河南上蔡第一高级中学2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

河南上蔡第一高级中学2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项：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、由原子核的衰变规律可知()A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比在单质中长B．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个C．M元素经过一次α衰变和两次β衰变形成新元素N，N与M是同位素D．放射性元素铀放出的γ射线是高速运动的电子流2、如图所示，绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角θ=30°．一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行，且小球A正好静止在斜面中点．在小球A的正下方地面处固定放置一带电小球B，两球相距为d．已知两球的质量均为m、电荷量均为+q，静电力常量为k，重力加速度为g，两球均可视为点电荷．则下列说法不正确的是（）A．两球之间的库仑力F=kqB．当qd=mg2kC．当qd=D．将小球B移到斜面底面左端C点，当qd=2mgk3、一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为a、b两束，如图所示．下列说法正确的是A．b光光子的频率大于a光光子的频率B．在玻璃砖中b光的速度比a光的速度大C．若a光能使某金属发生光电效应，b光也一定能使该金属发生光电效应D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大4、几种金属的截止频率和逸出功如下表，现用波长为550nm的光照射，能发生光电效应的金属钙钠钾铷截止频率ν0/1014Hz7.735.535.445.15逸出功W/eV3.202.292.252.13A．只有钙 B．钙、钠 C．只有铷 D．钾、铷5、如图所示，两个物体A、B的质量均为1kg，各接触面间的动摩擦因数均为0.3，同时用F=1N的两个水平力分别作用在A、B上，则地面对物体B，B对物体A的摩擦力分别为（取g=10m/s2）（）A．6

N，3

N B．1

N，1

N C．0，1

N D．0，2

N6、如图是氢原子能级图．有一群氢原子由n=4能级向低能级跃迁，这群氢原子的光谱共有()种谱线.A．3种 B．4种 C．5种 D．6种二、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1所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L，在MP之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直放在导轨上，与磁场左边界相距现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，其ab离开磁场前已做匀速直线运动棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图2所示，已知下列判断正确的是A．棒ab在ac之间的运动一定是匀加速直线运动B．棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动C．棒ab离开磁场时的速率为D．棒ab经过磁场的过程中，通过电阻R的电量为8、图示为一定质量的理想气体从状态经状态变化到状态过程的图象，且轴，轴．已知气体在状态时的温度为300K，下列说法正确的是________A．气体从状态变化到状态的过程中做等压变化B．气体在状态时的温度为225KC．气体在状态时的温度为600KD．气体从状态变化到状态的过程中对外界做功E.气体从状态变化到状态的过程中吸热9、某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为(

