2024届福建省宁德市高中同心顺联盟校物理高二第二学期期末考试试题含解析

2024届福建省宁德市高中同心顺联盟校物理高二第二学期期末考试试题考生须知：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，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大B．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大D．如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数2、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则()A．W1<W2，q1<q2 B．W1<W2，q1＝q2 C．W1>W2，q1＝q2 D．W1>W2，q1>q23、如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若()A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向4、中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、mD。现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反应方程为γA．1B．1C．1D．15、如图为氢原子的能级示意图，大量处于激发态（n＝4）的氢原子，当向低能级跃迁过程中辐射出N种不同频率的光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，下列说法正确的是（）A．N＝5B．其中从n＝4跃迁到n＝3所发出的光子频率最高C．N种频率的光子中，共有4种光子能使金属钠发生光电效应D．金属钠表面逸出的光电子最大初动能为11.31eV6、某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一球竖直上抛，另一球竖直下抛，它们落地的时间差为Δt；如果该人站在六楼阳台上，以同样的方式抛出两个小球，它们落地的时间差为ΔtA．Δt'<ΔtB．Δt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（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是（

）A．A→B过程中，外界对气体做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能减小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，气体分子的速率分布曲线不发生变化8、用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示，现有一质量为m的子弹自左向右水平射入木块，并停留在木块中，子弹初速度为，则下列判断正确的是（）A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能不守恒B．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为C．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能D．子弹和木块一起上升的最大高度为9、接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有（）A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C．地球上的人观测到地球上的钟较快D．地球上的人观测到地球上的钟较慢10、直流电池组的电动势为E，内电阻为r，用它给电阻为R的直流电动机供电，当电动机正常工作时，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流是I，下列说法中正确的是()A．电动机输出的机械功率是UIB．电动机电枢上发热功率为I2RC．电源消耗的化学能功率为EID．电源的输出功率为EI－I2r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）张明同学做“用单摆测重力加速度”的实验，(1)测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d,则摆长为(2)测周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计数为1次，测出经过该位置N次的时间为t,则周期为（3）他实验测得的g值偏小，可能的原因是A．测摆线长时摆线拉得过紧B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，秒表提前按下D．实验中误将49次全振动数为50次12．（12分）实验室提供有如下器材：A．电压表V1：量程9V，内阻r1约4.5kΩ（待测）B．电压表V2：量程2V，内阻r2=4kΩC．电流表A：量程3A，内阻RA约0.2ΩD．定值电阻R1：阻值R1=1.2kΩE．定值电阻R2：阻值R2=20ΩF．滑动变阻器R：阻值约0～10ΩG．电源：电动势约12V，内阻约0.5ΩH．单刀单掷开关1个、导线若干。要求较为准确的测量r1，读数时所用电表的示数不得少于其满量程的一半，请回答下列问题：（1）上述器材中A、F、G、H已选，还需在电表B、C中选一器材，应选_____（填“B”或“C”），在定值电阻D、E中选一器材，应选_____（填“D”或“E”）；（2）用所选器材在虚线方框中画出测量原理图___________；（3）根据你画出的原理图，请回答需要读出哪些电表的示数？___________；写出r1的表达式___________（用某次实验电表的示数和已知量字母表示）。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，静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰，三车以共同速度又运动了距离L时停止．车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g，若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短，忽略空气阻力，求：（1）整个过程中摩擦阻力所做的总功；（2）人给第一辆车水平冲量的大小；14．（16分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示，质点P在波峰，质点Q在平衡位置．再过0.2s，质点Q第1次到达波峰．求：(1)求这列波的传播速度；(2)写出质点P的位移随时间变化的振动方程(3求出t=.2s时P点的位移和经过的路程．15．（12分）科研人员设计如图所示模型进行实验，M、N为两个相同汽缸水平放置，左侧是底部，右侧是顶部，都是导热的，其余部分都绝热，汽缸左侧和右侧均有细管连通，右侧的细管带有阀门K。两汽缸的容积均为V0，汽缸中分别有A、B两个绝热活塞(质量不计，厚度可忽略)，活塞由不同的磁性材料制成，均受到左侧各自气缸底部给予的平行于侧壁的恒定的磁力作用，磁力不交叉作用。开始时K关闭，M、N两气缸内活塞左侧和N气缸内活塞右侧充有理想气体，压强分别为p0和p0/3；A活塞在汽缸正中间，其右侧为真空；B活塞右侧气体体积为V0/4，两个活塞分别在磁力束缚下处于稳定状态（不计活塞与汽缸壁间的摩擦）。求：（1）稳定状态下，A、B活塞受到的磁力FA、FB分别是多少？已知活塞面积均为S。（2）现使两汽缸左侧与一恒温热源接触，平衡后A活塞向右移动至M汽缸最右端，且与顶部刚好没有接触，已知外界温度为T0。求恒温热源的温度T？（3）完成（2）问过程后，打开K，经过一段时间，重新达到平衡后，求此时M汽缸中A活塞右侧气体的体积Vx.

