牡丹江市重点中学2024届物理高二第二学期期末复习检测试题含解析

牡丹江市重点中学2024届物理高二第二学期期末复习检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、原子核X经β衰变（一次）变成原子核Y,原子核Y再经一次α衰变变成原子核Z，则下列说法中不正确的是（）A．核X的中子数减核Z的中子数等于2B．核X的质子数减核Z的质子数等于5C．核Z的质子数比核X的质子数少1D．原子核X的中性原子的电子数比原子核Y的中性原子的电子数少12、氦原子的一个核外电子被电离，形成类氢结构的氮离子，如图所示为氦离子能级的示意图．现有一群这样的氦离子从n=3能级向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用该光照射逸出功为4.54eV的金属钠，则()A．这些氦离子总共可辐射出6种不同频率的光子B．由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小C．若发生光电效应，则光电子的最小初动能为3.06eVD．若发生光电效应，则光电子的最大初动能为43.86eV3、三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且ab=ad=ac，导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为A．B B．B C．B D．2B4、如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是()A．在过程ab中气体的外界对气体做功B．在过程ab中气体对外界做功C．在过程ca中气体从外界吸收热量D．在过程bc中气体从外界吸收热量5、如图所示。在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中，有个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直，在下列情况中，线框中能产生感应电流的是（）A．线框沿纸面向右运动B．线框垂直纸面向里运动C．线框绕过d点垂直于纸面的轴顺时针转动D．线框绕ab边转动6、在电场中某点放入电荷量为q的正电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电荷量q′＝﹣2q的负电荷时，测得该点的场强为E′，则有（）A．E′＝E，方向与E的方向相反B．E′＝E，方向与E的方向相同C．E′＝E/2，方向与E的方向相反D．E′＝2E，方向与E的方向相同二、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、如图所示是一种延时继电器开关．当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通．则（）A．断开B线圈的S2，将S1断开，C处电路立刻断开B．如果只闭合B线圈的S2，C处电路也能一直接通C．如果断开B线圈的S2，断开开关S1时刻，B中仍然有感应电流D．起到延时作用的是线圈B8、如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合.一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是()A．带电液滴一定带负电B．增大两极板间距离，液滴将加速下降C．断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D．断开S，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动9、下列说法正确的是()A．微观粒子的能量变化是跳跃式的B．能量子与电磁波的频率成正比C．红光的能量子比绿光大D．电磁波波长越长，其能量子越大10、用波长为λ的单色光照射某种金属，发生光电效应，逸出的动能最大的光电子恰好能使处于基态的氢原子电离。已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，基态氢原子的能量为E0。则下列说法正确的是A．单色光的光子能量为hB．逸出的光电子的最大初动能为E0C．该金属的截止频率为cλ+D．该金属的逸出功为h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）某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作：（1）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径的示数如图所示，则摆球的直径为d=_____cm．把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长l，通过计算得到摆长L；（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记数为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数t=68.4s，该单摆的周期T=_____s（结果保留三位有效数字）。（3）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的_____A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间C．以摆线长l作为摆长来计算D．以摆线长l与摆球的直径d之和作为摆长来计算12．（12分）某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动是什么性质的运动．图是实验中利用打点计时器记录自由落体运动的轨迹时，得到的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计数点．两点之间的距离，S1=9.6mm，S1=13.4mm，S3=17.3mm，S4=11.1mm，相邻两计数点的时间间隔为T．电源频率为50Hz．（1）下列说法中正确的是_____A．电火花打点计时器用的是110V交流电源B．实验中使用秒表测量时间C．实验时应先由静止释放纸带，然后赶紧接通电源D．求出的加速度一般比9.8m/s1小，是因为纸带和重锤受到阻力（1）通过对纸带的分析，你认为自由落体运动是做_____（填“匀速”、“变速”）运动．你的判断依据是：______．（3）根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达公式a=_____，（用已知物理量符号表示），加速度大小a=_____m/s1．（保留两位有效数字）（4）打点计时器打下F点，求物体在F点的速度公式VF=_____，（用已知物理量符号表示），大小为VF=_____m/s（保留两位有效数字）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）图中所示为吉利汽车参与赞助的超音速汽车，2018年其最高时速突破1000英里每小时，因为过于昂贵，该项目已经取消，该成绩很有可能成为地面最快速度永久性记录。该车搭载了一台欧洲“台风”战斗机专用的引擎以及一台火箭喷射发动机。由静止启动到140m/s用时14s，此阶段使用战斗机引擎在驱动，而车速一旦超过140m/s，车手就会启动火箭喷射发动机，再耗时25s可达到440m/s的极速，已知车重6.4吨，摩擦力和空气阻力之和为车重的0.2倍，将汽车加速和减速的过程简化为匀变速直线运动，求：（1）车辆在0～14s加速度a1，14～39s加速度a2；（2）加速阶段经过的位移大小；（3）战斗机引擎驱动力F1大小以及火箭喷射发动机驱动力大小F2。14．（16分）如图a所示，总长L=40cm的粗细均匀的直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭一定质量的理想气体，气体长度为16cm．环境温度为t1=7℃，大气压强p0=75cmHg．求：(ⅰ)保持外界大气压强不变，缓慢升高环境温度，当环境温度升高到t2时，水银柱到达管口，求t2（℃）的大小；(ⅱ)保持外界大气压强p0、环境温度为t2不变的情况下，将玻璃管缓慢转至竖直开口向下，如图b所示，稳定后管中水银柱的长度．15．（12分）根据量子理论，光子的能量为E=hv，其中h是普朗克常量．（1）根据爱因斯坦提出的质能方程E=mc1，光子的质量可表示为m=E/c1，由动量的定义和相关知识，推导出波长为λ的光子动量的表达式p=h/λ；（1）光子能量和动量的关系是E=pc．既然光子有动量，那么光照到物体表面，光子被物体吸收或反射时，都会对物体产生压强，这就是“光压”．a.一台二氧化碳气体激光器发出的激光功率为P0=103W，发出的一细束激光束的横截面积为S=1mm1．若该激光束垂直照射到物体表面，且光子全部被该物体吸收，求激光束对该物体产生的光压P0的大小；b.既然光照射物体会对物体产生光压，科学家设想在遥远的宇宙探测中，可以用光压为动力使航天器加速，这种探溅器被称做“太阳帆”．设计中的某个太阳帆，在其运行轨道的某一阶段，正在朝远离太阳的方向运动，太阳帆始终保持正对太阳．已知太阳的质量为1×1030kg，引力常量G=7×10-11Nm1/kg1，太阳向外辐射能量的总功率为P=4×1016W，太阳光照到太阳帆后有80%的太阳光被反射．探测器的总质量为m=50kg．考虑到太阳对探测器的万有引力的影响，为了使由太阳光光压产生的推动力大于太阳对它的万有引力，太阳帆的面积S至少要多大？（计算结果保留1位有效数字）

