2024屆河北省石家莊市康福外國語學校高二物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2024屆河北省石家莊市康福外國語學校高二物理第二學期期末學業(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、2019年3月14日，中國家電及消費電子博覽會在上海盛大開幕，家電展上有些國家家用電器的額定電壓和我國是不同的，例如美國家用電器額定電壓值為110V。已知某電源輸出的交變電壓的表達式為，下列說法正確的是A．用電壓表測該電源的電壓，其示數為VB．將該電壓加在110Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為110WC．交流電的頻率為60Hz，電流方向每秒改變60次D．當時電壓表瞬間示數為0V2、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3、一列沿x軸正方向傳播的間諧機械橫波，波速為4m/s．某時刻波形如圖所示，下列說法正確的是A．這列波的振幅為4cmB．這列波的周期為1sC．此時x=4m處質點沿y軸負方向運動D．此時x=4m處質點的加速度為04、關于通電直導線所受的安培力F、磁感應強度B和電流I三者方向之間的關系，下列說法中正確的是A．F與B、I的三者必定均相互垂直B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B5、如圖所示，將一個半圓形玻璃磚置于空氣中，當一束單色光入射到玻璃磚的圓心O時，下列情況不可能發(fā)生的是A． B．C． D．6、在同一位置以相同的速率把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出，不計空氣阻力，則落在同一水平地面時的速度大小()A．一樣大 B．水平拋的最大C．斜向上拋的最大 D．斜向下拋的最大二、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、a、b兩種單色光以相同的入射角從半圓形玻璃磚的圓心O射向空氣，其光路如圖所示．下列說法正確的是（）A．a光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時的臨界角較小B．該玻璃對a光的折射率較小C．b光的光子能量較大D．b光在該玻璃中傳播的速度較大8、在同一勻強磁場中，α粒子（24He）和質子（11H）做勻速圓周運動，若它們的動量大小相等，則A．運動半徑之比為2：1 B．運動周期之比為2：1C．運動速度大小之比為1：4 D．受到的洛倫茲力大小之比為1：29、研究光電效應實驗電路圖如圖a所示，其光電流與電壓的關系如圖b所示．則下列說法中正確的是（）A．若把滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動，光電流一定增大B．圖線甲與乙是同一種入射光，且入射光甲的強度大于乙光的強度C．由圖可知，乙光的頻率小于丙光的頻率D．若將甲光換成丙光來照射鋅板，其逸出功將減小10、如圖所示，輕桿可以繞O點自由轉動，兩輕繩AC和BC長度相同，A、B端固定在輕桿上，另一端系于C點懸掛重物m，∠ACB大于90°，某同學緩慢轉動輕桿將重物抬起，直到BC繩豎直的過程中，下列說法正確的是（）A．AC繩的拉力一直減小 B．AC繩的拉力先增大后減小C．BC繩的拉力一直增大 D．BC繩的拉力先增大后減小三、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“驗證力的平行四邊形定則”時小明仔細分析實驗數據，懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實驗了結果。他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發(fā)現(xiàn)讀數不相同，于是進一步探究了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響。實驗裝置如圖所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O點，下端N掛一重物。用與白紙平行的水平力緩慢地移動N，在白紙上記錄下N的軌跡。重復上述過程，再次記錄下N的軌跡。兩次實驗記錄的軌跡如圖所示。過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點，則：（1）實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和b時橡皮筋的拉力Ta、Tb的大小關系為____。（2）根據實驗，可以得出的實驗結果有哪些____(填寫選項前的字母)。A．兩次受到的拉力相同時，橡皮筋第2次的長度較長B．橡皮筋的長度與受到的拉力成正比C．兩次被拉伸到相同長度時，橡皮筋第2次受到的拉力較大D．兩次受到的拉力相同時，拉力越大，橡皮筋兩次的長度之差越大（3）根據小明的上述實驗探究，請對“驗證力的平行四邊形定則”實驗提出一條注意事項_____。12．（12分）某同學通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則．實驗步驟：①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上,使其軸線沿豎直方向．②如圖甲所示,將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上,另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈簧秤示數為某一設定值時,將橡皮筋兩端的位置標記為O3、O3,記錄彈簧秤的示數F,測量并記錄O3、O3間的距離（即橡皮筋的長度l）．每次將彈簧秤示數改變3．53N,測出所對應的l,部分數據如下表所示：F/N

