江西省红色七校 2024届高二物理第二学期期末考试试题含解析

江西省红色七校2024届高二物理第二学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n=3能级的激发态，则下列说法正确的是A．这群氢原子能辐射出2种不同频率的光子B．波长最长的辐射光是氢原子从n=3能级跃迁到能级n=1能级产生的C．辐射光子的最大能量为12.09eVD．处于该能级的氢原子至少需吸收13.6eV能量的光子才能电离2、关于线圈的自感系数，下面说法正确的是()A．线圈的自感系数越大，自感电动势就一定越大B．线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C．线圈中电流变化越快，自感系数越大D．线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定3、如图，物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀加速直线运动的过程中，下列关于A对地面的滑动摩擦力做功W1和B对A的摩擦力做功W2的说法正确的是A．W1>0，W2<0B．W1<0，W2>0C．W1=0，W2>0D．W1=0，W2<04、最先发现电磁感应现象并得出电磁感应定律的物理学家是________．A．奥斯特 B．安培 C．法拉第 D．麦克斯韦5、氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n=4能级的激发态，则下列说法中正确的是A．这群氢原子能辐射出3种不同频率的光子B．这群氢原子能辐射的光子的最小能量为0.66eVC．处于该能级的氢原子至少需吸收13.6eV的能量才能电离D．波长最长的光子是氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级产生的6、如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H．上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t1．不计空气阻力，则满足A．1<<1 B．1<<3 C．3<<4 D．4<<5二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（）A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动8、如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（）A．小球和小车组成的系统动量守恒B．小车向左运动的最大距离为RC．小球离开小车后做斜上抛运动D．小球落回B点后一定能从A点冲出9、一次模拟演习中，某特种兵进行了飞行跳伞表演．该伞兵从高空静止的直升飞机上跳下，在t0时刻打开降落伞，在3t0时刻以速度v2着地．若该伞兵运动方向一直沿着竖直方向，其速度随时间变化的规律如图所示．下列结论正确的是（）A．在0～t0时间内加速度恒定，在t0～3t0时间内加速度减小B．在0～3t0时间内，该伞兵一直都处于失重状态C．在3t0时刻该伞兵的脚触地时，脚对地面的作用力大于地面对脚的作用力D．在t0～3t0时间内，降落伞和伞兵所受的阻力越来越小10、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s时刻的波形图如图所示．已知波速为0.4m/s，且波刚传的c点．下列选项正确的是（）A．波源的振动周期为0.2sB．t=0s时，质点c点沿y轴正方向运动C．在t=0s时，质点a的加速度比质点b的加速度小D．质点a比质点b先回到平衡位置E.t=0.1s时，质点c将运动到x=12cm处三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）做“探究求合力的方法”实验（1）下列仪器中，需要用到的是________．ABCD（2）如图甲所示，用两把弹簧秤同时拉橡皮条，使结点位于位置．沿方向拉的弹簧秤示数，沿方向拉的弹簧秤示数如图乙，______．（3）用把弹簧秤拉橡皮条，再次使结点位于位置，此时弹簧秤示数为．请在答卷上画出、和三力的图示，、、三个力中，属于合力的是哪一个？________（填“”、“”或“”）．12．（12分）在做“测定玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，分别画出玻璃砖与空气的两个界面aa'和bb'．在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P1，然后在另一侧透过玻璃砖观察操作，用“+”表示大头针的位置．请回答：①此后正确的操作步骤是_______．（选填选项前的字母）A．插上大头针P3，使P3挡住P1的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P1的像C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P1的像②图中AO表示经过大头针P1和P1的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线．请将光路图画完整，并在图中标出光线在界面aa'发生折射现象的入射角1和折射角1．③该玻璃砖的折射率可表示为n=________．（用1和1表示）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）紫光在真空中的波长为4.49×10－7m，用它照射极限频率νc=4.62×1014Hz的金属钾产生光电效应，发出的光电子照射处于激发态的氢原子，氢原子的能级如图所示，(h=6.63×10－34J·s)求：（1）紫光的频率是多少？光子的能量是多少？（2）光电子的最大初动能为多少？（3）经过光电子照射后，能否使处于某一激发态的氢原子电离，若能则n最小是多少？若不能请说明理由。14．（16分）如图所示，两平行金属板水平放置，两板间距离为d=12cm，板长l=20cm，两板之间的电压为U=120V，上板带正电，下板放在水平地面上。一带电粒子质量为kg、电荷量为C，该带电粒子以水平速度，沿着上板的边缘垂直于电场方向进入两板电场中（假设两板之间为匀强电场，两板外无电场，不计带电粒子的重力）。求：(1)该带电粒子在电场中运动的加速度大小；(2)带电粒子从两板间射出时在竖直方向上的偏移量；(3)带电粒子落地位置。15．（12分）一列火车以2m/s的初速度、0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，则：(1)火车在第3s末的速度是多少？(2)在前4s的平均速度是多少？(3)在第5s内的位移是多少？(4)在第2个4s内的位移是多少？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

