2024屆山西省太原市第二十一中學(xué)物理高二下期末聯(lián)考試題含解析

2024屆山西省太原市第二十一中學(xué)物理高二下期末聯(lián)考試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場，方向垂直于線圈中心軸，線圈繞勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓A．峰值是 B．峰值為2C．有效值為 D．有效值為2、下列說法中不正確的是（）A．愛因斯坦在光的粒子性的基礎(chǔ)上，建立了光電效應(yīng)方程B．動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波也相等C．玻爾的原子理論成功解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律D．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型3、如圖為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖，銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中，圓盤順時針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），下列說法正確的是（）A．穿過圓盤的磁通量發(fā)生變化B．圓盤中心電勢比邊緣要低C．R上的熱功率與圓盤轉(zhuǎn)動角速度成正比D．產(chǎn)生的電動勢大小與圓盤半徑的平方成正比4、下列關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和相對論的說法，正確的是()A．經(jīng)典力學(xué)和相對論是各自獨(dú)立的學(xué)說，互不相容B．相對論是在否定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上建立起來的C．相對論和經(jīng)典力學(xué)是兩種不同的學(xué)說，二者沒有聯(lián)系D．經(jīng)典力學(xué)包含于相對論之中，經(jīng)典力學(xué)是相對論的特例5、用某種單色光照射某金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng)?，F(xiàn)將該單色光的光強(qiáng)減弱，則（）A．可能不發(fā)生光電效應(yīng) B．光電子的最大初動能減少C．單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少 D．需要更長的照射時間才能發(fā)生光電效應(yīng)6、太陽內(nèi)部有多種熱核反應(yīng)，其中的一個反應(yīng)方程是：12H+13H→24He+x．若已知每個12H核的質(zhì)量為m1（kg），每個13H核的質(zhì)量為m2（kg），每個24HeA．x是電子B．在這個核反應(yīng)中有質(zhì)量虧損，是因為質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量C．若c（單位為m/s）為真空中光速，則ΔE=m1+D．若這種熱核反應(yīng)消耗13H的質(zhì)量為b（kg），則放出的總核能為Q=bc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、如圖甲為一列簡諧橫波在t＝0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像，則()A．t＝0.15s時，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大B．t＝0.15s時，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向C．從t＝0.10s到t＝0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6mD．從t＝0.10s到t＝0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm8、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0s時刻的波形圖如圖所示．已知波速為0.4m/s，且波剛傳的c點(diǎn)．下列選項正確的是（）A．波源的振動周期為0.2sB．t=0s時，質(zhì)點(diǎn)c點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動C．在t=0s時，質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度小D．質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置E.t=0.1s時，質(zhì)點(diǎn)c將運(yùn)動到x=12cm處9、某人站在靜浮于水面的船上，從某時刻開始人從船頭走向船尾，若不計水的阻力，那么在這段時間內(nèi)人和船的運(yùn)動情況是：（）A．人勻速行走，船勻速后退，兩者速度大小與它們的質(zhì)量成反比B．人加速行走，船加速后退，而且加速度大小與它們的質(zhì)量成反比C．人走走停停，船退退停停，兩者動量總和總是為零D．當(dāng)人在船尾停止運(yùn)動后，船由于慣性還會繼續(xù)后退一段距離10、如圖所示，一束光從空氣射向折射率的某種玻璃的表面，代表入射角，則()A．折射角隨著入射角的增大而減小B．當(dāng)時，會發(fā)生全反射現(xiàn)象C．無論入射角為多大，折射角都不會超過D．當(dāng)時，反射光線跟折射光線恰好互相垂直三、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）小明用如圖所示的裝置測量彈簧的勁度系數(shù)．其中，直角三角架底面水平，斜面可視為光滑，待測輕彈簧固定在斜面頂端．現(xiàn)在彈簧下端分別掛1個、1個、3個相同的鉤碼，靜止時，彈簧分別伸長了．已知每個鉤碼的質(zhì)量為50g，重力加速度g=l0m／s1．所測數(shù)據(jù)如下表所示(單位：cm)．(1)掛一個鉤碼時彈簧受到的拉力為___________N．(1)由表中數(shù)據(jù)得，彈簧的勁度系數(shù)k=___________N／m(保留3位有效數(shù)字)．12．（12分）某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻．提供的器材有，電壓表（0～3V；）、電流表（0～0.6A）、滑動變阻器有R1（10Ω，2A）各一只．(1)在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U﹣I圖線，由圖可該電源電動勢E=___V；內(nèi)阻r=__Ω．（保留三位有效數(shù)字）(2)在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實驗電路_____．(3)電動勢測量值__真實值，內(nèi)電阻測量值__真實值．（填大于、小于或等于）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，a、b是水平介質(zhì)上的兩質(zhì)點(diǎn)，相距26cm，一列簡諧橫波沿介質(zhì)由a向b傳播，a是波源。a質(zhì)點(diǎn)以周期T=0.4s作簡諧振動，起振方向向下。當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)第四次經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動時，b質(zhì)點(diǎn)正好第一次到達(dá)負(fù)的最大位移處。求該介質(zhì)中波的傳播速度。14．（16分）如圖所示，一輛質(zhì)量M=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上，小車上有一質(zhì)量m=1kg的光滑小球B，將一輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時彈簧的彈性勢能為Ep=6J，小球與小車右壁距離為L=0.4m，解除鎖定，小球脫離彈簧后與小車右壁的油灰阻擋層碰撞并被粘住，求：（1）小球脫離彈簧時小球和小車各自的速度大?。?）在整個過程中，小車移動的距離．15．（12分）如圖所示，A、B兩塊帶異號電荷的平行金屬板間形成勻強(qiáng)電場，一電子以v0=4×106m/s的速度垂直于場強(qiáng)方向沿中心線由O點(diǎn)射入電場，從電場右側(cè)邊緣C點(diǎn)飛出時的速度方向與v0方向成30°的夾角．已知電子電荷e=1.6×10-19C，電子質(zhì)量m=0.91×10﹣30kg，求：（1）電子在C點(diǎn)時的動能是多少J？（2）O、C兩點(diǎn)間的電勢差大小是多少V？

