理高二第二學(xué)期期末綜合測試試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列核反應(yīng)中屬于人工轉(zhuǎn)變的是A．B．C．D．2、如圖是玻爾為解釋氫原子光譜畫出的氫原子能級(jí)示意圖,大量氫原子處于的激發(fā)態(tài),當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級(jí)時(shí)，以下說法符合玻爾理論的有（）A．電子軌道半徑減小,動(dòng)能減小B．發(fā)出的光組成連續(xù)光譜C．出的能級(jí)躍遷到的能級(jí)時(shí)發(fā)出的光波長最小D．由的能級(jí)躍遷到的能級(jí)時(shí)發(fā)出的光頻率最小3、如圖所示，質(zhì)量為m的小球用兩細(xì)線懸掛于A、B兩點(diǎn)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，水平細(xì)線OA長L1，傾斜細(xì)線OB長為L2，與豎直方向夾角為θ，現(xiàn)兩細(xì)線均繃緊，小球運(yùn)動(dòng)過程中不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列論述中正確的是（）A．在剪斷OA線瞬間，小球加速度大小為gB．剪斷OA線后，小球?qū)砘財(cái)[動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)正下方時(shí)細(xì)線拉力大小為mgC．剪斷OB線瞬間，小球加速度大小為gD．剪斷OB線后，小球從開始運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)正下方過程中，重力功率最大值為mg4、物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，任何學(xué)說和理論的建立都離不開實(shí)驗(yàn)，下面給出了幾個(gè)在物理學(xué)發(fā)展史上有重要地位的物理實(shí)驗(yàn)，以及與之相關(guān)的物理學(xué)發(fā)展史的說法，其中錯(cuò)誤的是（）A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)是原子核式結(jié)構(gòu)理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)B．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明光具有粒子性C．電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒D．康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實(shí)了光的波動(dòng)特性5、如圖所示，電路中的A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈，C是電容很大的電容器，當(dāng)開關(guān)S斷開與閉合時(shí)A、B燈泡發(fā)光情況是（）A．S剛閉合后，A燈亮一下又逐漸變暗，B燈逐漸變亮B．S剛閉合后，B燈亮一下又逐漸變暗，A燈逐漸變亮C．S閉合足夠長時(shí)間后，A燈泡和B燈泡一樣亮D．S閉合足夠長時(shí)間后再斷開，B燈立即熄滅，A燈逐漸熄滅6、處于n＝4能級(jí)的大量氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光的頻率有A．3種 B．4種 C．5種 D．6種二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、在光滑水平面上，物體m受一水平恒力F的作用向前運(yùn)動(dòng)，如圖所示，它的正前方固定一根勁度系數(shù)足夠大的彈簧，當(dāng)物體從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，下列說法中正確的是A．物體立即做減速運(yùn)動(dòng) B．物體的速度先增大后減小C．物體的加速度先增大后減小 D．物體的加速度先減小后增大8、如圖，兩根完全相同的光滑圓孤金屬導(dǎo)軌平行固定放置，水平間距為L、半徑為r，其上端cd間外接一阻值為R的定值電阻。abcd所圍成的區(qū)域處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一金屬桿以水平速度從導(dǎo)軌最低點(diǎn)ab處滑入，并在外力作用下沿導(dǎo)軌故勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)cd位置，運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，則在該過程中A．通過R的電流大小逐漸減小B．金屬桿剛滑入時(shí)R的電功率為C．通過R的電量為D．R產(chǎn)生的熱量為9、如圖所示，四個(gè)單擺的擺長分別為擺球的質(zhì)量分別為，四個(gè)單擺靜止地懸掛在一根水平細(xì)線上．現(xiàn)讓球振動(dòng)起來，通過水平細(xì)線迫使也振動(dòng)起來，則下列說法錯(cuò)誤的是()A．四個(gè)單擺的周期均相同B．只有兩個(gè)單擺的周期相同C．中因的質(zhì)量最小，故其振幅是最大的D．中的振幅最大E.中的振幅最小10、如圖所示，正方形容器處在勻強(qiáng)磁場中，一束電子從a孔垂直進(jìn)入磁場射入容器中，其中一部分從c孔射出，一部分從d孔射出，則下列說法正確的是A．從兩孔射出的電子速率之比B．從兩孔射出的電子軌道半徑之比C．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間之比為D．從兩孔射出的電子在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比三、實(shí)驗(yàn)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）某同學(xué)用如圖所示的裝置“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，其操作步驟如下A．將操作臺(tái)調(diào)為水平；B．用天平測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；C．用細(xì)線將滑塊A、B連接，滑塊A、B緊靠在操作臺(tái)邊緣，使A、B間的彈簧處于壓縮狀態(tài)；D．剪斷細(xì)線，滑塊A、B均做平拋運(yùn)動(dòng)，記錄A、B滑塊的落地點(diǎn)M、N；E.用刻度尺測出M、N距操作臺(tái)邊緣的水平距離x1、x2；F.用刻度尺測出操作臺(tái)面距地面的高度h.（1）上述步驟中，多余的步驟是________.（2）如果動(dòng)量守恒，須滿足的關(guān)系是_____________________________(用測量量表示).12．（12分）在“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL。若把一滴該溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。若每一小方格的邊長為30mm，則（1）油酸薄膜的面積約為___________m2；（取一位有效數(shù)字）（2）每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為___________m3；（3）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑約為___________m。四、計(jì)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,水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑,活塞厚度不計(jì),在兩處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在之間運(yùn)動(dòng),左面汽缸的容積為,之間的容積為,開始時(shí)活塞在處,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為(為大氣壓強(qiáng)),溫度為,現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)的理想氣體,直至.求:（1）活塞剛離開處時(shí)的溫度；（2）缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng).14．（16分）如圖所示，豎直放置的兩金屬板之間加一電壓U1，在其右側(cè)有兩個(gè)水平正對(duì)放置的平行金屬極板，板長L＝6.0cm，相距d＝5.0cm，兩極板間加U2＝100V的偏轉(zhuǎn)電壓，從左極板的小孔處靜止釋放一帶電粒子，該粒子的質(zhì)量m＝2.0×10－30kg，電荷量q＝1.6×10－18C，粒子從小孔S射出時(shí)的速度v=4.0×107m/s，粒子恰能沿平行于板面的方向由極板左端中間位置射入偏轉(zhuǎn)電場，并能從右端射出．忽略金屬極板邊緣對(duì)電場的影響，不計(jì)粒子的重力．求：（1）加速電場的電壓U1的大?。唬?）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（3）粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)在豎直方向上的側(cè)移量y．15．（12分）某透明材料制成的長方體的截面如圖所示，O為BC邊的中點(diǎn)，AB、BC的長度分別為L和L．在O點(diǎn)放置一點(diǎn)光源，已知該透明材料對(duì)該光源發(fā)出的光的折射率，不考慮光的二次反射，求：①該光從透明材料射向空氣發(fā)生全反射的臨界角角；②長方形四邊沒有光射出的總長度x．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