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、C【解题分析】试题分析：根据衰变规律，发生一次α衰变减少两个质子和两个中子，发生一次β衰变减少了一个中子而增加一个质子.中性原子的电子数等于质子数.考点：原子核转变衰变点评：本题解题关键是掌握衰变过程中的质量数和电荷数守恒的应用，同时要明确质量数、电荷数、中子数之间关系．2、D【解题分析】

A．根据=3可知能发出3种不同频率的光，选项A错误；B．由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子能量最大，根据可知频率最大，B错误；CD．由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子照射金属钠时，光电子最大初动能最大为(54.4−6.0−4.54)eV=43.86eV，最小初动能为0，C错误，D正确．故选D。3、C【解题分析】

导线c在a点的磁感应强度方向向下，大小为B；导线b在a点的磁感应强度方向向左，大小为B；导线d在a点的磁感应强度方向向左，大小为B；a点处的合磁感应强度大小为，故选C.4、D【解题分析】在过程ab中气体体积不变，根据W=p△V可知，气体对外界做功为零，外界也不对气体做功，故AB错误；在过程ca中压强不变，体积减小，温度降低，所以外界对气体做功，内能减小，根据热力学第一定律△U=W+Q可知，气体放出热量，故C错误；在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律△U=W+Q可知，气体从外界吸收热量，故D正确；故选D．点睛：本题主要是考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律的知识，要能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化与哪些因素有关（功和热量）；热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义；△U为正表示内能变大，Q为正表示物体吸热；W为正表示外界对物体做功．5、D【解题分析】

A．由于磁场为匀强磁场，线框沿纸面向右运动时，其磁通量不变，因此不会产生感应电流，故A错误；

B．由于磁场为匀强磁场，线圈垂直于纸面向里运动时，其磁通量不变，因此不会产生感应电流，故B错误；

C．线框绕过d点与纸面垂直的轴沿纸面顺时针转时，磁通量为Φ=BS，保持不变，不会产生感应电流，故C错误；

D．当线框绕ab边转动时，磁通量将发生变化，如转过90°时磁通量为零，因此有感应电流产生，故D正确；

故选D。6、B【解题分析】电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,与试探电荷无关,当在电场中某点放入电量为q的正电荷时,该点的场强为E,若在同一点放入电量为q′=−2q的负电荷时,该点的电场强度的大小和方向都不变,即E′=E，方向与E的方向相同．故B正确，ACD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、AD【解题分析】

