新疆烏魯木齊市名校2024屆高二物理第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

新疆烏魯木齊市名校2024屆高二物理第二學(xué)期期末綜合測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、用水平力F推靜止在斜面上的物塊,當(dāng)力F由零開始逐漸增大到某一值而物塊仍保持靜止?fàn)顟B(tài),則物塊(

)A．所受斜面摩擦力可能變?yōu)榱鉈．所受合力逐漸增大C．所受斜面彈力逐漸變小D．所受斜面作用力大小不變2、關(guān)于近代物理，下列說法錯誤的是（）A．輕核聚變反應(yīng)方程中，X表示電子B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)C．分別用紅光和紫光照射金屬鉀表面均有光電子逸出，紫光照射時，逸出的光電子的最大初動能較大D．基態(tài)的一個氫原子吸收一個光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，可能發(fā)射2種頻率的光子3、下列說法正確的是（）A．由紅光和綠光組成的一細(xì)光束從水中射向空中，在不斷增大入射角水面上首先消失的是綠光B．光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在光屏上的某一位置會時而出現(xiàn)亮條紋，時而出現(xiàn)暗條紋C．紅光的光子能量比紫光光子能量大D．只有橫波才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象4、氫原子的部分能級如圖所示，已知可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間．由此可推知，氫原子()A．從高能級向n＝1能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短B．從高能級向n＝2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光C．從高能級向n＝3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高D．從n＝3能級向n＝2能級躍遷時發(fā)出的光為可見光5、A、B兩個分子的距離等于分子直徑的10倍，若將B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的過程中，關(guān)于分子力做功及分子勢能的變化下列說法正確的是（）A．分子力始終對B做正功，分子勢能不斷減小B．B分子始終克服分子力做功，分子勢能不斷增大C．分子力先對B做正功，而后B克服分子力做功，分子勢能先減小后增大D．B分子先克服分子力做功，而后分子力對B做正功，分子勢能先增大后減小6、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其圖象如圖所示，已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃，則（）A．該氣體在狀態(tài)B時的溫度300KB．該氣體在狀態(tài)C時的溫度600KC．該氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C內(nèi)能相等D．該氣體從狀態(tài)A經(jīng)B再到C的全過程中從外界吸熱二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、(多選)如圖所示，有一帶正電的小球在光滑、絕緣的大球面內(nèi)小幅度地來回滑動．現(xiàn)在空間加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，若小球始終未離開球面，則()A．洛倫茲力對小球不做功B．洛倫茲力對小球做功C．洛倫茲力不影響小球的振動周期D．洛倫茲力只改變小球的速度方向，不改變小球的速度大小8、質(zhì)量為M的帶有光滑圓弧軌道的小車靜止置于光滑水平面上，如圖所示，一質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上小車，到達(dá)某一高度后，小球又返回小車的左端，若M=2m，則A．小球以后將向左做平拋運(yùn)動B．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動C．此過程小球?qū)π≤囎龅墓镈．小球在弧形槽上上升的最大高度為9、質(zhì)量為的子彈，以水平速度射入靜止在水平面上質(zhì)量為的木塊，并留在其中.在此過程中，木塊的動能增加了，那么此過程產(chǎn)生的內(nèi)能可能為（）A． B． C． D．10、回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示，和是兩個中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，它們接在電壓為、周期為的交流電源上，位于圓心處的粒子源能不斷產(chǎn)生粒子（初速度可以忽略），它們在兩盒之間被電場加速，當(dāng)粒子被加速到最大動能后，再將它們引出，忽略粒子在電場中的運(yùn)動時間，則下列說法正確的是（）A．粒子第次被加速前、后的軌道半徑比為B．若只增大交變電壓，則粒子在回旋加速器中運(yùn)行的時間會變短C．若不改變交流電壓的周期，仍可用此裝置加速氘核D．若是增大交變電壓，則粒子的最大動能會變大三、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）為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，某實(shí)驗(yàn)小組將電池線圈A，線圈B，滑動變阻器，靈敏電流計，開關(guān)按照如圖所示的方式連接。