2024屆福建省福州市長樂高中、城關(guān)中學(xué)、文筆中學(xué)高二物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

2024屆福建省福州市長樂高中、城關(guān)中學(xué)、文筆中學(xué)高二物理第二學(xué)期期末考試試題請考生注意：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，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、假設(shè)地球和金星都繞太陽做勻速圓周運動，已知地球到太陽的距離大于金星到太陽的距離，那么（）A．地球公轉(zhuǎn)周期小于金星的公轉(zhuǎn)周期B．地球公轉(zhuǎn)的線速度大于金星公轉(zhuǎn)的線速度C．地球公轉(zhuǎn)的加速度大于金星公轉(zhuǎn)的加速度D．地球公轉(zhuǎn)的角速度小于金星公轉(zhuǎn)的角速度2、如圖所示，B、C兩個小球用細線懸掛于豎直墻面上的A、D兩點，兩球均保持靜止，已知B球的重力為2G，C球的重力為3G，細線AB與豎直墻面之間的夾角為37°，細線CD與豎直墻面之間的夾角為53°，則A．AB繩中的拉力為5GB．CD繩中的拉力為3GC．BC繩中的拉力為2GD．BC繩與豎直方向的夾角θ為53°3、如圖所示，在豎直墻壁間有質(zhì)量分別是m和2m的半圓球A和圓球B，其中B球球面光滑，半球A與左側(cè)墻壁之間存在摩擦．兩球心之間連線與水平方向成30°的夾角，兩球恰好不下滑，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(g為重力加速度)，則半球A與左側(cè)墻壁之間的動摩擦因數(shù)為()A． B． C． D．4、如圖所示，半徑為r且水平放置的光滑絕緣的環(huán)形管道內(nèi)，有一個電荷量為e，質(zhì)量為m的電子．此裝置放在勻強磁場中，其磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系式為B=B0+kt（k>0）．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的磁場將產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，該感應(yīng)電場對電子將有沿圓環(huán)切線方向的作用力，使其得到加速．設(shè)t=0時刻電子的初速度大小為v0，方向順時針，從此開始后運動一周后的磁感應(yīng)強度為B1，則此時電子的速度大小為()A． B．C． D．5、一質(zhì)點做速度逐漸增大的勻加速直線運動，在時間間隔t內(nèi)位移為s，動能變?yōu)樵瓉淼?倍.該質(zhì)點的加速度為A．st2 B．6s5t6、某放射性元素經(jīng)過21.6天有7/8的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為()A．3.8天 B．7.2天C．10.8天 D．21.6天二、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，AB、AC兩光滑細桿組成的直角支架固定在豎直平面內(nèi)，桿AB與水平地面的夾角為30°，兩細桿上分別套有帶孔的小球a、b，在細線作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，細線恰好水平。某時刻剪斷細線，在兩球下滑到細桿底端的過程中，下列說法正確的是（）A．小球a、b的質(zhì)量之比為3：1B．小球a、b下滑到細桿底端時速度相同C．小球a下滑的時間大于小球b下滑的時間D．小球a受到的彈力與小球b受到的彈力之比為3:18、如圖所示，邊長為L=0.20m的正方形線圈abcd，其匝數(shù)為n=10、總電阻為r=2Ω，外電路的電阻為R=8Ω，ab的中點和cd的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界線上，磁場的磁感應(yīng)強度B=1T，若線圈從圖示位置開始，以角速度ω=2rad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，則以下判斷中正確的是A．閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時表達式e=0.8sin2t（V）B．從t=0時刻到時刻，通過R的電荷量q=0.02CC．從t=0時刻到時刻，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=3.2π×10-4JD．在時刻，磁場穿過線圈的磁通量為零，但此時磁通量隨時間變化最快9、能源是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問題的途徑之一，下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有()A．是核聚變反應(yīng)B．H+H→He+n是β衰變C．