福建省福清市2024届物理高二下期末检测试题含解析

福建省福清市2024届物理高二下期末检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，质量为M足够长的长木板A静止在光滑的水平地面上，质量为m的物体B以水平速度v0冲上A，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上．若从B冲到木板A上到相对木板A静止的过程中，木板A向前运动了1m，并且M>m．则B相对A的位移可能为（）A．0.5mB．1mC．2mD．2.5m2、下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是A．机械波和电磁波均有横波和纵波B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失3、下列说法正确的是A．α射线具有很强的穿透能力B．放射性元素半衰期与环境温度有关C．轻核聚变和重核裂变均释放能量D．汤姆孙发现电子并提出原子核式结构模型4、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学事业做出了巨大贡献，值得我们敬仰．下列描述中符合物理学史实的是()A．楞次经过严密实验与逻辑推导，最终确认了电磁感应的产生条件：闭合线圈中磁通量变化，并找到了感应电流的方向的判断规律B．安培发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D．“闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”，这是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容5、下列关于涡流的说法中正确的是()A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种区别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流6、氢原子能级如图所示，一群处于n=4能级的氢原子在跃迁到n=l能级的过程中A．最多可放出三种频率不同的光子B．最多可放出五种频率不同的光子C．其中从n=4能级跃迁到n=l能级放出光子的波长最长D．放出光子的最大能量为12.75eV，最小能量为0.66eV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，在匀强电场中有一直角三角形OBC，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三点处的电势分别为φO、φB、φC，已知φO=0V，φB=3V，φC=6V，OB=4cm，OC=6cm。则下列说法中正确的是A．匀强电场中电场强度的大小为200V/mB．匀强电场中电场强度的大小为125V/mC．匀强电场中电场强度的方向斜向下与OC夹角为37°D．一个电子由C点运动到O点再运动到B点的过程中电场力做功3eV8、一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是A．图乙中的c光是氢原子由第2能级向基态跃迁发出的B．图乙中的b光光子能量为10.2eVC．动能为1eV的电子不能使处于第4能级的氢原子电离D．阴极金属的逸出功可能为W0=6.75eV9、如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一定质量的理想气体所处的两个平衡状态，则状态Ⅰ跟状态Ⅱ比较，状态Ⅰ的()A．气体密度大B．分子的平均动能大C．分子间平均距离大D．每个分子的动能都大10、如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直进入磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则下列说法正确的是A．从两孔射出的电子速率之比B．从两孔射出的电子轨道半径之比C．从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比为D．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比三、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）某小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中含有纯油酸0.6mL，1mL上述溶液有80滴。实验中先用滴管吸取该油酸酒精溶液，然后向撒有痱子粉的水面中央滴入一滴该溶液。(1)实验中让油酸尽可能散开的目的是______；(2)油膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为2cm，根据数据估测出油酸分子的直径为______m（结果保留两位有效数字）。12．（12分）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，所用的油酸酒精溶液的浓度为a，测量中，某位同学测得如下数据：测得体积为V的油酸酒精溶液共有N滴；油滴面积为S，则：（1）用以上物理量的符号表示计算分子直径大小的公式为：d=________.（2）该同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，发现自己所测数据偏大，则对出现这种结果的原因，下列说法中一定不可能的是________．A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B．计算油膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整方格处理，计算在面积内C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数D．水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开四、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，物块质量m=4kg，以速度v=2m/s水平滑上一静止的平板车上，平板车质量M=16kg，物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.1，其他摩擦不计（g=10m/s2），求：(1)物块相对平板车静止时，物块的速度；(2)要使物块不从平板车上滑下，平板车至少多长？(3)若平板车足够长，求物块在平板车上滑行的时间；14．（16分）如图所示，在直角坐标系x0y平面的一、四个象限内各有一个边长为L的正方向区域，二三像限区域内各有一个高L，宽2L的匀强磁场，其中在第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，第一、三、四象限内有垂直坐标平面向内的匀强磁场，各磁场的磁感应强度大小均相等，第一象限的x<L，L<y<2L的区域内，有沿y轴正方向的匀强电场．现有一质量为四电荷量为q的带负电粒子从坐标(L，3L/2)处以初速度沿x轴负方向射入电场，射出电场时通过坐标(0，L)点，不计粒子重力．(1)求电场强度大小E；(2)为使粒子进入磁场后途经坐标原点0到达坐标(-L，0)点，求匀强磁场的磁感应强度大小B；(3)求第(2)问中粒子从进入磁场到坐标(-L，0)点所用的时间．15．（12分）如图在天花板上固定两个光滑的定滑轮，将一导热性能良好的圆筒放在水平地面上，圆筒的半径为R，现用一半径也为R的质量为m1的活塞封闭了一定质量的气体，然后用一质量不计的轻绳跨过两光滑的定滑轮与质量为m2的钩码和活塞相连接。经测量外界的环境温度为T，活塞距离圆筒底部的间距为l0，假设忽略一切摩擦，活塞与圆筒的封闭良好，封闭的气体可视为理想气体，重力加速度取g。求：（1）当环境的温度缓慢地降为T/2，待装置平衡时活塞离圆筒底的高度h′应为多大？（2）如果保持降低后的温度T/2，在右侧再加质量为△m的钩码，待再次平衡时，活塞距离圆筒底部的距离为l0，求外界大气压强p0应为多大？