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】由題意可知，線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，因此對單匝矩形線圈總電動勢最大值為2e0，又因為發(fā)電機(jī)線圈共N匝，所以發(fā)電機(jī)線圈中總電動勢最大值為2Ne0，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，在不計線圈內(nèi)阻時，輸出電壓等于感應(yīng)電動勢的大小，即其峰值為2Ne0，故選項A、B錯誤；又由題意可知，若從圖示位置開始計時，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦式交變電流，由其有效值與峰值的關(guān)系可知，U＝，即U＝，故選項C錯誤；選項D正確．【考點(diǎn)定位】對正弦式交變電流的產(chǎn)生原理的理解，以及其四值運(yùn)算、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用．【名師點(diǎn)睛】熟知并理解教材中正弦式交變電流的產(chǎn)生原理，能自己熟練推導(dǎo)該交變電流的瞬時值表達(dá)式．【方法技巧】（1）高三復(fù)習(xí)要能不忘回歸教材，千萬不能“舍本求源”，一味做、復(fù)習(xí)課本以外的內(nèi)容．（2）根據(jù)題圖分析對ab邊、cd邊而言，它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向雖然相反，但對單匝線圈，ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相同，又因為有N匝線圈，因此總感應(yīng)電動勢峰值應(yīng)累加，另外要能熟記有效值的計算方法．【規(guī)律總結(jié)】對正弦式交變電流，峰值為其有效值的倍，另在進(jìn)行四值運(yùn)算時，要注意量與量之間、四值之間的對應(yīng)．2、B【解題分析】A項：愛因斯坦提出了光子假說，建立了光電效應(yīng)方程，故A正確；B項：根據(jù)，知動能相等，質(zhì)量大動量大，由得，電子動量小，則電子的德布羅意波長較長，故B錯誤；C項：玻爾的原子結(jié)構(gòu)假說第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律，故C正確．D項：盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D正確．3、D【解題分析】

A、實驗過程中，穿過圈盤的磁通量不變，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢可等效看成無數(shù)軸向?qū)w切割磁感線產(chǎn)生的，故A錯誤；B、從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流方向是從邊緣流向圓心，可知圓盤中心電勢比邊緣要高，故B錯誤；D、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=1C、R上的熱功率P=I2R=E2故選D?！绢}目點(diǎn)撥】圓盤轉(zhuǎn)動可等效看成無數(shù)軸向?qū)w切割磁感線，有效切割長度為銅盤的半徑r，根據(jù)右手定則分析電動勢情況和感應(yīng)電流方向。4、D【解題分析】經(jīng)典力學(xué)和相對論應(yīng)用條件不同，沒有矛盾，D對；5、C【解題分析】

A、根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知能否發(fā)生光電效應(yīng)與光照強(qiáng)度無關(guān)，故選項A錯誤；B、發(fā)生光電效應(yīng)時，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能為，W為逸出功，由此可知光電子的最大初動能隨著入射光的頻率增大而增大，與光照強(qiáng)度強(qiáng)弱，故選項B錯誤；C、光照強(qiáng)度減弱，單位時間內(nèi)照射到金屬表面的光子數(shù)目減小，因此單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目減小，故選項C正確；D、某種金屬能否發(fā)生光電效應(yīng)取決于入射光的頻率，與入射光的強(qiáng)度和照射時間無關(guān)，故選項D錯誤；故選選項C。6、C【解題分析】

