2024屆湖北省孝感市高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2024屆湖北省孝感市高二物理第二學(xué)期期末學(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)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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、在輸液時(shí)，藥液有時(shí)會(huì)從針口流出體外，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置，電路如圖所示．M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時(shí)其電阻RM發(fā)生變化，導(dǎo)致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報(bào)，此時(shí)()A．RM變大，且R越大，U增大越明顯B．RM變大，且R越小，U增大越明顯C．RM變小，且R越大，U增大越明顯D．RM變小，且R越小，U增大越明顯2、如圖所示，在一根張緊的繩子上掛幾個(gè)擺，其中A、B擺長(zhǎng)相等。先讓A擺振動(dòng)起來(lái)，其它各擺隨后也跟著振動(dòng)起來(lái)，穩(wěn)定后A．其它各擺振動(dòng)周期跟A擺相同B．其它各擺振動(dòng)周期不同，D擺周期最大C．其它各擺振動(dòng)振幅相同D．其它各擺振動(dòng)振幅不同，D擺振幅最大3、電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，在將某電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了正功，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．該電荷是正電荷，且電勢(shì)能減少B．該電荷是負(fù)電荷，且電勢(shì)能增加C．該電荷電勢(shì)能增加，但不能判斷是正電荷還是負(fù)電荷D．該電荷電勢(shì)能減少，但不能判斷是正電荷還是負(fù)電荷4、如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若第一次用時(shí)間t拉出，外力所做的功為W1，外力的功率為P1，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為q1；第二次用時(shí)間3t拉出，外力所做的功為W2，外力的功率為P2，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為q2，則A．W1=W2，P1=P2，q1<q2B．W1=3W2，P1=3P2，q1＝q2C．W1=3W2，P1=9P2，q1＝q2D．W1=W2，P1=9P2，q1=3q25、某質(zhì)點(diǎn)沿如圖1所示的曲線abcde運(yùn)動(dòng)，則在a、b、c、d、e各點(diǎn)處，質(zhì)點(diǎn)的速度方向大致相同的兩點(diǎn)是（）A．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn) B．b點(diǎn)與d點(diǎn) C．c點(diǎn)與e點(diǎn) D．b點(diǎn)與e點(diǎn)6、一小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，落地前最后1s內(nèi)的位移為45m，已知重力加速度g取10m/s2，則該小球下落過(guò)程中的平均速度為（）A．45m/sB．35m/sC．25m/sD．22.5m/s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、氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向基態(tài)躍遷的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所發(fā)出光的波長(zhǎng)最短B．這群氫原子如果從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)所發(fā)出的光恰好使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所發(fā)出的光一定不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C．用這群氫原子所發(fā)出的光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，則從金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能可能為11.11eVD．用這群氫原子所發(fā)出的光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，則從金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能可能為9.60eV8、如圖，物體P、Q置于光滑水平面上，某時(shí)刻分別在相同大小的水平恒力F1、F2作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t，P、Q發(fā)生的位移大小關(guān)系為xP＜xQ，則t時(shí)刻A．F2的功率比F1的大B．P的速度比Q的大C．P的動(dòng)能比Q的大D．P與Q的動(dòng)量相等9、關(guān)于光電效應(yīng)，下列幾種敘述正確的是（）A．如果入射光的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時(shí)所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應(yīng)B．入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，有可能不發(fā)生光電效應(yīng)C．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能大D．對(duì)于任何一種金屬，都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)10、如圖所示，實(shí)線是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t=0.2s時(shí)刻的波形圖，則下列說(shuō)法正確的是（）A．這列波的波長(zhǎng)為12cmB．在t=0.2s時(shí)，x=6cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸正方向C．這列波的波速可能為0.4m/sD．這列波遇到5m寬的物體，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象三、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(guò)程。11．（6分）如下圖所示，靜電計(jì)與鋅板相連，現(xiàn)用紫外燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持一定的偏角．（1）現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則靜電計(jì)指計(jì)偏角將_____（填“增大”、“減小”或“不變”）（2）使靜電計(jì)指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，靜電計(jì)指針無(wú)偏轉(zhuǎn)．那么，若改用強(qiáng)度更大的紅外燈照射鋅板，可觀察到靜電計(jì)指針_____（填“有”或“無(wú)”）偏轉(zhuǎn)．12．（12分）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究“力的平行四邊形定則”。彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M．彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和各拉線的方向。（1）本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_____N。（2）下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是_____。（請(qǐng)?zhí)顚戇x項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母）A．應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力B．彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置（3）在彈簧的彈性限度內(nèi)，保持B的拉力方向不變，大小緩慢增大，則A的示數(shù)_____A．增大B．減小C．不變D．無(wú)法判斷四、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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）氫原子基態(tài)能量E1=-13.6eV，電子繞核運(yùn)動(dòng)半徑r1=0.53×10-10m．求氫原子處于n=4激發(fā)態(tài)時(shí)：(電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg)（1）原子系統(tǒng)具有的能量；（2）電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；（3）電子具有的電勢(shì)能；（4）向低能級(jí)躍遷輻射的光子頻率最多有多少種？其中最低頻率為多少（保留兩位有效數(shù)字）？14．（16分）如圖所示，三棱鏡的橫截面ABC為直角三角形，∠A=90°，∠B=30°，邊長(zhǎng)LAC=20cm，棱鏡材料的折射率為．一束平行于底邊BC的單色光從AB邊上的中點(diǎn)O射入此棱鏡，已知真空中光速為3.0×108m/s．求：(1)通過(guò)計(jì)算判斷光束能否從BC邊射出；(2)該光束從O射到BC邊所用的時(shí)間．15．（12分）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正六邊形金屬框質(zhì)量為m，電阻為R，用細(xì)線把它懸掛于一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬框的下半部處于磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化規(guī)律為Bktk．求：（1）線框中感應(yīng)電流的方向；（2）線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。唬?）從t時(shí)刻開始，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線的拉力為零？

