福建省寧德市普通高中2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

福建省寧德市普通高中2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。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、在下圖中L為電感線圈，C為電容，R為電阻，A、B、C為三只相同的燈泡，將它們接在電壓為U的交流電源上，三只燈泡的亮度一樣．若保持電源電壓不變，而將電源頻率增大，下列說法中正確的是()A．三只燈泡的亮度不變B．C燈泡亮度不變，B燈泡變暗C．A燈泡變暗，B燈泡變亮D．A燈泡變亮，B燈泡變暗、C燈亮度不變2、如圖所示位移~時間圖像和速度~時間圖像中給出四條圖線，甲乙丙丁代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況，則下列說法正確的是（）A．甲車曲線運動，乙車做直線運動B．0~t1時間內(nèi)，甲車通過的路程等于乙車通過的路程C．0~t2時間內(nèi)，丙丁兩車在t2時刻相距最近D．0~t2時間內(nèi)，丙丁兩車的平均速度相等3、如圖所示，電鍵S處于閉合狀態(tài)，小燈泡A和B均正常發(fā)光，小燈泡A和線圈L電阻相等，現(xiàn)斷開電鍵S，以下說法正確的是A．小燈泡A會立即熄滅B．小燈泡B過一會再熄滅C．線圈L中的電流會立即消失D．線圈L中的電流過一會再消失，且方向向右4、關(guān)于光子說對光電效應(yīng)的解釋，下列說法正確的是A．只要光的頻率高于金屬的極限頻率，光的亮度無論強弱，均能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)B．電子吸收光子的能量后一定能從金屬表面逸出，成為光電子C．光電效應(yīng)現(xiàn)象說明了光具有波動性D．無論入射光頻率大小如何，延長光照時間，總能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)5、如圖所示，16個電荷量均為+q(q>0)的小球(可視為點電荷)，均勻分布在半徑為R的圓周上若將圓周上P點的一個小球的電荷量換成-2q，則圓心0點處的電場強度為A．，方向沿半徑向左B．，方向沿半徑向右C．，方向沿半徑向左D．，方向沿半徑向右6、將一小球豎直向上拋出，經(jīng)時間t回到拋出點，此過程中上升的最大高度為h．在此過程中，小球運動的路程、位移和平均速度分別為（）A．路程2h、位移0、平均速度

