2024届福建省福州市三校联考物理高二第二学期期末考试试题含解析

2024届福建省福州市三校联考物理高二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、下列有关近代物理内容的叙述正确的是A．一束光射到某种金属上未发生光电效应，改用波长较长的光照射则可能发生光电效应B．氡222的半衰期为3.8天，意味着氡222经过7.6天就完全衰变成其他元素C．卢瑟福α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的D．重核裂变会放出能量，是由于中等质量的核的比结合能比重核的大2、将质量为1kg的物体以3m/s的速度水平抛出，当物体的速度为5m/s时，其重力的瞬时功率为（）A．20W B．30W C．40W D．50W3、如图所示.水平方向有磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场，匝数为5的矩形线框ab边长为0.5m．ad边长为0.4m，线框绕垂直磁场方向的转轴OO′匀速转动，转动的角速度为20rad/s，线框通过金属滑环与阻值为10Ω的电阻R构成闭合回路．t=0时刻线圈平面与磁场方向平行．不计线框及导线电阻，下列说法正确的是A．线圈中的最大感应电动势为10VB．电阻R两端电压的瞬时值表达式u=10sin20t(V)C．电阻R中电流方向每秒变化20次D．电阻R消耗的电功率为5W4、足球比赛中，运动员用力将球踢出，在此过程中A．运动员先给足球作用力，足球随后给运动员反作用力B．运动员给足球的作用力大于足球给运动员的反作用力C．运动员给足球的作用力与足球给运动员的反作用力方向相反D．运动员给足球的作用力与足球给运动员的反作用力是一对平衡力5、如图所示，小车AB静止于水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥．小车AB质量为M，质量为m的木块C放在小车上，CB距离为L用细线将木块连接于小车的A端并使弹簧压缩．开始时小车AB与木块C都处于静止状态，现烧断细线，弹簧被释放，使木块离开弹簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起．所有摩擦均不计，对整个过程，以下说法正确的是A．整个系统机械能守恒B．整个系统机械能不守恒，动量也不守恒C．当木块的速度最大时，小车的速度也最大D．最终整个系统匀速运动6、电路中有一段金属丝长为，电阻为，要使电阻变为，下列方法可行的是（）A．将金属丝拉长至B．将金属丝拉长至C．将金属丝对折后拧成一股D．将金属丝两端的电压提高到原来的倍二、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、随着物流行业快速发展，快递分拣机器人、快递无人机等高科技产品将得到广泛应用；在某次试验飞行过程中，快递无人机从地面由静止开始．以加速度a匀加速竖直起飞，经过时间t突然失去动力，又经过时间t无人机落回地面，已知重力加速度为g，不计空气阻力作用，则在这一过程中A．匀加速起飞时加速度大小为a≈gB．失去动力时无人机速度大小为gtC．无人机上升的最大高度为D．无人机落回地面时的速度大小为8、一列简谐横波在介质中沿x轴传播，波源位于坐标原点O，t=0时刻波源开始振动，t=3s时波源停止振动，如图为t=3.5s时的波形图(没有画全).其中质点a的平衡位置离原点O的距离为x=5.0m.以下说法正确的是_________.A．振动周期T=0.5sB．被速为4m/sC．波源起振方向沿y轴负方向D．在t=2.0s，质点a位于波谷E.从波源起振开始计时，3.0s内质点a运动的总路程为2.1m9、如图所示，木块受到水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下列对木块的描述正确的是（）A．木块将沿斜面下滑B．木块仍处于静止状态C．木块受到的摩擦力变小D．木块所受的摩擦力方向不变10、如图所示电路中，L1、L2、L3、L4是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是（）A．L1变亮 B．L2变亮C．L3变亮 D．L4变亮三、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）如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.(1)本实验必须满足的条件是___________.A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线水平C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D．入射球与被碰球满足ma=mb(2)为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和___________.(3)为了验证动量守恒，需验证的关系式是___________.12．（12分）某同学利用单摆测定当地的重力加速度，按如下步骤进行操作：（i）取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；（ii）测量出悬点O到小球球心的距离L记为摆长；（iii）拉动小球使细线偏离竖直方向一个较小的角度，然后静止释放小球；（iv）用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t．请你结合以上操作回答：①用以上所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g=_________．②图（甲）中的秒表示数为一单摆完成45次全振动经历的时间，则该单摆振动周期的测量值为______s．（保留2位有效数字）③为使重力加速度的测量结果更加准确，下列做法合理的有（______）A．摆球运动过程中，必须保证悬点固定不动B．测量摆长时，应测量水平拉直后的摆线长C．摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角不能太大D．测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时④在与其他同学交流实验数据处理方案后，他决定用图像法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出T2-l图像如图（乙）所示．若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g=_________（用字母表示）．另一位同学利用图像法处理数据，得到的图像如图（丙）所示，这位同学通过分析发现图像不过原点的原因是：在计算摆长时未计入小球的半径，则该同学根据图像丙计算得到的加速度会______（填“偏大”、“不变”、“偏小”）．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，半径为L1＝2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为．长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端沿逆时针方向匀速转动，角速度为．通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1＝R，滑片P位于R2的正中央，R2的总阻值为4R），图中的平行板长度为L2＝2m，宽度为d＝2m．图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0＝0.5m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大．（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力）求：(1)在0～4s内，平行板间的电势差UMN；(2)带电粒子飞出电场时的速度；(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场，则磁感应强度B2应满足的条件．14．（16分）如图所示，木块A和四分之一光滑圆轨道B静置于光滑水平面上，A、B质量mA＝mB＝1.0kg。现让A以v0＝4m/s的速度水平向右运动，之后与墙壁发生弹性碰撞（碰撞过程中无机械能损失），碰撞时间为t＝0.1s。取重力加速度g＝10m/s1．求：①A与墙壁碰撞过程中，墙壁对木块平均作用力的大小；②A滑上圆轨道B后，到达最大高度时与B的共同速度大小.15．（12分）封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态C，其体积与热力学温度T关系如图所示。该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V1、温度为T1．已知O、A、C三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA，求：①若在A→C过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？②在状态C，该气体的密度为ρ，体积为2V1，则状态C的温度为多少？该气体的分子数为多少？

