2024届安徽省芜湖市物理高二第二学期期末综合测试试题含解析

2024届安徽省芜湖市物理高二第二学期期末综合测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列与粒子相关的说法中正确的是（）A．天然放射性现象中产生的α射线速度与光速相当，贯穿能力很强B．丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型C．(铀238)核放出一个α粒子后就变为(钍234)D．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为2、“嫦娥三号”探测器即将在月球上着陆，己知“探测器”能承受在地球上高1m处自由下落的撞击，为保证“探测器”在月球着陆的安全，则其最大可从多高处自由下落，（己知地球和月球的半径比为a，质量比为b）A．b/a2 B．a2/b C．b/a D．a/b3、如图所示，两个波源在水面上传播并产生干涉现象，其中实线和虚线分别表示振幅均为A的两列波的波峰和波谷，时刻M是波峰与波峰相遇的点，下列说法正确的是（）A．质点O、M的振动频率相等B．质点P振动的振幅为AC．质点M振动的振幅为AD．若质点M振动的频率为2.5Hz，则从图示时刻起经1.7s后质点M的运动方向竖直向上4、在远距离输电过程中，若输送电功率一定，输电线的电阻不变，则输电线上的功率损失（）A．与输电线上的电压损失的平方成正比 B．与输送电压的平方成正比C．与输送电压成反比 D．与输电电流成正比5、如图所示,倾角为、长度为的光滑固定斜面,其底端与长木板上表面等高,原来静止在光滑水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与的上表面接触处圆滑．一可视为质点的小滑块从斜面顶端处由静止开始下滑,最终刚好未从上滑下．已知的质量相等,与上表面间的动摩擦因数,重力加速度取．（）A．在斜面上运动的时间为B．在上滑动过程中,系统动量和机械能均守恒C．的最终速度为D．长木板的长度为6、关于天然放射现象，下列说法正确的是A．β衰变所释放的电子是原子核外电子电离所产生的B．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将增大C．在α、β、γ这三种射线中，α射线的穿透能力最强，γ射线的电离作用最强D．铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变二、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，一根长度为2L、质量为m的绳子挂在定滑轮的两侧，左右两边绳子的长度相等．绳子的质量分布均匀，滑轮的质量和大小均忽略不计，不计一切摩擦．由于轻微扰动，右侧绳从静止开始竖直下降，当它向下运动的位移为x时，加速度大小为a，滑轮对天花板的拉力为T。已知重力加速度大小为g，下列a﹣x、T﹣x关系图线正确的是（）A．B．C．D．8、如图所示，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n=4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光管，其逸出功为2.29ev，以下说法正确的是（）A．氢原子可能发出6种不同频率的光B．能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C．光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部D．钠光电管发出的光电子轰击处于基态的氢原子只能使氢原子跃迁到n=2的能级9、如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N．初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中()A．MN上的张力逐渐增大B．MN上的张力先增大后减小C．OM上的张力逐渐增大D．OM上的张力先增大后减小10、如图所示，AOB为一边界为1/4圆弧的匀强磁场区域，圆弧半径为R，O点为圆心，D点为边界OB中点，C点为边界上一点，且CD∥AO．现有两个完全相同的带电粒子以相同速度射入磁场（不计粒子重力），其中粒子1从A点正对圆心O射入，恰从B点射出，粒子2从C点沿CD射入，从某点离开磁场，则A．粒子2必在B点射出磁场B．粒子2在磁场中的轨道半径等于RC．粒子1与粒子2离开磁场时速度方向相同D．粒子1与粒子2在磁场中运行时间之比为3：2三、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）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中(1)下列操作正确的是___________(填选项前的字母)A．甲图:小球从偏离平衡位置60°开始摆动B．乙图:细线上端用铁夹固定住C．两图:小球到达最高点时作为计时开始与终止位置D．丁图:小球自由下垂时测量摆长(2)实验过程中，改变摆长，测量多组不同摆长情况下单摆的周期，以摆长为坐标，周期的平方为纵坐标，作出T2-l图象。理论上图线是一条过坐标原点的直线，但小周同学根据实验数据作出的图线如图所示，则造成图线不过坐标原点的原因可能是________;由图像求出的重力加速度g＝_______m/s。(取＝9.86)12．（12分）在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每5000mL油酸酒精溶液中有纯油酸3mL．用注射器测得100滴油酸酒精溶液为1mL，1滴这样的溶液中含有纯油酸________mL．将这1滴溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓如图所示，正方形小方格的边长为1cm，由此估算出油酸分子的直径为________m．（结果均保留一位有效数字）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）如图所示，一辆小车静止在光滑水平地面上，小车上固定着半径为R的光滑圆弧轨道，小车和轨道的总质量为M，轨道底端水平。质量为m的物块静置于圆弧轨道底端，物块可以看做质点，有一质量为m0的子弹，以速度为v0水平向右射入物块，并留在其中，子弹射入过程时间极短。求：（1）子弹打入物块后瞬间，物块对轨道的压力大小；（2）物块上升到最高点时，小车的速度；（3）在以后运动的过程中，小车的最大速度。14．（16分）电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s)，若轨道宽2m，长为100m，通过的电流为10A，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度是多大？(轨道摩擦不计)15．（12分）如下图所示，水平方向上的导轨，间距L1＝0.5m，ab杆与导轨左端的距离L2＝0.8m，由导轨与ab杆所构成的回路的总电阻R＝0.2Ω，垂直导轨所在平面竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B0＝1T，重物的质量M＝0.04kg，用细绳通过定滑轮与ab杆的中点相连，各处的摩擦均可忽略不计．现使磁场以＝0.2T/s的变化率均匀地增大，试求当t为多少时，M刚好离开地面(取g＝10m/s2)．