)A． B． C． D．10、某同学在研究电容､电感对恒定电流与交变电流的影响时,采用了如图所示的电路,其中L1､L2是两个完全相同的灯泡,已知把开关置于3､4时,电路与交流电源接通,稳定后的两个灯泡发光亮度相同,则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是()A．当开关置于1､2时,稳定后L1､L2两个灯泡均发光且亮度相同B．当开关置于1､2时,稳定后L1､L2两个灯泡均发光,且L1比L2亮C．当开关置于3､4时,稳定后,若只增加交变电流的频率,则L1变暗,L2变亮D．在开关置于3､4的瞬间,L2立即发光,而L1亮度慢慢增大三、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）某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：（1）用螺旋测微器测量其直径，如图甲所示，可知其直径为_______mm。（2）用游标为20分度的游标卡尺测量其长度，如图乙所示，可知其长度为_______mm。（3）该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R（阻值约为300Ω）A．电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）B．电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）C．电压表V1（量程0～3V，内阻约l0kΩ）D．电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）E.直流电源E（电动势4V，内阻不计）F.滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）G.滑动变阻器R2（阻值范围0～20kΩ，允许通过的最大电流0.5A）H.开关S导线若干①电流表选______,电压表选__________，滑动变阻器选___________(填器材前面的序号)②为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在方框中画出测量的电路图_________。12．（12分）在测定一组千电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池B．电流传感器1C．电流传感器2D．滑动变阻器R(，2A)E.定值电阻R0(2000Ω)F.开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验．(1)在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将_______(选填“变大”或“变小”)．(2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线(I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值)，则由图线可得被测电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω．(3)如果考虑到I2的数值并不是远远大于I1的数值，(2)间中电动势的测量值与真实值之间的关系是E测_______E真(填“大于”、“等于”或“小于”)．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）在某电场中的P点，放一带电量q1=-3.0×10-10C的检验电荷，测得该电荷受到的电场力大小为F1=9.0×10-7N，方向水平向右。求：(1)P点的场强大小和方向；(2)在P点放一带电量为q2=4.0×10-10C的检验电荷，求q2受到的电场力F2的大小和方向；14．（16分）如图所示，水平固定一个光滑长杆，有一个质量为m小滑块A套在细杆上可自由滑动．在水平杆上竖直固定一个挡板P，小滑块靠在挡板的右侧处于静止状态，在小滑块的下端用长为L的细线悬挂一个质量为2m的小球B，将小球拉至左端水平位置使细线处于自然长度，由静止释放，已知重力加速度为g．求：①小球第一次摆到最低点时的速度大小；②小球运动过程中，相对最低点所能上升的最大高度．15．（12分）如图所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN、PQ平面与水平面的夹角θ=30°，导轨间距为L=0.5m，上端接有R=3Ω的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO′O1O1′，磁感应强度大小为B=2T，磁场区域宽度为d=0.4m，放在轨道的一金属杆ab质量为m=0.08kg、电阻为r=2Ω，从距磁场上边缘d0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度v=2m/s．两轨道的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g=l0m/s2，求：(1)金属杆距磁场上边缘的距离d0；(2)金属杆通过磁场区域的过程中通过的电量q；(3)金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热Q．

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】

半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关，A错误；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，B错误；一次衰变的过程中电荷数少2，质量数少4，一次衰变的过程中电荷数增1，质量数不变．某原子核经过一次衰变和两次衰变后，电荷数不变，它们是同位素，C正确；射线是高速运动的光子流，D错误．【题目点拨】解决本题的关键知道半衰期的定义，以及影响半衰期的因素，知道半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关，注意半衰期对大量的原子核适用，对几个原子核不适用．2、C【解题分析】A.依据库仑定律，则两球之间的库仑力大小为F=kq2d2BC、当qd=mg2k时,则有对球受力分析，如图所示：根据矢量的合成法则，依据三角知识，则斜面对小球A的支持力为N=34T=14mg，故B正确，CD.当小球B移到斜面底面左端C点，对球受力分析，如图所示：依据几何关系可知，T与F的夹角为120∘，当qd=2mgk时，即有kq24d2本题选择错误的答案，故选C.3、B【解题分析】光路图如图所示，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，所以a光的光子能量大于b光的光子能量，故A错误．根据可知，在玻璃砖中b光的速度比a光的速度大，选项B正确；a光的频率大，用a光能使某金属发生光电效应，b光不一定能使该金属发生光电效应，选项C错误；b光的折射率小，根据sinC=1/n知，b光的临界角较大，故D错误．故选B．点睛：解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度比较出光的折射率大小，知道折射率、频率、波长、临界角以及在介质中的速度等大小关系．4、D【解题分析】

波长为550nm的光照射所对应的频率为当入射光的频率大于截止频率时就会发生光电效应，故D正确；ABC错误；故选D.5、C【解题分析】

对物体A进行受力分析，物体A受到竖直向下的重力GA、竖直向上的B对A的支持力N1、水平向右的拉力F、因有向右的运动趋势，还受到水平向左的摩擦力fA．如图1；由共点力平衡可知fA=F=1N．把物体AB看做一个整体进行受力分析．受到竖直向下的重力GAB、支持力N2、水平向左的拉力F和水平向右的拉力F．如图2所示．

