山东省济宁市嘉祥一中2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

山东省济宁市嘉祥一中2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项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、某人在地面上用弹簧秤称得其体重为他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧秤的示数如下图所示，则电梯运行的v-t图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)()A． B． C． D．2、对下列各原子核变化的方程，表述正确的是A．是核聚变反应B．是衰变C．是核裂变反应D．是β衰变3、关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C．卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释光谱的分立特征和原子的稳定性D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的4、为测算太阳辐射到地面的辐射能，某校科技实验小组的同学把一个横截面积是300cm2的矮圆筒的内壁涂黑，外壁用保温材料包裹，内装水0.6kg。让阳光垂直圆筒口照射2min后，水的温度升高了A．4.2×104J B．4.2×105、用频率为v的光照射某金属表面，逸出光电子的最大初动能为E；若改用频率为v′的另一种光照射该金属表面，逸出光电子的最大初动能为3E．已知普朗克常量为h，则v′表达式是()A． B． C． D．6、如图甲所示，线圈与定值电阻R相连构成闭合回路，线圈内有垂直于纸面向里的匀强磁场。已知线圈匝数为10匝，线圈电阻与定值电阻阻值相等，线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是A．通过R的电流方向由N指向MB．M点的电势低于N点的电势C．线圈中磁通量的变化率为1.5Wb/sD．M、N两点间的电势差为2.5V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、关于电磁波，下列说法正确的是A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输8、如图所示为氢原子的能级示意图。用一束单色光照射一群处于基态的氢原子，氢原子跃迁到n＝4的激发态，并从第4能级跃迁回基态，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，氢原子基态时的能量为E1A．此过程中最多能发出6种不同频率的光B．此过程中发出的光，最长的波长为-4C．用来照射的单色光的光子频率为-1D．用来照射的单色光的光子频率v为-159、如图所示，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的劲度系数为100N/m，此时弹簧伸长了5cm，物体A和车均处于静止状态．（g=10m/s2）则下列有关说法正确的是（）A．物体A与车间的最大静摩擦力大小一定等于5NB．若让小车和物体一起以1m/s2的加速度向右运动，则物体受摩擦力方向向右，大小为5NC．若设法把小车下面的水平面突然撤去，让小车自由下落，则撤去水平面的瞬间，物体A受两个力作用D．若设法把小车下面的水平面突然撤去，让小车自由下落，则撤去水平面的瞬间，物体A的加速度大小为0.5m/s210、如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直．一带电量为＋q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是A．若带电粒子带电量为＋2q，粒子将向下偏转B．若带电粒子带电量为－2q，粒子仍能沿直线穿过C．若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大D．若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过三、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）(1)使用多用电表测电阻时，将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，按正确操作步骤测量，若发现表头指针偏转角较小，应调到电阻________挡，___________再测量．（2）利用电流表、电压表、电阻箱结合，有三种常用的“测定电源电动势和内阻”的实验方法．请写出其中一个原理表达式：___________________，实验中至少需要______组数据．（3）某实验小组的同学利用图甲的电路测量电压表V的内阻Rv，E为内阻不计的电源，已知两电压表V，V1的读数分别为U，U1，定值电阻大小为R0，则电压表内阻的真实值为___________（用题中字母表示）．12．（12分）利用伏安法测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．（1）应该选择的实验电路是图中的（选填“甲”或“乙”）．（2）某位同学根据记录的数据将对应点已经标在如图所示的坐标纸上，请画出U－I图线．（3）根据（2）中所画图线可得出干电池的电动势E＝V，内电阻r＝Ω．（保留两位有效数字）（4）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下列各示意图中能正确反映P－U关系的是．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，纸面内有一直角坐标系xOy，在第一象限内是沿x轴正方向、场强大小为E的匀强电场，在第二象限内是垂直于纸面向里的匀强磁场B（大小未知），在第三、第四象限内是垂直于纸面向外的匀强磁场B′（大小未知），一质量为m，电荷量为e的正粒子从无限靠近y轴的M点以速度v0沿MO方向射出，经x轴上的N点进入第四象限，而后从x轴负半轴N′点（与N点关于O点对称）进入第二象限，最后恰好似沿y轴正方向的速度打在y轴正半轴上，已知tan∠OMN=1/2，粒子重力不计，试求：(1)M、O间距离l和O、N间距离d；(2)的值．14．（16分）如图所示，两条相互平行的光滑金属导轨相距1，其中水平部分位于同一水平面内，倾斜部分构成一倾角为θ的斜面，倾斜导轨与水平导轨平滑连接．在水平导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．两长度均为l的金属棒ab、cd垂直导轨且接触良好，分别置于倾斜和水平轨道上，ab距水平轨道面高度为h．ab的质量为m，ab、cd电阻分别为r和2r．由静止释放ab棒，导轨电阻不计．重力加速度为g，不计两金属棒之间的相互作用，两金属棒始终没有相碰．求：（1）ab棒刚进入水平轨道时cd棒的电流I；（2）若最终通过cd棒的电荷量q己知，求cd棒的质量．15．（12分）如图甲所示，内径均匀、两端开口的U形管竖直放置，管中装入水银．稳定后，两管中水银面与管口的距离均为L=10cm．现将右侧管口密封，然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中，直到左右两侧水银面高度差h=6cm时为止，如图乙所示．已知大气压强P0=75.8cmHg．求活塞在左管内竖直向下移动的距离．设管中气体温度不变．