當(dāng)閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針左偏。由此可知：(1)當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，靈敏電流計的指針__________（選填“左偏”、“不動”、“右偏”）；(2)將線圈A拔出時，靈敏電流計的指針__________（選填“左偏”、“不動”、“右偏”）。此時線圈A與線圈B中電流的繞行方向__________（選填“相同”或“相反”）。12．（12分）在一次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選用了兩個外形相同的硬質(zhì)小球A和B，小球A質(zhì)量較大，小球B質(zhì)量較?。撏瑢W(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：若在水平面上用A球去撞擊原來靜止的B球，碰后A和B都向前運(yùn)動；若用B球去撞擊原來靜止的A球，碰后A球向前運(yùn)動，B球向后運(yùn)動．為了探究碰撞中的不變量，該同學(xué)計劃用如圖所示的圓弧槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時，分別將小球M、N放在豎直平面內(nèi)的半圓形玻璃軌道內(nèi)側(cè)(軌道半徑遠(yuǎn)大于小球半徑)．現(xiàn)讓小球M從與圓心O等高處由靜止釋放，在底部與靜止的小球N發(fā)生正碰．（1）實(shí)驗(yàn)中，若實(shí)驗(yàn)室里有如下所述的四個小球：①半徑為r的玻璃球；②半徑為2r的玻璃球；③半徑為1.5r的鋼球；④半徑為2r的鋼球．為了便于測量，M球應(yīng)選用________，N球應(yīng)選用______(填編號)．（2）實(shí)驗(yàn)中不用測量的物理量為________．①小球M的質(zhì)量m1和小球N的質(zhì)量m2；②圓弧軌道的半徑R；③小球M碰后上升的最高處與O點(diǎn)連線偏離豎直方向的夾角θ1；④小球N碰后上升的最高處與O點(diǎn)連線偏離豎直方向的夾角θ2.（3）用上述測得的物理量表示碰撞中的不變量的等式為：________.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，質(zhì)量分別為、的兩個小球A、B靜止在地面上方，B球距地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方．先將B球釋放，經(jīng)過一段時間后再將A球釋放．當(dāng)A球下落t=0.3s時，剛好與B球在地面上方的P點(diǎn)處相碰，碰撞時間極短，碰后瞬間A球的速度恰為零．已知，重力加速度大小為，忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失．（i）B球第一次到達(dá)地面時的速度；（ii）P點(diǎn)距離地面的高度．14．（16分）如圖所示，用不可伸長的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為M＝1kg的小木塊，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.01kg的子彈以初速度v0＝300m/s自左方水平地射穿木塊，木塊上升的最大高度h＝0.2m，求：(1)子彈射出木塊時子彈和木塊的速度分別為多少？(2)若子彈射穿木塊的時間為Δt＝0.02s，子彈對木塊的平均作用力F大小為多少？15．（12分）能量守恒定律、動量守恒定律、電荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的規(guī)律，在微觀粒子的相互作用過程中也同樣適用．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子之后，他猜測：原子核內(nèi)可能還存在一種不帶電的粒子．（1）為尋找這種不帶電的粒子，他的學(xué)生查德威克用粒子轟擊一系列元素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．當(dāng)他用粒子轟擊鈹原子核時發(fā)現(xiàn)了一種未知射線，并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定這就是中子，從而證實(shí)了盧瑟福的猜測．請你完成此核反應(yīng)方程．（2）為了測定中子的質(zhì)量，查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰．實(shí)驗(yàn)中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關(guān)系是．已知氮核質(zhì)量與氫核質(zhì)量的關(guān)系是，將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算中子質(zhì)量與氫核質(zhì)量的比值．（3）以鈾235為裂變?nèi)剂系摹奥凶印焙朔磻?yīng)堆中，裂變時放出的中子有的速度很大，不易被鈾235俘獲，需要使其減速．在討論如何使中子減速的問題時，有人設(shè)計了一種方案：讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞，他選擇了三種粒子：鉛核、氫核、電子．以彈性正碰為例，僅從力學(xué)角度分析，哪一種粒子使中子減速效果最好，請說出你的觀點(diǎn)并說明理由．