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、D【解题分析】试题分析：设木块和木板相对静止时的共同速度为v，由动量守恒定律可知：mv0=（M+m）v；对木板由动能定理可得：，对系统由能量守恒定律可得：；联立上述三式可得：，由于M>m，则，故选项D正确．考点：动量守恒定律及动能定理；能量守恒定律.2、B【解题分析】

A．机械波有横波和纵波,电磁波只有横波，故A错误.

B．干涉、衍射是一切波具有的特性，所以机械波和电磁波均可发生干涉、衍射，故B正确；C．机械波是机械振动在介质中传播过程，必须依赖于介质,没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物体，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，故C错；D．当波源的振动或电磁振荡停止，只是不能发出新的波，但已经发出的波不会停下来，故D错；故选B．3、C【解题分析】γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板，α射线具有很强的电离能力，故A错误；放射性元素的半衰期只与元素的种类有关，与放射性元素所处的环境温度等因素无关，故B错误；轻核聚变与重核裂变都有质量亏损，都释放能量，故C正确；汤姆孙发现了电子，但卢瑟福在用α粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，故D错误。所以C正确，ABD错误。4、D【解题分析】法拉第经过严密实验与逻辑推导，最终确认了电磁感应的产生条件：闭合线圈中磁通量变化，楞次找到了感应电流的方向的判断规律，选项A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说，选项BC错误；“闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”，这是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容，选项D正确；故选D.5、A【解题分析】

涡流就是一种感应电流，同样是由于磁通量的变化产生的．A．涡流就是电磁感应的一种，跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的A对；B错．C、涡流既有磁效应也有热效应，C错；D、硅钢能被磁铁吸引，所以能产生涡流;D错；故答案选A.6、D【解题分析】

AB：一群处于n=4能级的氢原子在跃迁到n=l能级的过程中，能放出光子频率的种数为．故AB两项错误．C：从n=4能级跃迁到n=l能级放出光子能量最大；据可知从n=4能级跃迁到n=l能级放出光子的波长最短．故C项错误．D：一群处于n=4能级的氢原子在跃迁到n=l能级的过程中，放出光子的最大能量，放出光子的最小能量．故D项正确．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、BC【解题分析】

ABC.如图，根据匀强电场的特点，OC中点D的电势为3V，则BD为一条等势线，电场方向如图，电场强度的方向斜向下与OC夹角tanθ＝ODOB＝34，θ=37°；由几何关系得，O到BD的距离d＝2.4cm，在匀强电场中D．根据W=qU可知一个电子由C点运动到O点再运动到B点的过程中电场力做功为W=-e×3V=-3eV，故D错误；8、AD【解题分析】