3

3．53

3．33

3．53

3．33

3．53

l/cm

l3

33．99

33．33

33．33

33．98

35．35

③找出②中F=3．53N時橡皮筋兩端的位置,重新標記為O、,橡皮筋的拉力記為FOO′．④在秤鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在秤鉤上,如圖乙所示．用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端,使秤鉤的下端達到O點,將兩筆尖的位置標記為A、B,橡皮筋OA段的拉力記為FOA,OB段的拉力記為FOB．完成下列作圖和填空：（3）利用表中數據在給出的坐標紙上畫出F-l圖線．（3）測得OA=8．33cm,OB=9．83cm,則FOA的大小為N．（3）根據給出的標度,作出FOA和FOB的合力的圖示．（4）通過比較與的大小和方向,即可得出實驗結論．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）對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質．在正方體密閉容器中有大量某種氣體的分子，每個分子質量為m，單位體積內分子數量n為恒量．為簡化問題，我們假定：分子大小可以忽略；分子速率均為v，且與器壁各面碰撞的機會均等；分子與器壁碰撞前后瞬間，速度方向都與器壁垂直，且速率不變．（1）求一個氣體分子與器壁碰撞一次給器壁的沖量I的大??；（2）每個分子與器壁各面碰撞的機會均等，則正方體的每個面有六分之一的幾率．請計算在Δt時間內，與面積為S的器壁發(fā)生碰撞的分子個數N；（3）大量氣體分子對容器壁持續(xù)頻繁地撞擊就形成了氣體的壓強．對在Δt時間內，與面積為S的器壁發(fā)生碰撞的分子進行分析，結合第（1）（2）兩問的結論，推導出氣體分子對器壁的壓強p與m、n和v的關系式．14．（16分）某學校有一臺應急備用發(fā)電機，內阻為r＝1Ω，升壓變壓器的匝數比為1∶4，降壓變壓器的匝數比為4∶1，輸電線的總電阻為R＝4Ω，全校22個教室，每個教室用“220V,40W”的燈泡6盞，要求所有燈都正常發(fā)光，求：輸電線上損耗的電功率多大？15．（12分）如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，其寬度L＝1m，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P之間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質量為m＝0.01kg、電阻為r＝0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關系如圖所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導軌電阻不計，g＝10m/s2(忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響)，求：(1)ab棒1.5s-2.1s的速度大小及磁感應強度B的大小；(2)金屬棒ab在開始運動的1.5s內，通過電阻R的電荷量；(3)金屬棒ab在開始運動的1.5s內，電阻R上產生的熱量。

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、B【解題分析】

A.由于正弦交變電壓的最大值為110V，所以有效值為110V，電壓表顯示的是有效值為110V，選項A錯誤；B.將該電壓加在110Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為：，選項B正確；C.由，得，矩形線圈在勻強磁場中每轉一圈，電流方向改變兩次，故電流方向每秒改變120次，選項C錯誤；D.當時，，但電壓表示數為有效值110V，選項D錯誤。2、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。3、D【解題分析】試題分析：振幅等于y的最大值，故這列波的振幅為A=2cm．故A錯誤．由圖知，波長λ=8m，由波速公式，得周期．故B錯誤．簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，由波形平移法得知，此時x=4m處質點沿y軸正方向運動．故C錯誤．此時x=4m處質點沿處于平衡位置，加速度為零．故D正確．故選D．考點：波的圖像4、B【解題分析】試題分析：根據左手定則拇指，四指以及磁場方向的關系判斷根據左手定則可知安培力的方向一定垂直于磁場和電流方向，但是磁場方向不一定和電流方向垂直，B正確．5、A【解題分析】

A.當光由空氣射入半圓形玻璃磚折射時，折射角應小于入射角，所以這種情況不可能發(fā)生。故A不可能，符合題意。B.當光由空氣斜射進入半圓形玻璃磚時，既有反射又有折射，折射角小于入射角，是可能發(fā)生的。故B可能。不符合題意。C.當光由半圓形玻璃磚射入空氣時，若入射角小于臨界角，既有反射又有折射，是可能發(fā)生的。故C可能。不符合題意。D.當光由半圓形玻璃磚射入空氣時，若入射角大于等于臨界角時，會發(fā)生全反射，光線就不能進入空氣，這種情況是可能發(fā)生的。故D可能。不符合題意。6、A【解題分析】解：由于不計空氣的阻力，所以三個球的機械能守恒，由于它們的初速度的大小相同，又是從同一個位置拋出的，最后又都落在了地面上，所以它們的初末的位置高度差相同，初動能也相同，由機械能守恒可知，末動能也相同，所以末速度的大小相同．故選A．【點評】本題是機械能守恒的直接應用，比較簡單，也可以直接用動能定理求解．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、BC【解題分析】

A．由光路圖可知，a、b兩種單色光以相同的入射角從半圓形玻璃磚的圓心O射向空氣，b光發(fā)生全反射，a光未發(fā)生全反射，可知b光發(fā)生全反射的臨界角較小，a光發(fā)生全反射的臨界角較大，故A錯誤．B．根據sinC=1/n得，a光的臨界角較大，則a光的折射率較小，故B正確．C．a光的折射率小，則a光的頻率小，b光的折射率大，則b光的頻率大，根據E=hv知，b光的光子能量較大，故C正確．D．根據v=c/n得，b光的折射率較大，則b光在該玻璃中傳播的速度較小，故D錯誤．故選BC．【題目點撥】解決本題的關鍵知道折射率、頻率、臨界角、在介質中傳播速度之間的關系，通過臨界角的大小比較出折射率是解決本題的突破口．8、BCD【解題分析】

