广东省部分地区2024届物理高二第二学期期末联考试题含解析

广东省部分地区2024届物理高二第二学期期末联考试题考生须知：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、氢原子的能级图如图所示，下列说法正确的是A．玻尔理论可解释所有原子的光谱现象B．一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时辐射光子的最小能量为1.89eVC．若用12eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使它电离D．若用11eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使它跃迁到n=2的能级2、如图所示，一根竖直的弾簧支持着一倒立气缸内的活塞，使气缸处于静止状态。设活塞与气缸壁间无摩擦，可在气缸内自由移动，气缸壁导热性良好，使气缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列说法正确的是A．若外界大气压强增大，则弹簧的压缩量将增大B．若外界大气压强増大，则气缸的上底面距地面的高度将增大C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大3、某人从水平面上的O点向正东方向运动了10m到达A点，然后从A再沿东偏北60°方向又运动了10m到达B点，则该人从O运动到B的位移大小为A．10m B． C． D．20m4、如图所示为一内侧面与外侧面平行、中间部分为空气的三棱镜．将此三棱镜放在空气中，让一束单色光沿平行于底边的方向入射到面上，光从面射出，在图示出射光线中（光线②平行于边）正确的是A．只能是① B．只能是②C．只能是③ D．①②③都有可能5、如图所示是研究光电现象的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电子，K在受到光照时能够发射光电子．阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流．如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射阴极K时，电流表的指针不发生偏转．下列说法正确的是（）A．a光的波长一定大于b光的波长B．只能加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大C．用单色光a照射阴极K，当电源的正负极对调时，电流表的读数可能减为零D．阴极材料的逸出功与入射光的频率有关6、如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中（该过程小球未脱离球面)，木板对小球的推力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况正确的是（）A．F1增大，F2减小B．F1减小，F2减小C．F1增大，F2增大D．F1减小，F2增大二、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，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是（）A．A→B过程中，气体对外界做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体的内能没有变化8、如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线所示，当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线所示．以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是（）A．从图线可算出穿过线圈磁通量的最大值B．线圈先后两次转速之比为C．在图线和中，时刻穿过线圈的磁通量均为零D．图线电动势的瞬时值表达式为9、如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节．原线圈两端电压为一最大值不变的正弦式交变电流，在其他条件不变的情况下，为使变压器输入功率增大，可使（）A．原线圈匝数n1减小B．副线圈匝数n2减小C．负载电阻R的阻值增大D．负载电阻R的阻值减小10、如图，半径为R的四分之一圆内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，半径OA水平。在圆的最低点C有一粒子源，它正以相同速率在纸面内向各个方向发射质量为m、带电量为q（q＞0）的粒子，速率大小为。在圆弧上AC有粒子射出，B为圆弧上一点，∠AOB等于60°，不计粒子所受重力，下列说法正确的是（）A．所有从圆弧上出来的粒子的速度方向都平行B．所有从圆弧上出来的粒子在磁场中运动时间都相等C．从A处射出的粒子与从B处射出的粒子在磁场中运动时间之比3∶1D．从A处射出的粒子与从B处射出的粒子在磁场中的速度偏转角之比为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）某同学利用做自由落体运动的小球来验证机械能守恒定律．在某次实验中，该同学得到小球自由下落的部分频闪照片如图所示，图中所标数据均为小球下落的实际距离．若已知当地的重力加速度大小为g＝9.80m/s2，小球的质量为m＝1.00kg，频闪仪每隔0.05s闪光一次．（1）在t2到t5时间内，小球重力势能的减少量△Ep＝_____J，动能的增加量为△Ek＝_____J；（结果保留三位有效数字）（2）该同学通过多次实验发现，无论在哪段时间内，小球重力势能的减少量△Ep总是大于其动能的增加量△Ek，造成这种现象的主要原因是_____．12．（12分）如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦．（1）电火花打点计时器工作电压为________流（选填“交、直”）________V．（2）下列说法正确的是______A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平B．实验时应先接通电源后释放小车C．实验中m2应远小于m1D．测力计的读数始终为m2g/2（3）某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a－F图像，可能是图中的图线______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）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．在正方体密闭容器中有大量某种气体的分子，每个分子质量为m，单位体积内分子数量n为恒量．为简化问题，我们假定：分子大小可以忽略；分子速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；分子与器壁碰撞前后瞬间，速度方向都与器壁垂直，且速率不变．（1）求一个气体分子与器壁碰撞一次给器壁的冲量I的大小；（2）每个分子与器壁各面碰撞的机会均等，则正方体的每个面有六分之一的几率．请计算在Δt时间内，与面积为S的器壁发生碰撞的分子个数N；（3）大量气体分子对容器壁持续频繁地撞击就形成了气体的压强．对在Δt时间内，与面积为S的器壁发生碰撞的分子进行分析，结合第（1）（2）两问的结论，推导出气体分子对器壁的压强p与m、n和v的关系式．14．（16分）一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的2.5倍，求此过程中铁块损失的机械能为多少？15．（12分）如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距L为1m，电阻不计．导轨所在的平面与磁感应强度B为1T的匀强磁场垂直．质量m＝0.1kg、电阻r＝1Ω的金属杆ab始终垂直于导轨并与其保持光滑接触，导轨的上端有阻值为R＝3Ω的灯泡．金属杆从静止下落，当下落高度为h＝4m后灯泡保持正常发光．重力加速度为g＝10m/s1．求：（1）灯泡的额定功率；（1）金属杆从静止下落4m的过程中通过灯泡的电荷量；（3）金属杆从静止下落4m的过程中灯泡所消耗的电能．

