2024屆福建省福州市三校聯(lián)考物理高二第二學期期末考試試題含解析

2024屆福建省福州市三校聯(lián)考物理高二第二學期期末考試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。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、下列有關近代物理內容的敘述正確的是A．一束光射到某種金屬上未發(fā)生光電效應，改用波長較長的光照射則可能發(fā)生光電效應B．氡222的半衰期為3.8天，意味著氡222經(jīng)過7.6天就完全衰變成其他元素C．盧瑟福α粒子散射實驗證明了原子核是由質子和中子組成的D．重核裂變會放出能量，是由于中等質量的核的比結合能比重核的大2、將質量為1kg的物體以3m/s的速度水平拋出，當物體的速度為5m/s時，其重力的瞬時功率為（）A．20W B．30W C．40W D．50W3、如圖所示.水平方向有磁感應強度大小為0.5T的勻強磁場，匝數(shù)為5的矩形線框ab邊長為0.5m．ad邊長為0.4m，線框繞垂直磁場方向的轉軸OO′勻速轉動，轉動的角速度為20rad/s，線框通過金屬滑環(huán)與阻值為10Ω的電阻R構成閉合回路．t=0時刻線圈平面與磁場方向平行．不計線框及導線電阻，下列說法正確的是A．線圈中的最大感應電動勢為10VB．電阻R兩端電壓的瞬時值表達式u=10sin20t(V)C．電阻R中電流方向每秒變化20次D．電阻R消耗的電功率為5W4、足球比賽中，運動員用力將球踢出，在此過程中A．運動員先給足球作用力，足球隨后給運動員反作用力B．運動員給足球的作用力大于足球給運動員的反作用力C．運動員給足球的作用力與足球給運動員的反作用力方向相反D．運動員給足球的作用力與足球給運動員的反作用力是一對平衡力5、如圖所示，小車AB靜止于水平面上，A端固定一個輕質彈簧，B端粘有橡皮泥．小車AB質量為M，質量為m的木塊C放在小車上，CB距離為L用細線將木塊連接于小車的A端并使彈簧壓縮．開始時小車AB與木塊C都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)燒斷細線，彈簧被釋放，使木塊離開彈簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起．所有摩擦均不計，對整個過程，以下說法正確的是A．整個系統(tǒng)機械能守恒B．整個系統(tǒng)機械能不守恒，動量也不守恒C．當木塊的速度最大時，小車的速度也最大D．最終整個系統(tǒng)勻速運動6、電路中有一段金屬絲長為，電阻為，要使電阻變?yōu)?，下列方法可行的是（）A．將金屬絲拉長至B．將金屬絲拉長至C．將金屬絲對折后擰成一股D．將金屬絲兩端的電壓提高到原來的倍二、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、隨著物流行業(yè)快速發(fā)展，快遞分揀機器人、快遞無人機等高科技產品將得到廣泛應用；在某次試驗飛行過程中，快遞無人機從地面由靜止開始．以加速度a勻加速豎直起飛，經(jīng)過時間t突然失去動力，又經(jīng)過時間t無人機落回地面，已知重力加速度為g，不計空氣阻力作用，則在這一過程中A．勻加速起飛時加速度大小為a≈gB．失去動力時無人機速度大小為gtC．無人機上升的最大高度為D．無人機落回地面時的速度大小為8、一列簡諧橫波在介質中沿x軸傳播，波源位于坐標原點O，t=0時刻波源開始振動，t=3s時波源停止振動，如圖為t=3.5s時的波形圖(沒有畫全).其中質點a的平衡位置離原點O的距離為x=5.0m.以下說法正確的是_________.A．振動周期T=0.5sB．被速為4m/sC．波源起振方向沿y軸負方向D．在t=2.0s，質點a位于波谷E.從波源起振開始計時，3.0s內質點a運動的總路程為2.1m9、如圖所示，木塊受到水平力F作用靜止于斜面上，此力F的方向與斜面平行，如果將力F撤除，下列對木塊的描述正確的是（）A．木塊將沿斜面下滑B．木塊仍處于靜止狀態(tài)C．木塊受到的摩擦力變小D．木塊所受的摩擦力方向不變10、如圖所示電路中，L1、L2、L3、L4是四只相同的電燈，當滑動變阻器的滑片向下滑動時，下列說法正確的是（）A．L1變亮 B．L2變亮C．L3變亮 D．L4變亮三、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）如圖所示，為“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置示意圖。已知a、b小球的質量分別為ma、mb，半徑相同，圖中P點為單獨釋放a球的平均落點，M、N是a、b小球碰撞后落點的平均位置.