A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知x的質(zhì)量數(shù)：m=2+3﹣4=1；電荷數(shù)：z=1+1﹣2=0，可知x是中子，故A錯誤；B．在核反應(yīng)中質(zhì)量守恒，能量守恒，一定質(zhì)量對應(yīng)一定能量，質(zhì)量與能量不能相互轉(zhuǎn)化，故B錯誤；C、由質(zhì)能方程可知：每次核反應(yīng)質(zhì)量虧損為m1+m2-D、若這種熱核反應(yīng)消耗13H的質(zhì)量為b（kg），則核反應(yīng)次數(shù)為bm2，核反應(yīng)放出的總核能為二、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、AB【解題分析】由圖乙y-t圖像知，周期T=0.20s，且在t=0.10s時Q點(diǎn)在平衡位置沿y負(fù)方向運(yùn)動，可以推斷波沒x負(fù)方向傳播，所以C錯；t=0.05s時，質(zhì)點(diǎn)Q圖甲所示正的最大位移處，又因加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時Q的加速度達(dá)到負(fù)向最大，所以A錯（也可直接從圖乙y-t圖像分析得出）；t=0.10s到t=0.15時間內(nèi)，Δt=0.05s=T/4，P點(diǎn)從圖甲所示位置運(yùn)動T/4時正在由正最大位移處向平衡位置運(yùn)動的途中，速度沿y軸負(fù)方向，所以B對．振動的質(zhì)點(diǎn)在t=1T內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為4A；t=T/2，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為2A；但t=T/4，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程不一定是1A；t=3T/4，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程也不一定是3A．本題中從t=0.10s到t=0.25s內(nèi)，Δt=0.15s=3T/4，P點(diǎn)的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在3T/4時間內(nèi)的路程不是30cm，D錯．8、ABC【解題分析】從圖中可知波長，故振動周期，A正確；根據(jù)走坡法可知質(zhì)點(diǎn)c正通過平衡位置向上振動，B正確；根據(jù)回復(fù)力公式可知在t=0時刻質(zhì)點(diǎn)a的為質(zhì)點(diǎn)b的位移小，即質(zhì)點(diǎn)a的回復(fù)力小于質(zhì)點(diǎn)b的回復(fù)力，所以質(zhì)點(diǎn)a的加速度小于質(zhì)點(diǎn)b的加速度，C正確；t=0時刻質(zhì)點(diǎn)a正向下振動，即要回到平衡位置所需要的時間大于十分之一周期，而質(zhì)點(diǎn)b回到平衡位置所需時間等于四分之一周期，故質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置，D錯誤；波上的質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置上下振動不隨波遷移，E錯誤9、ABC【解題分析】本題考查動量守恒定律船組成的系統(tǒng)動量守恒，總動量為0，所以不管人如何走動，在任意時刻兩者的動量大小相等、方向相反.若人停止運(yùn)動而船也停止運(yùn)動，并且速度大小兩者速度大小與它們的質(zhì)量成反比，即10、CD【解題分析】根據(jù)可知，折射角r隨著入射角i的增大而增大，選項A錯誤；從空氣射向玻璃時，光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，故B錯誤；當(dāng)入射角最大時，折射角最大，最大的入射角為90°，根據(jù)折射定律得，解得最大折射角r=45°，所以折射角r都不會超過45°角．故C正確．設(shè)入射角為α?xí)r，反射光線與折射光線垂直，此時反射角為i，則折射角為r=90°-i，根據(jù)折射定律得，，解得：tani=．故D正確．故選CD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵是掌握折射定律和全反射的條件，并能根據(jù)折射定律分析出入射角最大時，折射角最大，并能求出最大折射角．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、（1）0.3；（1）1.4；【解題分析】試題分析：（1）鉤碼重力沿斜面向下的分力等于彈簧的彈力，mgsin=mg=0.3N；（1）根據(jù)胡克定律：，sin=K，0.05100.6=K0.115，K=1.4N/m．考點(diǎn)：測量彈簧的勁度系數(shù)12、（1）1.46；1.78；（2）如圖所示；（3）=；＞【解題分析】試題分析：（1）由閉合電路歐姆定律分析U﹣I圖象的縱軸截距和斜率的意義，可求出電動勢和內(nèi)阻．（2）對照電路圖，按順序連接電路．（3）本實驗中誤差來自由沒有分析電流表與電壓表的內(nèi)阻；則通過電表對電路的影響作出真實值與測量值間的圖象，由圖象可分析其誤差情況；解：（1）由閉合電路歐姆定律U=E﹣Ir得知，當(dāng)I=0時，U=E，U﹣I圖象斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，縱截距即為電動勢E=1.46Vr==1.78Ω．（2）對照電路圖，按電流方向連接電路，如圖所示．（3）圖中由于電壓表測量值小于電源真實的路端電壓；但當(dāng)外電路斷開時，電流表的分壓可以忽略，故本接法中電動勢是準(zhǔn)確的；而測量的電