A.帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑r=因為α粒子和質子兩粒子的動量相同，電荷量之比為2：1，所以運動半徑之比為1：2，故A錯誤；B.帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期T=因為α粒子和質子兩粒子的質量之比是4：1，電荷量之比為2：1，所以運動周期之比為2：1，故B正確；C.因為α粒子和質子兩粒子的動量相同，兩粒子的質量之比是4：1，所以運動速度大小之比為1：4，故C正確D.由洛倫茲力公式得：Fα粒子和質子兩粒子運動速度大小之比為1：4，電荷量之比為2：1，所以受到的洛倫茲力大小之比為1：2，故D正確9、BC【解題分析】

A．若把滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動，若光電流沒達到飽和電流，則光電流一定會增大，若已達到飽和電流，則光電流不會增大，故A錯誤；

B．由圖可知，甲乙兩光的截止電壓相同，根據知頻率相同，是同一種入射光；甲的飽和電流大于乙的飽和電流，而光的頻率相等，所以甲光照射的強度大于乙光照射的強度，故B正確；C．根據知入射光的頻率越高，對應的遏止電壓Uc越大。乙光的截止電壓小于丙光，所以乙光的頻率小于丙光頻率，故C正確；

D．同一金屬，逸出功是相等的，與入射光無關，故D錯誤。

故選BC。10、AD【解題分析】

對結點C進行受力分析，其受力如圖：C點受到重物的拉力mg，AC的拉力以及BC的拉力，由三力平衡的特點可知，AC與BC的拉力的合力與重物對C的拉力大小相等，方向相反．當B點逐漸升高的過程中，AC與BC之間的夾角不變，重物對C的拉力方向始終向下，若以C點為圓心，以mg大小為半徑做一個圓，則AC與BC的合力的方向將順時針轉動，如圖：由平行四邊形定則可知，AC的拉力與BC的拉力將如圖變化；可知拉力AC逐漸減小，而當AC的平行線與圓相切時（圖中得紅色線），拉力BC達到最大值，此后繼續(xù)抬高B點，則BC的拉力減小，所以整個的過程中BC的拉力先增大后減?。梢陨系姆治隹芍?，AD正確，BC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、Ta=TbAD盡量選用新的彈性較好的橡皮筋；或者拉伸不宜過長【解題分析】

第一空．過O點作一條直線與軌跡交于a、b兩點，實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和b時所受拉力Ta、Tb的方向相同，由于緩慢地移動N，根據平衡條件橡皮筋的拉力T=mgcosθ，θ為橡皮筋與豎直方向的夾角，m為所掛重物的質量，所以Ta、Tb的大小關系為Ta=T第二空．AB．由上分析可知，橡皮筋上的拉力大小為：T=mgcosθ，Ta=Tb，顯然圖中Ob＞Oa，即兩次受到的拉力相同時，橡皮筋第2次的長度較長，故A正確；C．兩次受到的拉力相同時，橡皮筋第2次的長度較長，因此兩次被拉伸到相同長度時，橡皮筋第2次受到的拉力較小；故C錯誤；D．由圖知，橡皮筋兩次受到的拉力相同(橡皮筋與豎直方向的夾角相同)時，拉力越大，橡皮筋兩次的長度之差就越大；故D正確。第三空．要確保橡皮筋發(fā)生彈性形變，因此應注意盡量選用新的彈性較好的橡皮筋；每次橡皮筋的形變要在彈性限度內，拉伸不宜過長。12、（3）如圖所示；（3）3．83（3．93～3．93均正確）；（3）如圖所示；（4）FOO′【解題分析】試題分析：（3）根據表中數據利用描點法得出對應的數據，圖象與橫坐標的交點即為l3；（3）橡皮筋兩端拉力相等，根據題意求得總長度即可求得皮筋上的拉力；（3）通過給出的標度確定力的長度，根據平行四邊形得出圖象如圖所示；（4）根據實驗原理可明確應比較實驗得出的拉力與通過平行四邊形定則得出的合力解：（3）根據表格中數據利用描點法作出圖象如圖所示：由圖可知，圖象與橫坐標的交點即為l3，由圖可知l3=33.3cm；（3）AB的總長度為8.33+9.83cm=33.83cm；由圖可知，此時兩端拉力F=3.83N；（3）根據給出的標度，作出合力如圖所示；（4）只要作出的合力與實驗得出的合力F33′大小和方向在誤差允許的范圍內相等，即可說明平行四邊形定則成立；故答案為（3）如圖所示；33.3；（3）3.83；（3）如圖所示；（4）F33′【點評】本題考查驗證平行四邊形定則的實驗，要注意通過認真分析題意掌握實驗原理，注意本題中橡皮筋掛在鉤上時，兩端的拉力大小相等；根據總長度即可求得拉力大小四、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、（1）（2）（3）【解題分析】（1）以氣體分子為研究對象，以