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、B【解题分析】

A.玻尔理论只能解释氢原子光谱，但是不可以解释其他原子的光谱现象，选项A错误；B.从n=3跃迁到n=2的能级，能级差为E3-E2=1.89eV，从n=2跃迁到n=1的能级，能级差为E2-E1=10.2eV，因此辐射光子的最小能量为1.89eV，故B正确；C.基态的氢原子吸收的能量等于13.6eV，才可以使它电离，则用能量为12eV的光子照射处于基态的氢原子，不能使其电离，故C错误；D.基态的氢原子吸收的能量可以等于10.2eV，才可以使处于基态的氢原子跃迁到n=2能级，若用11eV的光子照射处于基态的氢原子，不可以使它跃迁，故D错误；2、D【解题分析】

A.以活塞和气缸整体为研究对象可知，重力等于弹簧弹力，跟外界大气压强无关，即弹簧的压缩量不变，A项错误.B.以气缸为研究对象，若外界大气压强增大，则气缸的上底面距地面的高度将减小，B项错误.C.若气温升高，因为弹力不变，活塞距地面的高度不变，C项错误.D.若气温升高，气体体积增大，故气缸上升，所以上底面距地面的高度将增大，D项正确.3、C【解题分析】

如图所示，以O点为坐标原点，上北下南，左西右东，建立坐标系由图可知，该人从O点运动到B点的位移大小为：，方向从O指向A．故本题选C．4、B【解题分析】

由几何光路图，穿过平行玻璃砖后光线与入射光线平行，但光会发生测移，B对；ACD错误5、C【解题分析】用一定频率的a单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知γa＞γ0，由知a光的波长小于b光的波长，故A正确；只增加a光的强度，即增加了光子的个数，则产生的光电子数目增多，光电流增大，使通过电流表的电流增大，故B正确；根据光电效应方程EK=hγ-W，最大初动能与入射光频率有关与强度无关，故只增加a光的强度逸出的电子最大初动能不变，故C错误；根据光电效应方程EK=hγ-W，根据动能定理若qU=0-Ek，则光电子无法到达阳极A，电流表示数为零，故D正确．所以ABD正确，C错误．6、C【解题分析】

对小球受力分析，受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力，如图，根据平衡条件解得：由于θ不断增加，故F1增大、F2增大，故C正确。故选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、AC【解题分析】

