2024届福建省龙岩市非一级达标校物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届福建省龙岩市非一级达标校物理高二第二学期期末学业水平测试试题考生须知：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、如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是（

）A．波长最大的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的B．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．从n=2能级跃迁到n=1能级电子动能增加2、下列说法正确的是（）A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B．天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构C．一个氘核的质量等于一个质子和一个中子的质量和D．已知钴60的半衰期为年，则每一个钴60原子核都将在年内发生衰变3、“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子转变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程。中微子的质量极小，不带电，很难探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子存在的。若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”（电子的初动量可不计），则（）A．母核的质量数大于子核的质量数B．母核的电荷数大于子核的电荷数C．子核的动量与中微子的动量相同D．子核的动能大于中微子的动能4、如图所示，A、B是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球，mB=5mA。B球静止，拉起A球，使细线与竖直方向偏角为30°，由静止释放，在最低点A．A静止，B向右，且偏角小于30°B．A向左，B向右，且偏角等于30°C．A向左，B向右，A偏角大于B偏角，且都小于30°D．A向左，B向右，A偏角等于B偏角，且都小于30°5、电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小。测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量为m的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质量为m0、匝数为n、下边长为L的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中。如图甲所示，线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力，电源电动势为E，内阻为r.开关S闭合后，调节可变电阻至R1时，天平正好平衡。此时电压表读数为U；已知m0>m，取重力加速度为g，则（）A．矩形线圈中电流的方向为顺时针方向B．矩形线圈的电阻R=C．匀强磁场的磁感应强度的大小B=D．若仅将磁场反向，在左盘添加质量为2m0-m的砝码可使天平重新平衡6、为了保证汽车刹车时车轮不被抱死，使车轮仍有一定的滚动而不是纯滑动，这样既可以提高刹车效果，又不使车轮失去控制．为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置，这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如果该装置检测出车轮不再转动，它就会自动放松刹车机构，让车轮仍保持转动状态，这就是ABS防抱死系统．如图是电磁脉冲传感器示意图，B是一根永久磁体，外面绕有线圈，它们的左端靠近一个铁质齿轮A.齿轮与转动的车轮是同步的，则以下说法正确的是()A．车轮转动时，由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线，产生感应电流B．车轮转动时，由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化，产生感应电流C．车轮转速减慢时，输出电流的周期变小．电流强度也变小D．车轮转速减慢时，输出电流的周期变大，电流强度也变大二、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，直角三角形ABC内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于△ABC平面向里的匀强磁场，O点为AB边的中点，θ=30°．一对正、负电子(不计重力)自O点沿ABC平面垂直AB边射入磁场，结果均从AB边射出磁场且均恰好不从两直角边射出磁场．下列说法正确的是A．正电子从AB边的O、A两点间射出磁场B．正、负电子在磁场中运动的时间相等C．正电子在磁场中运动的轨道半径较大D．正、负电子在磁场中运动的速率之比为(3+2)︰98、氢原子核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道时，下列说法正确的是A．原子要吸收光子B．原子要放出光子C．电子的动能减小，原子的电势能增大D．电子的动能增大，原子的电势能减小9、如图所示，滑块和小球的质量分别为M、m.滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l.开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止．现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，下列说法正确的是()A．滑块和小球组成的系统动量守恒B．滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒C．滑块的最大速率为D．滑块的最大速率为10、如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁下方放一个固定的铝质圆环．将磁铁托起到弹簧原长状态时释放，磁铁在上下振动过程中S极的下端没有达到铝质圆环所在位置．下列说法正确的是A．磁铁向下运动时，铝质圆环对磁铁产生吸引力B．磁铁向下运动时，铝质圆环对磁铁产生排斥力C．磁铁第一次向上运动到最高点时，弹簧恢复到原长D．磁铁第一次向上运动到最高点时，弹簧不能恢复到原长三、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）某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动是什么性质的运动．图是实验中利用打点计时器记录自由落体运动的轨迹时，得到的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计数点．两点之间的距离，S1=9.6mm，S1=13.4mm，S3=17.3mm，S4=11.1mm，相邻两计数点的时间间隔为T．电源频率为50Hz．（1）下列说法中正确的是_____A．电火花打点计时器用的是110V交流电源B．实验中使用秒表测量时间C．实验时应先由静止释放纸带，然后赶紧接通电源D．求出的加速度一般比9.8m/s1小，是因为纸带和重锤受到阻力（1）通过对纸带的分析，你认为自由落体运动是做_____（填“匀速”、“变速”）运动．你的判断依据是：______．（3）根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达公式a=_____，（用已知物理量符号表示），加速度大小a=_____m/s1．（保留两位有效数字）（4）打点计时器打下F点，求物体在F点的速度公式VF=_____，（用已知物理量符号表示），大小为VF=_____m/s（保留两位有效数字）12．（12分）图所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的___面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图所示，计算折射率时，用___（填“d”或“e”）点得到的值较小，用___（填“d”或“e”）点得到的值误差较小．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）一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mH=1.007

