江苏省常熟市第一中学2024届物理高二第二学期期末考试试题含解析

江苏省常熟市第一中学2024届物理高二第二学期期末考试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、库仑定律的适用条件是()A．真空中两个带电球体间的相互作用B．真空中任意带电体间的相互作用C．真空中两个点电荷间的相互作用D．两个带电小球之间的相互作用都可用库仑定律2、下列有关电磁场与电磁波的说法，正确的是（）A．变化的磁场一定产生变化的电场B．电磁波的传播不需要介质C．只有高温物体才能向外辐射红外线D．电磁波不能产生干涉、衍射现象3、下列说法中正确的是（）A．若物体有加速度，则物体的速度增加B．若物体的加速度等于零，则物体的速度不发生变化C．若物体的速度很大，则物体的加速度很大D．若物体的速度变化量Δv越大，则物体的加速度越大4、有三只豹子在抢食一猎物，三只豹子沿水平方向用大小分别为300N，400N，500N的力拖动猎物．若豹子的方位不确定，则这三个力的合力的最小值和最大值分别为（）A．100N、1200NB．200N、1000NC．400N、1000ND．0、1200N5、物体做直线运动，它的加速度随时间变化图象如图所示，已知在t=0s时，物体的速度为零，下列说法正确的是A．t=2s时，物体恰好回到出发点B．t=4s时，物体恰好回到出发点C．t=2s时，物体速度大小为零D．物体做往复运动6、如图所示，用绳系一个物体绕过定滑轮，绳的一端在位置1、2、3时，绳的拉力分别为F1、F2、F3；绳对滑轮的压力大小分别为FN1、、，设物体始终静止，则（）A．B．C．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、下列说法正确的有（）A．氢原子光谱说明氢原子的能量是不连续的B．比结合能越小的原子核，其中的核子结合得越牢固C．根据德布罗意的“光子说”可知，光的频率越大，光子的能量越大D．原子从低能级向高能级跃迁，可通过吸收相应频率的光子来实现8、甲、乙两质点从同一位置出发，沿同一直线路面运动，它们的v-t图象如图所示．对这两质点在0～3s内运动的描述，下列说法正确的是A．t=2s时，甲、乙两质点相遇B．在甲、乙两质点相遇前，t=1s时，甲、乙两质点相距最远C．甲质点的加速度比乙质点的加速度小D．t=3s时，乙质点在甲质点的前面9、如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合.一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是()A．带电液滴一定带负电B．增大两极板间距离，液滴将加速下降C．断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D．断开S，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动10、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T.单匝矩形线圈面积S＝1m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，A为交流电流表.调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为1∶2时，副线圈电路中标有“36V，36W”的灯泡正常发光.以下判断正确的是()A．电流表的示数为1AB．矩形线圈产生电动势的最大值为18VC．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为e＝18sin90πtVD．若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移三、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）“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：①向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将什么均匀地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；

⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l=20mm．

根据以上信息，回答下列问题：

（1）步骤③中应填写：_____________；

（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是______________；

（3）油酸薄膜的面积S为___________（结果保留两位有效数字）

（4）油酸分子直径d是____________m．（结果保留两位有效数字）12．（12分）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法．(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液．然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示．坐标中每个小正方形方格的大小为2cm×2cm.由图可以估算出油膜的面积是______cm2，由此估算出油酸分子的直径是______m(保留一位有效数字)．(2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片．这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10－8m的圆周而组成的．由此可以估算出铁原子的直径约为__________m(结果保留两位有效数字)．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）有一群氢原子处于量子数n=3的激发态．已知量子数为n的能级为，氢原子基态的电子轨道半径为r，静电力常量为k，电子的电荷量为e，普朗克常量为h，真空中的光速为c．（1）求这群原子发出光谱线的条数，并画出原子跃迁能级示意图；（2）求这群原子跃迁发出的光子中，频率最大的光子波长；（3）假设电子在基态轨道上做匀速圆周运动，求电子的动能．14．（16分）图示为法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图，其中导线a、b与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内，将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流（有电流通过灯泡L）。已知铜盘的直径为d，匀强磁场的磁感应强度大小为B，回路的总电阻为R，从上往下看铜盘逆时针匀速转动的角速度为。则(1)分析并判断通过灯泡L的电流方向；(2)求通过灯泡L的电流。15．（12分）如图所示，质量为m、间距为L、足够长的“U”型平行金属导轨，静止放在足够高的粗糙水平桌面上，与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.5；质量为m的光滑金属棒ab垂直放在导轨上，整个装置处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在金属棒ab的中点系一根不可伸长的轻绳，绕过固定在桌边的光滑轻滑轮与一物块相连，现将物块由静止释放，金属棒ab在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，经过t时间金属棒ab恰好达到稳定速度，此时“U”型平行金属导轨也恰好开始运动。已知金属棒ab阻值为R，其它电阻不计，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:（1）物块的质量M（2）稳定时金属棒ab的速度大小v（3）从释放物块到速度恰好稳定的过程中金属棒ab的位移x

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】

库仑定律的内容是：真空中两点电荷间的作用力与两点电荷的电荷量的乘积成正比，与它们间距离的平方成反比，作用力在它们的连线上，可见，库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用，故C正确．A、B、D错误．故选C．【题目点拨】库仑定律是关于真空中两点电荷间相互作用的规律，适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用．2、B【解题分析】A.非均匀变化的磁场产生非均匀变化的电场，而均匀变化的磁场产生稳定的电场．所以变化的磁场周围一定产生电场，变化的电场周围一定产生磁场，但不一定变化．故A错误；B.变化的磁场周围产生电场，变化的电场周围产生磁场，由近及远向外传播，形成电磁波，所以电磁波的传播不需要介质，故B正确；C.任何温度的物体都能向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线越强，故C错误；D.干涉、衍射现象是波特有的性质，也能产生干涉、衍射现象，故D错误．故选B.3、B【解题分析】