A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．【题目详解】A．由图可知A→B过程中温度不变，内能不变，体积增大，气体对外界做功，所以气体吸收热量，故A正确；B．由图可知B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；C．由图可知C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；D．由图可知D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，故D错误．故选AC．【题目点拨】本题考查了热力学第一定律的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．8、AD【解题分析】由图读出a电压最大值，据电动势最大值公式可以求出穿过线圈磁通量的最大值，A正确；由图读出两电流周期之比为，而，则线圈先后两次转速之比为3：2，B错误；t=0时刻两个正弦式电流的感应电动势瞬时值均为零，线圈都与磁场垂直，穿过线圈的磁通量都最大，C错误；图线b的最大值为100V，角速度为，所以图线b电动势的瞬时值表达式为，D正确．9、AD【解题分析】原线圈匝数增加，n2、U1不变，根据n1n2=U1U2可知副线圈电压减小，R不变，则输出功率减小，输入功率也减小，A错误；副线圈匝数增加，n1、10、AC【解题分析】

A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得r=R粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径与磁场半径相等；

粒子沿CO方向入射其运动轨迹如图所示，则OCO2A是正方形，是菱形，粒子偏转角为为90°；粒子沿其它方向入射，由于C点不变，OC不变，四边形的四个边相等，四边形永远是菱形，则O2B一定平行与OC，速度一定沿水平方向射出，故A正确；

B．沿不同方向射入的粒子在磁场中的偏转角度θ不同，粒子在磁场中的运动时间不同，故B错误；

CD．由题意可知：∠AOB=60°，则：∠BO2C=30°，两粒子偏转角之比为90°：30°=3：1粒子在磁场中的运动时间，粒子在磁场中的运动时间之比等于粒子的偏转角之比，则粒子运动时间之比为3：1，故C正确，D错误；

故选AC。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、(1）7.06，7.03；(2）小球受到空气阻力的影响；【解题分析】(1)在t2到t5时间内，小球下落的高度h=0.7206m，所以小球重力势能的减少量为△Ep=mgh≈7.06J，小球在t2时刻的瞬时速度大小在t5时刻的瞬时速度大小所以小球动能的增加量；(2)由于小球下落过程中要受到空气阻力的作用，所以减少的重力势能一部分转化为小球运动的动能，另一部分转化为克服空气阻力做功而产生的内能．12、交220VBC【解题分析】

(1)电火花打点计时器工作电压为交流220V；(2)A、该实验首先必须要平衡摩擦力，故A错误；B、为提高打点的个数，打点计时器的使用都要求先接通电源后释放小车，故B正确；C、由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求重物质量远小于小车质量，故C错误；D、由于重物向下加速度运动，如图：由牛顿第二定律：，解得：，故D错误；故选B．(3)若没有平衡摩擦力，则当F≠0时，a=0，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，所以可能是图中的图线C；故选C．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）以气体分子为研究对象，以分子碰撞器壁时的速度方向为正方向根据动量定理由牛顿第三定律可知，分子受到的冲量与分子给器壁的冲量大小相等方向相反所以，一个分子与器壁碰撞一次给器壁的冲量为；（2）如图所示，以器壁的面积S为底，以vΔt为高构成柱体，由题设条件可知，柱体内的分子在Δt时间内有1/6与器壁S发生碰撞，碰撞分子总数为（3）在Δt时间内，设N个分子对面积为S的器壁产生的作用力为FN个分子对器壁产生的冲量根据压强的定义解得气体分子对器壁的压强点睛：根据动量定理和牛顿第三定律求解一个分子与器壁碰撞一次给器壁的冲量；以Δt时间内分子前进的距离为高构成柱体，柱体内1/6的分子撞击柱体的一个面，求出碰撞分子总数；根据动量定理求出对面积为S的器壁产生的撞击力，根据压强的定义求出压强；14、1【解题分析】

当滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的2.5倍，根据牛顿第二定律可以求出铁块的速度；铁块下滑过程中，只有重力和摩擦力做功