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】試題分析：S兩端電壓U增大，故傳感器兩端電壓一定減??；當(dāng)“有藥液從針口流出體外”使傳感器接觸藥液，RM變??；當(dāng)R＞RM時(shí)，R越大，M與R并聯(lián)的電阻R并越接近RM，U增大越明顯；故選C．考點(diǎn)：本題考查了閉合電路的歐姆定律．2、A【解題分析】

AB.A擺擺動(dòng)，其余各擺也擺動(dòng)起來(lái)，它們均做受迫振動(dòng)，則它們的振動(dòng)頻率均等于A擺的擺動(dòng)頻率，振動(dòng)周期都等于A擺的振動(dòng)周期，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD.由于各擺擺長(zhǎng)不同，則振幅不同；由于A、B擺長(zhǎng)相同，所以這兩個(gè)擺的固有頻率相同，則B擺出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅最大；故CD錯(cuò)誤。3、D【解題分析】試題分析：電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的方向與電場(chǎng)力方向相同，電荷的電勢(shì)能減小，根據(jù)動(dòng)能定律知?jiǎng)幽茉龃螅猓篈、B：電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的方向與電場(chǎng)力方向相同，電荷的電勢(shì)能減??；但是不能判斷出該電荷是正電荷還是負(fù)電荷．故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C：電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小；故C錯(cuò)誤；D：電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的方向與電場(chǎng)力方向相同，電荷的電勢(shì)能減??；但是不能判斷出該電荷是正電荷還是負(fù)電荷．故D正確；故選D【點(diǎn)評(píng)】考查了功能關(guān)系：電場(chǎng)力做功，導(dǎo)致電勢(shì)能變化．就像重力做功，必導(dǎo)致重力勢(shì)能變化一樣．4、C【解題分析】

A.線框拉出磁場(chǎng)時(shí)穿過(guò)線框的磁通量的變化量相等，根據(jù)感應(yīng)電荷量公式可知，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量相等，即有：q1：q2=1：1，A錯(cuò)誤。BCD.設(shè)線框的長(zhǎng)為L(zhǎng)1，寬為L(zhǎng)2，速度為v．線框所受的安培力大小為：又，所以，線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力與安培力平衡，則外力的大小為：，外力做功為：可見，外力做功與所用時(shí)間成反比，由題知，，且，代入數(shù)據(jù)得外力功率之比等于9：1，所以C正確BD錯(cuò)誤。5、B【解題分析】

物體沿曲線由a向e運(yùn)動(dòng).各點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向沿切線方向A.根據(jù)分析可知，a點(diǎn)與c點(diǎn)速度方向不同，故A不符合題意。B.根據(jù)分析可知，b點(diǎn)與d點(diǎn)速度方向相同，故B符合題意。C.根據(jù)分析可知，c點(diǎn)與e點(diǎn)速度方向不同，故C不符合題意。D.根據(jù)分析可知，b點(diǎn)與e點(diǎn)速度方向不同，故D不符合題意。6、C【解題分析】