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】

ABC.物體靜止平衡，所受合力為零；受力分析如圖所示，把F沿斜面向上和垂直于斜面向下分解，隨著F增大，所受斜面摩擦力先減后增，某時可能變?yōu)榱?；所受斜面彈力一直逐漸變大；A正確BC錯誤。D.所受斜面作用力，根據(jù)平衡條件可知斜面對物體作用力大小等于，逐漸變大，D錯誤。2、A【解題分析】輕核聚變反應(yīng)方程中，X的質(zhì)量數(shù)為，電荷數(shù)，可知X表示中子，A錯誤；盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)，B正確；分別用紅光和紫光照射金屬鉀表面均有光電子逸出，由于紫色光的頻率大，由：可知，紫光照射時，逸出的光電子的最大初動能較大，C正確；基態(tài)的一個氫原子吸收一個光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，當(dāng)該原子向地能級躍遷時，可能的途徑是：n=3→n=1→n=1，所以可能發(fā)射2種頻率的光子，D正確．3、A【解題分析】

A．由于紅光的頻率比綠光的小，所以紅光的折射率小，即綠光全反射的臨界角小，所以最先消失的為綠光，故A正確；B．光的雙縫干涉，在光屏上的某一位置會始終出現(xiàn)明條紋或暗條紋，并非時明時暗，故B錯誤；C．紅光的頻率比紫光小，則紅光的光子能量比紫光光子能量小，選項(xiàng)C錯誤；D．波的干涉和衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，并非只有橫波才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故D錯誤．故選A．4、AD【解題分析】試題分析：A、從高能級向n=1能級躍遷時，輻射的光子能量最小為10.20eV，大于可見光的光子能量，則波長小于可見光的波長．故A正確．B、從高能級向n=2能級躍遷時輻射的光子能量最大為3.40eV，大于可見光的能量．故B錯誤．C、從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率最大為1.51eV，小于可見光的光子能量．故C錯誤．D、從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光子能量為1.89eV，在可見光能量范圍之內(nèi)．故D正確．故選AD．考點(diǎn)：本題考查波爾模型、能級躍遷。視頻5、C【解題分析】

由于兩分子的距離等于分子直徑的10倍，即r＝10－9m，則將B分子向A分子靠近的過程中，分子間相互作用力先為引力后為斥力，對B分子先做正功、后做負(fù)功，分子勢能先減小后增大，故C正確，ABD錯誤。故選C。6、C【解題分析】

A．是等容變化，由查理定律得，解得，故A錯誤；B．過程中，根據(jù)理想氣體狀體方程可得，解得，故B錯誤；C．對于一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以該氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C內(nèi)能相等，故C正確；D．的過程中，氣體體積減小，外界對氣體做功，由于氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C內(nèi)能，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，所以該氣體從狀態(tài)A經(jīng)B再到C的全過程放熱，故D錯誤；故選C．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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、ACD【解題分析】