A．当S1、S2均断开时，F中没有磁性，C处电路立刻断开，故A正确；B．如果只闭合B线圈的S2，由于B线圈没有磁通量的变化，不产生感应电流，F中没有磁性，C处电路不能一直接通，故B错误；C．若线圈B处于断开，即使S1断开也不会有感应电流，故C错误；D．当S1、S2均闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C电路接通，当S1断开时，导致由于线圈B中的磁通量变化，从而出现感应电流，致使F中仍有磁性，出现延迟一段时间才被释放．故D正确；8、ABD【解题分析】微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，则知电场力向上，而场强向下，所以微粒带的是负电．故A正确．增大电容器两极板间距离，U不变，根据E=U/d可知，E减小，电场力小于重力，则液滴将加速下降，选项B正确；断开S，极板上是电量不变；减小两极板正对面积的过程中，根据电容的决定式可知电容减小，由C=Q/U分析可知U增大，由公式E=U/d分析可知E增大，电场力大于重力，所以液滴将加速向上运动．故C错误；断开S，极板上是电量不变；减小两极板两极板距离过程中，根据电容的决定式、电容的定义式C=Q/U，以及E=U/d分析可知E=与d无关，即E保持不变，所以液滴静止仍然不动，故D正确．故选ABD.

点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电压不变，同时掌握电容的定义式与决定式的内容，及其区别，并理解E=公式的推导过程．9、AB【解题分析】

A．微观粒子的能量变化是跳跃式的，故A正确；B．由ɛ＝hν可知，能量子与电磁波的频率成正比，故B正确；C．红光的频率比绿光小，由ɛ＝hν可知，红光的能量子比绿光小，故C错误；D．电磁波波长越长，其频率越小，能量子越小，故D错误．故选AB．10、AC【解题分析】

A.单色光的能量:E=hν=hcλ;故AB.由于动能最大的光电子恰好能使处于基态的氢原子电离，则光电子的最大初动能为-E0;故BCD.根据光电效应方程:Ekm=hcλ-W=hcλ-hν0可得：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、0.810；2.28；BD；【解题分析】

（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读。（2）单摆的周期等于完成一次全振动所需的时间，结合总时间和全振动的次数求出单摆的周期。（3）根据单摆的周期公式，分析重力加速度测量值偏大的原因。【题目详解】（1）游标卡尺的主尺读数为8mm，游标读数为0.05×2mm=0.10mm，则d=8.10mm=0.810cm。（2）单摆完成一次全振动经过最低点两次，可知单摆的周期为：（3）根据单摆的周期公式得：，A、单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故A错误。B、把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故B正确。C、以摆线长l作为摆长来计算，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏小，故C错误。D、以摆线长l与摆球的直径d之和作为摆长来计算，则摆长的测量值偏大，导致重力加速度测量值偏大，故D正确。故选：BD。故答案为：（1）0.810，（2）2.28，（3）BD。【题目点拨】解决本题的关键知道实验的原理，掌握单摆的周期公式，知道单摆完成一次全振动经过最低点两次，以及掌握游标卡尺、螺旋测微器等读数问题，这是高考的热点问题。12、AD；变速；相同时间内物理下落的位移越来越大；；9.7；；0.96；【解题分析】

（1）电火花计时器使用的是110V的交流电源，打点加速器每隔0.01s打一个点，可以直接读出两点的时间．做实验时，应先接通电源，后释放纸带．（1）通过相等时间内的位移判断自由落体运动的性质．（3）根据△x=aT1求加速度。（4）某段时间内瞬时速度等于中间时刻的瞬时速度，根据这一推论求出F点的速度．【题目详解】（1）A、电火花打点计时器用的是110V交流电源，故A正确．B、打点计时器直接可以记录时间，不需秒表．故B错误．C、实验时应先接通电源，后释放纸带．故C错误．D、求出的加速度一般比9.8m/s1小，是因为纸带和重锤受到阻力，使得加速度小于g．故D正确．故选：AD．（1）在相等时间内，纸带的位移越来越大．所以纸带做加速运动．（3）由△x=aT1得，代入数据：（4）F点的瞬时速度等于EG间的平均速度，所以代入数据得：【题目点拨】考查实验原理，掌握实验操作注意事项，同时解决本题的关键会对纸带进行处理，从纸带上会求瞬时速度和加速度，注意保留两位有效数字．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）10m/s2；12