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】

天然放射性现象中产生的α射线速度为光速的十分之一，电离能力较强，穿透能力较弱．根据电荷数守恒、质量数守恒判断衰变后的新核；卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变．【题目详解】天然放射性现象中产生的射线，只有γ射线速度与光速相当，贯穿能力很强，α射线速度为光速的十分之一，电离能力较强，穿透能力较弱．选项A错误；卢瑟福进行了α粒子散射实验并首先提出了原子的核式结构模型，选项B错误；铀(238）核放出一个α粒子，电荷数少2，质量数少4，则电荷数为90，质量数为1，变为钍1．故C正确．高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子，核反应方程为．故D错误．故选C.2、A【解题分析】根据可知，；从h高度下落到星球表面的速度；由题意可知，即，则，故选A.点睛：此题关键是理解“探测器”在地球上和月球上能承受的撞击力相同，即落到地球和月球表面的速度相同，能推导地球以及月球表面重力加速度的关系.3、A【解题分析】

A．质点O和M的振动频率都等于波源的振动频率，所以A正确；B．质点P是波峰和波谷相遇，总振幅为两列波分别引起振幅的差，故为0，所以B错误；C．质点M为波峰与波峰相遇的点，故振幅为两列波振幅的和，为2A，所以C错误；D．振动频率为2.5Hz，故周期为0.4s，1.7s也就是质点从波峰振动了个周期，因此质点到达平衡位置，并且向下振动，所以D错误。故选A。4、A【解题分析】

输送的功率一定，由P=UI知，，则，知输电线上损失的电功率与输电线上的电压损失的平方成正比，与输送电压的平方成反比，与输电电流平方成正比，故BCD错误，A正确．故选A．【题目点拨】此题是远距离输电的问题；解决本题的关键掌握输送功率P=UI，以及输电线上损失的电功率，由此公式进行讨论．5、C【解题分析】斜面长x=3m，故小滑块下滑的加速度，下滑时间为，A错误；A在B上运动过程中，存在摩擦力，故机械能不守恒，但A和B组成的系统动量守恒，B错误；下滑到底端时的速度为，在水平面上运动过程中，A和B系统动量守恒，故，解得两者最终使得为，C正确；最终A刚好未从B上滑下，说明A滑到B最右端时，两者速度相等，设木板B的长度为L，则根据能量守恒定律可得，解得，D错误．6、D【解题分析】