小球在凹槽中來回滾動時，速度的方向沿切線方向，洛倫茲力沿半徑方向，與速度垂直，則洛倫茲力只改變小球的速度方向，不改變小球的速度大小，且對小球不做功，選項(xiàng)AD正確，B錯誤；若沒有磁場則小球振動的回復(fù)力由重力沿切線方向的分力來提供，有了洛倫茲力后，因洛倫茲力與切線垂直，不提供小球的回復(fù)力，則洛倫茲力不影響小球的振動周期，選項(xiàng)C正確；故選ACD.8、AC【解題分析】小球滑上滑車，又返回，到離開滑車的整個過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒．選取向右為正方向，由動量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2，由機(jī)械能守恒定律得：mv02=mv12+Mv22，由題意可知：M=2m，解得：v1=-v0，v2=v0，所以小球以后將向左做平拋運(yùn)動，故A正確，B錯誤．對小車，運(yùn)用動能定理得：小球?qū)π≤囎龅墓=Mv22-0=，故C正確．當(dāng)小球與小車的速度相同時，小球上升到最大高度，設(shè)共同速度為v．規(guī)定向右為正方向，運(yùn)用動量守恒定律得：mv0=（m+M）v，根據(jù)能量守恒定律得，有：mv02-（m+M）v2=mgh，已知：M=2m，解得：h=，故D錯誤；故選AC．點(diǎn)睛：本題考查了動量守恒定律和能量守恒定律的綜合，要知道當(dāng)小球與小車的速度相等時，小球上升到最大高度．明確系統(tǒng)遵守水平動量守恒和機(jī)械能守恒這兩大規(guī)律．9、AB【解題分析】設(shè)子彈的初速度為V，射入木塊后子彈與木塊共同的速度為v，木塊的質(zhì)量為M，子彈的質(zhì)量為m.根據(jù)動量守恒定律得：mV=(M+m)v得,v=木塊獲得的動能為△Ek=系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=所以：由于木塊的質(zhì)量大于子彈的質(zhì)量，所以：<1，即：Q>Ek=8J，可知AB正確，CD錯誤．故選AB點(diǎn)睛：子彈射入木塊過程中，系統(tǒng)所受合外力，動量守恒，由動量守恒定律和功能關(guān)系求出木塊增加的動能范圍，再進(jìn)行選擇．10、ABC【解題分析】

A．根據(jù)洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動，則有：，解得：所以質(zhì)子第n次被加速前后的軌道半徑之比為，故A正確；B．若只增大交變電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中加速次數(shù)會減小，導(dǎo)致運(yùn)行時間變短，故B正確；C．交流電壓的周期與粒子在磁場中運(yùn)動的周期相同，即則粒子的周期為假設(shè)該裝置也能加速氘核（），則其周期為即粒子的周期相同，故不用改變交流電壓的周期，也能加速氘核，故C正確；D．根據(jù)洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動，則有：，解得：與加速電壓無關(guān)，故D錯誤；故選ABC?！绢}目點(diǎn)撥】回旋加速器是通過電場進(jìn)行加速，磁場進(jìn)行偏轉(zhuǎn)來加速帶電粒子。帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)比較周期。當(dāng)粒子最后離開回旋加速器時的速度最大，根據(jù)求出粒子的最大速度，從而得出最大動能的大小關(guān)系。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、左偏右偏相同【解題分析】

在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向左偏，知磁通量增加時，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)；

(1)[1]．當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流增大，則磁通量增大，所以電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)；

(2)[2][3]．將線圈A拔出時，磁通量減小，則靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；依據(jù)楞次定律，因磁通量減小，此時線圈A與線圈B中電流的繞行方向相同。12、②④②【解題分析】

（1）在本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇直徑相同的小球，為了讓M球碰后反彈，要用質(zhì)量小的小球去碰撞質(zhì)量大的小球；由給出的小球可知，只能選用②④兩球，且應(yīng)用②球去碰撞④小球；（2、3）小球與軌道間的摩擦可忽略，小球運(yùn)動過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：，，，以A球的初速度方向?yàn)檎较?，如果兩球碰撞過程動量守恒，由動量守恒定律得：，聯(lián)立四式解得，可知，探究碰撞中的不變量，需要測出兩球的質(zhì)量與碰撞后兩球上升的最高位置所對應(yīng)的夾，故需要測量的量為：①③④，不需要測量的為②，故選②．四、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、【解題分析】試題分析：（i）B球總地面上方靜止釋放后只有重力做功，根據(jù)動能定理有可得B球第一次到達(dá)地面時的速度（ii）A球下落過程，根據(jù)自由落體運(yùn)動可得A球的速度設(shè)B球的速度為，