3u，中子质量mn=1.008

7u，氚核质量m=3.0180u．已知1u相当于931.5Mev．

（1）写出聚变方程；

（2）释放出的核能多大？14．（16分）A、B两球沿同一直线运动，如图是它们碰撞前后运动的x-t图像，其中a、b分别表示碰前A、B两小球运动的x-t图像，c表示碰后两小球一起运动的x-t图像。已知A球质量为1kg，求碰撞过程中损失的动能。15．（12分）如图，两根相距L且足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置，与水平面成θ角，顶端接一阻值为R的电阻，轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面向上。现有一质量为m、电阻为r的金属杆ab与金属导轨垂直，以一定初速度v0从导轨底端NQ沿导轨向上运动。已知金属杆ab与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g。(1)求杆ab刚开始运动时的加速度大小a；(2)若已知杆ab上升的最大高度为H，求该上升过程中电阻R产生的热量QR和通过电阻R的电荷量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、D【解题分析】

A.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光，能量最小，波长最长，因此最容易表现出衍射现象，故A错误；B.由能级差可知能量最小的光频率最小，是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的，故B错误；C.处于n=4能级的氢原子能发射种频率的光，故C错误；D.电子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量，根据引力提供向心力，即，可知，电势能减小，但动能增加，故D正确。故选D。2、B【解题分析】

光电效应是原子核外电子得到能量，而跑到原子的外部，向外释放电子的现象，选项A错误；天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构，选项B正确；一个质子和一个中子结合成氘核，向外辐射能量，有质量亏损，知一个质子和一个中子的质量大于一个氘核的质量，故C错误；半衰期是大量原子衰变的统计规律，对少数原子是不适应的，选项D错误；故选B．3、B【解题分析】

AB．原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程。电荷数少1，质量数不变。故A错误，B正确；C．原子核（称为母核）俘获电子的过程中动量守恒，初状态系统的总动量为0，则子核的动量和中微子的动量大小相等，方向相反。故C错误；D．子核的动量大小和中微子的动量大小相等，由于中微子的质量很小，根据知，中微子的动能大于子核的动能。故D错误。故选B。4、C【解题分析】

设A球到达最低点的速度为v，在最低点A与B发生弹性碰撞后，A球的速度为vA,B球的速度为由动量守恒可得：m由能量守恒可得：1可得vA=mA-mBmA+mBv=-A.A静止，B向右，且偏角小于30°与分析不符，不符合题意；B.A向左，B向右，且偏角等于30°与分析不符，不符合题意；C.A向左，B向右，A偏角大于B偏角，且都小于30°与分析相符，符合题意；D.A向左，B向右，A偏角等于B偏角，且都小于30°与分析不符，不符合题意。5、C【解题分析】