(1)本實驗必須滿足的條件是___________.A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端的切線水平C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放D．入射球與被碰球滿足ma=mb(2)為了驗證動量守恒定律，需要測量OP間的距離x1、OM間的距離x2和___________.(3)為了驗證動量守恒，需驗證的關系式是___________.12．（12分）某同學利用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣龋慈缦虏襟E進行操作：（i）取一根符合實驗要求的擺線，下端系一金屬小球，上端固定在O點；（ii）測量出懸點O到小球球心的距離L記為擺長；（iii）拉動小球使細線偏離豎直方向一個較小的角度，然后靜止釋放小球；（iv）用秒表記錄小球完成n次全振動所用的時間t．請你結合以上操作回答：①用以上所測物理量的符號表示重力加速度的測量值，其表達式為g=_________．②圖（甲）中的秒表示數(shù)為一單擺完成45次全振動經(jīng)歷的時間，則該單擺振動周期的測量值為______s．（保留2位有效數(shù)字）③為使重力加速度的測量結果更加準確，下列做法合理的有（______）A．擺球運動過程中，必須保證懸點固定不動B．測量擺長時，應測量水平拉直后的擺線長C．擺球運動過程中，擺線與豎直方向的夾角不能太大D．測量周期時，應該從擺球運動到最高點時開始計時④在與其他同學交流實驗數(shù)據(jù)處理方案后，他決定用圖像法處理數(shù)據(jù)，并通過改變擺長，測得了多組擺長l和對應的周期T，并用這些數(shù)據(jù)作出T2-l圖像如圖（乙）所示．若圖線的斜率為k，則重力加速度的測量值g=_________（用字母表示）．另一位同學利用圖像法處理數(shù)據(jù)，得到的圖像如圖（丙）所示，這位同學通過分析發(fā)現(xiàn)圖像不過原點的原因是：在計算擺長時未計入小球的半徑，則該同學根據(jù)圖像丙計算得到的加速度會______（填“偏大”、“不變”、“偏小”）．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）如圖所示，半徑為L1＝2m的金屬圓環(huán)內上、下半圓各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強磁場，磁感應強度大小均為．長度也為L1、電阻為R的金屬桿ab，一端處于圓環(huán)中心，另一端恰好搭接在金屬環(huán)上，繞著a端沿逆時針方向勻速轉動，角速度為．通過導線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中（連接a端的導線與圓環(huán)不接觸，圖中的定值電阻R1＝R，滑片P位于R2的正中央，R2的總阻值為4R），圖中的平行板長度為L2＝2m，寬度為d＝2m．圖示位置為計時起點，在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v0＝0.5m/s向右運動，并恰好能從平行板的右邊緣飛出，之后進入到有界勻強磁場中，其磁感應強度大小為B2，左邊界為圖中的虛線位置，右側及上下范圍均足夠大．（忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導線電阻，忽略電容器的充放電時間，忽略帶電粒子在磁場中運動時的電磁輻射的影響，不計平行金屬板兩端的邊緣效應及帶電粒子的重力和空氣阻力）求：(1)在0～4s內，平行板間的電勢差UMN；(2)帶電粒子飛出電場時的速度；(3)在上述前提下若粒子離開磁場后不會第二次進入電場，則磁感應強度B2應滿足的條件．14．（16分）如圖所示，木塊A和四分之一光滑圓軌道B靜置于光滑水平面上，A、B質量mA＝mB＝1.0kg?，F(xiàn)讓A以v0＝4m/s的速度水平向右運動，之后與墻壁發(fā)生彈性碰撞（碰撞過程中無機械能損失），碰撞時間為t＝0.1s。取重力加速度g＝10m/s1．求：①A與墻壁碰撞過程中，墻壁對木塊平均作用力的大小；②A滑上圓軌道B后，到達最大高度時與B的共同速度大小.15．（12分）封閉在氣缸內一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)C，其體積與熱力學溫度T關系如圖所示。該氣體的摩爾質量為M，狀態(tài)A的體積為V1、溫度為T1．已知O、A、C三點在同一直線上，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，求：①若在A→C過程中，氣體對外做功為5J，內能增加9J，則氣體是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量是多少？②在狀態(tài)C，該氣體的密度為ρ，體積為2V1，則狀態(tài)C的溫度為多少？該氣體的分子數(shù)為多少？

