2024届福建省南平市邵武市第四中学高二物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2024届福建省南平市邵武市第四中学高二物理第二学期期末教学质量检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的原因是()A．正电荷在原子中是均匀分布的B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上C．原子中存在带负电的电子D．原子核中有中子存在2、如图所示，圆环a和b的半径之比r1：r2=2：1，且是粗细相同，用同样材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下，A、B两点的电势差之比为（）A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．4：13、光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图，抛物线的方程为y＝x2，其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线向上滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()A．mgbB．mv2＋mgbC．mg(b－a)D．mg(b－a)＋mv24、1916年，美国著名实验物理学家密立根，完全肯定了爱因斯坦光电效应方程，并且测出了当时最精确的普朗克常量h的值，从而赢得1923年度诺贝尔物理学奖．若用如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压与入射光频率，作出如图乙所示的的图象，电子电荷量，则下列说法正确的是A．图甲中电极A连接电源的正极B．普朗克常量约为C．该金属的遏止频率为D．该金属的逸出功约为5、下列物理量中属于矢量的是A．电流 B．电势差 C．磁感应强度 D．时间6、如图甲为风速测量仪的简易模型，在风力的作用下，风叶通过杆带动与其固定在一起的永磁铁转动，假设杆的转速与风速成正比，在某一风速作用下，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，下列说法中正确的是A．风叶带动杆的转速为10r/sB．电流的表达式为i=C．风速加倍时线圈中电流的有效值为0.62D．风速加倍时电流的表达式为i=1.2二、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、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1Ω．规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图（1）所示．磁场磁感应强度B随时间t的变化规律如图（2）所示．则以下说法正确的是A．在时间0～5s内，I的最大值为0.1AB．在第4s时刻，I的方向为逆时针C．前2s内，通过线圈某截面的总电量为0.01CD．第3s内，线圈的发热功率最大8、甲、乙两弹簧振子的振动图象如图所示，则可知（）A．两弹簧振子完全相同B．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1C．振子甲速度为零时，振子乙速度最大D．两振子的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶2E.振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零9、假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶．甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30m/s，距离s0=100m．t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化图象如图所示，取运动方向为正方向，下列说法不正确的是（）A．t=6s时两车等速B．t=6s时两车距离最近C．0～6s内两车位移之差为90mD．两车0～9s内会相撞10、下列说法正确的是A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能B．碘131的半衰期约为8天，32个碘131经过40天后只剩下1个C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子带走能量后，氢原子的电势能，核外电子的动能均减小D．93237Np经过一系列衰变后变成83209Bi，此过程一共发生了7次α衰变和三、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）几位同学在进行“用单摆测定重力加速度”的实验(1)甲同学分别选用四种材料不同直径相同的实心球做实验，记录的实验测量数据如下表所示，若要更准确的计算出当地的重力加速度值，应选用第_______组实验数据.(2)乙同学选择了合理的实验装置后，测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T²-L图象中的实线OM，并算出图线的斜率为k，则当地的重力加速度g=_______.(3)丙同学也进行了与乙同学同样的实验，但实验后他才发现自己测量摆长时忘了加上摆球的半径，已知图中虚线②、③与OM平行，则该同学当时作出的T²-L图象应该是图中虚线_______.12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡标有“2.5V，0.75W”，其他可供选择的器材有：A．电流表A1（量程0.6A，内阻约1Ω）B．电流表A2（量程3A，内阻约0.2Ω）C．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）D．电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）E．滑动变阻器R1（0～1KΩ，0.5A）F．滑动变阻器R2（0～10Ω，2A）G．电源E（6V）H．开关S及导线若干（1）实验中电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______．（请填写器材前面的字母代码）（2）请用笔画线代替导线，将如图所示的实物图电路图正确连接起来______．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）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻沿-y运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么，求：（1）该波的传播方向；（2）质点P的振动周期；（3）图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程.14．（16分）如图所示，金属棒ab从高为h处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑，进入光滑导轨的水平部分．导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，在水平部分导轨上静止有另一根金属棒cd，两根导体棒的质量均为m．整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中，忽略一切阻力，重力加速度g．求：(1)假设金属棒ab始终没跟金属棒cd相碰，两棒的最终速度大小；(2)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中产生的焦耳热Q；(3)若已知导轨宽度为L，匀强磁场的磁感应强度为B，上述整个过程中通过导体棒cd横截面的电量q．15．（12分）如图所示，竖直平面内有个半径为的光滑半圆轨道，与光滑水平地面相切于点．一质量的小物块（可视为质点）静止在水平地面上，一颗质量的子弹，以v0的速度水平向左飞来，击中小物块并留在其中，它们一起向左运动（取．求：（1）子弹击中小物块后共同的速度；（2）子弹击中小物块后恰好能通过最高点，半圈轨道半径为多少?