A．兩輕核結(jié)合成中等質(zhì)量的核，屬于輕核聚變，A錯(cuò)誤．B．反應(yīng)物只有一個(gè)，自發(fā)的發(fā)生核反應(yīng)，生成物為α粒子或β粒子為衰變，則B錯(cuò)誤．C．α粒子轟擊其他的原子核，生成新的核，為人工核轉(zhuǎn)變，典型代表為三大發(fā)現(xiàn)，C正確．D．重核在中子的轟擊作用下生成多個(gè)中核，生成新的中子繼續(xù)反應(yīng)構(gòu)成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，為重核裂變，D錯(cuò)誤．故選C．【題目點(diǎn)撥】衰變生成物為α或β粒子，原子核的人工轉(zhuǎn)變是由人為行為發(fā)生的和反應(yīng)方程，不是自發(fā)的衰變、裂變和聚變等．2、C【解題分析】當(dāng)原子從第4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，原子的能量減小，軌道半徑減小，電子的動(dòng)能增大，電勢能減小，A錯(cuò)誤；能級(jí)間躍遷輻射或吸收的光子能量必須等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，氫原子躍遷時(shí)，可發(fā)出不連續(xù)的光譜線，B錯(cuò)誤；根據(jù)可知由n=4躍遷到n=1時(shí)輻射的光子能量最大，發(fā)出光子的頻率最大，波長最小，C正確D錯(cuò)誤．3、B【解題分析】剪斷OA線瞬間，小球受重力和線的拉力，沿切線和徑向建立坐標(biāo)，在沿切線方向：mgsinθ=ma，解得：a=gsinθ，故A說法錯(cuò)誤；剪斷OA線后，小球?qū)砘財(cái)[動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)正下方時(shí)的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgL(1-cosθ)=12mv2，在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得：T-mg=mv2L，聯(lián)立以上解得：T=mg(3-2cosθ)，故B說法正確；剪斷4、D【解題分析】

α粒子散射實(shí)驗(yàn)是原子核式結(jié)構(gòu)理論的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明光具有粒子性，選項(xiàng)B正確；電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒，選項(xiàng)C正確；康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實(shí)了光的粒子性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選D.5、A【解題分析】