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、D【解題分析】A、當入射光的波長大于金屬的極限波長，不會發(fā)生光電效應，可知一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為該束光的波長太長，當改用波長較長的光照射，更不可能發(fā)生光電效應，故A錯誤；

B、氡222的半衰期為3.8天，意味著氡222經(jīng)過7.6天有四分之三的衰變成其他元素，故B錯誤；

C、原子的核式結構學說，是由盧瑟福通過α粒子散射實驗提出來的，故C錯誤；

D、重核裂變時釋放能量，會出現(xiàn)質量虧損，因生成物的質量小于反應前的質量，即中等質量的核的比結合能比重核的大，故D正確。點睛：本題考查了核式結構模型、半衰期、光電效應、質量虧損等基礎知識點，關鍵要熟悉教材，牢記教材中的基本概念和基本規(guī)律。2、C【解題分析】

物體以v0=3m/s的速度水平拋出，當物體的速度為v=5m/s時，根據(jù)平行四邊形法可得物體在豎直方向的速度所以重力的瞬時功率P=mgvy=1×10×4W=40WA.20W與分析計算結果不一致，故A錯誤；B.30W與分析計算結果不一致，故B錯誤；C.40W與分析計算結果相一致，故C正確；D.50W與分析計算結果不一致，故D錯誤．3、C【解題分析】

考查交變電流的產生及描述交變電流的物理量?！绢}目詳解】A．線圈中產生的感應電動勢的最大值為Em=NBSω=5×0.5×2.5×0.4×20V=50V；故A錯誤.B．不計線框及導線電阻，則電阻R兩端電壓的最大值Um=Em=50V，則電阻R兩端電壓的瞬時值表達式u=Umcosωt=50cos20t（V）；故B錯誤.C．交流電的頻率為，周期T=0.1s，電流在一個周期內方向變化2次，所以電阻R中電流方向每秒變化20次；故C正確.D．R兩端電壓的有效值為，R消耗的電功率，解得P=125W；故D錯誤.故選C。4、C【解題分析】試題分析：作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上．但作用在不同的物體上，兩個力同時產生，同時變化，同時消失．C正確考點：考查了對相互作用力的理解5、C【解題分析】

彈簧被釋放過程系統(tǒng)機械能守恒，而木塊C跟B端橡皮泥粘在一起的過程是非彈性碰撞，機械能有損失，所以整個系統(tǒng)機械能不守恒．故A錯誤．整個系統(tǒng)受到的合外力保持為零，動量守恒．故B錯誤．

設彈簧釋放后，木塊C速度大小為v，小車速度為V，取向右為正方向，由動量守恒定律得：mv-MV=0

得：V=v，則知V與v成正比，當木塊的速度v最大時，小車的速度V也最大．故C正確．設C與橡皮泥粘在一起時系統(tǒng)的速度為v′，由系統(tǒng)的動量守恒得：（M+m）v′=0，得：v′=0，所以最終系統(tǒng)靜止不動，故D錯誤．故選C．【題目點撥】本題考查應用動量守恒定律分析和處理多次碰撞問題的能力．要知道碰撞的基本規(guī)律是動量守恒定律，應用時要注意選取正方向．6、B【解題分析】試題分析：將金屬絲拉長至4L，體積不變，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)知，電阻變?yōu)樵瓉淼?6倍．故A錯誤．將金屬絲拉長至2L，體積不變，則橫截面積變?yōu)樵瓉?，根?jù)知，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍．故B正確．將金屬絲對折后擰成一股，長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑱M截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)知，電阻變?yōu)樵瓉淼模蔆錯誤．將金屬絲兩端的電壓提高到原來的4倍，電阻不變．故D錯誤．故選B.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、CD【解題分析】