B．路程2h、位移0、平均速度0C．路程0、位移2h、平均速度0

D．路程2h、位移h、平均速度二、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，從高H處的一點O先后平拋兩個小球l和1．球1恰好直接掠過豎直擋板的頂端（未相碰）落到水平地面上的B點，球1則與地面處A點碰撞一次后，也恰好掠過豎直擋板落在B點．設(shè)球1與地面碰撞無機械能損失（類似遵循光的反射定律），則下列說法正確的是（）A．球1平拋的初速度為球1的3倍B．球1掠過擋板的時刻恰好是其做平拋運動從O到B的中間時刻C．A點到擋板的距離是B點到擋板距離的D．豎直擋板的高度8、如圖所示表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài)，圖中平行于橫軸，M的延長線過原點，以下說法正確的是A．從狀態(tài)b到a，氣體溫度升高B．從狀態(tài)a到d，氣體體積增大C．從狀態(tài)d到c，氣體體積減小D．從狀態(tài)c到b，氣體體積減小9、A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線運動.已知A球的動量大小為5kg·m/s，B球的動量大小為7kg·m/s，兩球發(fā)生對心正碰，則下列說法中正確的有A．若兩球同向運動，碰撞前B球在前，A球在后，則A球的質(zhì)量可能大于B球的質(zhì)量B．若兩球同向運動，碰撞前A球在前，B球在后，則A球的質(zhì)量可能大于B球的質(zhì)量C．若兩球相向運動，碰撞后A球的動量大小可能為7kg·m/s，B球的動量大小可能為5kg·m/sD．若兩球相向運動，碰撞后兩球運動的方向可能都與碰撞前A球的運動方向相同10、一只低壓教學(xué)電源輸出的交流電壓的瞬時值為u=102sinA．這個電源可以使“10V2W”的燈泡正常發(fā)光B．此電源的交流電的周期是314sC．此電源在t＝0.01s時電壓達到峰值D．這個電源可能把“10V2μF”的電容器擊穿三、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）有一額定電壓為2.8V，額定功率0.56W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個小燈泡的伏安特性曲線，有下列器材可供選用：A．電壓表（量程0~3V內(nèi)阻約6kΩ）B．電壓表（量程0~6V，內(nèi)阻約20kΩ）C．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）D．電流表（量程0~200mA，內(nèi)阻約20Ω）E.滑動變阻器（最大電阻10Ω，允許最大電流2A）F.滑動變阻器（最大電阻200Ω，允許最大電流150mA）G.三節(jié)干電池（電動勢約為4.5V）H.電鍵、導(dǎo)線若干(1)為提高實驗的精確程度，電壓表應(yīng)選用____；電流表應(yīng)選用___；滑動變阻器應(yīng)選用____；（以上均填器材前的序號）(2)請在虛線框內(nèi)畫出描繪小燈泡伏安特性曲線的電路圖____；(3)通過實驗描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，某同學(xué)將一電源（電動勢E=2V，內(nèi)阻r=5Ω）與此小燈泡直接連接時，小燈泡的實際功率是____W（保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）如圖所示裝置來驗證動量守恒定律，質(zhì)量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點，質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上，O點到A球球心的距離為L，使懸線在A球釋放前伸直，且線與豎直線夾角為α，A球釋放后擺到最低點時恰與B球正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，保持α角度不變，多次重復(fù)上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點．(1)圖中x應(yīng)是B球初始位置到________的水平距離．(2)為了驗證兩球碰撞過程動量守恒，應(yīng)測得的物理量有：______.(3)用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動量：pA＝________，pA′＝________，pB＝________，pB′＝________.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）根據(jù)量子理論，光子的能量為E=hv，其中h是普朗克常量．（1）根據(jù)愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E=mc1，光子的質(zhì)量可表示為m=E/c1，由動量的定義和相關(guān)知識，推導(dǎo)出波長為λ的光子動量的表達式p=h/λ；（1）光子能量和動量的關(guān)系是E=pc．既然光子有動量，那么光照到物體表面，光子被物體吸收或反射時，都會對物體產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”．a(chǎn).一臺二氧化碳氣體激光器發(fā)出的激光功率為P0=103W，發(fā)出的一細束激光束的橫截面積為S=1mm1．若該激光束垂直照射到物體表面，且光子全部被該物體吸收，求激光束對該物體產(chǎn)生的光壓P0的大??；b.既然光照射物體會對物體產(chǎn)生光壓，科學(xué)家設(shè)想在遙遠的宇宙探測中，可以用光壓為動力使航天器加速，這種探濺器被稱做“太陽帆”．設(shè)計中的某個太陽帆，在其運行軌道的某一階段，正在朝遠離太陽的方向運動，太陽帆始終保持正對太陽．已知太陽的質(zhì)量為1×1030kg，引力常量G=7×10-11Nm1/kg1，太陽向外輻射能量的總功率為P=4×1016W，太陽光照到太陽帆后有80%的太陽光被反射．探測器的總質(zhì)量為m=50kg．考慮到太陽對探測器的萬有引力的影響，為了使由太陽光光壓產(chǎn)生的推動力大于太陽對它的萬有引力，太陽帆的面積S至少要多大？（計算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）14．（16分）傾角為的光滑絕緣斜面如圖所示，在相隔為d的平行虛線MN和PQ與斜面底邊平行，其間有大小為B的勻強磁場，方向垂直斜面向下。一質(zhì)量為m、電阻為R、用相同的金屬線做成的邊長為L的正方形單匝線框，在斜面上某位置由靜止釋放，且釋放時cd邊與斜面底邊平行。當(dāng)cd邊剛進入磁場時，線框的加速度大小為a，方向沿斜面向上；線框ab邊剛要離開磁場和cd邊剛進入磁場時，ab邊兩端的電壓相同。已知磁場的寬度d大于線框的邊長L，不計空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）cd邊剛進入磁場時，cd邊的電流方向和線框速度大小v；（2）線框通過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量Q；（3）線框從進入磁場到完全離開磁場所用的時間t。15．（12分）如圖1所示，兩平行導(dǎo)軌是由傾斜導(dǎo)軌(傾角為θ)與水平導(dǎo)軌用極短的圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成的，并處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，兩導(dǎo)軌間距為L，上端與阻值為R的電阻連接．一質(zhì)量為m的金屬桿AB在t＝0時由靜止開始在沿P1P2方向的拉力(圖中未畫出)作用下沿導(dǎo)軌下滑．當(dāng)桿AB運動到P2Q2處時撤去拉力，桿AB在水平導(dǎo)軌上繼續(xù)運動，其速率v隨時間t的變化圖象如圖2所示，圖中vmax和t1為已知量．若全過程中電阻R產(chǎn)生的總熱量為Q，桿AB始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)軌和桿AB的電阻以及一切摩擦均不計，求：(1)桿AB中的最大感應(yīng)電流Imax的大小和方向；(2)桿AB下滑的全過程通過電阻R的電荷量q；(3)撤去拉力后桿AB在水平導(dǎo)軌上運動的路程s.

