2024届安徽省风阳县皖新中学物理高二第二学期期末考试试题含解析

2024届安徽省风阳县皖新中学物理高二第二学期期末考试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、甲、乙两个单摆在同一地点做简谐振动，在相等的时间内，甲完成10次全振动，乙完成20次全振动．已知甲摆摆长为1m，则乙摆的摆长为()A．2m B．4mC．0.5m D．0.25m2、某单色光照射某金属时不能产生光电效应，下列措施中可能使该金属产生光电效应的是（）A．延长光照时间 B．增大光的强度C．换用频率较低的光照射 D．换用波长较短的光照射3、下列说法正确的是A．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子B．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律C．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关D．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流4、如图所示，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个带电量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知绳长OA为2l，O到B点的距离为l，平衡时AB带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k。则（）A．A、B间库仑力大小为B．A、B间库仑力大小为C．细线拉力大小为D．细线拉力大小为5、两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为13A．49gt2B．26、如图甲所示，为一个质量为m，电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动细杆处于匀强磁场中，（不计空气阻力），现给圆环向右初速度v0，在以后的运动过程中的速度图象如图乙所示．则圆环所带的电性、匀强磁场的磁感应强度B和圆环克服摩擦力所做的功w．（重力加速度为g）A．圆环带负电，B= B．圆环带正电，B=C．圆环带负电，w=mv02 D．圆环带正电，w=mv02二、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，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n=4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光管，其逸出功为2.29ev，以下说法正确的是（）A．氢原子可能发出6种不同频率的光B．能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C．光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部D．钠光电管发出的光电子轰击处于基态的氢原子只能使氢原子跃迁到n=2的能级8、关于力和运动的关系，以下说法中正确的是A．物体做曲线运动，其加速度一定改变B．物体做曲线运动，其加速度可能不变C．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定不变D．物体在恒力作用下运动，其速度方向可能不变9、某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能大于它在N点的动能10、有关下列四幅图的说法正确的是（）A．甲图中，球m1以速度v碰撞静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．丙图中，射线甲由β粒子组成，射线乙为γ射线，射线丙由α粒子组成D．丁图中，链式反应属于重核裂变三、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）利用单摆周期公式测重力加速度实验中，①要在摆球通过_____________（填平衡位置、最大位移或任意标记位置）时开始计时．②摆球再经过此位置__________次才完成一次全振动．③测出几组摆长L和相应周期T后，作出了图线，如图所示，已知图像与横轴间的夹角为θ，图线上A、B两点的坐标分别为(x1，y1)，(x2，y2)，则可以得重力加速度g＝________．12．（12分）在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像．如图所示，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置．图中AO表示经过大头针P1和P2的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线．（1）请画出玻璃砖中的折射光线，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角θ1和折射角θ2________；（2）该玻璃砖的折射率可表示为n＝________．（用θ1和θ2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，AOB是截面为扇形的柱形玻璃砖的横截面图，其顶角θ=60°，今有一细束单色光在横截面内从OA边长的点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，光线直接到达AB面且恰好未从AB面射出．已知OE=22OA①求光在玻璃砖中的传播速度；②光线第一次从OB射出时的折射角．14．（16分）如图所示，平行金属板PQ、MN水平地固定在地面上方的空间，金属板长l=20cm，两板间距d=10cm，两板间的电压UMP=100V，在距金属板M端左下方某位置有一粒子源A，从粒子源斜向右上连续发射速度相同的带电粒子，发射速度相同的带电粒子，射出的带电粒子在空间通过一垂直于纸面向里的磁感应强度B=0.20T的圆形区域匀强磁场（图中未画出）后，恰好从金属板PQ左端的下边缘水平进入两金属板间，带电粒子在电场力作用下恰好从金属板MN的右边缘飞出．已知带电粒子的比荷，粒子重力不计，（计算结果可用根号表示）．求：（1）带电粒子射入电场时的速度大小v；（2）圆形匀强磁场区域的最小半径r；15．（12分）如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，给阻值R＝5Ω的电阻供电.已知线圈转动的角速度，匝数N＝150匝，电阻r＝1Ω，在转动过程中穿过线圈磁通量的最大值Φm＝0.02Wb，则：(1)线圈产生感应电动势的最大值为多少？(2)电阻R的电功率为多少？

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、D【解题分析】

在相等的时间内，甲完成10次全振动，乙完成20次全振动，可知T甲：T乙=2：1，根据知摆长，甲乙的周期之比为2:1，则摆长之比为4:1，甲摆的摆长为1m，则乙摆的摆长为0.25m;故选D.【题目点拨】解决本题的关键掌握单摆的周期公式，通过周期之比求出摆长之比是关键.2、D【解题分析】能不能发生光电效应取决于入射光的频率，与照射时间，及照射强度没有关系，频率越大波长越小，越容易发生光电效应，故D正确；故选D3、A【解题分析】

