江苏省泰州市名校2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

江苏省泰州市名校2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题请考生注意：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、下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（）A．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。B．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。C．当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变低了。D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长。2、如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点的过程中，以下四个选项中正确的是()A．重物的机械能守恒B．重物的机械能减少C．重物的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变D．重物与弹簧组成的系统机械能增加3、分别用波长为λ和23λ的单色光照射同一金属板发出的光电子的最大初动能之比为1:2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（A．hc4λ B．hc2λ C．24、下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是（）A．变化的磁场产生的电场一定是变化的B．不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场C．稳定的磁场产生不稳定的电场D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的5、现有两电源，其电动势分别为E1、E1（E1＜E1），内阻分别为r1、r1．当这两个电源分别和一阻值为R0的电阻连接时，电源的输出功率相等。若将这两个电源分别电阻R连接时，电路中的电流分别为I1和I1．则下列判断正确的是（）A．若R>R0B．若R>R0C．若R<R0D．若R<R06、氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下列判断正确的是A．电子绕核旋转的轨道半径增大 B．电子的动能减少C．氢原子的电势能增大 D．氢原子的能级减小二、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、如图甲所示，位于竖直平面内的正方形闭合金属线框abcd质量为m，其下方有一匀强磁场区域，该区域的水平边界MN、PQ与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里．现使金属线框从MN上方某高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框从开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界过程的v-t图象，图中数据均为已知量．重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法正确的是A．金属线框刚进入磁场时，感应电流方向沿abcda方向B．金属线框的边长为C．MN和PQ之间的距离为D．金属线框在0~t3时间内所产生的热量为mgv1(t2-t1)8、下列说法正确的是A．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果B．彩色液晶显示器利用了液晶的所有物理性质都具有各向异性的特点C．用较细的吸管喝饮料是利用毛细现象D．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，目的是使水不能浸润羽毛9、一机械波相隔时间t的两个时刻的波形图像分别为图中实线和虚线所示，如波速为1m/s，那么t的值可能是：（）A．1s B．2s C．3s D．4s10、如图，斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，b通过轻绳跨过光滑定滑轮与物体a的上端连接，b和滑轮间的轻绳与斜面平行，a和滑轮间的轻绳竖直，a的下端连接在竖直固定于地面的轻弹簧上，现往b盒内缓慢放入适量砂粒。若a、b、c始终保持静止状态，轻绳不可伸缩，则在放砂粒的过程中，下列判断正确的是（）A．地面对c的支持力一定变大B．地面对c一定有方向水平向左、大小不为零的摩擦力C．弹簧的弹力可能先减小后增大D．b对c的摩擦力可能先减小后增大三、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）某同学采用DIS做“研究加速度和力的关系”这一实验，该实验装置如图甲所示．若DIS按图示方式显示得到了图乙所示的实验图象，请回答下列问题：（1）由图线中OA段可得出的实验结论是__________________________________．（2）造成图线中AB段明显偏离直线的主要原因是_____________（填选项前的字母）A．小车与轨道之间存在摩擦B．所挂钩码的总质量太大C．所用小车的质量太大12．（12分）在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对三种放射线的性质进行了深入研究，如图所示为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途．名称：______________________________，用途：______________________________．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，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L＝10cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差Δh＝2cm，设外界大气压为1.0×105Pa(即75cmHg)，为了使左、右两管中的水银面相平，(1)若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少？(2)若温度保持27℃不变，需从右管的开口端再缓慢注入多少厘米的水银柱？14．（16分）如图，直圆筒气缸内部横截面积S=0.01m²，上端开口处有挡板，缸内总体积为Vo．一厚度不计质量m=20kg的活塞封住一定质量的理想气体，温度为时缸内气体体积为0.8Vo．大气压强为po=1.0×105Pa，不计活塞与气缸间的摩擦．g取10N/kg，求：(i)若在活塞上方缓慢添加沙子，保持缸内气体温度为To，当沙子的质量为40kg时，缸内气体的体积；(ii)若将缸内气体温度缓慢升高到2To，最后缸内气体的压强．15．（12分）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞因重力而产生的压强为，活塞的横截面积为S，与容器底部相距h，此时活塞处于平衡状态，气体的温度为现在活塞上放置一个质量与活塞质量相等的物块，活塞下降了后达到稳定，气体的温度为，再通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞缓慢向上移动，恰好回到原来的位置并静止，此时气体的温度为已知大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与气缸间的摩擦，不计理想气体的重力势能，求：(1)与的比值和与的比值；(2)加热过程中气体的内能增加量．

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】

AB．单摆运动的平衡位置合外力并不为零，传播速度由介质决定与波源无关，故AB错；C．当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变高了，C错；D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波速增大，由v=λf知波长变长，D对。2、B【解题分析】