AB．根據(jù)位移關系可知：解得a=g/3則失去動力時無人機速度大小為gt/3，選項AB錯誤；C．無人機上升的最大高度為選項C正確；D．無人機落回地面時的速度大小為選項D正確；故選CD.8、BCE【解題分析】

AB．波傳播速度波長,則選項A錯誤，B正確；C．由波形圖可知波源起振方向沿y軸負方向，選項C正確；D．波傳到a點用時間則t=2s時，a點已經(jīng)振動0.75s=T，可知a點在波峰，選項D錯誤；E．從波源起振開始計時，3.0s內質點a振動1.75s=，運動的總路程為7A=2.1m，選項E正確；故選BCE.點睛：此題考查機械波的傳播問題；注意振源停止振動，機械波照樣傳播；本題容易產生的錯誤是認為：3s內形成兩個完整的波形，得到周期為1.5s．9、BC【解題分析】

設木塊的重力為G，將木塊所受的重力分解為垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小為Gsinθ，如圖，在斜面平面內受力如圖，力F未撤掉時，由圖1根據(jù)平衡條件得，靜摩擦力大小f1=，力F撤掉時，重力分力，所以木塊仍保持靜止，由圖2，根據(jù)平衡條件得f2=Gsinθ，所以木塊受到的摩擦力變小，由圖看出，木塊所受的摩擦力方向發(fā)生了改變．綜上所述故應選BC．10、BD【解題分析】試題分析：當滑動變阻器的滑片向下滑動時，電阻減小，則與L4串聯(lián)再與L3并聯(lián)的總電阻也減小，電源的路端電阻減小，路端電壓減小，則L1的兩端電壓減小，L1變暗，選項A錯誤；由于總電阻減小，故電路中的總電流增大，L1中的電流減小，故L2中的電流增大，L2變亮，選項B正確；由于L4與L3、L2的總電壓減小，L2兩端電壓增大，故L3兩端電壓減小，L3變暗，選項C錯誤；L3中的電流減小，而L2的電流增大，故L4的電流增大，L4變亮，選項D正確．考點：歐姆定律的動態(tài)電路．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、BCON間的距離x3(或)【解題分析】

第一空.A.“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；B.要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；C.要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；D.為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求ma＞mb，故D錯誤.應填BC.第二空.要驗證動量守恒定律定律，即驗證：，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：，得：，因此實驗需要測量：測量OP間的距離x1，OM間的距離x2，ON間的距離x3；第三空.由以上分析可知，實驗需要驗證:，或.12、①②1.6s③AC④，不變【解題分析】(1)根據(jù)單擺的周期公式，得，而，故重力加速度.(2)秒表的小盤讀數(shù)為12.5s，大盤讀數(shù)為60s，則秒表的讀數(shù)為72.5s，則周期為.(3)A、擺長應為繩長加小球的半徑之和，則讓小球連著繩自然下垂測量懸點到球心的距離，故A錯誤.B、實驗時保證懸點固定，防止擺線松動帶來擺長的變化，故B正確．C、擺線偏離平衡位置的角度不能太大，否則不能構成單擺的擺動規(guī)律，故C正確．D、測量周期應從擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，故D錯誤．故選BC．(4)根據(jù)周期公式，可得，則圖象的斜率，故；若計算擺長時未算半徑，則，可知圖象的斜率不變，則求得重力加速度g不變.【題目點撥】簡諧運動是一種理想的運動模型，單擺只有在擺角很小，空氣阻力影響不計的情況下單擺的振動才可以看成簡諧運動，要知道影響實驗結論的因素．應用單擺周期公式可以解題；要掌握應用圖象法處理實