常熟中学2024届物理高二第二学期期末学业质量监测试题含解析

常熟中学2024届物理高二第二学期期末学业质量监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，在一根张紧的水平绳上挂a、b、c、d四个摆，其中a、d摆长相等．让d球在垂直于水平绳的方向摆动起来，则可以观察到的现象是（）A．a、b、c球都摆动起来，a球摆动的周期比c球大B．a、b、c球都摆动起来，a球摆动的周期比c球小C．a、b、c球都摆动起来，a球摆动的幅度比b球大D．a、b、c球都摆动起来，a球摆动的幅度比b球小2、下列实验或发现中能提示原子具有核式结构的是A．α粒子散射实验B．光电效应实验C．中子的发现D．氢原子光谱的发现3、根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验，使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是A．原子核对α粒子的库仑引力 B．原子核对α粒子的库仑斥力C．核外电子对α粒子的库仑引力 D．核外电子对α粒子的库仑斥力4、下列说法错误的是（）A．光电效应实验表明光具有粒子性B．只要入射光频率超过金属的截止频率，就可以发生光电效应C．氢原子光谱是连续谱D．通常情况下，原子处于基态，基态是最稳定的5、下列说法正确的是()A．只要温度相同,任何物体分子的平均动能都相同B．分子动能指的是由于分子定向移动具有的动能C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能D．对同一种物质组成的物体,温度高的物体中每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中每一个分子的运动速率6、一个质量为1kg的物体放在粗糙的水平地面上，今用最小的拉力拉它，使之做匀速直线运动，已知这个最小拉力大小为6N，取g=10m/s2，则下列关于物体与地面间的动摩擦因数μ的取值，正确的是()A．μ=916 B．μ=43 C．μ=34 D．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、如图所示，用一根电阻为的导线做成一个面积为的单匝正方形线框，把线框的右半部分放于垂直纸面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小随时间的变化规律为，线框始终处于静止状态。则下列说法正确的是（）A．通过线框电流的有效值为 B．时通过线框的电流为0C．时，穿过线框的磁通量为 D．线框边的电功率为8、如图所示，匀强电场中有一等腰三角形ABC，一个带电荷量q=－3×10－6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.8×10－5J，由B移到C的过程中电场力做功9×10－6J，∠ABC=∠CAB=30°，BC=23m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，下列说法正确的是A．B、C两点的电势差UBC=3VB．电场强度的方向平行于ABC．负电荷由C移动到A的过程中，电势能增加D．该电场的场强为1V/M9、如图所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷。t=0时，甲静止，乙以6m/s的初速度向甲运动。此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的v-t图象分别如图中甲、乙两曲线所示。则由图线可知()A．两电荷的电性一定相反B．甲、乙两个点电荷的质量之比为2：1C．在0～D．在0～10、关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是（）A．核反应堆发生的是轻核聚变反应B．核反应堆发生的是重核裂变反应C．放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关D．放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关三、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）现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A．10Ω2.5WB．100Ω1.0WC．200Ω1.0WD．2000Ω5.0W本实验应选哪一种规格？答______．(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图(b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1V-1)．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为_____V，内阻r为______Ω.（结果保留三位有效数字）12．（12分）某同学用单摆测量重力加速度．(1)将细线穿过球上的小孔，打个结，制成一个单摆．将做好的单摆用铁夹固定在铁架台的横杆上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂．用游标卡尺测出小球的直径d；再用刻度尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'，则摆长l=______；(2)把单摆从平衡位置拉开一个小角度，使单摆在竖直面内摆动．用秒表测量单摆完成n次全振动所用的时间t，如图所示，秒表的读数为_______s；(3)根据以上测量量（d、l'、n、t），写出当地重力加速度的表达式g=__________．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）在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R．以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．（1）放射性原子核用表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程．（2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．（3）设该衰变过程释放的核能都转为为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m．14．（16分）如图,水平细杆上套有一质量为0.54kg的小环A,用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53°角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,则(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)B对绳子的拉力大小;(2)A与杆间的动摩擦因数.15．（12分）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v0＝6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长．质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，求：(1)弹性势能最大值为多少？(2)当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为多少？

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】由d摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟d摆相同，故AB错误；受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于a摆的摆长与d摆的摆长相等，则a摆的固有频率与d摆的相同，故a摆发生共振，振幅最大，故C正确，D错误；故选C．【题目点拨】3个单摆中，由d摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率；受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大．2、A【解题分析】

在卢瑟福的α粒子散射实验中，少数α粒子能发生大角度偏转，说明原子中绝大部分质量和全部正电荷都集中在原子核上，卢瑟福就此提出了原子具有核式结构学说。A.α粒子散射实验，与结论相符，选项A正确；B.光电效应实验，与结论不相符，选项B错误；C.中子的发现，与结论不相符，选项C错误；D.氢原子光谱的发现，与结论不相符，选项D错误；3、B【解题分析】根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释α粒子散射实验，使极少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的库仑斥力,故选B.4、C【解题分析】