設(shè)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t，則最后1s內(nèi)的位移為：h=gt2?g(t?1)2=45m解得：t=5s根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式得：H=gt2＝×10×52＝125m該小球下落過(guò)程中的平均速度為：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(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】根據(jù)在躍遷過(guò)程中hv=E2-E1可以計(jì)算出各能級(jí)差的大小，就可判斷頻率的大?。阎獜膎=3能級(jí)躍遷到n=1時(shí)能級(jí)差最大，因此所發(fā)出的光的頻率最大，波長(zhǎng)最短．A錯(cuò)誤；從n=3到n=1的躍遷的能級(jí)差大于從n=3到n=2的能級(jí)差，則如果從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)所發(fā)出的光恰好使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=3能級(jí)躍遷到n=2所發(fā)出的光一定不能發(fā)生光電效應(yīng)．故B正確；從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大，光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得，EK=hγ-W=（E3-E1）-W=[-1.51-（-13.6）]-2.49=9.60eV．故C錯(cuò)誤，D正確．故選BD．點(diǎn)睛：本題以氫原子的能級(jí)圖為背景進(jìn)行命題，考查了氫原子的躍遷、光電效應(yīng)、愛因斯坦的光電方程等知識(shí).8、AD【解題分析】

AB．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度的規(guī)律可知，由于xP＜xQ，所以P的末速度小于Q，所以F2的功率比F1的大，A正確，B錯(cuò)誤C．根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做的功等于物體動(dòng)能變化，P、Q合外力相等，xP＜xQ，所以Q的動(dòng)能大于P，C錯(cuò)誤D．根據(jù)動(dòng)量定理可知，合外力沖量等于物體動(dòng)量變化，P、Q合外力相等，作用時(shí)間相等，所以P與Q的動(dòng)量相等，D正確9、AD【解題分析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)的條件可知，入射光子的能量小于電子脫離某種金屬所做功的最小值，不能發(fā)生光電效應(yīng)．故A正確；B．能否發(fā)生光電效應(yīng)只與熱射光的頻率有關(guān)，則入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，仍能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ek=hγ-W，可知，逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系，而不可見光中的紅外線的頻率小于可見光的頻率．故C錯(cuò)誤；D．對(duì)于任何一種金屬，都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D正確。故選AD。10、AC【解題分析】

A.根據(jù)圖中虛線可以看出波長(zhǎng)為12cm，A正確B.因?yàn)椴ㄑ豿軸正方向傳播，根據(jù)平移法，可以得到在t=0.2s時(shí)，x=6cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向，B錯(cuò)誤C.根據(jù)圖像可知，波傳播的距離，波的速度，C正確D.因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)遠(yuǎn)小于5m，所以不會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D錯(cuò)誤三、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(guò)程。11、減小無(wú)【解題分析】

解：(1)在用一紫外線燈照射鋅板，鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，光電子射出后，鋅板帶正電，用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將減小；(2)用黃光照射鋅板，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明黃光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，紅外線的頻率比黃光低，紅外線不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)．12、3.6ABCA【解題分析】

第一空.本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為3.6N；第二空.B.彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零，故B正確；C.為減小實(shí)驗(yàn)誤差，拉線方向應(yīng)與木板平面平行，故C正確；AD.本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)三力平衡的推論：若三個(gè)共點(diǎn)的力的合力為零，則其中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向，來(lái)進(jìn)行探究的，OA、OB兩繩的拉力的合與重物的重力應(yīng)該等大反同，用平行四作出兩繩的拉力的合力，若合力與重物的重力在誤差允許的范圍內(nèi)等大反向即可得，所以應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力，O點(diǎn)的位置在不同次實(shí)驗(yàn)中可以變化，故A正確，D錯(cuò)誤。故選：ABC。第三空.由題意可知，A、B拉力的合力不變，作出圖如圖所示：則可知當(dāng)保持B的拉力方向不變，大小緩慢增大，A的拉力大小會(huì)增大，即A的示數(shù)變大。A.“增大”與上述結(jié)論相符，故A正確；B.“減小”與上述結(jié)論不符，故B錯(cuò)誤；C.“不變”與上述結(jié)論不符，故C錯(cuò)誤；D.“無(wú)法判斷”與上述結(jié)論不符，故D錯(cuò)誤；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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）0.85eV（3）-1.7eV（4）0.66eV【解題分析】（1）（2）所以動(dòng)能（3）由于所以電勢(shì)能（4）最多有六種．從n=4→3；3→2；2→1；4→2；4→1；3→1．能級(jí)差最小