山东省日照市2024届物理高二下期末学业水平测试试题含解析

山东省日照市2024届物理高二下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、图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是()A．图甲中，A1与L1的电阻值相同B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等2、鱼在水中沿直线斜向上匀速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是A． B． C． D．3、如图所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光．下列说法正确中的是A．原、副线圈匝数比为3:1 B．原、副线圈匝数比为1:3C．AB端的输入电压为3U D．AB端的输入电压为4U4、物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是()A．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据B．汤姆孙发现电子后使人们认识到原子具有核式结构C．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的5、两个质量相同的直角楔形物体a和b，分别在垂直于斜边的恒力F1和F2作用下静止在竖直墙面上，如图所示，下列说法正确的是A．a、b一定都受四个力的作用B．a、b所受摩擦力的方向都是竖直向上C．F2一定小于F1D．F1、F2大小可能相等6、下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是(

)A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D．在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生二、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，A是地球的同步卫星，B是位于赤道平面内的近地卫星，C为地面赤道上的物体，已知地球半径为R，同步卫星离地面的高度为h，则A．A、C加速度的大小之比为B．A、B加速度的大小之比为C．A、B、C线速度的大小关系为D．A、B、C加速度的大小关系为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、一机械波相隔时间t的两个时刻的波形图像分别为图中实线和虚线所示，如波速为1m/s，那么t的值可能是：（）A．1s B．2s C．3s D．4s10、我国将开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是（）A．温度越高，PM2.5的运动越激烈B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D．倡导低碳生活减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度三、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）某同学在研究电磁感应现象的实验中，设计了如图所示的装置．线圈通过电流表甲、定值电阻、滑动变阻器和开关连接到干电池上．线圈的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表相同，零刻度居中．闭合开关后，当滑动变阻器的滑片不动时，甲、乙两个电流表指针的位置如图所示．（1）当滑片较快地向右滑动时，乙电流表指针的偏转情况是________________（选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，乙电流表的偏转情况是____________（选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”）12．（12分）为了研究两个小球在水平方向碰撞前后的动量关系．某同学采用了如图所示的实验装置，该装置可以通过测量小球做平抛运动的水平射程，间接地测定小球碰撞前后的速度．图中A、B是半径均为r的小钢球，O、O＇点分别是斜槽末端和可转动支柱在水平地面上的垂直投影，且OO＇间的距离等于A球的直径．实验时，使支柱处于倒下状态，先让A球多次从斜槽上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量水平射程OP的长度x1．然后，把支柱立起，将B球静置于支柱上，再将A球从斜槽上同一位置静止释放，与B球正碰（B球平抛出去的同时支柱倒下），并多次重复．分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N．(1)本实验要顺利完成，则需要A球的质量_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）B球的质量；(2)该实验还需要测量的是__________；A．测量A、B两球的质量m1、m2B．测量A球开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．测量OM、ON的长度x1和x2(3)若所测物理量之间的关系满足_________________时，则说明两球碰撞过程动量守恒（用已知量及(2)中测量的量表示）．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，一连通器与贮有水银的瓶M用软管相连，连通器的两直管A和B竖直放置，两管粗细相同且上端封闭，直管A和B内充有水银，当气体的温度为T0时，水银面的高度差h=10cm，两管空气柱长均为h1＝10cm，A管中气体的压强p1=20cmHg．现使两管中的气体的温度都升高到2.4T0，同时调节M的高度，使B管中的水银面的高度不变，求:(1).B管内气体压强;(2).流入A管的水银柱的长度x．14．（16分）一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：(1)氢原子可能发射几种频率的光子？(2)氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级时辐射光子的能量是多少电子伏？(3)用下图中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多少电子伏？15．（12分）如图所示，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在的平面垂直，导线MN和PQ足够长，导轨间距L=0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的质量m=0.01Kg，电阻r=0.1Ω，接在NQ间的电阻R=0.4Ω，电压表为理想电表，其余电阻不计．若导体棒在F=0.2N水平外力作用下由静止开始向左运动，不计导体棒与导线框间的摩擦．求：（1）金属棒运动的最大速度vm多大？此时电压表的示数U是多少？（2）金属棒的速度V=Vm/4时，金属棒的加速度a为多少？（3）若在金属棒运动达到最大速度的过程中棒前进了5m，则这个过程整个电路所产生的热量Q是多少？

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】

断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，由于线圈L1的自感，通过L1的电流逐渐减小，且通过A1，即自感电流会大于原来通过A1的电流，说明闭合S1，电路稳定时，通过A1的电流小于通过L1的电流，L1的电阻小于A1的电阻，AB错误；闭合S2，电路稳定时，A2与A3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L2的电阻值相同，C正确；闭合开关S2，A2逐渐变亮，而A3立即变亮，说明L2中电流与变阻器R中电流不相等，D错误．【题目点拨】线圈在电路中发生自感现象，根据楞次定律可知，感应电流要“阻碍”使原磁场变化的电流变化情况．电流突然增大时，会感应出逐渐减小的反向电流，使电流逐渐增大；电流突然减小时，会感应出逐渐减小的正向电流，使电流逐渐减小．2、B【解题分析】