A、物体有加速度，表明其速度正在变化，可能增加也可能减小，A错误；B、物体加速度等于零，则物体的速度不发生变化，B正确；C、物体的速度很大，加速度可能很小甚至为零，比如物体做速度很大的匀速直线运动，C错误；D、根据加速度得定义式，物体加速度的大小还与有关，D错误。4、D【解题分析】

300N、400N和500N方向相同的时候，合力最大为1200N，300N、400N的合力的范围是100N≤F≤700N，所以当300N、400N的合力为500N的时候，与第三个力大小相等方向相反，此时的合力最小为0，故D正确，ABC错误；故选D．5、C【解题分析】

AC.由图像可知，0-1s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀加速运动，1-2s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀减速运动，则t=2s时，物体速度大小为零，但是没有回到出发点，选项A错误，C正确；BD.同理，在2-3s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀加速运动，3-4s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀减速运动，则t=4s时，物体速度大小为零，但是没有回到出发点，选项BD错误.6、C【解题分析】（1）据定滑轮特点：只改变力的方向，不改变力的大小，则物体保持静止时，绳子的拉力无论方向怎么变化，始终和物体的重力相等，则三个拉力大小的关系为F1=F2=F3；（2）绳对滑轮的压力，据平行四边形法则得:设物体重力为G，则F1和G的合力FN1如图1所示，大小为2G；F3和G的合力FN3如图3所示，大小为G；F2和G的合力FN2如图2所示，大小处于前两者之间；由此可知FN1＞FN2＞FN3最终结果为F1=F2=F3FN1＞FN2＞FN3.故选C。【题目点拨】（1）绳的拉力：由于定滑轮两端受力是等力的，故绳的拉力大小始终等于物体的重力，与其拉力方向无关

（2）绳对滑轮的压力大小来自于绳的拉力和物体重力的合力，两个力的合力大小随两者的夹角的变化而变化；在夹角0°到180°之间，随夹角的增大，两者的合力越来越小；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】

A.由于氢原子的轨道是不连续的，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故A正确；B.比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大则原子核越稳定。故B错误；C.根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的频率越大，光子的能量越大。故C错误；D.根据玻尔理论，原子从低能级向高能级跃迁，可通过吸收相应频率的光子来实现。故D正确；8、BCD【解题分析】A、根据“面积”表示位移，可得，时，甲的位移，乙的位移，位移不等，时，两质点没有相遇，A错误；B、前，甲的速度比乙的大，甲在乙的前方，两者间距增大，后，乙的速度比甲的大，两者间距减小，所以时，甲、乙两质点相距最远，B正确；C、由图象的斜率表示加速度，知甲质点的加速度比乙质点的加速度小，C正确；D、由几何知识可知，时，乙质点的位移比甲的大，两者又是从同一地点向同一方向出发的，所以时，乙质点在甲质点的前面，D正确；故选BCD．9、ABD【解题分析】微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，则知电场力向上，而场强向下，所以微粒带的是负电．故A正确．增大电容器两极板间距离，U不变，根据E=U/d可知，E减小，电场力小于重力，则液滴将加速下降，选项B正确；断开S，极板上是电量不变；减小两极板正对面积的过程中，根据电容的决定式可知电容减小，由C=Q/U分析可知U增大，由公式E=U/d分析可知E增大，电场力大于重力，所以液滴将加速向上运动．故C错误；断开S，极板上是电量不变；减小两极板两极板距离过程中，根据电容的决定式、电容的定义式C=Q/U，以及E=U/d分析可知E=与d无关，即E保持不变，所以液滴静止仍然不动，故D正确．故选ABD.

点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电压不变，同时掌握电容的定义式与决定式的内容，及其区别，并理解E=公式的推导过程．10、BC【解题分析】

A．小灯泡正常发光，故变压器的输出电流为根据变流比公式解得I1=2A故A错误；B．小灯泡正常发光，故变压器的输出电压为36V，根据变压比公式解得U1=18V故矩形线圈产生电动势的有效值为18V，故B正确；C．矩形线圈产生电动势的最大值为18V，根据公式Em=NBSω代入数据解得故从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律e=Emsinωt=V故C正确；D．若矩形线圈转速增大，根据公式Em=NBSω感应电动势的最大值增加，故有效值也增加；为使灯泡仍能正常发光，应该减小变压比，故应将P适当上移，故D错误。故选BC．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、痱子粉或细石膏粉【解题分析】

（1）[1]．为了显示水分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉．

（2）[2]．1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：（3）[3]．根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积为：S＝115×20cm×20cm＝4.6×104mm2（4）[4]．油酸分子的直径为：点睛：本题考查了油膜法测分子直径是实验步骤、求分子的直径；要熟悉实验步骤与实验注意事项，求分子直径时，求油的体积是易错点，一定要注意所求的体积是纯油的体积．解题结果还要保留有效数字12、2568×10-109.4×10-10【解题分析】

（1）本题通过数格就能计算模的面积，多于半个格的算一个，少于半个格的舍去，分子的直径等于油膜体积除以油膜面积（2）圆周周长为，为48个铁分子的直径长度，所以铁分子的直径长度为四、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