根据玻尔理论，氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，选项A正确；原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律，选项B错误；发生光电效应时光电子的动能只与入射光的频率有关，与强度无关，选项C错误；α射线、β射线都是高速运动的带电粒子流，γ射线不带电，选项D错误；故选A．4、D【解题分析】由几何关系可知，OA与OB的夹角为600，则AB间距离：，则A、B间库仑力大小为，选项A错误；根据平行四边形法则可知，AB间的库仑力为：，细线的拉力，或者，选项BC错误，D正确；故选D.点睛：此题关键是受力分析，画出受力图，结合平行四边形法则以及几何关系列方程求解.5、B【解题分析】

第二个物体在第一个物体下落2t3h1根据h=12gt2两物体未下落时相距gt所以当第二个物体开始下落时，两物体相距Δh=4g故应选B。【题目点拨】本题难度适中,求两个物体的距离根据题目所给的条件，判断两物体的运动时间的关系，带入自由落体运动公式推导即可。6、B【解题分析】

带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的。【题目详解】A、B项：因圆环最后做匀速直线运动，根据左手定则正电荷在竖直方向上平衡得：，所以：B=，故A错误，B正确；C、D项：动能定理得，圆环克服摩擦力所做的功：，解得：，故C、D错误。故应选：B。【题目点拨】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意v=v0/2图象的物理应用，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识。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】

根据数学组合公式Cn【题目详解】A、根据C42=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子，故A正确；

B、氢原子由n=4跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-0.85eV=2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应；而由n=4跃迁到n=3能级，辐射的光子能量为1.51eV-0.85eV=0.66eV，及n=3跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-1.51eV=1.89eV，都小于逸出功，不能发生光电效应，因此让钠光电管发生光电效应现象的有n=4跃迁到n=2、n=4跃迁到n=1、n=3跃迁到n=1、n=2跃迁到n=1，共4种光子，故B正确；

C、光电管发出的光电子是来自核外，而原子核发生β衰变时飞出的电子是来源于原子核内部的中子衰变成质子而放出的，故C错误；

E、氢原子从n=4的能级向n=1发生跃迁，发射光子能量最大，当照射钠光管放出能量为E=13.6eV-0.85eV-2.29eV=10.46eV，而氢原子从n=1的能级跃n=2的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-3.4eV=10.2eV，因10.46eV＞10.2eV；氢原子从n=1的能级跃n=3的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-1.51eV=12.09eV，而12.09eV＞10.46eV，【题目点拨】解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，并掌握光电效应方程的内容，注意光的强度影响光电流，而光的频率影响光电子的最大初动能。8、BD【解题分析】物体做曲线运动，其加速度不一定改变，例如平抛运动，选项A错误；物体做曲线运动，其速度方向一定改变，则速度一定改变，选项B正确；物体在恒力作用下运动，其速度方向不一定不变，例如平抛运动，选项C错误；物体在变力作用下运动，其速度大小不一定改变，例如匀速圆周运动，选项D错误；故选B.9、AC【解题分析】试题分析：由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力方向沿着电场线切线的方向，所以粒子带正电，故A正确；电场线的密集程度表示电场的强弱，由图可以看出，N点的电场强度大于M点的，故粒子在M点受的电场力小，加速度小，所以C正确、B错误；由图可以看出，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增大，所以D错误；考点：电场线、电势、动能定理10、BD【解题分析】A.甲图中，两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰撞后m2的速度不大于v，但不一定等于v，故A错误；B.乙图中，图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故B正确；C.丙图中，由左手定则可知，甲带正电，则甲射线由α粒子组成，乙不带电，射线乙是γ射线，丙射线粒子带负电，则丙射线由β粒子组成，故C错误；D.图丁中链式反应属于重核裂变，故D正确；故选BD点睛：由动量守恒定律结合弹性碰撞与非弹性碰撞分析A选项；光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大；由左手定则判断出粒子的电性，然后答题；重核变为中等质量的原子核的核反应是重核裂变．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平衡位置②2③【解题分析】①要在摆球通过平衡位置时开始计时．②摆球再经过平衡位置2次才完成一次全振动．③令图线斜率为k，则由图像可知：；

由周期公式得：

有：g=12、（1）；（2）；【解题分析】（1）由于P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，故通过P1、P2的光线折射后通过P3、P4，作出光路图，如图所示：②根据折射定律，玻璃砖的折射率为；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)22c【解题分析】(1)作出光路图如图所示．因OE=22OA，光线恰好未从AB面射