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、C【解題分析】

三個支路電壓相同，當(dāng)交流電頻率變大時，電感的感抗增大，電容的容抗減小，電阻所在支路對電流的阻礙作用不變，所以流過A燈泡所在支路的電流變小，流過燈泡B所在支路的電流變大，流過燈泡C所在支路的電流不變.故燈泡A變暗，燈泡B變亮，燈泡C亮度不變；綜上分析，故D正確．【題目點撥】【題目詳解】2、B【解題分析】

A.由x-t圖象的斜率表示速度，可知：乙做勻速直線運動，甲做速度越來越小的變速直線運動，故A錯誤；B.在t1時刻兩車的位移相等，又都是單向直線運動，所以兩車路程相等，故B正確；C.由v-t圖象與時間軸圍成的面積表示位移，可知：0-t2時間段內(nèi)丙、丁兩車在t2時刻面積差最大，所以相距最遠，故C錯誤；D.0~t2時間內(nèi)，丙車的位移小于丁車的位移，時間相等，所以丙車的平均速度小于丁車的平均速度，故D錯誤．3、D【解題分析】L是自感系數(shù)足夠大的線圈，它的電阻等于燈泡的電阻，D1和D2是兩個完全相同的小燈泡

S斷開后瞬間，B立即熄滅，但由于線圈的電流減小，導(dǎo)致線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電動勢從而阻礙電流的減小，即線圈L中的電流過一會再消失，且方向向右，因L和A組成新的回路，則A亮一下再慢慢熄滅，故D正確；ABC錯誤；故選D．點睛：線圈中電流變化時，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；線圈電流增加，相當(dāng)于一個瞬間電源接入電路，線圈上端是電源正極．當(dāng)電流減小時，相當(dāng)于一個瞬間電源，線圈下端是電源正極．4、A【解題分析】

