山西省朔州市懷仁第一中學(xué)2024屆物理高二下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

山西省朔州市懷仁第一中學(xué)2024屆物理高二下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，足夠長(zhǎng)的豎直絕緣管內(nèi)壁粗糙程度處處相同，處在方向彼此垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為E和B，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球從靜止開(kāi)始沿管下滑，下列關(guān)于小球所受彈力N、運(yùn)動(dòng)速度v、運(yùn)動(dòng)加速度a、運(yùn)動(dòng)位移x，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t之間的關(guān)系圖像中正確的是（）A．B．C．D．2、將一個(gè)物體以一定的初速度豎直向上拋出，0.8s末物體的速度大小為8m/s，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體在3.2s末回到拋出點(diǎn)B．0.8s時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)方向可能向下C．物體的初速度為20m/sD．0.8s時(shí)物體可能位于拋出點(diǎn)下方3、某同學(xué)以校門(mén)口為原點(diǎn)，向東方向?yàn)檎较蚪⒆鴺?biāo)，記錄了甲、乙兩位同學(xué)的位移—時(shí)間(x-t)圖線(xiàn)，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是()A．在t1時(shí)刻，甲的瞬時(shí)速度為零，乙的速度不為零B．在t2時(shí)刻，甲、乙速度可能相同C．在t2時(shí)刻，甲、乙兩同學(xué)相遇D．在t3時(shí)刻，乙的速度為零，加速度不為零4、下表記錄了某彈簧振子在不同頻率的驅(qū)動(dòng)力作用下的振幅，若該彈簧振子的固有頻率為f固驅(qū)動(dòng)力頻率f152025303540受迫振動(dòng)振幅A/cm9.115.626.927.815.19.3A．f固=30C．25Hz<5、汽車(chē)以20m/s的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),見(jiàn)前面有障礙物立即剎車(chē),剎車(chē)后加速度大小為5m/s2,則汽車(chē)剎車(chē)后2s內(nèi)及剎車(chē)后5s內(nèi)通過(guò)的位移之比為()A．1:9 B．1:3 C．5:13 D．3:46、2018年11月，“2018FISE世界極限運(yùn)動(dòng)巡回賽”戰(zhàn)幕在成都拉開(kāi)，圖中某選手騎摩托車(chē)飛躍中的極限動(dòng)作的頻閃照片。關(guān)于騎手（含摩托車(chē)）在空中的受力情況分析，說(shuō)法正確的是（）A．不受力的作用B．重力、空氣阻力C．重力和牽引力、空氣阻力D．僅受到重力作用二、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、下列說(shuō)法中正確的是()A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子揭示了原子是由原子核和電子組成的B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，α粒子穿過(guò)原子時(shí)，只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的機(jī)會(huì)很少C．進(jìn)行光譜分析，可以利用線(xiàn)狀譜也可利用吸收光譜D．高溫物體發(fā)出的光通過(guò)低溫物質(zhì)后的光譜上的暗線(xiàn)反映了高溫物體的組成成分8、下圖為氫原子的能級(jí)示意圖．現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光．下列說(shuō)法正確的是（）A．頻率最高的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的B．波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出4種不同頻率的光D．共有4種不同頻率的光可以讓逸出功為2.22eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)9、兩個(gè)等量異種電荷的連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上有a、b、c三點(diǎn)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比a點(diǎn)大B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高C．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)和無(wú)窮遠(yuǎn)處等電勢(shì)D．一個(gè)電子在a點(diǎn)無(wú)初速釋放，則它將在c點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)振動(dòng)10、下列說(shuō)法正確的是（）A．愛(ài)因斯坦在研究黑體的熱輻射問(wèn)題中提出了能量子假說(shuō)B．光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)表明光具有粒子性C．不確定性關(guān)系只適用于電子和光子等微觀(guān)粒子，不適用于其他宏觀(guān)物體D．一個(gè)放射性原子核發(fā)生一次衰變，它的質(zhì)子數(shù)增加一個(gè)，中子數(shù)減少一個(gè)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬絲的直徑如下圖（1）所示，則該金屬絲的直徑為_(kāi)____mm．用游標(biāo)卡尺測(cè)量該金屬絲的長(zhǎng)度如圖（2）所示，則該金屬絲的長(zhǎng)度為_(kāi)____cm，12．（12分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化成電能核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量的核能．核反應(yīng)方程式是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，a為X的個(gè)數(shù)，則X為_(kāi)_____，______以、、分別表示、、核的質(zhì)量，、分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能______．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻．一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由靜止開(kāi)始以a=2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒的位移x=9m時(shí)撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái)，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2：1．導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求（1）棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q；（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；（3）外力做的功WF．14．（16分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，此過(guò)程中氣體內(nèi)能增加1.7×105J，已知?dú)怏w在狀態(tài)A的體積V=0.4m3。①求氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積VB；②氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，氣體吸收熱量是多少。15．（12分）如圖所示,是容積很大的玻璃容器,是內(nèi)徑很小的玻璃管,的左端與相通,右端開(kāi)口,中有一段水銀柱將一定質(zhì)量的空氣封閉在中,當(dāng)把放在冰水混合物里,的左管比右管中水銀高;當(dāng)?shù)淖蠊鼙扔夜艿乃y面低時(shí),中氣體的溫度是多少?(設(shè)大氣壓強(qiáng))