物体AB在这四个共点力作用下合外力为零．所以受到地面的摩擦力为0N．选项ABD错误，选项C正确．故选C．6、D【解题分析】一群氢原子由n=4能级向低能级跃迁时，这群氢原子能辐射出种不同频率的光子，则产生的光谱共有6种，故选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】棒ab在ac之间运动时，水平方向只受到水平拉力的作用，做匀加速运动，A正确；棒ab进入磁场后受到水平拉力和安培力的作用，根据两个力的大小关系，可能存在三种情况：①拉力大于安培力，则棒先做加速运动，但随速度的增大，安培力增大，合力减小，所以棒做加速度减小的加速运动，直到安培力等于拉力，开始做匀速运动，此时速度为v，则：，解得，C正确；②安培力等于拉力，棒在磁场中始终做匀速运动；③拉力小于安培力，则棒先做减速运动，但随速度的减小，安培力减小，合力减小，所以棒做加速度减小的减速运动，直到安培力等于拉力，开始做匀速运动，B错误；金属棒通过磁场的过程通过R上的电量，D错误．8、ABD【解题分析】

解决气体问题的关键是挖掘出隐含条件，正确找出气体变化过程中的状态参量，合理选取气体实验定律解决问题；对于内能变化，牢记温度是理想气体内能的量度，与体积无关；理解热力学第一定律.【题目详解】A．由图像可知，气体从状态A变化到状态B的过程中压强不变，做等压变化，选项A正确；BC．气体从状态B变化到状态C的过程做等容变化，有：TC=300 K，pB=3pC，则解得TB=900K气体从状态A变化到状态B的过程做等压变化，有其中VA=VB/4，TB=900K，解得TA=225K选项B正确，C错误；D．从状态A变化到状态B的过程，气体的体积变大，气体对外做功，选项D正确；E．气体从状态B变化到状态C的过程中，气体体积不变，则W=0；温度降低，内能减小，U<0，则Q<0，即气体放热，选项E错误；故选ABD.9、AB【解题分析】气体的摩尔质量为M除以每个分子的质量m等于阿伏伽德罗常数NA，选项A正确；ρV为气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，故B正确；摩尔体积为V除以一个分子占据的体积等于阿伏伽德罗常数NA，故C错误；ρV0不是每个分子的质量，故D错误．故选AB．10、CD【解题分析】当开关置于1､2时,稳定后因电容器隔直流,故电路断开L2不发光,A､B错误;在开关置于3､4的瞬间,电容器通交流,L2立即发光,由于电感的自感作用,L1亮度慢慢增大,D正确.当开关置于3､4稳定后,增加交变电流频率,容抗减小,感抗增大,L1变暗,L2变亮,C正确.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、2.706-2.708mm50.15mmA2V1R1【解题分析】

（1）螺旋测微器的度数为：d=2.5（2）游标卡尺的度数为：l=50（3）根据闭合电路欧姆定律，可知电路中的最大电流为：Imax=ERx=660A=30mA，所以电流表应该选A2；根据闭合电路欧姆定律可知，待测电阻两端的最大电压为：U=IR12、变小3.02.0小于【解题分析】

（1）滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，滑片P向右滑动时R值减小，电路的总电流变大，路端电压减小，则电流传感器1的示数变小．

（2）由闭合电路欧姆定律可得：I1R0=E-（I1+I2）r，变形得：；由数学知可得：图象中的k=；b=；由图可知：b=1.50；k=×1×10-3=1×10-3，解得：E=3.0V，r=2Ω；

（3）本题中传感器1与定值电阻串联充当电压表使用；本实验中由于电流传感器1的分流，使电流传感器2中电流测量值小于真实值，而所测量并计算出的电压示数是准确的，当电路短路时，电压表的分流可以忽略不计，故短路电流为准确的，则图象应以短流电流向左下移动，故图象与纵坐标的交点减小，图象的斜率减小，故电动势减小，内阻小于真实值；

点睛：本