A.根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W0入射光的頻率越大，光電子的最大初動能越大，與入射光的強度無關(guān)。故A正確。B.根據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)的條件，任何一種金屬都有一個極限頻率，低于這個頻率的光不能使它發(fā)生光電效應(yīng)。故B錯誤。C.光電效應(yīng)現(xiàn)象說明了光具有粒子性，并不是波動性。故C錯誤。D.入射光頻率必須大于極限頻率，否則無法發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。5、D【解題分析】該點場強可以看成是與P對稱的那個電荷+q和P點的電荷-2q在該點場強的疊加，根據(jù)點電荷的場強公式得+q的點電荷在圓心O點處的電場強度大小為，方向向右，點電荷-2q在圓心O點處的電場強度大小為，方向向右，所以疊加來是，方向沿半徑向右．故選擇D.【題目點撥】該題考查了場強疊加原理，還有對對稱性的認識．由于成圓周對稱性，所以如果沒改變電荷之前肯定圓心處場強為0，而該點場強是所有電荷在該點場強的疊加，可以把這些電荷歸為兩類：一種是要移去的電荷，另一種是其他電荷．不管怎樣，總之這兩種電荷產(chǎn)生的合場強為0，所以只要算出改變的電荷在該點的場強和與它對稱的電荷的場強即可得到．6、B【解題分析】

由上拋特征可知，上升和下降的高度位移大小相等，位移表示位置變化，路程表示路徑長度．平均速度為位移比時間，表示平均快慢程度，平均速度對應(yīng)一段位移或時間．【題目詳解】由題可知，球上升h又落回拋出點，則：球的路程為：s=h+h=2h；位移為0，平均速度等于位移比時間，則平均速度為零．故B正確，ACD錯誤；故選B．【題目點撥】明確位移和路程的含義以及他們的區(qū)別，明確平均速度與平均速率的區(qū)別，會計算平均速度和平均速率．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、ABD【解題分析】A項：球1運動軌跡可分為3段相同的平均軌跡，所以球1第一段一平拋的水平位移為是球1平拋軌跡水平位移的三分之一，即，由于平拋高度h相同，由可知，時間相同，可得兩球水平初速度之比為3：1，故A正確；B、C、D項：如圖所示，設(shè)球1的初速度為v1，球1的初速度為v1，OA間的水平距離為d，由幾何關(guān)系可知OB間的水平距離為3d，由分運動的等時性可知：球1從O點飛到擋板C點的時間與球1從O點飛到D點的時間相等；由對稱性可知球1從O點飛到D點與由C飛到E的時間相等，OE兩點間的水平距離為1d．球1從O點飛到C點與球1由C點飛到E點水平方向有：解得：根據(jù)豎直方向的自由落體運動規(guī)律，連續(xù)相等時間內(nèi)通過的位移之比為1：3，球1下落的時間剛好總時間的一半，故B正確，C錯誤，D正確．點晴：分析兩小球的運動軌跡的特點，找出對稱關(guān)系、幾何關(guān)系以及等時關(guān)系式，列出式子是求解的關(guān)鍵．從以上的實例分析中我們看到，發(fā)現(xiàn)事物的對稱性并利用運動的對稱性去分析處理問題，可以大大地簡化分析處理問題的過程，避開難點或冗長的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，巧解問題．8、ABD【解題分析】

A.從狀態(tài)b到a是一個等容變化過程，隨壓強的增大，氣體的溫度升高，故A正確；B.從狀態(tài)a到d是一個等壓、升溫的過程，同時體積增大，故B正確；C.從狀態(tài)d到c，溫度不變，理想氣體內(nèi)能不變，但是由于壓強減小，所以體積增大，故C錯誤；D.從狀態(tài)c到b是一個降壓、降溫的過程，同時體積減小，故D正確。9、BC【解題分析】