U+n→Ba+Kr+3n是核裂變反應(yīng)D．U+n→Xe+Sr+2n是α衰變10、如圖所示，足夠長的光滑U形導(dǎo)軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為α，上端連接一個阻值為R的電阻，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、有效電阻為r的金屬桿沿框架由靜止下滑，設(shè)磁場區(qū)域無限大，當(dāng)金屬桿下滑達到最大速度v0時，運動的位移為x，則()A．金屬桿下滑的最大速度B．在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為C．在此過程中金屬桿做的是加速度不變的加速運動D．在此過程中流過電阻R的電荷量為三、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）在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將實驗器材按要求安裝在光具座上，如下圖所示。在實驗前已獲知的數(shù)據(jù)有：雙縫的間距為d，雙縫到屏的距離為L。(1)為了達到實驗?zāi)康?，根?jù)已標(biāo)明的實驗器材，可判斷出M處的實驗器材是______。(2)分別選用紅色和藍色濾光片做實驗，得到的干涉圖樣是如下四幅圖中的兩幅。則用紅色濾光片做實驗得到的干涉圖樣是其中的_________A．B．C．D．(3)經(jīng)測量，紅光干涉相鄰兩條亮條紋間的距離為Δx，請據(jù)此寫出能夠反映紅光波長大小的表達式=__________。(4)該實驗中L=700mm，已知d的數(shù)量級為10-4m，相鄰兩條亮條紋間距的數(shù)量級為10-3m，由此可推斷紅光的波長數(shù)量級約為__________m。A．10-3B．10-5C．10-7D．10-912．（12分）某同學(xué)要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率，步驟如下：（1）游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為________；（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為_______；（3）選用多用電表的電阻“”檔，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丙所示，則該電阻的阻值約為_______．（4）為更精確地測量其電阻，可供選擇的器材如下：電流表（量程，內(nèi)阻約為）；電流表（量程，內(nèi)阻約為）；電壓表（量程，內(nèi)阻）；電壓表（量程，內(nèi)阻約為）；定值電阻滑動變阻器（最大阻值為）滑動變阻器（最大阻值為）電源E（電動勢約為，內(nèi)阻約為）開關(guān)，導(dǎo)線若干．為了使測量盡量準(zhǔn)確，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的，電壓表應(yīng)選_____，電流表應(yīng)選_____，滑動變阻器應(yīng)選______（填器材代號）．根據(jù)你選擇的器材，請在線框內(nèi)畫出實驗電路圖．_____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）在室溫條件下研究等容變化，實驗裝置如圖所示，由于不慎使水銀壓強計左管水銀面下h=10cm處有長為L=4cm的空氣柱．開始時壓強計的兩側(cè)水銀柱最高端均在同一水平面，溫度計示數(shù)為7℃，后來對水加熱，使水溫上升到77℃，并通過調(diào)節(jié)壓強計的右管，使左管水銀面仍在原來的位置．若大氣壓為76cmHg，求：(1)加熱后左管空氣柱的長度L’；（結(jié)果保留一位小數(shù)）．(2)加熱后，壓強計兩管水銀面的高度差△h．14．（16分）如圖所示，氣缸的橫截面積為10cm2，a、b兩個質(zhì)量忽略不計的活塞將內(nèi)部氣體分A、B兩部分，A部分氣柱的長度為30cm，B部分氣柱的長度是A部分氣柱長度的一半，氣缸和活塞b是絕熱的，活塞a是導(dǎo)熱的，與活塞b相連的輕彈簧勁度系數(shù)為100N/m．初始狀態(tài)A、B兩部分氣體的溫度均為27℃，活塞a剛好與氣缸口平齊，彈簧為原長．若在活塞a上放上一個質(zhì)量為2kg的重物，則活塞a下降一段距離后靜止（已知外界大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度大小g＝10m/s2）．求：（1）此時A部分氣柱的長度；（2）此后對B部分氣體進行緩慢加熱，使活塞a上升到再次與氣缸口平齊，此時B部分氣體的溫度．15．（12分）如圖為一半徑為R的半圓柱體玻璃磚的截面圖，O為圓柱截面的圓心，為了測量其折射率，將一束平行于直徑AB的光從其左側(cè)D點射入，改變?nèi)肷潼cD的位置，讓折射光線恰好過B點，此時D點到直徑AB的距離為3（1）求玻璃磚的折射率；（2）求折射光線從D點傳播到B點所用的時間（光在真空中的速度用c表示）.