第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中可能的情况为：n=4→n=1，n=4→n=3，n=4→n=2，n=3→n=2，n=3→n=1，n=2→n=1，能发出6种不同频率的光，能量值的大小关系排列从大到小为：n=4→n=1，n=3→n=1，n=2→n=1，n=4→n=2，n=3→n=2，n=4→n=3；由图乙可知，a的遏止电压最大，其次为b和c，则a为n=4→n=1，b为n=3→1，c为n=2→n=1；A.由以上的分析可知，c的遏止电压最小，在三种光中频率最小，故c光是从氢原子由第2能级向基态跃迁发出的，故A正确；B.由以上的分析可知，b为n=3→n=1辐射的光子，其能量值：（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV，故B错误；C.由图并可知，第4能级的能量值为-0.85eV，由玻尔理论可知，动能为leV的电子能使处于第4能级的氢原子电离，故C错误；D.由能级2到1辐射的光子的能量值：（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV；能量值第4大的光子的能量值：（-0.85eV）-（-3.4eV）=2.55eV，由于只能测得3条电流随电压变化的图象，即只有三种光子能发生光电效应，则该金属的逸出功大于2.55eV，小于等于10.2eV，可以等于6.75eV，故D正确．9、BC【解题分析】根据PV/T=C可知，，因P-T线中某点与原点连线的斜率越大，则体积越小，可知状态Ⅰ的体积大于状态Ⅱ的体积，则状态Ⅰ的气体密度小，选项A错误；状态Ⅰ对应的气体温度高，则分子平均动能较大，但非每个分子的动能都增大，选项B正确，D错误；状态Ⅰ的体积大，则气体分子间平均距离大，选项C正确；故选BC.10、AD【解题分析】

ABC．电子从c点射出，d为圆心，rc=L，圆心角，由，得运动时间电子从d点射出，ad中点为圆心，，圆心角，所以解得故A正确，BC错误．D．电子做匀速圆周运动可得则故D正确．故选AD．【题目点拨】本题为带电粒子在磁场中运动的基本问题，只需根据题意明确粒子的运动半径及圆心即可顺利求解．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、为了获得单分子油膜层【解题分析】

(1)[1]实验中让油酸尽可能散开的目的是为了获得单分子油膜层。(2)[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为【题目点拨】实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，由体积与面积相除求出油膜的厚度，即等于分子直径。12、B【解题分析】

第一空.纯油酸的体积V′等于一滴油酸酒精溶液的体积乘以浓度，即：，油滴面积为S，则分子直径大小的公式为.第二空.根据A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则计算时所用体积数值偏大，会导致计算结果偏大，A正确；B.计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则计算所用的面积S偏大，会导致计算结果偏小，B错误；C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则计算所用的面积S偏小，会导致计算结果偏大，C正确；D.水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，D正确；此题选择不可能的选项，故选B．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)0.4m/s(2)1.6m(3)1.6s【解题分析】

(1)由题意，滑块和小车组成的系统动量守恒，设物块和小车相对静止时速度为v1，则有：mv=(M+m)v1解得：v1=0.4m/s(2)设小车至少长度为L,由能量守恒有：mv2—(M+m)v12=µmgL解得：L=1.6m(3)物块做匀减速直线运动，有a=-µg=-1m/s2由速度公式v1-v=at解得：t=1.6s14、（1）（2）n=1、2、3......（3）【解题分析】本题考查带电粒子在组合场中的运动，需画出粒子在磁场中的可能轨迹再结合物理公式求解．(1)带电粒子在电场中做类平抛运动有：，，联立解得：(2)粒子进入磁场时，速度方向与y轴负方向夹角的正切值=l速度大小设x为每次偏转圆弧对应的弦长，根据运动的对称性，粒子能到达(一L，0)点，应满足L=2nx