2024屆山西省忻州市忻州第一中學(xué)校物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024屆山西省忻州市忻州第一中學(xué)校物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(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(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、下列各組物理量均為矢量的是：（）A．位移、時(shí)間、速度B．速度、加速度、質(zhì)量C．力、速度、位移D．力、位移、路程2、在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用．下列說法不符合歷史事實(shí)的是()A．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子仍具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B．麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言電磁波的存在，后來由赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C．愛因斯坦提出了量子理論，后來普朗克用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)提出了光子說D．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子具有核式結(jié)構(gòu)3、在研究甲、乙兩種金屬光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率v的關(guān)系如圖所示，則A．兩條圖線與橫軸的夾角α和β一定不相等B．若增大入射光頻率v，則所需的遏止電壓Uc隨之增大C．若某一頻率的光可以使甲金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則一定也能使乙金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．若增加入射光的強(qiáng)度，不改變?nèi)肷涔忸l率v，則光電子的最大初動(dòng)能將增大4、如圖所示，在外力的作用下，導(dǎo)體桿OC可繞O軸沿半徑為r的光滑的半圓形框架在勻強(qiáng)磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，A、O間接有電阻R，桿和框架電阻不計(jì)，則所施外力的功率為()A． B． C． D．5、氫原子從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B時(shí)，輻射波長為的光子，若從能級(jí)B躍遷到能級(jí)C時(shí)，吸收波長時(shí)的光子.已知，則氫原子從能級(jí)C躍遷到能級(jí)A時(shí)A．輻射波長為的光子B．輻射波長為的光子C．吸收波長為的光子D．吸收波長為的光子6、如圖是交流發(fā)電機(jī)的示意圖．線圈abcd在磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電．線圈的ab邊和cd邊連在兩個(gè)金屬滑環(huán)上，兩個(gè)滑環(huán)通過金屬片做的電刷和外電路相連．當(dāng)線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于電流方向以下判斷正確的A．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖甲的位置時(shí)，線圈中的電流方向?yàn)閐-c-b-aB．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙的位置時(shí)，線圈中的電流方向?yàn)閍-b-c-dC．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖丙的位置時(shí)，線圈中的電流方向?yàn)閐-c-b-aD．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖丁的位置時(shí)，線圈中的電流方向?yàn)閍-b-c-d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、下列說法正確的是A．圖甲為浸潤現(xiàn)象，圖乙為不浸潤現(xiàn)象B．圖甲中附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子間距小C．圖乙中附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子間距小D．圖甲中表面層分子比液體內(nèi)部稀疏，而圖乙中表面層分子比內(nèi)部密8、一定質(zhì)量的某種理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四個(gè)過程在p-T圖上都是直線段，其中ab的延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，bc垂直于ab，cd平行于ab，由圖可以判斷()A．a(chǎn)b過程中氣體體積不斷減小B．bc過程中氣體體積不斷減小C．cd過程中氣體體積不斷增大D．da過程中氣體體積不斷增大9、“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)，某人身系彈性繩自高空中點(diǎn)由靜止開始下落，如圖所示，點(diǎn)是彈性繩的原長位置，點(diǎn)是人所能到達(dá)的最低位置，點(diǎn)是人靜止懸掛時(shí)的平衡位置，則在人從點(diǎn)下落到點(diǎn)的過程中（）A．在段，人做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)B．在段，繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)C．在段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)D．在點(diǎn)，人的速度為零，加速度也為零10、如圖所示為氫原子能級(jí)的示意圖，下列有關(guān)說法正確的是（）A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n＝2能級(jí)B．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可輻射出3種不同頻率的光C．若用從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出的光的波長為λ1，從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射出的光的波長為λ2，則λ1＞λ2D．用n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為6.4leV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。水平氣墊導(dǎo)軌（軌道與滑塊間的摩擦力忽略不計(jì)）上裝有兩個(gè)光電計(jì)時(shí)裝置C和D，可記錄遮光片的遮光時(shí)間；滑塊A、B靜止放在導(dǎo)軌上。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平；②測量滑塊A、B的質(zhì)量分別為mA、mB；③測量滑塊A、B上遮光片的寬度分別為d1、d2④給滑塊A一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量，讓滑塊A經(jīng)過光電計(jì)時(shí)裝置C后，再與靜止的滑塊B發(fā)生碰撞，之后B、A依次通過光電計(jì)時(shí)裝置D：⑤待B、A完全通過光電計(jì)時(shí)裝置D后用手按住：⑥記錄光電計(jì)時(shí)裝置C顯示的時(shí)間t1和裝置D顯示的時(shí)間t2、t3.回答下列問題：（1）調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，判斷導(dǎo)軌水平的方法是_____（2）完成上述實(shí)驗(yàn)步驟需要的測量工具有_____（填選項(xiàng)前的字母代號(hào)）A．天平B．秒表C．刻度尺D．游標(biāo)卡尺（3）按照該同學(xué)的操作，若兩滑塊相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_____（用實(shí)驗(yàn)中測量的量表示）。（4）通過實(shí)驗(yàn)來“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，不論采用何種方案，都要測得系統(tǒng)內(nèi)物體作用前后的速度。用光電計(jì)時(shí)裝置，比用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度的優(yōu)勢是_____（寫出一條即可）12．（12分）若多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率，分別是“×1”“×10”“×100”。用“×10”擋測量待測電阻Rx的阻值時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，則應(yīng)：(1)將選擇開關(guān)置于__________（填“×1”“×10”或“×100”）擋；(2)進(jìn)行歐姆調(diào)零，具體操作是將紅、黑表筆__________，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在__________；(3)將待測電阻Rx接在紅、黑表筆之間進(jìn)行測量。若按照(1)(2)(3)步驟正確操作后，表盤的示數(shù)如圖所示，則該待測電阻Rx的阻值為__________。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）出租車上安裝有速度表，計(jì)價(jià)器里安裝有里程表和時(shí)間表，出租車載客后，從高速公路入口處駛?cè)敫咚俟?，并?0時(shí)10分55秒開始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到10時(shí)11分05秒時(shí)，速度表顯示54km/h，求（1）這時(shí)出租車離出發(fā)點(diǎn)距離為多少千米？（2）速度表顯示108km/h時(shí)，出租車開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)間表顯示10時(shí)12分35秒，計(jì)價(jià)器里程表示數(shù)為多少千米？14．（16分）圖1是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的對(duì)稱軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路．圖2是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示．已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（只考慮單匝線圈）．（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e1的表達(dá)式；（2）若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．(其它電阻均不計(jì))15．（12分）截面為扇形AOC的玻璃磚放在水不面上，B是圓弧的最低點(diǎn)，也是AC弧面的中點(diǎn)，圓弧半徑為R，D是OA邊上一點(diǎn)，OD=22R，E是OA邊的中點(diǎn)。圓弧所對(duì)圓心角為120°，一束光線從D點(diǎn)在紙面內(nèi)垂直（1）玻璃磚對(duì)光的折射率；（2）若讓光從E點(diǎn)入射，入射方向不變，則光線在圓弧面上折射，偏向角為多少？

