安徽滁州市来安县来安三中2024届高二物理第二学期期末考试试题含解析

安徽滁州市来安县来安三中2024届高二物理第二学期期末考试试题注意事项: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、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电．让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动．已知磁场方向垂直纸面向里．以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（）A． B． C． D．2、如图所示为一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈M和N，线圈M通过开关S1与电源相连接，线圈N与开关S2构成回路。当衔铁被铁芯吸引时，衔铁与触头接触；当铁芯不吸引衔铁时，衔铁在弹簧的作用下与触头断开。断开开关时，弹簧不能立即将衔铁拉起，从而达到延时作用。下列操作可以达到延时作用的是A．S1闭合、S2断开的情况下，断开S1B．S1断开、S2闭合的情况下，断开S2C．S1、S2均闭合的情况下，只断开S1D．S1、S2均闭合的情况下，只断开S23、在光滑的水平面的同一直线上，自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球，另一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动，依次与上述小球相碰，碰后即粘合在一起，碰撞n次后，剩余的总动能为原来的，则n为()A．5B．6C．7D．84、一盏灯发光功率为100W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长6.0×10-7m，在距电灯10m远处，以电灯为球心的球面上，1m2的面积每钞通过的光子（能量子）数约为()（普朗克常量h=6.63·s，光速c=3.0/s）A．2×1015 B．2×1016C．2×1017 D．2×10235、氢原子从a能级跃迁到b能级时辐射波长为λ1的光子，从a能级跃迁到c能级时辐射波长为λ1的光子，已知λ1＞λ1．那么氢原子从b能级跃迁到c能级时将要辐射光子的波长为（）A．λ1λ2λ1+λ2 B．λ1λ2λ6、近年来，登山步行成为越来越多的人的健康习惯．如图为某地生态公园的登山步行道线路图，从图中可以看出，从丁家楼子村到目的地九仙山观景台可以选择不同的路线，小王和小张两人选择了不同的路线，结果小王比小张先到达目的地．对于此过程，下列说法正确的是()A．小王与小张的路程相同B．小王的位移小于小张的位移C．小王的平均速度大于小张的平均速度D．在比较平均速度时，两人不能看作质点二、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、处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到能级,然后发出光线．已知普朗克常量,则A．该外来单色光的能量为B．该氢原子发射的所有谱线中,最长的波长为C．该氢原子发射的所有谱线中,最短波长的光子动量为D．该氢原子发射的光照射逸出功为的金属锌,最大光电子动能约为8、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)︰99、如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.3s时的波形图．则下列说法正确的是A．波速可能为B．最大周期为0.4sC．经过0.3s，x=2m处的质点沿着x轴正方向移动了3mD．t=0时，x=2m处的质点经过平衡位置向上振动10、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则：A．P带正电荷B．Q带负电荷C．P带负电荷D．Q带正电荷三、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）下图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接。(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好________。(2)在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈迅速从副线圈抽出时，灵敏电流计指针将_________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）。12．（12分）某学习小组通过下图实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽。斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带由小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一个很窄的挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片每次通过光电门的时间t，做出h图象，已测出小球质量为m、滑块总质量为M、挡光片宽度为d、重力加速度为g，小球由斜面进入水平面时没有机械能损失。（1）若测得某次挡光片通过光电门的时间为t1，则可知此次滑块通过光电门的速度为v1＝_____。（2）只要满足关系式h＝_____（用题中所给的物理量来表示），就可以说明碰撞过程动量守恒。（3）如果实验中做出的图象是一条过原点的_____（填写“倾斜直线”或“抛物线”）同样可以验证动量守恒。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）有一内表面光滑的质量为M＝1kg的金属盒静止在水平地面上，其与水平面间的动摩擦因数μ＝0.05，金属盒内前后壁距离为L＝10m，如图所示，在盒内正中央处有一质量m＝3kg可视为质点的静止小球，现在给盒一个向右的瞬时初速度v0＝6m/s，已知球与盒发生的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短．g取10m/s2，求金属盒与小球发生第二次碰撞前金属盒前进的总位移？14．（16分）质量均为M的A、B两个物体由一劲度系数为k的轻弹簧相连，竖直静置于水平地面上，现有两种方案分别都可以使物体A在被碰撞后的运动过程中，物体B恰好能脱离水平地面，这两种方案中相同的是让一个物块从A正上方距A相同高度h处由静止开始自由下落，不同的是不同物块C、D与A发生碰撞种类不同．如题9图所示，方案一是：质量为m的物块C与A碰撞后粘合在一起；方案二是物体D与A发生弹性碰撞后迅速将D取走．已知量为M，m，k，重力加速度g．弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力．求：(1)h大小；(2)C、A系统因碰撞损失的机械能；(3)物块D的质量大小．15．（12分）如图所示，高为H的导热气缸竖直固定在水平地面上，横截面积为S、重力为G的“⊥”形活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞离缸底高为h．现手持“⊥”形活塞上端，缓慢竖直上提活塞，当活塞上升至气缸上端口时，求竖直上提的力F大小．已知：大气压强为p0，不考虑活塞与气缸之间的摩擦及温度的变化，不计活塞及气缸壁的厚度．

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、A【解题分析】

由洛仑兹力充当向心力可求得两粒子的半径关系，则由图可知两粒子的轨迹图；由左手定则可判断粒子的运动方向．【题目详解】根据洛伦兹力提供向心力有，结合粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，可知甲的半径大于乙的半径，由于两粒子均带正电，且速度方向相反，A正确；BCD错误．2、C【解题分析】