根据重力做功，判断重力势能的变化，在整个运动的过程中，有重力和弹簧的弹力做功，系统机械能守恒，通过系统机械能守恒判断重物机械能的变化；【题目详解】A、重物由A点摆向最低点的过程中，重力做正功，重力势能减小，转化为重物的动能和弹性的弹性势能，故重物的机械能减少，故A错误，B正确；C、在整个运动的过程中，系统中只有重力和弹簧的弹力做功，系统机械能守恒，即重物的重力势能和动能与弹簧的弹性势能之和不变，故CD错误。【题目点拨】解决本题的关键掌握重力做功和重力势能的关系，知道系统机械能包括重力势能、弹性势能和动能的总和保持不变，但重物由于受弹力做功，其机械能不守恒。3、B【解题分析】

ABCD、光子能量为:E=hcλ①

根据爱因斯坦光电效应方程可以知道光电子的最大初动能为:Ek=hcλ-W

②

根据题意:λ1=λλ2=24、D【解题分析】

A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场周围能产生电场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故A项错误；B．不均匀变化的电场产生变化的磁场，磁场有可能不是均匀变化的；均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故B项错误；C．稳定的磁场其周围不产生电场，故C错误；D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的，振荡的电场在周围空间产生的磁场是也振荡的，故D正确。5、B【解题分析】

电源的U-I图线与电阻的U-I图线的交点就表示了该电阻接在该电源上时的工作状态，此交点的横、纵坐标的乘积为电源的输出功率，即以此交点和坐标原点为两个顶点的长方形的面积表示电源的输出功率，所以对应U-I图象如图；根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，可知电源的U-I图线的斜率绝对值等于r，所以有r1<r2；若R>R0，由图中可知I1<I2，所以I1r16、D【解题分析】氢原子辐射出光子后，由高能级跃迁到低能级，轨道半径减小，电子动能增大，此过程中库仑力做正功，电势能减小.故D对；ABC错；故选D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】金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向．故A正确．由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2-t1所以金属框的边长：L=v1（t2-t1），选项B正确；金属框进入磁场过程中做匀速直线运动，完全进入磁场中，只受重力，做加速度为g的匀加速直线运动，位移即为t2-t3内v-t图象与时间轴围成的面积，，所以匀强磁场区域的宽度为d=s+L=，故C错误；金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：Q1=mgL=mgv1（t2-t1）；金属框在磁场中的运动过程中金属框不产生感应电流，所以金属线框在0-t3的时间内所产生的热量为mgv1（t2-t1）．故D正确．故选ABD．点睛：本题电磁感应与力学知识简单的综合，能由图象读出线框的运动情况，选择与之相应的力学规律是解答本题的关键，要加强练习，培养自己识别、理解图象的能力和分析、解决综合题的能力．8、AD【解题分析】

A.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果。故A正确；B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，并非所有物理性质。故B错误；C.用较细的吸管喝饮料是并非利用毛细现象，而是利用液体得压强。故C错误；D.游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，目的是使水不能浸润羽毛。故D正确；9、AC【解题分析】

由图读出波长，由波速公式求出周期，再根据波形平移和波的周期性得出对应时间的通项式，从而确定时间t的可能值．【题目详解】由图读出波长为λ=4m，由波速公式得周期.波向右传播时，时间t的通项为，n=0，1，2，…；当n=0时，t=1s；当n=1时，t=5s；…若波向左传播，则时间t的通项为：，n=0,1,2，…当n=0时，t=3s；当n=3时，t=8s，…由于n只能取整数，故不可能为2s和4s；由以上分析可知，A、C正确，B、D错误.故选AC.【题目点拨】本题知道两个时刻的波形，要考虑波传播时时间的周期性，根据通项得到特殊值．还要考虑传播方向的双向性．10、AD【解题分析】C、物体a始终保持静止，弹簧的形变量不变，所以弹簧的弹力大小不变，故物体a对细线的拉力不变，故C错误；AB、视bc为系统，受力分析如图根据平衡条件有，由于T，不变，m增大，所以地面对c的支持力一定变大，故A正确；若弹簧的弹力大小等于物体a重力，物体a对细线的拉力T为0，则有地面对c无摩擦力，故B错误；D、对b受力分析，如图，摩檫力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，可能为0；若摩檫力可能沿斜面向上，根据平衡条件有，由于T，不变，m增大，摩擦力可能先减小后增大，故D正确；故选AD。【题目点拨】本题涉及三个物体的平衡问题，要灵活选择研究对象，利用共点力平衡的条件和摩擦力的判断与计算。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、小车的质量一定时，加速度a与合力F成正比B【解题分析】(1)由图象OA段可知，图象是一条直线，a与F成正比，即：在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比；(2)本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受合外力；由于OA段a−F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：mg=Ma得：，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M远大于m造成的，所以所挂钩码的总质量太大，故B正确，AC错误；故选B．12、名称1、射线、名称2、射线、名称3、射线高速粒子流可以用在人工核转变中；光子可以用于医疗放射治肿瘤；电子可以使荧光屏发光【解题分析】种射线在匀强磁场中向上运动时，射线带正电荷，可以判断它将向左偏转，即图中的1射线是射线；射线带负电荷，可以判断它将向右偏转，即图中的3射线是；射线不带电，不偏转，即图中的2射线是射线；高速粒子流可以用在人工核转变中；光子可以用于医疗放射治肿瘤；电子可以使荧光屏发光．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）t=1．C（2）再加入2.54cm的水银【解题分析】

（1）对于封闭气体：