光具有波粒二象性，光电效应证实了光具有粒子性，故A不符合题意；只要入射光频率超过金属的截止频率，就可以发生光电效应，故B不符合题意；因为能级是量子化的，则能级差也是量子化的，辐射的光子能量也是量子化的，所以原子光谱为线状谱，故C符合题意；原子处在基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向较低能级跃迁，故D不符合题意。故选C．【题目点拨】光电效应实验证实了光具有粒子性；当入射光的频率大于极限频率时发生光电效应；氢原子光谱为线状谱；原子处在基态时最稳定．5、A【解题分析】

A.温度是分子平均动能的标志，温度相同，任何物体分子的平均动能都相同。故A正确；B.从微观来看，分子动能指的是由于分子做无规则的热运动具有的动能，故B错误；C.物体的内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和，对一个或几个分子不存在内能这一概念，故C错误；D.温度是分子的平均动能的标志，温度高的物体的分子平均动能大，但不是温度高的物体中每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中每一个分子的运动速率。故D错误。6、C【解题分析】

物体在水平面上做匀速直线运动，可知拉力在水平方向的分力与滑动摩擦力相等。以物体为研究对象，受力分析如图所示，因为物体处于平衡状态。水平方向有Fcosα＝μFN，竖直方向有Fsinα＋FN＝mg。联立可解得：F=μmgcosa+μsina=μmg1+μ2sin(a+ϕ)，当α＋φ＝90°时，sin(α＋φA.μ=916，与结论不相符，选项AB.μ=43，与结论不相符，选项BC.μ=34，与结论相符，选项CD.μ=35，与结论不相符，选项D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、AC【解题分析】

AB．通过线框电流感应电动势联立解得根据正弦式交流电有效值与峰值关系，通过线框电流的有效值为故A正确，B错误；C．穿过线框的磁通量解得故C正确；D．线框边的电功率，根据焦耳定律可知故D错误。故选AC。8、BD【解题分析】

A.由电势差与电场力做功的关系可知：U故A错误；B.由电势差与电场力做功的关系可知：U因为UBC=-3V，所以UCB=3V，所以C点与AB中点电势相等，C点与AB的中点连线是一条等势线，等腰三角形ABC底边AB与等势线垂直，所以电场强度的方向平行于AB，故B正确；C.CA间的电势差为UCA=-UBC-UAB=-3V,说明C点电势比A点电势低，因为负电荷在电势高的地方，电势能小，所以负电荷由C移动到A的过程中，电势能减小，故C错误；D.∠ABC=∠CAB=30°，BC=23m，AB=6m，电场强度的方向平行于AB，由匀强电场中电场强度与电势差的关系可知：E=故D正确。9、BC【解题分析】试题分析：由图象0-t1段，判定甲从静止开始与乙同向运动，则知甲的电性；根据动量守恒定律求解两球质量之间的关系；分析t1时刻前后两球距离的变化，判断电场力做功情况，分析两电荷的电势能．0～t2时间内，分析两电荷间距离变化，可知相互静电力的变化．t1～t3由图象0-t1段看出，甲从静止开始与乙同向运动，说明甲受到了乙的排斥力作用，则知两电荷的电性一定相同，A错误．两球相互作用时，受到的合外力为零，故动量守恒，设向左为正方向，t1时刻两球速度相等，v=2m/s；则有0-Mv0=M+mv，解得m=2M，即甲乙两个点电荷的质量之比为2：1，B正确；0-t10、BC【解题分析】核电站是利用重核的裂变来发电的，重核的裂变形成的链式反应是可在人工控制下进行的，A错误B正确；放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C正确D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、C1041.7【解题分析】

(1)[1]当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为50mA，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小阻值为：，所以定值电阻R0应选C．(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律：E=U+，变形得：=+，结合与的图像可知，截距为=0.1，电源电动势E=10V；斜率k===4.17，所以内阻：r=41.7Ω。12、99.8【解题分析】

（1）摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和，所以实验中单摆的摆长等于L=.（2）由图可读出，小盘刻度为1.5min=90s，大盘刻度为9.8s，所以秒表的读数为99.8s；（3）通过T=t/n求出单摆的周期．根据周期公式得：T=2π，所以g=点睛：摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和；秒表的读数为小盘刻度与大盘刻度之和，注意小盘刻度的单位为分钟，大盘刻度的单位为秒；求出单摆的周期，由单摆的周期公式即可求解重力加速度．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）放射性原子核用表示，新核的元素符号用Y表示，则该α衰变的核反应方程为；（2）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，则圆周运动的周期为，环形电流大小为；（3）设该衰变过程释放的核能都转为为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，则衰变过程的质量亏损△m为损．【解题分析】（1）根据核反应中质量数与电荷数守恒可知，该α衰变的核反应方程为（2）设α粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v，由洛伦兹力提供向心力有根据圆周运动的参量关系有得α粒子在磁场中运动的周期根据电流强度定义式，可得环形电流大小为（3）由，得

设衰变后新核Y的速度大小为v′，核反应前后系统动量守恒，有Mv′–mv=0可得根据爱因斯坦质能方程和能量守恒定律有解得说明：若利用解答，亦可．【名师点睛】（1）无论哪种核反应方程，都必须遵循质量数、电荷数守恒．（2）α衰变的生成物是两种