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、位移和速度是矢量，而時(shí)間是標(biāo)量，故A錯(cuò)誤．B、速度和加速度是矢量，而質(zhì)量是標(biāo)量．故B錯(cuò)誤．C、力和位移、速度都是矢量，故C正確．D、力和位移都是矢量，路程是標(biāo)量，故D錯(cuò)誤．故選C．【題目點(diǎn)撥】矢量與標(biāo)量有區(qū)別之一是：矢量有方向，而標(biāo)量沒有方向．2、C【解題分析】A.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子仍具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故A正確；B.麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言電磁波的存在，后來由赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故B正確；C.普朗克提出了量子理論，為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出了光子說，故C錯(cuò)誤；D.盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故D正確；本題選擇錯(cuò)誤答案，故選：C3、B【解題分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程，可知圖線的斜率表示普朗克常量，故兩條圖線與橫軸的夾角α和β一定相等，故A錯(cuò)誤；根據(jù)和，得，故增大入射光頻率v，則所需的遏止電壓隨之增大，故B正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程，當(dāng)時(shí)，，即甲的逸出功小于乙的逸出功，故當(dāng)某一頻率的光可以使甲金屬發(fā)生光電效應(yīng)，但此光不一定能使乙金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射強(qiáng)度無關(guān)，故D錯(cuò)誤，故選B.4、C【解題分析】

因?yàn)镺C是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的，根據(jù)能量的守恒可得，又因?yàn)槁?lián)立解得：所以C正確，選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤．故選C?！久麕燑c(diǎn)睛】導(dǎo)體棒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，說明處于受力平衡狀態(tài)，外力的功率和電阻的發(fā)熱的功率大小相等，求出電阻發(fā)熱的功率即可；解決本題的關(guān)鍵是分析出外力的功率與電阻的發(fā)熱的功率大小相等，知道這一點(diǎn)本題就簡單的多了．5、B【解題分析】