鱼在水中沿直线斜向上匀速游动过程中，受竖直向下的重力和水对鱼的竖直向上的作用力而平衡，则选项B正确.3、C【解题分析】

设灯泡正常发光时，流过它的电流为，则该变压器原线圈电流，副线圈中电流，则原副线圈匝数比；所以原线圈两端的电压为，则AB端输入电压为3，则ABD错，C正确．故本题选C【题目点拨】根据理想变压器原、副线圈电流比和匝数成反比的规律，利用三灯泡正常发光的电流，可以求出匝数比；利用匝数比可求得原线圈两端的电压，进而可以求出AB端的输入总电压．4、A【解题分析】

α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据，选项A正确；汤姆孙发现电子后使人们认识到原子具有复杂的结构，选项B错误；密立根油滴实验测出了电子的电荷量，发现了电荷量的量子化，不明说明核外电子的轨道是不连续的，故C错误。玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，只能解释氢原子光谱，说明玻尔提出的原子定态概念仍有局限性．但是不能说明玻尔提出的原子定态概念是错误的，选项D错误.5、D【解题分析】对a受力分析如图1：除摩擦力外的三个力不可能平衡，故一定有摩擦力，摩擦力方向竖直向上，故a受四个力；除摩擦力外对b受力分析如图2：除摩擦力外，N、、mg三力有可能平衡，沿竖直方向和水平方向分解，设与竖直方向夹角为α则有：，，解得；(1)若没有摩擦力，此时b受3个力；(2)若，摩擦力向下，b受四个力；(3)若，摩擦力向上，b受四个力；和没有必然的联系，有可能相等，但也有可能不等，故D正确，A、B、C错误；故选D．【题目点拨】对A、B分别受力分析，然后分析一下除摩擦力以外的其它力，看看其它力是否有平衡的可能；若没有平衡的可能，则一定有摩擦力；若有平衡的可能，则可能有向上的摩擦力，也可能有向下的摩擦力，也可能没有摩擦力．6、B【解题分析】

A、B、单缝的作用是获得相位保持不变的相干光源，双缝的作用是为了获得频率相同的两个光源，故A错误，B正确；C、光屏上距两缝的路程差等于半波长的奇数倍处出现暗条纹，光屏上距两缝的路程差等于半波长的偶数倍处出现明条纹，故C错误；D、两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便；故D错误.故选B.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】

（1）同步卫星A和赤道上的物体C，它们转动的角速度和地球相同，故根据向心加速度的计算公式，，，故，A正确；（2）根据卫星环绕模型，万有引力提供向心力，则，得，同理：，故，B错误；（3）对于A和C，根据可知，，,则；对于A和B，它们受到的地球万有引力提供向心力，即，得，同理，，则它们线速度的大小关系为，故，所以选项C正确；（4）由（1）和（2）可知，，选项D错误．故本题选AC【题目点拨】同步卫星A和赤道上物体C具有相同的角速度，故它们得线速度可以用比较，向心加速度可以用比较；同步卫星A和近地卫星B运行时，可利用万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律来比较它们的线速度大小关系，向心加速度大小关系．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、AC【解题分析】

由图读出波长，由波速公式求出周期，再根据波形平移和波的周期性得出对应时间的通项式，从而确定时间t的可能值．【题目详解】由图读出波长为λ=4m，由波速公式得周期.波向右传播时，时间t的通项为，n=0，1，2，…；当n=0时，t=1s；当n=1时，t=5s；…若波向左传播，则时间t的通项为：，n=0,1,2，…当n=0时，t=3s；当n=3时，t=8s，…由于n只能取整数，故不可能为2s和4s；由以上分析可知，A、C正确，B、D错误.故选AC.【题目点拨】本题知道两个时刻的波形，要考虑波传播时时间的周期性，根据通项得到特殊值．还要考虑传播方向的双向性．10、ACD【解题分析】温度越高分子热运动越剧烈,A对；PM2.5在空气中的运动是悬浮颗粒物的布朗运动，B错；根据布朗运动的原因和特点可判断CD对；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、向右偏向左偏【解题分析】(1)由图可知，电流从正极流入时指针向右偏．当滑片较快地向右滑动时，电阻增大，电流减小，根据右手定则，穿过B线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律，B中产生的感应电流的方向是逆时针的，电流从乙电流表正极流入，指针向右偏；（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，穿过B线圈的磁通量向下增大，根据楞次定律，B中产生的感应电流的方向是顺时针的，电流从乙电流表负极流入，指针向左偏；点睛：根据稳定时甲电流表指针的偏振确定指针偏转方向与电流流向间的关系；根据楞次定律判断感应电流的方向，结合题中条件，判断乙电流表指针偏转方向．

12、大于ADm1·x1＝m1·x1＋m2·(x2-2r)【解题分析】

(1)为防止碰撞后入射球反弹，需要满足入射球的质量应大于被碰球的质量．(2)要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：，因此本实验需要测量的量有两小球的质量m1、m2和测量OM、ON的长度x1和x2；故选AD．(3)因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，x1是A球与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，x1是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，（x2-2r）是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，故所测物理量满足表达式为：m1·x1＝m1·x1＋m2·(x2-2r)。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)72cmHg(2)2cm【解题分析】试题分析：B中气体状态变化为等容过程，根据理想气体状态方程列式求解压强；A中气体状态变化符合理想气体状态方程，根据理想气体状态方程列式求解；（1）当温度为T0时B管中气体的压强为：pB1═P1+hcmHg=20cmHg+10cm