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、A【解題分析】

小球向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，在水平方向上受向右的電場(chǎng)力qE和水平向左的洛倫茲力和管壁的彈力N的作用，水平方向上合力始終為零，則有：①，在豎直方向上受重力和摩擦力f作用，其中摩擦力為：②，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度為：③，由式可知，N-v圖象時(shí)一條直線(xiàn)，且N隨v的增大而減小，A正確；由①②③可知，小球向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度的變化不是均勻的，所以加速度的變化也不是均勻的，B錯(cuò)誤；由②可知，在速度增大的過(guò)程中，摩擦力是先減小后增大的（在達(dá)到最大速度之前），結(jié)合③式可知加速度先增大后減小，C圖體現(xiàn)的是加速度先減小后增大，C錯(cuò)誤；在速度增到最大之前，速度是一直增大，而圖D體現(xiàn)的是速度先減小后增大，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵明確小球的運(yùn)動(dòng)情況，先做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng)，然后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度最大．同時(shí)要注意在不同的圖象中斜率所表示的不同含義．2、A【解題分析】

BD、物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在0.8s內(nèi)的速度變化量，由于初速度不為零，可知時(shí)刻速度的方向一定豎直向上，不可能豎直向下，物體處于拋出點(diǎn)的上方，故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；AC、根據(jù)可知初速度，則上升到最高點(diǎn)的時(shí)間，則回到拋出點(diǎn)的時(shí)間，故選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤。3、C【解題分析】試題分析：x-t圖象的斜率表示速度，故在t1時(shí)刻，乙的瞬時(shí)速度為零，甲的速度不為零，故A錯(cuò)誤；x-t圖象的斜率表示速度，在t2時(shí)刻，甲、乙位置坐標(biāo)相同，但速度不同（方向不同），故B錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻，甲、乙位置坐標(biāo)相同，是相遇，故C正確；x-t圖象的斜率表示速度，在t3時(shí)刻，乙的位置坐標(biāo)為零，但速度不為零，故D錯(cuò)誤；故選C．考點(diǎn)：x-t圖象【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確x-t圖象的物理意義，x-t圖象反映了各個(gè)時(shí)刻物體的位移情況，斜率表示速度，勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的x-t圖象是直線(xiàn)．4、C【解題分析】

當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于彈簧振子的固有頻率時(shí)，出現(xiàn)振幅最大的現(xiàn)象叫共振，由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率在25Hz<fA.f固=30HzB.20Hz<fC.25Hz<fD.30Hz<f5、D【解題分析】

規(guī)定初速度方向?yàn)檎较颍阎跛俣葀0=20m/s，a=-5m/s2，設(shè)汽車(chē)從剎車(chē)到停止所需的時(shí)間為t，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)速度時(shí)間公式得：v=v0+at，解得：t==4s，當(dāng)t1=2s＜t，位移為：x1=v0t1+at12=30m；當(dāng)t2=5s>t，說(shuō)明5s內(nèi)汽車(chē)的位移等于汽車(chē)從剎車(chē)到停止的位移，位移為：x2==40m，所以x1：x2=3：4，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6、B【解題分析】