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】A、当入射光的波长大于金属的极限波长，不会发生光电效应，可知一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，当改用波长较长的光照射，更不可能发生光电效应，故A错误；

B、氡222的半衰期为3.8天，意味着氡222经过7.6天有四分之三的衰变成其他元素，故B错误；

C、原子的核式结构学说，是由卢瑟福通过α粒子散射实验提出来的，故C错误；

D、重核裂变时释放能量，会出现质量亏损，因生成物的质量小于反应前的质量，即中等质量的核的比结合能比重核的大，故D正确。点睛：本题考查了核式结构模型、半衰期、光电效应、质量亏损等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记教材中的基本概念和基本规律。2、C【解题分析】

物体以v0=3m/s的速度水平抛出，当物体的速度为v=5m/s时，根据平行四边形法可得物体在竖直方向的速度所以重力的瞬时功率P=mgvy=1×10×4W=40WA.20W与分析计算结果不一致，故A错误；B.30W与分析计算结果不一致，故B错误；C.40W与分析计算结果相一致，故C正确；D.50W与分析计算结果不一致，故D错误．3、C【解题分析】

考查交变电流的产生及描述交变电流的物理量。【题目详解】A．线圈中产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω=5×0.5×2.5×0.4×20V=50V；故A错误.B．不计线框及导线电阻，则电阻R两端电压的最大值Um=Em=50V，则电阻R两端电压的瞬时值表达式u=Umcosωt=50cos20t（V）；故B错误.C．交流电的频率为，周期T=0.1s，电流在一个周期内方向变化2次，所以电阻R中电流方向每秒变化20次；故C正确.D．R两端电压的有效值为，R消耗的电功率，解得P=125W；故D错误.故选C。4、C【解题分析】试题分析：作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．但作用在不同的物体上，两个力同时产生，同时变化，同时消失．C正确考点：考查了对相互作用力的理解5、C【解题分析】

弹簧被释放过程系统机械能守恒，而木块C跟B端橡皮泥粘在一起的过程是非弹性碰撞，机械能有损失，所以整个系统机械能不守恒．故A错误．整个系统受到的合外力保持为零，动量守恒．故B错误．