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、B【解题分析】

少数α粒子大角度散射的原因是：原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，α粒子散射实验证明了原子的核式结构模型。故选项B正确，ACD三项错误。2、B【解题分析】

a环与b环的半径之比为2：1，故周长之比为2：1，根据电阻定律，电阻之比为2：1；A、B两点间电势差大小为路端电压，为磁感应强度变化率恒定的变化磁场，又面积之比是4：1，故根据法拉第电磁感应定律公式得到两次电动势的大小之比为4：1；故两次的路端电压之比为故B正确；ACD错误故选B．3、D【解题分析】

圆环最终在y=a以下来回摆动，以y=b（b＞a）处为初位置，y=a处为末位置，知末位置的速度为零，在整个过程中，重力势能减小，动能减小，减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得，Q=mg（b-a）+mv1．故D正确，ABC错误．4、C【解题分析】A、电子从K极出来，在电场力的作用下做减速运动，所以电场线的方向向右，所以A极接电源负极，故A错；B、由爱因斯坦光电效应方程得：，粒子在电场中做减速，由动能定理可得：，解得：由题图可知，金属的极限频率等于，图像的斜率代表了，结合数据解得：，故B错误；C对D、金属的逸出功,故D错误；故选C5、C【解题分析】

电势差和时间都是标量，它们都是只有大小没有方向的，电流虽有方向，但是不满足平行四边形法则，也是标量；磁感应强度是既有大小又有方向，是矢量，所以C正确，ABD错误．故选C．6、C【解题分析】A、根据n=1T可知转速为5

r/s，故B、由图象可知，线圈转动周期T=0.2s，则ω=2πT=10π(rad/s)，由交流电的电流表达式：i=Asinωt(A)=0.6sinD、由转速与风速成正比，当风速加倍时，转速也加倍，电流的最大值Im=1.2A，则电流的表达式为：i=1.2sin20πt(A)，故C、风速加倍时线圈中电流的有效值I=Im2=故选C。【题目点拨】根据i-t图象判断出电流的最大值与周期，明确交流电的最大值和有效值间的关系，知道转速加倍时，产生的感应电流加倍，角速度加倍即可判断。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、ABC【解题分析】

A．在时间0～5

s内，由图看出，在t=0时刻图线的斜率最大，B的变化率最大，线圈中产生的感应电动势最大，感应电流也最大，最大值为．故A错误；B．在第4s时刻，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量减小，则根据楞次定律判断得知，I的方向为逆时针方向．故B正确；C．前2s内，通过线圈某截面的总电量．故C正确．D．第3s内，B没有变化，线圈中没有感应电流产生，则线圈的发热功率最小．故D错误．故选ABC．【题目点拨】本题关键要从数学角度理解斜率等于B的变化率．经验公式，是电磁感应问题中常用的结论，要在会推导的基础上记牢．8、CDE【解题分析】

A、由振动图象读出两弹簧振子周期之比，根据周期公式分析可知，两弹簧振子不完全相同，故A错误；B、由振动图象读出两振子位移最大值之比，根据简谐运动的特征，由于弹簧的劲度系数k可能不等，回复力最大值之比不一定等于2:1，故B错误；C、由图看出，甲在最大位移处时，乙在平衡位置，即振子甲速度为零时，振子乙速度最大，故C正确；D、两弹簧振子周期之比T甲:T乙=2:1，频率之比是f甲:f乙=1:2，故D正确；E、由图示图象可知，有时振子乙速度最大，振子甲速度为零；有时振子乙速度最大，振子甲速度也最大，故E正确；故选CDE．【题目点拨】由振动图象读出两弹簧振子周期之比，根据周期公式分析弹簧振子是否完全相同；由图读出两振子位移最大值之比，但由于振子的劲度系数可能不等，无法确定回复力最大值之比；振子甲速度为零时，振子乙速度最大，频率与周期互为倒数；当振子乙到达平衡位置时，振子甲有两个可能的位置，一个是最大位移处，一个是平衡位置，据此作答．9、AB【解题分析】

由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示由图象可知，t=6s时两车等速，此时距离最近，故A正确，B正确；图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差：△x＝×30×3+×30×(6−3)m=90m＜100m，所以不会相撞，故CD错误．故选AB．【题目点拨】本题是追及问题，关键分析清楚两小车的运动情况，然后根据运动学公式列式求解或者画出速度时间图象进行分析，此题难度不大，意在考查学生认识图像及运用图像的能力．10、AD【解题分析】A、比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时有质量亏损，释放核能，故A正确；B、半衰期是大量放射性元素的原子衰变过程中的统计规律，对个别的粒子没有意义，故B错误；C、根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子从高轨道跃迁到低轨道，电子与原子核之间的距离变小，由库仑力提供向心力可得，核外电子的运动速度增大，核外电子的动能增大，故C错误；D、设93237Np经过一系列衰变后变成83209Bi，需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93=2x-y+83，4x=237-209，所以解得：故选AD。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、2；；②；【解题分析】

（1）为减小实验误差摆球要用密度大而体积小的球，摆长约为1m左右，摆角不要超过5度，据此分析答题；（2）由单摆周期公式求出函数表达式，然后答题；（3）根据图象的函数表达式分析答题．【题目详解】（1）为减小实验误差，应选择密度较大的铁球，摆长为1m，摆角不超过100，取振动50次的单摆，则取第2组实验数据；

（2）由T=2π得：T2=，则T2-L图象的斜率k=，重力加速度g=；

（3）测量摆长时忘了加上摆球的半径，单摆的摆长L偏小，由T2-L图象的函数表达式：T2=可知，两图象的斜率相等，两图象应平行，且相同的T值时L偏小，则图象在T轴上有截距，故②正确；12、A；C；F；【解题分析】（1）灯泡额定电压为2.5V，则电压表选C；灯泡正常发光时的电流：，电流表选A；为保证安全且方便实验操作，滑动变阻器应选F．（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡电阻，电压表内阻为3kΩ，电流表1Ω，相对来说电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示：四、计算题：本题共2