A.S1闭合、S2断开的情况下，M线圈有电流通过，会产生磁性，衔铁被铁芯吸引，衔铁与触头接触；断开S1，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈N两端一定产生感应电动势，但没有感应电流，则没有延时释放的作用，故选项A错误；B.S1断开、S2闭合的情况下，M线圈没有电流通过，不会产生磁性，铁芯不吸引衔铁时，衔铁在弹簧的作用下与触头断开，故选项B错误；CD.S1、S2均闭合的情况下，M线圈有电流通过，会产生磁性，衔铁被铁芯吸引，衔铁与触头接触；只断开S1，导致穿过线圈M的磁通量减小变慢，根据楞次定律可知，产生有延时释放的作用；只断开S2，M线圈有电流通过，衔铁仍然被铁芯吸引，衔铁与触头接触，故选项C正确，D错误。3、C【解题分析】第一次碰撞时根据动量守恒：解得：，碰撞前的动能：，第一次碰撞后的动能：，第n次碰撞后的总能，当剩余的总动能为原来的时，，解得：n=7，故C正确，ABD错误；【题目点拨】本题考查的是碰撞问题，由于碰撞过程中系统动量和动能都守恒，故碰7次后剩余的总动能为原来的1/1．4、C【解题分析】

设离灯10m远处每平方米面积上灯照射的能量为E0，则有：

；设穿过的光子数为n，则有：；解得：代入数据，得：n=2×1017个，选项C正确。5、B【解题分析】

因为λ1＞λ1，根据γ=cλ，知γ1<γ2，a到b辐射光子的能量小于a到c辐射光子的能量，所以b能级能量比c能级能量大，跃迁时辐射光子，b、c间的能级差ΔE=hcλ26、C【解题分析】

位移为初位置到末位置的有向线段，路程是运动的轨迹的长度．平均速度为位移与时间的比值，平均速率为路程与时间的比值．【题目详解】A．路程是运动的轨迹的长度．他们选择不同的路线，路程可能不同．故A错误；B．位移为初位置到末位置的有向线段，他们的起点与终点是相同的，所以位移相等．故B错误；C．平均速度是由位移与时间的比值，小王与小张的位移相同，但由于小王用时较短，故小王的平均速度较大，故C正确；D．在比较平均速度时，两人的大小可以忽略不计，能看作质点．故D错误．故选C．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、BCD【解题分析】

A．根据跃迁理论，处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到能级，需要吸收的能量为=-0.54-(-13.6)eV=13.06eVA错误；B．波长最长的谱线来自第5能级向第4能级的跃迁，根据，解得：B正确；C．波长最短的谱线来自第5能级向第1能级的跃迁，根据，解得：又根据，代入解得：C正确；D．根据爱因斯坦光电效应方程，得：=9.72eVD正确；故本题选BCD．8、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．9、BD【解题分析】

AB、一列简谐横波沿x轴正方向传播，x=0m处质点沿y轴负向振动，根据题意可知（n=0、1、2、3…），所以周期为（n=0、1、2、3…），波速为，根据此公式可知，不论n取几，波速都不可能为，则当n=0时，周期最大为，故A错误，B正确。C、质点只在平衡位置附近振动，不随波逐流，故C错误；

D、一列简谐横波沿x轴正方向传播，根据上下坡法可判t=0时，x=2m处的质点经过平衡位置向上振动，故D正确。故选BD．【题目点拨】根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播距离的通项，从而得到周期的特殊值．10、CD【解题分析】

由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作用下保持平衡，由于库仑力为相互作用，大小相等、方向相反，即球所受库仑力向右，电场力向左，又因为电场的方向向右，所以球带负电；球所受库仑力向左，受电场力向右，所以球带正电。故CD正确，AB错误。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）如图（2）向左偏【解题分析】

第一空.电路连接如图；第二空.在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，即当穿过线圈的磁通量增加时，电流计指针向右偏；那么合上开关后，将原线圈迅速从副线圈抽出时，穿过线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针将向左偏。12、倾斜直线【解题分析】

（1）小球与滑块碰撞后在气垫导轨上做匀速运动，平均速度等于瞬时速度，则v1；（2）根据动能定理得：mgh得小球下滑到斜面底端的速度v0小球与斜槽碰撞时动量守恒：mv0＝（m+M）v又小球与斜槽通过光电门的速度v1解得：h；（3）由（2）分析可知h与成正比，所以图象是一条倾斜直线，同时可以验证动量守恒。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、4m【解题分析】

金属盒在水平地面滑行时，由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出金属盒与球发生第一次碰撞前的速度．金属盒与球发生第一次碰撞时，由动量守恒定律和能量守恒定律求出碰后两者的速度．再研究碰后金属盒滑行的时间和位移，判断出金属盒停下来时小球还未与金属盒发生第二次碰撞，从而得到总位移．【题目详解】对金属盒，由牛顿第二定律有：由v2-v02=-2as，s=5m，

解得：v=4m/s

金属盒与球发生第一次碰撞的过程，取向右为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律有：

Mv=mv1+Mv2；

Mv2=mv12+Mv22；

解得：v2=-2m/s，v1=2m/s

金属盒停下时用时：t==1s

金属盒运动的位移为：x1=at2=1m

此时小球匀速运动的位移为：x2