A．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，故A错误；B．半衰期的大小与放射性元素的温度无关，故B错误；C．在α、β、γ，这三种射线中，α射线的电离作用最强，γ射线的穿透能力最强，故C错误；D．铀核衰变为铅核的过程中，电荷数少10，质量数少32，设经过n次α衰变，m次β衰变，则有：解得：故D正确。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】

设单位长度上质量为m0，则根据受力分析知：a=m1-m2mg=(L+x)m0-(L-x)m02Lm0g=xLg，加速度与x成正比，当x=L时，加速度a=g，以后不变，故A正确，B【题目点拨】此题考查受力分析和牛顿运动定律的应用，注意研究对象的选取，不过不涉及内力，选择整体作为研究对象要简单的多.8、ABD【解题分析】

根据数学组合公式Cn【题目详解】A、根据C42=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子，故A正确；

B、氢原子由n=4跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-0.85eV=2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应；而由n=4跃迁到n=3能级，辐射的光子能量为1.51eV-0.85eV=0.66eV，及n=3跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-1.51eV=1.89eV，都小于逸出功，不能发生光电效应，因此让钠光电管发生光电效应现象的有n=4跃迁到n=2、n=4跃迁到n=1、n=3跃迁到n=1、n=2跃迁到n=1，共4种光子，故B正确；

C、光电管发出的光电子是来自核外，而原子核发生β衰变时飞出的电子是来源于原子核内部的中子衰变成质子而放出的，故C错误；

E、氢原子从n=4的能级向n=1发生跃迁，发射光子能量最大，当照射钠光管放出能量为E=13.6eV-0.85eV-2.29eV=10.46eV，而氢原子从n=1的能级跃n=2的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-3.4eV=10.2eV，因10.46eV＞10.2eV；氢原子从n=1的能级跃n=3的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-1.51eV=12.09eV，而12.09eV＞10.46eV，【题目点拨】解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，并掌握光电效应方程的内容，注意光的强度影响光电流，而光的频率影响光电子的最大初动能。9、AD【解题分析】

以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确；B、C错误．10、ABD【解题分析】

AB.粒子运动轨迹如图所示：粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子在你磁场中运动的圆心角为90°，粒子轨道半径等于BO，粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示，设对应的圆心为O1，运动轨道半径也为BO=R，连接O1C、O1B，O1COB是平行四边形，O1B=CO，则粒子2一定从B点射出磁场，故AB正确；CD.粒子1的速度偏角，粒子在磁场中转过的圆心角θ1=90°，连接PB，可知P为O1C的中点，由数学知识可知，θ2=∠BO1P=60°，两粒子的速度偏角不同，粒子在磁场中运动的周期，两粒子的周期相等，粒子在磁场中的运动时间的运动时间之比：t1：t2=θ1：θ2=90°：60°=3：2，故D正确，C错误。故选ABD。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、BD；漏加小球半径；9.86【解题分析】

(1)A项：摆线与竖直方向的夹角不超过5°时，可以认为摆球的运动为简谐运动，故A错误；B项：细线上端应用铁夹子固定，防止松动引起摆长的变化，故B正确；C项：当小球运动到最低点时开始计时误差较小，故C错误；D项：实验时应该让小球自由下垂时测量摆线的长度，故D正确。(2)图象不通过坐标原点，将图象向右平移就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小，故可能是漏加小球半径；由得，，则有：，解得：。12、6×10-65×10-10【解题分析】

[1]．1mL油酸酒精溶液中有纯油酸，而100滴油酸溶液的体积为1mL，故1滴这样的溶液中含有纯油酸[2]．面积超过正方形一半的正方形的个数为120个，故油膜的面积油酸分子的直径．【题目点拨】采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积．把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由求分子直径．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）;（2）;（3）【解题分析】

（1）