AB．S剛閉合后，燈泡A與電感并聯(lián)，由于電感阻礙電流的增大，所以A燈亮一下，但電感的直流電阻為零，故A燈然后逐漸熄滅，B燈與電容器并聯(lián)，由于電容器充電，所以B燈逐漸變亮。故A正確B錯(cuò)誤；C．S閉合足夠長時(shí)間后，C中無電流，相當(dāng)于斷路，L相當(dāng)于短路，所以B很亮，而A不亮。故C錯(cuò)誤。D.S閉合足夠長時(shí)間后再斷開,B燈與電容器構(gòu)成回路，電容器放電，所以B燈是逐漸熄滅，A燈與線圈構(gòu)成回路，所以A燈先閃亮一下然后在逐漸熄滅，故D錯(cuò)誤故選：A。6、D【解題分析】

現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)這些氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光子的頻率為n=C42二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】

當(dāng)物體接觸彈簧后，開始階段，彈力小于恒力F，物體的合力向左，速度向左，彈力增大，加速度減小，物體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；后來，彈力大于恒力F，合力向右，速度向左，彈力增大，加速度增大，物體做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體速度減為零時(shí)，彈簧被壓縮到最短，此時(shí)彈力大于恒力F，物體的合力向右．綜上，物體從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，物體的速度先增大后減小，物體的加速度先減小后增大．故BD正確，AC錯(cuò)誤．故選BD8、ABD【解題分析】

A.金屬棒從軌道最低位置cd運(yùn)動(dòng)到ab處的過程中，水平分速度逐漸減小，則切割磁感線的速度減小，感應(yīng)電動(dòng)勢減小，通過R的電流大小逐漸減小，故A正確；B.金屬桿剛滑入時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢：E=BLv0，金屬桿剛滑入時(shí)R的電功率：，故B正確；C.通過R的電量：，故C錯(cuò)誤；D.金屬棒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，切割磁感線的速度為v0cosθ，則回路中產(chǎn)生正弦式交變電流，可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為Em=BLv0，有效值為，由焦耳定律可知，R上產(chǎn)生的熱量：，故D正確。9、BCE【解題分析】AB、由題意，A做自由振動(dòng)，其振動(dòng)周期就等于其固有周期，而B、C、D在A產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，即等于A的固有周期，所以三個(gè)單擺的振動(dòng)周期相等，故A正確，B錯(cuò)誤；CDE、由于C、A的擺長相等，則C的固有周期與驅(qū)動(dòng)力周期相等，產(chǎn)生共振，其振幅振幅比B、D擺大，故D正確，DE錯(cuò)誤；說法錯(cuò)誤的故選BCE．【題目點(diǎn)撥】由題意A做自由振動(dòng)，B、C、D做受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，即等于A的固有周期；C發(fā)生共振，振幅最大．10、AD【解題分析】

ABC．電子從c點(diǎn)射出，d為圓心，rc=L，圓心角，由，得運(yùn)動(dòng)時(shí)間電子從d點(diǎn)射出，ad中點(diǎn)為圓心，，圓心角，所以解得故A正確，BC錯(cuò)誤．D．電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可得則故D正確．故選AD．【題目點(diǎn)撥】本題為帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的基本問題，只需根據(jù)題意明確粒子的運(yùn)動(dòng)半徑及圓心即可順利求解．三、實(shí)驗(yàn)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、FmAx1＝mBx2【解題分析】

燒斷細(xì)線后，兩球離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng)，由于高度相等，則平拋的時(shí)間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時(shí)間作為時(shí)間單位，小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．將需要驗(yàn)證的關(guān)系速度用水平位移替代．【題目詳解】[1][2]．取小球A的初速度方向?yàn)檎较?，兩小球質(zhì)量和平拋初速度分別為，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，需要驗(yàn)證的方程又代入得到故不需要用刻度尺測出操作臺(tái)面距地面的高度h．所以多余的步驟是F．12、5×10-2；1.2×10-11；【解題分析】

采用估算的方法求油膜的面積，通過數(shù)正方形的個(gè)數(shù)：面積超過正方形面積一半的算一個(gè)，不足一半的舍去，數(shù)出正方形的總個(gè)數(shù)乘以一個(gè)正方形的面積，近似算出油酸膜的面積；根據(jù)濃度按比例算出純油酸的體積；把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直徑，由公式d=VS【題目詳解】解;(1)每個(gè)正方形的面積為S1面積超過正方形面積一半的正方形的個(gè)數(shù)為55個(gè)則油酸膜的面積約為S=55S(2)每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積：V=0.6(3)把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則分子的直徑為：d=四、計(jì)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)330K(2)【解題分析】（1）活塞離開B處前缸內(nèi)氣體發(fā)生等容