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】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=mv2r=m4π2考點：考查了萬有引力定律的應(yīng)用【名師點睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式GMm視頻2、B【解題分析】

先以兩個小球整體為研究對象，受力分析，根據(jù)平衡條件求出AB和CD兩根細線的拉力；再隔離C球受力分析，正交分解，根據(jù)平衡條件類方程求解BC繩中拉力和細線BC與豎直方向的夾角θ．【題目詳解】對兩個小球構(gòu)成的整體受力分析：根據(jù)平衡條件：x軸：FABsin37°=FCDsin53°，y軸：FABcos37°+FCDcos53°=5G，得：FAB=4G，F(xiàn)CD=3G，故A錯誤，B正確；對C球受力分析，根據(jù)平衡條件：x軸：FBCsinθ=FCDsin53°，y軸：FBCcosθ+FCDcos53°=3G，得：tanθ=2；FBC=G，故CD錯誤；故選B．【題目點撥】本題首先要選擇好研究對象，其次正確分析受力情況，作出力圖，再由平衡條件求解．以上是利用正交分解法，也可以利用合成法．3、A【解題分析】

隔離光滑均勻圓球B，對B受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解FN，對兩球組成的整體進行受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解即可．【題目詳解】隔離光滑均勻圓球B，對B受力分析如圖所示，可得：FN=Fcosθ2mg-Fsinθ=0解得：對兩球組成的整體有：3mg-μFN=0聯(lián)立解得：故應(yīng)選：A．【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運用共點力平衡進行求解，掌握整體法和隔離法的運用．4、B【解題分析】A、C、電子在管道中被加速，做變速圓周運動，沿半徑方向有洛倫茲力和管壁的彈力一起提供向心力，因無法知道彈力大小，則用向心力公式無法求出電子的速度；故A錯誤，C錯誤．B、D、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得感生電動勢大小為，電場方向逆時針，電場力對電子做正功．在轉(zhuǎn)動一圈過程中對電子用動能定理：，解得，故B正確，D錯誤．故選B．【題目點撥】本題要能夠根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律計算出感應(yīng)電動勢，這是一個難點，然后根據(jù)動能定理計算末速度．5、A【解題分析】

設(shè)初速度為v0，末速度為vt，加速度為a，則位移為：s=12(v0+v聯(lián)立解得：v0=s由加速度定義可得：a=v【點晴】由題意知，動能變?yōu)樵瓉淼?倍，可解得末速度和初速度的倍數(shù)關(guān)系，結(jié)合位移公式，可分別求出初速度和末速度，再由加速度的定義求得質(zhì)點的加速度．6、B【解題分析】

根據(jù)半衰期公式：可得：，所以有，t=3T=21.6天，T=7.2天，即半衰期為7.2天，故ACD錯誤，B正確。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、AC【解題分析】

對a球受力分析，如圖：根據(jù)平衡條件：ma同理可得：m所以ma:mbB項：a、b兩球到底端時速度的方向不同，故速度不同，故B錯誤；C項：設(shè)從斜面下滑的高度為h，則hsin300ta=22hg，同理：tD項：小球a受到的彈力N=magcos300=332mg，小球b受到的彈力8、BD【解題分析】

A．閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時表達式e=EmsinωtEm=nBSω所以e=nBL2ωsinωt=0.4sin2t故A錯誤．B．由電量的定義式故B錯誤．C．從t=0時刻到時刻，電阻的焦耳熱為故C錯誤．D．，在時刻，線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°，此時磁場穿過線圈的磁通量最小，但此時磁通量隨時間變化最快，感應(yīng)電動勢最大，故D正確．故選BD．【題目點撥】線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交變電流．而對于電表讀數(shù)、求產(chǎn)生的熱量均由交變電的有效值來確定，而涉及到耐壓值時，則由最大值來確定．而通過某一電量時，則用平均值來求．同時注意磁場只有一半．9、AC【解題分析】

A、核聚變的過程與核裂變相反，是幾個原子核聚合成一個原子核的過程，氫原子核聚變?yōu)楹ぴ雍?，故A項正確；B、β衰變放出的是電子，故B項錯誤；C、核裂變是一個原子核分裂成幾個原子核的變化，質(zhì)量非常大的原子核才能發(fā)生核裂變，故C正確；D、α衰變放出的是氦原子核，這是裂變反應(yīng)，故D項錯誤．故選AC．10、AB【解題分析】

金屬桿下滑達到最大速度v0時做勻速直線運動，則有：，得：，故A正確．根據(jù)能量守恒定律得：在此過程中回路中產(chǎn)生的總熱量為：Q=mgxsinα-mv02，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為：，故B正確．在此過程中，根據(jù)和牛頓第二定律得：mgsinα-F安=ma，速度增大時，安培力增大，加速度減小，故導(dǎo)體棒做加速度減小的變加速運動，故C錯誤．在此過程中流過電阻R的電荷量為：，故D錯誤．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、單縫Aλ=ΔxLd【解題分析】

(1)[1]為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫，然后讓單色線光源通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，M處的實驗器材是單縫；(2)[2]干涉圖樣應(yīng)是間距相等明暗相間的條紋，由于紅光的波長大于藍光的波長，根據(jù)Δx=Ldλ可知，紅光的干涉圖樣的明暗相間的條紋更寬，故A(3)[3]根據(jù)Δx=Lλ=Δx(4)[4]根據(jù)λ=Δxλ=故ABD項與題意不相符，C項與題意相符。12、50.154.70022V1A2R1【解題分析】

（1）甲是20分度的卡尺，其精確度為0.05mm，主尺讀數(shù)為：5cm，游標(biāo)上第3個刻度與上面對齊，讀數(shù)為：3×0.05mm=0.15mm=0.015cm，故最終讀數(shù)為：50mm+0.15mm=50.15mm；（2）螺旋測微器：固定刻度為4.5mm，可動刻度為20.0×0.01mm=0.200mm，則讀數(shù)為4.5mm+0.200mm=4.700mm．（3）多用電表讀數(shù)22×1=22Ω；（4）由于電源電壓為4V，顯然電壓表選15V時不滿足讀數(shù)不得小于其量程的的要求，因此只能選V1；而V1讀數(shù)又太小，而題目中給了一個定值電阻，將定值電阻與電壓表串聯(lián)，裝成一個新的電壓表，量程為2V，基本滿足要求，這樣由于電阻值約22Ω，因此回路電流最大約100mA左右，因此電流表選A2；為了測量精確，滑動變阻器采分壓