A、这群氢原子能辐射出C32=3B、波长最长的辐射光对应着能级差最小的，则是氢原子从n=3能级跃迁到能级n=2能级产生的，B错误；C、辐射光子的最大能量是从n=3到n=1的跃迁，最大能量为-1.51--13.6=12.09eVD、处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离，D错误。2、D【解题分析】A项：由自感电动势公式知，不仅由自感系数决定，还与电流变化快慢有关，故A错误；B、C、D项：自感系数与线圈的大小、形状、匝数、有无铁芯有关，与其它因素无关，故BC错误，D正确．点晴：考查影响线圈的自感系数因素，同时知道课本中的基础知识不可忽视，如不知道自感电动势公式，就做不对．3、C【解题分析】

因地面没有位移，可知A对地面的摩擦力对地面不做功，即W1=0；B对A的摩擦力向右，与位移的方向相同，则B对A的摩擦力对A做正功，W2>0，故选C.4、C【解题分析】法拉第经十年的努力，在1831年发现了电磁感应现象并得出电磁感应定律，故C正确，ABD错误．5、B【解题分析】

A.这群原子能辐射出C42=6B.根据玻尔理论可知，这群氢原子能辐射的光子的最小能量是氢原子从n=4能级跃迁到能级n=3能级产生的，为0.66eV，故B项符合题意；C.处于该能级(n=4)的氢原子至少需吸收0.85eV能量的光子才能电离，故C项不符合题意；D.波长最长的辐射光对应着能级差最小，则是氢原子从n=4能级跃迁到能级n=3能级产生的，故D项不符合题意。6、C【解题分析】

运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动．则根据初速度为零匀加速运动，相等相邻位移时间关系，可知，即，故本题选C．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解题分析】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，选项A正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，选项BC错误；开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，选项D正确。【题目点拨】此题中套在一根铁芯上的两个线圈，实际上构成一个变压器。8、BD【解题分析】

A.小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，水平方向系统动量守恒，但由于小球有向心加速度，系统竖直方向的合外力不为零，所以系统动量不守恒，故A错误；B.设小车向左运动的最大距离为x。系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：mv-mv′=0，即得，解得：x=R，故B正确；C.小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，则知小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度均为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误；D.小球第一次从静止开始上升到空中最高点的过程，由动能定理得：mg（h-）-Wf=0，Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得：Wf=mgh，即小球第一次在车中滚动损失的机械能为mgh，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgh，机械能损失小于mgh，因此小球从B点落回后一定能从A点冲出。故D正确。9、AD【解题分析】

速度图象倾斜的直线表示物体做匀加速直线运动，其加速度不变，根据斜率等于加速度，分析t0脚对地面的作用力和地面对脚的作用力是一对作用力与反作用力；【题目详解】A、由图可知，在0～t0时间伞兵做匀加速直线运动，加速度不变，t0～3t0时间内图线的斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，故A正确；

B、由图可知，在t0～3t0时间伞兵向下做减速运动，所以加速度的方向向上，处于超重状态，故B错误；

C、脚对地面的作用力和地面对脚的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等方向相反，故C错误；

D、设降落伞和伞兵的总质量为m，所受的阻力为f【题目点拨】本题根据斜率等于加速度判断加速度的变化，同时要注意脚对地面的作用力和地面对脚的作用力是一对作用力与反作用力。10、ABC【解题分析】从图中可知波长，故振动周期，A正确；根据走坡法可知质点c正通过平衡位置向上振动，B正确；根据回复力公式可知在t=0时刻质点a的为质点b的位移小，即质点a的回复力小于质点b的回复力，所以质点a的加速度小于质点b的加速度，C正确；t=0时刻质点a正向下振动，即要回到平衡位置所需要的时间大于十分之一周期，而质点b回到平衡位置所需时间等于四分之一周期，故质点b比质点a先回到平衡位置，D错误；波上的质点只在平衡位置上下振动不随波迁移，E错误三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、D3.00【解题分析】（1）下列仪器中，需要用到的是刻度尺，即选D.（2）弹簧秤示数F2=3.00N.（3）F1、F2和F3三力的图示；属于合力的是F3.12、①BD②略③【解题分析】①由于P3挡住P1、P1的像，P4挡住P3和P1、P1的像，故通过P1、P1的光线折射后通过P3、P4，作出光路图，如下图所示：故选BD.(1)根据折射定律，玻璃砖的折射率为.【题目点拨】本题关键明确“测定玻璃的折射率”的实验的实验原理，要能够画出光路图，根据折射率定义求解介质的折射率．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）6.68×1014Hz；4.42×10－19J（2）1.37×10－19J（3）n最小值为4【解题分析】

（1）紫光的频率ν==6.68×1014Hz，光子的能量E=hν=4.42×10－1