A.已知m0>m，要使线圈处于平衡状态，则所受安培力的方向应该向上，根据左手定则可知线圈中电流的方向应该是逆时针方向，故A错误；B.根据闭合电路欧姆定律可得U=E-UR+R1r，解得矩形线圈的电阻C.根据平衡条件可得m0g-F=mg，而F=nBIl，I=E-Ur，解得匀强磁场的磁感应强度的大小D.开始线圈所受安培力的方向向上，仅将磁场反向，则安培力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，所以需要在左边加砝码，添加质量为Δm=2Fg=26、B【解题分析】AB、此传感器是利用线圈中磁通量的变化产生感应电流的原理来实现检测的，当车轮转动时，带动齿轮转动，相当于将铁块插入和拔出线圈，从而使线圈中磁通量发生变化而产生感应电流，故A错误，B正确；CD、当车轮转速减慢时，线圈中磁通量的变化减慢，产生的感应电流的周期变大，由可知，电流强度变小，故C、D错误；故选B．【题目点拨】车轮在转动时，被磁化的齿轮产生的磁场使线圈中的磁通量发生变化，产生感应电流．根据法拉第电磁感应定律判断输出电流周期和大小的变化．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、ABD【解题分析】

A、根据左手定则可知，正电子从AB边的O、B两点间射出磁场，故A正确；B、由题意可知，正、负电子在磁场中运动的圆心角为，根据可知正、负电子在磁场中运动的时间相等,故B正确；C、正、负电子在磁场中做匀速圆周运动，对正电子，根据几何关系可得，解得正电子在磁场中运动的轨道半径；对负电子，根据几何关系可得，解得正电子在磁场中运动的轨道半径，故C错误；D、根据可知，正、负电子在磁场中运动的速率之比为，故D正确；故选ABD．【题目点拨】根据左手定则可知，正电子从AB边的O、B两点间射出磁场，正、负电子在磁场中运动的圆心角为，正、负电子在磁场中运动的时间相等；正、负电子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系解得在磁场中运动的轨道半径，根据可知，正、负电子在磁场中运动的速率之比．8、AC【解题分析】

氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大。A.原子要吸收光子，符合上述分析，故A正确；B.原子要放出光子，不符合上述分析，故B错误；C.电子的动能减小，原子的电势能增大，符合上述分析，故C正确；D.电子的动能增大，原子的电势能减小，不符合上述分析，故D错误。9、BC【解题分析】

A．小球下落过程中系统合外力不为零，因此系统动量不守恒．故A项错误．B．绳子上拉力属于内力，系统在水平方向不受外力作用，因此系统水平方向动量守恒．故B项正确．CD．当小球落到最低点时，只有水平方向的速度，此时小球和滑块的速度均达到最大．据系统水平方向动量守恒有据系统机械能守恒有联立解得故C项正确，D项错误．故选BC。10、BD【解题分析】

AB．磁铁向下运动时，铝质圆环所在位置磁感应强度增强，磁通量增大，根据楞次定律可知，铝质圆环对磁铁产生排斥力，A错误B正确．CD．磁铁向上运动时，铝质圆环所在位置磁感应强度减小，磁通量减小，铝质圆环对磁铁产生吸引力，所以磁铁第一次向上运动到最高点时，弹簧不能恢复到原长，C错误D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、AD；变速；相同时间内物理下落的位移越来越大；；9.7；；0.96；【解题分析】

（1）电火花计时器使用的是110V的交流电源，打点加速器每隔0.01s打一个点，可以直接读出两点的时间．做实验时，应先接通电源，后释放纸带．（1）通过相等时间内的位移判断自由落体运动的性质．（3）根据△x=aT1求加速度。（4）某段时间内瞬时速度等于中间时刻的瞬时速度，根据这一推论求出F点的速度．【题目详解】（1）A、电火花打点计时器用的是110V交流电源，故A正确．B、打点计时器直接可以记录时间，不需秒表．故B错误．C、实验时应先接通电源，后释放纸带．故C错误．D、求出的加速度一般比9.8m/s1小，是因为纸带和重锤受到阻力，使得加速度小于g．故D正确．故选：AD．（1）在相等时间内，纸带的位移越来越大．所以纸带做加速运动．（3）由△x=aT1得，代入数据：（4）F点的瞬时速度等于EG间的平均速度，所以代入数据得：【题目点拨】考查实验原理，掌握实验操作注意事项