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.滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，故A错误；B.电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移动一些，此时的电压仍小于反向截止电压，则电流表仍可能有示数，故B正确；C.将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间里通过金属表面的光子数没有变化，则光子与金属中的电子碰撞次数也不变，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也不变，饱和电流不会变化，则电流表的示数不一定增大，故C错误；D.如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表示数不为零，故D错误。2、C【解题分析】

第一次用0.3s时间拉出，第二次用0.9s时间拉出，两次速度比为3:1，由E=BLv，两次感应电动势比为3:1，两次感应电流比为3:1，由于F安=BIL，两次安培力比为3:1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3:1，根据功的定义W=Fx，所以：W1:W2=3:1；根据电量，感应电流，感应电动势，得：所以：q1:q2=1:1，故W1＞W2，q1=q2。A.W1<W2，q1<q2。故A错误；B.W1<W2，q1＝q2。故B错误；C.W1>W2，q1＝q2。故C正确；D.W1>W2，q1>q2。故D错误；3、D【解题分析】当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有感应电流产生，选项AB错误；当金属环向左移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向外且增强，根据楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，故选项C错误；当金属环向右移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，产生逆时针方向的感应电流，故选项D正确．楞次定律【名师点睛】解决本题的关键会用安培定则判断电流周围磁场的方向，以及学会根据楞次定律来确定感应电流的方向．4、C【解题分析】

氘核分解成中子、质子时，质量增加Δm=m2E中子动能为EkA.12mDB.12mpC.12mDD.12mp5、C【解题分析】

A.大量氢原子向低能级跃迁时能辐射光子数N=Cn2=n(n-1)2，得B.光子的频率由能级差决定，其中从n＝4跃迁到n＝1能级差最大，所发出的光子频率最高，故B错误；C.由能级差可确定出6种光子的能量为：0.66eV、1.89eV、2.55eV、10.2eV、12.09eV、12.75eV有4种子能使金属钠发生光电效应，故C正确；D.金属钠表面逸出的光电子最大初动能为12.75-2.29＝10.46eV，故D错误.6、C【解题分析】某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，将竖直上抛运动按照时间段分解为：①竖直上抛到落回抛出点；②接下来的竖直下抛过程；故两个小球的时间差为：△t＝2v0g＝2×1010s＝点睛：本题考查了竖直上抛运动的知识，关键是将竖直上抛运动按时间分解为上抛到落回抛出点和接下来的竖直下抛过程；然后再比较两个小球的时间差．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】

A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，故A错误；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；C、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，C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误；故选BC．【题目点拨】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．8、AB【解题分析】

从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒，所以整个过程的机械能不守恒。故A正确；由子弹射入木块瞬间，取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=（M+m）v，可得子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为v=．故B正确。忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中，只有重力做功，系统机械能守恒，由于子弹射入木块的过程机械能有损失，所以其机械能小于子弹射入木块前的动能，故C错误；子弹射入木块后子弹和木块一起上升，由机械能守恒定律得（M+m）v2=（M+m）gh，可得上升的最大高度为．故D错误。故选AB。【题目点拨】子弹射木块是一种常见的物理模型，由于时间极短，内力远大于外力，故动量守恒；系统接下来的运动是摆动，也是一种常见的物理模型，机械能守恒，当然，能用机械能守恒定律解的题通常都能用动能定理解决．9、AC【解题分析】飞船相对地球高速运动，所以地球上的人观测飞船上的时钟较慢，而地球相对飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A、C正确；B、D错误．【名师点睛】本题主要考查狭义相对论时间间隔的相对性，注意运动的相对的，飞船相对地球高速运动，地球也相对飞船高速运动．10、BCD【解题分析】

当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，输入的功率是电功率，根据P=UI求解。发热功率由求解．输出功率由能量守恒定律研究，电源消耗的化学能功率就是电源的总功率，则。【题目详解】AB．电动机输入的功率是电功率，即电动机的发热功率为电动机的输出功率是机械功率，根据能量守恒定律得A错误，B正确；C．电源消耗的化学能功率就是电源的总功率，则C正确；D．电源的输出功率D正确。【题目点拨】本题中当电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，求电功率只能用，求热功率只能用P=I2r．而输出的机械功率只能根据能量守恒求解，而且电功率大于热功率。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）；（2）；（3）BC【解题分析】

(1)摆长为悬点到球心间的距离（2）周期为（3）由公式得，实验测得的g值偏小，由此可知摆长测量值偏小，或周期测量值偏大，选择BC．【题目点拨】本题难度较小，难点在于误差分析，一定要搞清楚哪个是实验值哪个是真实值12、BD电压表V1、V2的读数U1、U2U1R【解题分析】

第一、二空．本题中电压表V1可以显示自身电压U1，需要量程合适的电流表，电压表V1能够通过最大电流约：I=U1r1=9V45×103Ω=0.002A=2mA，故量程为3A的电流表不能选；电压表V2：量程2V，内阻r2＝4kΩ，可当电流表用，其量程为0.5mA，用电压表V2测量电压表V1的电流，量程太小，必须扩大量程，电压表V2第三空．考虑到要多测几组数据和电表安全，由于r1约4.5kΩ远大于10Ω，滑动变阻器R要用分压式接法，扩程后的电流表测电压表V1的电流，测量原理图如图所示：第四空．若某次实验，得到电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，则电压表V1的电流为：I=U2r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