當(dāng)騎手（含摩托車(chē)）在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于速度較快，車(chē)手的迎風(fēng)面積較大，所以空氣阻力作用要考慮，因此騎手受重力和空氣阻力的作用。故B正確，ACD錯(cuò)誤。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、BC【解題分析】湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子；盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子是由原子核和電子組成的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，α粒子穿過(guò)原子時(shí)，只有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的機(jī)會(huì)很少，選項(xiàng)B正確；進(jìn)行光譜分析，可以利用線(xiàn)狀譜也可利用吸收光譜，選項(xiàng)C正確；高溫物體發(fā)出的光通過(guò)低溫物質(zhì)后的光譜上的暗線(xiàn)反映了低溫物體中含有與這些暗線(xiàn)對(duì)應(yīng)的元素，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.8、AD【解題分析】A、由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光，能量最大，頻率最大，故A正確；B、由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)產(chǎn)生的光，能量最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)．故B錯(cuò)誤；C、處于n=4能級(jí)的氫原子能發(fā)射頻率的光，故C錯(cuò)誤；D、由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)和n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出的光的能量分為、，小于2.22eV，不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故能發(fā)生光電效應(yīng)的共四種光，故D正確．故選AD.【題目點(diǎn)撥】本題涉及氫原子的能級(jí)公式和躍遷，光子的發(fā)射，光子能量的計(jì)算，光電效應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)，涉及面較廣，有一定的綜合性，比較全面考察了學(xué)生對(duì)近代物理掌握情況．9、AC【解題分析】

a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向都與垂直平分線(xiàn)垂直向右，方向相同．由于b處電場(chǎng)線(xiàn)密，電場(chǎng)強(qiáng)度大于a處電場(chǎng)強(qiáng)度．故A正確；a、b、c是兩個(gè)等量異種電荷連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)的三點(diǎn)，電勢(shì)相等，而且與無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)相等．故B錯(cuò)誤，C正確；一個(gè)電子在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)方向垂直于垂直平分線(xiàn)向左，無(wú)初速釋放后，將向左下方運(yùn)動(dòng)，不可能到達(dá)c點(diǎn)．故D錯(cuò)誤．10、BD【解題分析】

A．普朗克在研究黑體的熱輻射問(wèn)題中提出了能量子假說(shuō)．故A錯(cuò)誤；B．光電效應(yīng)現(xiàn)象和康普頓效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光即具有能量，也具有動(dòng)量，具有粒子性．故B正確；C．不確定性關(guān)系不僅適用于電子和光子等微觀(guān)粒子，也適用于其他宏觀(guān)物體．故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)β衰變的本質(zhì)可知，一個(gè)放射性原子核發(fā)生一次β衰變，它的質(zhì)子數(shù)增加一個(gè)，中子數(shù)減少一個(gè)，故D正確．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、3.2055.015【解題分析】

第一空.由圖示螺旋測(cè)微器可知，金屬絲的直徑：d＝3mm+20.4×0.01mm＝3.205mm（3.203mm～3.206mm均正確）第二空.游標(biāo)卡尺是20分度的卡尺，其分度值為0.05mm，則該工件的長(zhǎng)度：L＝50mm+3×0.05mm＝50.15mm＝5.015cm。12、中子3【解題分析】根據(jù)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，知aX的總電荷數(shù)為0，總質(zhì)量數(shù)為3，可知X為中子，．該核反應(yīng)質(zhì)量虧損為，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程知，釋放的核能．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）4.5C（2）1.8J（3）5.4J【解題分析】

（1）設(shè)棒勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為Δt，回路的磁通量變化量為：ΔΦ=BLx，由法拉第電磁感應(yīng)定律得，回路中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=由閉合電路歐姆定律得，回路中的平均電流為：I=通過(guò)電阻R的電荷量為：q=IΔt聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)解得：q=4.5C（2）設(shè)撤去外力時(shí)棒的速度為v，棒做勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：v設(shè)撤去外力后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力做功為W，由動(dòng)能定理得：W=0－mv2撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱：Q2=－W聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)解得：Q2=1.8J（3）由題意各，撤去