设弹簧释放后，木块C速度大小为v，小车速度为V，取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv-MV=0

得：V=v，则知V与v成正比，当木块的速度v最大时，小车的速度V也最大．故C正确．设C与橡皮泥粘在一起时系统的速度为v′，由系统的动量守恒得：（M+m）v′=0，得：v′=0，所以最终系统静止不动，故D错误．故选C．【题目点拨】本题考查应用动量守恒定律分析和处理多次碰撞问题的能力．要知道碰撞的基本规律是动量守恒定律，应用时要注意选取正方向．6、B【解题分析】试题分析：将金属丝拉长至4L，体积不变，则横截面积变为原来的，根据知，电阻变为原来的16倍．故A错误．将金属丝拉长至2L，体积不变，则横截面积变为原来，根据知，电阻变为原来的4倍．故B正确．将金属丝对折后拧成一股，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据知，电阻变为原来的．故C错误．将金属丝两端的电压提高到原来的4倍，电阻不变．故D错误．故选B.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、CD【解题分析】

AB．根据位移关系可知：解得a=g/3则失去动力时无人机速度大小为gt/3，选项AB错误；C．无人机上升的最大高度为选项C正确；D．无人机落回地面时的速度大小为选项D正确；故选CD.8、BCE【解题分析】

AB．波传播速度波长,则选项A错误，B正确；C．由波形图可知波源起振方向沿y轴负方向，选项C正确；D．波传到a点用时间则t=2s时，a点已经振动0.75s=T，可知a点在波峰，选项D错误；E．从波源起振开始计时，3.0s内质点a振动1.75s=，运动的总路程为7A=2.1m，选项E正确；故选BCE.点睛：此题考查机械波的传播问题；注意振源停止振动，机械波照样传播；本题容易产生的错误是认为：3s内形成两个完整的波形，得到周期为1.5s．9、BC【解题分析】

设木块的重力为G，将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小为Gsinθ，如图，在斜面平面内受力如图，力F未撤掉时，由图1根据平衡条件得，静摩擦力大小f1=，力F撤掉时，重力分力，所以木块仍保持静止，由图2，根据平衡条件得f2=Gsinθ，所以木块受到的摩擦力变小，由图看出，木块所受的摩擦力方向发生了改变．综上所述故应选BC．10、BD【解题分析】试题分析：当滑动变阻器的滑片向下滑动时，电阻减小，则与L4串联再与L3并联的总电阻也减小，电源的路端电阻减小，路端电压减小，则L1的两端电压减小，L1变暗，选项A错误；由于总电阻减小，故电路中的总电流增大，L1中的电流减小，故L2中的电流增大，L2变亮，选项B正确；由于L4与L3、L2的总电压减小，L2两端电压增大，故L3两端电压减小，L3变暗，选项C错误；L3中的电流减小，而L2的电流增大，故L4的电流增大，L4变亮，选项D正确．考点：欧姆定律的动态电路．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、BCON间的距离x3(或)【解题分析】

第一空.A.“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C.要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，故D错误.应填BC.第二空.要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：测量OP间的距离x1，OM间的距离x2，ON间的距离x3；第三空.由以上分析可知，实验需要验证:，或.12、①②1.6s③AC④，不变【解题分析】(1)根据单摆的周期公式，得，而，故重力加速度.(2)秒表的小盘读数为12.5s，大盘读数为60s，则秒表的读数为72.5s，则周期为.(3)A、摆长应为绳长加小球的半径之和，则让小球连着绳自然下垂测量悬点到球心的距离，故A错误.B、实验时保证悬点固定，防止摆线松动带来摆长的变化，故B正确．C、摆线偏离平衡位置的角度不能太大，否则不能构成单摆的摆动规律，故C正确．D、测量周期应从摆球经过平衡位置时开始计时，故D错误．故选BC．(4)根据周期公式，可得，则图象的斜率，故；若计算摆长时未算半径，则，可知图象的斜率不变，则求得重力加速度g不变.【题目点拨】简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素．应用单摆周期公式可以解题；要掌握应用图象法处理实