2024届广东信宜市高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届广东信宜市高二物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.1m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω．一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.1．在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6）A．2.1m/s，1W B．1m/s，1W C．7.1m/s，9W D．11m/s，9W2、某同学用打气筒为体积为2.OL的排球充气，充气前排球呈球形，内部气压与外界大气压相等，均为1.0×105Pa.设充气过程中排球体积和内外气体温度不变，气筒容积为0.05L，要使球内气体压强达到1.5×l05Pa，应至少打气多少次A．20次 B．30次 C．40次 D．60次3、已知一个电子所带电量e=1.6×10-19C，现高二有位同学发现某本资料书上有个数值很模糊，根据你所学知识，推断该数值不可能是下列哪一个?A．3.2×10-19C B．3.0×10-19CC．3.2×10-18C D．3.2×10-17C4、下列说法中正确的是A．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，蓝光的条纹间距宽B．光纤通信利用了光的全反射的原理C．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的D．动车组高速行驶时，在地面上测得车厢的长度明显变短5、爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是（）A．逸出功与ν有关B．Ekm与入射光强度成正比C．ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关6、如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1：n2=n4：n1．当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是（）A．用户的总电阻增大B．用户的电压U4增加C．U1：U2=U4：U1D．用户消耗的功率等于发电机的输出功率二、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、关于液晶，下列说法中正确的是（）A．其光学性质具有各向异性，故液晶属于晶体B．人们常利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度C．液晶可以制造显示器，在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用D．液晶的物理性质容易在外界（如电场、压力、光照、温度）的影响下发生改变8、一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以相同的入射角照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图所示，则下列说法正确的是()A．入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线，直接跃迁到基态发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最大B．在同一双缝干涉装置上，从直接跃迁到基态发出的光形成的干涉条纹最窄C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射D．若从能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应，则从n=2能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应9、如图所示为氢原子的能级图，已知某金属的逸出功为6.44eV，则下列说法正确的是A．处于基态的氢原子不可以吸收能量为12.5eV的光子而被激发B．用能量为12.5eV的电子轰击处F基态的氢原子.不能使氢原子发生能级跃迁C．用n=4能级跃迁到n=1能级辅射的光子照射金属，从金属表面逸出的光电子最大初动能为6.31eVD．一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线10、如图，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射时合成一束复色光P，下列说法正确的是:A．玻璃砖对A光的折射率小于对B光的折射率B．在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度C．A光的频率小于B光的频率D．两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较大三、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）某同学利用图甲装置研究小车的匀变速直线运动，得到如图乙所示纸带（图中相邻两点间还有四个点未画出），测得S1＝2.45cm，S2＝3.26cm，S3＝4.04cm，S4＝4.82cm，S5＝5.63cm，S6＝6.49cm。已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz。（1）打点计时器在打F点时的小车的速度vF＝_____m/s，小车的加速度为_____m/s2；（结果均保留两位有效数字）（2）若实验中流经打点计时器的交流电频率实际为52Hz，而该同学仍按50Hz计算，那么测得的加速度与实际值相比_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。12．（12分）如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度,也可以验证机械能守恒定律.(1)所需器材有电火花计时器(带导线)、纸带、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需_________(选填字母代号)中的器材.A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、毫米刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、毫米刻度尺(2)实验中,已知电火花计时器所用电源的频率为,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示,图中点是计时器打出的第一个点,分别是每两个点取出的计数点.根据以上数据,可知当地的重力加速度___________(保留三位有效数字)(3)实验中,根据纸带算出各点的速度,量出下落距离,则以为纵轴,以为横轴,满足机械能守恒时画出的图线应是下图中的（_____）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）现有一三棱柱工件，由折射率为n=的透明玻璃材料组成．如图所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB=30°．现有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件，折射后到达BC边．求：(1)光线射入工件时的折射角；(2)光线第一次射出工件时与界面的夹角14．（16分）如图所示，一小车静止在水平地面上，车上固定着一个导热良好的圆柱形密闭气缸，在气缸正中间有一横截面积为3×10﹣4m2的活塞，活塞厚度及活塞与气缸内壁间的摩擦可忽略不计。此时活塞左右两侧的气体A、B的压强均为1.0×105Pa．现缓慢增加小车的加速度，最后小车以20m/s2的加速度向右匀加速运动时，A气体的体积正好是原来的一半，若环境温度保持不变，试求：（1）小车向右匀加速运动时A、B两部分气体的压强PA和PB；（2）活塞的质量。15．（12分）如图甲所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，其中波源在坐标原点处且沿x轴正向传播．已知在波源开始振动3s时波传播到x轴上A点(图中未画出)处，若从该时刻开始计时，A点的振动图象如图乙所示．求：(i)波源开始振动时的方向；(ii)图甲可以是什么时刻的波形图；(iii)xB=10m处的质点B经过波峰的时刻．