AB．因?yàn)棣?＞λ2，根據(jù)，知v1＜v2，從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B輻射光子的能量小于從能級(jí)B躍遷到能級(jí)C吸收光子的能量，所以C能級(jí)能量比A能級(jí)能量大，從能級(jí)C躍遷到能級(jí)A時(shí)輻射光子，C、A間的能級(jí)差.又由于，解得，A錯(cuò)誤B正確。CD．根據(jù)以上分析可知，C能級(jí)能量比A能級(jí)能量大，從能級(jí)C躍遷到能級(jí)A時(shí)輻射光子，CD錯(cuò)誤。6、B【解題分析】甲丙圖中，ab和cd邊運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向平行，不切割磁感線，所以沒有電流產(chǎn)生，故AC錯(cuò)誤；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙的位置再運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過線圈的磁通量變大，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，可知產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向與原磁場方向相反，再根據(jù)右手定則可以判斷電流方向?yàn)椋篴→b→c→d，故B正確；同理可以判斷當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖丁的位置時(shí)，線圈中的電流方向?yàn)閍→d→c→b，故D錯(cuò)誤．故選B.點(diǎn)睛：此題主要考查了發(fā)電機(jī)的工作原理．要知道發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的．感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān)，能夠通過線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，判斷線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流放向的變化．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、AB【解題分析】

A．由圖可知，圖甲為浸潤現(xiàn)象，圖乙為不浸潤現(xiàn)象，選項(xiàng)A正確；BCD．根據(jù)浸潤與不浸潤的特點(diǎn)可知，浸潤時(shí)，表面層分子比內(nèi)部密集，附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子間距小，附著層內(nèi)的分子引力小于固體對(duì)分子的引力；而不浸潤時(shí)，表面層分子比內(nèi)部稀疏，附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子間距大，附著層內(nèi)的分子引力大于固體對(duì)分子的引力．故B正確，CD錯(cuò)誤；故選AB.8、BCD【解題分析】

A．由理想氣體狀態(tài)方程PV/T=C整理得：P=T，在P-T圖象中a到b過程斜率不變，P/T不變，則得氣體的體積不變，故A錯(cuò)誤；BC．由理想氣體狀態(tài)方程整理得：p=T，可以判斷圖象上的各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率即為，所以bc過程中氣體體積不斷減小，cd過程中氣體體積不斷增大，故BC正確；D．da過程中，od線的斜率大于oax線的斜率，P/T減小，則氣體的體積變大，故D正確．故選BCD．9、AB【解題分析】

A．從點(diǎn)下落到點(diǎn)的過程中，在段做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度為，方向豎直向下，處于完全失重狀態(tài)，選項(xiàng)A正確；B．在段人做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向下，繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)B正確；C．在段，繩的拉力大于人的重力，人做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向上，人處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．在點(diǎn)，人的速度為零，加速度不為零，方向向上，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10、AD【解題分析】

A.處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n＝2能級(jí)。故A正確；B.大量處于n＝4能級(jí)的氫原子，最多可以輻射出C42=6C.從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出的光的能量值大于從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射出的光的能量值，根據(jù)E=hν=hcλ，可知從n＝3能級(jí)躍遷到n＝光的波長小于從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射出的光的波長。故C錯(cuò)誤；D.處于n＝4能級(jí)的氫原子躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光的能量為：E＝E4﹣E1＝﹣0.85﹣（﹣13.6）＝12.75eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程，照射逸出功為6.34ev的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為：Ekm＝E﹣W＝12.75﹣6.34＝6.41eV，故D正確。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、在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)?；瑝K不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源后，給滑塊一個(gè)初速度，使它從軌道左端向右運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時(shí)間等于通過光電門2的時(shí)間即可ADmAd1【解題分析】

（1）[1]在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)。滑塊不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源后，給滑塊一個(gè)初速度，使它從軌道左端向右運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時(shí)間等于通過光電門2的時(shí)間即可。（2）[2]根據(jù)題目中實(shí)驗(yàn)的步驟，結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理可知，還沒有測量的物理量為滑塊的質(zhì)量以及遮光片的寬度，所以需要的實(shí)驗(yàn)器材為托盤天平（帶砝碼）、刻度尺（或游標(biāo)卡尺）；故AD符合題意BC不符合題意。（3）[3]若兩滑塊相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為：mAv1＝mAv2+mBv3三個(gè)速度分別為：v1=d1t1，v2=d2t聯(lián)立可得：mA（4）[4]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還需要測量各段的位移大小，存在一定偶然的誤差，而光電計(jì)數(shù)器時(shí)間的誤差更小。12、×100短接右端電阻零刻度處2200【解題分析】

(1)[1]．表頭指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明選擇擋位太小，因此應(yīng)換用較大的擋位，即選用“×100”擋；(2)[3][4]．換成“×100”擋后應(yīng)重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，歐姆調(diào)零步驟為紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右端電阻零刻度處；最后將紅、黑表筆接觸待測電阻Rx兩端進(jìn)行測量。(3)[5]．由題圖可知該待測電阻Rx阻值