A．若兩球同向運動，碰撞前B球在前，A球在后，A的速度應(yīng)大于B的速度，A球的動量大小為5kg?m/s，B球的動量大小為7kg?m/s，由p=mv可知，A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量，故A錯誤；B．若兩球同向運動，碰撞前A球在前，B球在后，B球的速度大于A球的速度，A球的動量大小為5kg?m/s，B球的動量大小為7kg?m/s，則A球的質(zhì)量可能大于B球的質(zhì)量，故B正確；C．碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以A球碰撞前的速度方向為正方向，若兩球相向運動，系統(tǒng)總動量為：5kg?m/s-7kg?m/s=-2kg?m/s，總動量方向與A的動量方向相反，如果碰撞后A球的動量為-7kg?m/s，即A球反向，B球的動量大小為5kg?m/s，則系統(tǒng)動量仍守恒，故C正確；D．兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，碰撞前系統(tǒng)總動量與B的動量方向相同，由動量守恒定律可知，碰撞后兩球的總動量與碰撞前B的動量方向相同，若兩球相向運動，碰撞后兩球運動的方向不可能都與碰撞前A球的運動方向相同，故D錯誤；故選BC．10、AD【解題分析】試題分析：交流電的峰值Um=102V則有效值U=Um2=10V所以電源可以使“10V、2W“的燈泡正常發(fā)光．故A正確．故選AD．考點：交流電有效值和最大值點評：解決本題的關(guān)鍵知道正弦式交流電峰值與有效值的關(guān)系，知道燈泡所標(biāo)明的電壓表示有效值．掌握正弦式交流電的表達式U=U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、ADE0.18（0.16~0.20范圍內(nèi)均給對）【解題分析】

(1)由題意可知，燈泡的額定電壓為2.8V，為了準(zhǔn)確性及安全性原則，電壓表應(yīng)選擇A；由P=UI可得，燈泡的額定電流為：，故電流表應(yīng)選擇D；測量燈泡的伏安特性曲線實驗中應(yīng)采用分壓接法，故滑動變阻器應(yīng)選用小電阻，故滑動變阻器應(yīng)選擇

E；(2)測量小燈泡的伏安特性曲線時，要求電壓值從零開始變化，故滑動變阻器應(yīng)采有分壓接法；燈泡內(nèi)阻約為：，而電流表內(nèi)阻約為20Ω，故電流表應(yīng)采用外接法；故電路圖如圖所示∶(3)由電源的電動勢和內(nèi)阻作出電源的伏安特性曲線如圖所示：則交點為燈泡的工作點，由圖可知，燈泡的電壓為1.38V，電流為0.15A，則燈泡的功率P=UI=1.3×0.13=0.17W；（0.16~0.20范圍內(nèi)均給對）【題目點撥】根據(jù)小燈泡的額定電壓可以選出電壓表，根據(jù)燈泡的額定功率可求出額定電流，則可確定出電流表；根據(jù)滑動變阻器的接法可選出滑動變阻器；根據(jù)測伏安特性曲線的實驗要求可以選出滑動變阻器的接法，由電流表及電壓表內(nèi)阻的關(guān)系可得出電流表的接法；在圖中作出電源的伏安特性曲線，圖像與燈泡的伏安特性曲線的交點為燈泡的工作點，則可得出燈泡的電壓及電流，由功率公式可求得實際功率。12、落點α、β、L、H、x0【解題分析】試題分析：（1）B球被A球碰撞后做平拋運動，所以s是B球的平拋水平距離；（2）據(jù)題意，碰撞前后瞬間AB兩球動量守恒，則有：mAvA=mAvA’+mBvB’，而據(jù)mAgL(1-cosα)=mAv2A/2可得vA=，同理可得碰撞完成瞬間A球的速度為：vA’=；B球被碰撞后：vB=s/t,而t=．所以需要測量的量為：α、β、L、H．（3）pA=mA，pA′=mA，pB=0，pB′=mBs．考點：本題考查對動量守恒定律的驗證．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、（1）證明見解析；（1）a.；b.【解題分析】

（1）光子的能量

E=mc1E＝hν＝h光子的動量

p=mc可得

（1）一小段時間△t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)光照射物體表面，由動量定理

F△t=np

產(chǎn)生的光壓

I＝解得

I＝帶入數(shù)據(jù)解得：I=3.3pa（3）由（1）同理可知，當(dāng)光80%被反射，10%被吸收時