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】

导体棒做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：，解得；导体棒产生的感应电动势，电路电流，灯泡消耗的功率，解得，故选项B正确．【题目点拨】当导体棒所受合力为零时，导体棒做匀速直线运动，由平衡条件可以求出导体棒的速度；由求出导体棒产生的感应电动势，然后由闭合电路欧姆定律及电功率公式求出灯泡消耗的功率．2、A【解题分析】

设至少打气n次，则根据玻意耳定律可知：即次故选A.3、B【解题分析】

元电荷电量为．物体所带电荷量为元电荷电量的整数倍，故B的数值不可能，故B符合题意，ACD不符合题意．4、B【解题分析】双缝干涉实验中条纹间距与波长成正比，由于红色光的波长比蓝色光的波长大，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻蓝光干涉条纹间距，故A错误；光纤通信利用了全反射的原理，故B正确；肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，故C错误；根据狭义相对论可知，当列车的；速度接近光速时，沿着速度方向长度才明显变短．故D错误．5、D【解题分析】

光电子的最大初动能与入射光频率的关系是Ekm=hv－W，结合图象易判断D正确．6、C【解题分析】试题分析：当用户的功率增大时，用电器增多，总电阻减小，故A错误；当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压不变，则不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压减小，故B错误；因为原副线圈的电压比等于匝数之比，则，，因为，所以，故C正确；用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率，故D错误．考点：远距离输电【名师点睛】当用电器增多时，用户消耗的功率增大，根据降压变压器的输出电流的变化得出输电线上的电流变化，从而得出电压损失的变化，根据升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和得出用户电压的变化．升压变压器的输出功率等于功率损失和降压变压器的输入功率之和．变压器的原副线圈的电压之比等于匝数之比．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.液晶具有晶体的性质和液体的流动性，其光学性质具有各向异性，但液晶不是晶体，A错误；B.有一种液晶，随温度的逐渐升高，其颜色按顺序改变，利用这种性质，可用来探测温度，B正确；C.液晶可以制造显示器，我们所用的显示器有很大部分属于液晶显示器，在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用，C正确；D.液晶具有各向异性；其物理性质很容易在外界的影响（电场、压力、光照、温度）下发生改变，D正确；8、BD【解题分析】一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁，发出三种不同频率的光子，光线经过平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行．从n=3直接跃迁到基态发出的光频率最大，则折射率最大，偏折最厉害，根据几何关系知，出射光线与入射光线间的距离最小．故A错误．根据△x＝λ，频率最大的光，波长最短，所以条纹间距最小．故B正确．经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，在玻璃砖的下表面，根据光的可逆性及对称性可知，光在玻璃砖的下表面不可能发生全反射．故C错误．从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子频率最小，该光子若能发生光电效应，则其它光子也能发生光电效应．故D正确．故选BD．点睛：本题将能级的跃迁与光电效应、光的干涉和折射、全反射等知识联系起来，关键通过频率的大小得出折射率、波长等大小关系：频率越大，折射率越大，波长越小，光子能量越大．9、AC【解题分析】

A.处于基态的氢原子若吸收能量为12.5eV的光子，氢原子的能量变成：E=E1+ΔE=-1.1eV，氢原子不存在-1.1eV的能级，所以可知处于基态的氢原子不能吸收能量为B.用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，由于：E2-E1=-3.4-(-13.6)=10.2eV，可知氢原子可以吸收电子的一部分能量发生能级跃迁，故B错误；C.用n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子照射金属，光子的能量：E=E4-E1=-0.85-(-13.6)=12.75eV，从金属表面逸出的光电子最大初动能为：Ekm=E-W=12.75-6.44=6.31eV．故C正确；D.一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生：C24=610、ACD【解题分析】

AC.由题图可知，玻璃砖对B光的折射程度大，则，故B光的频率较大，故A，C均正确.B.由波速可知，在玻璃砖中，；故B错误.D.两种单色光由玻璃射向空气时，由于，所以；故D正确.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、0.610.80偏小【解题分析】

第一空.图中相邻两点间还有四个点未画出，则有；P点的速度；第二空.根据匀变速直线运动的判别式△x＝aT2，结合逐差法可得：代入数据解得：a＝0.80m/s2第三空.由，可知因f测＜f实，得a测＜a实，即加速度的测量值比实际值偏小.12、D9.69C【解题分析】（1）实验时要测h和速度v，根据原理分析需要的实验器材，除列出的器材外，还要打点计时器的电源，即低压交流电源，和测高度需要的毫米刻度尺，故选D．（2）从图中可知相邻点间的位移差为，故根据可得；（3）若机械能守恒，则有，图像的斜率，恒定，故C正确．【题目点拨】实验时要测h和速度v，根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定测量的器材；根据机械能守恒定律得出v2-h的关系式，从而确定图线斜率的意义，即可求解g；用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，同时要熟练应用基本物理规律解决实验问题，及