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】

从图可以看出，t0t1时间内，该人的视重小于其重力，t1t2时间内，视重正好等于其重力，而在t2t3时间内，视重大于其重力，根据题中所设的正方向可知，t0t1时间内，该人具有向下的加速度，t1t2时间内，该人处于平衡状态，而在t2t3时间内，该人则具有向上的加速度，所以可能的图象为A；故B、C、D错误，A正确。故选：A2、A【解题分析】

A、方程是轻核的聚变方程，选项A正确；B、方程是原子核的人工转变方程，选项B错误；C、方程是β衰变方程，选项C错误；D、方程是重核的裂变方程，选项D错误；故选A.【题目点拨】解决本题的关键知道核裂变和核聚变的区别，知道α衰变、β衰变是自发进行的，核裂变不能自发进行，需其它粒子轰击．3、B【解题分析】A、汤姆孙发现电子后，猜想出原子内的正电荷均匀分布在原子内，提出了枣糕式原子模型，故A错误；

B、卢瑟福根据α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，提出了原子核式结构模型．故B正确；

C、卢瑟福提出的原子核式结构模型，无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，故C错误；

D、玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，由于原子是稳定的，故玻尔提出的原子定态概念是正确的，故D错误．点睛：本题考查原子物理中常识性问题，要在了解人类发现原子结构历史进程的基础上进行记忆，不能混淆．4、A【解题分析】

圆筒内的水经过2mm照射后，增加的内能为△U=Q=cm△t，其中c=4.2×10

3

J/（kg•℃）

所以△U=4.2×10

3

×0.6×1J=2.5×10

3

J

每分获得的能量为2.5×10

3

J÷2

min=1.25×10

3

J/min

圆筒面积S=3×10

-2

m

2

=3×10

2

cm

2

地球每分每平方厘米获得的能量为1.25×10

3

÷（3×10

2

）J/（min•cm

2

）=4.2J/（min•cm

2

）

每分每平方米获得的能量为

4.2×104J/（min•m

2

）A.4.2×104J，与结论相符，选项A正确；B.4.2×103J，与结论不相符，选项B错误；C.4.2×102J，与结论不相符，选项B错误；D.4.2J，与结论不相符，选项B错误；5、C【解题分析】频率为v的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm=E，根据光电效应方程知，逸出功W0=hv-Ekm=hv-E；改用频率v′的光照射同一金属，则最大初动能Ekm′=hv′-W0=3E．因此解得：v′=+v，故C正确，ABD错误．故选C．6、D【解题分析】

AB.由楞次定律可得感应电流的方向为逆时针，则M点的电势比N点的电势高，所以通过R的电流方向由M指向N，故选项A、B错误；C.线圈中磁通量的变化率为ΔϕΔt=0.15-0.1D.根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为E=nΔϕΔt=5V，MN两点间的电势差为为二、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、BC【解题分析】

A、电磁波在真空中的传播速度恒为，A错误；B、根据麦克斯韦电磁理论可得周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，B正确；C、变化的电场与变化的磁场共同产生电磁场，电磁波是横波，电磁波的电场强度与磁感应强度总是相互垂直，且与传播方向垂直，C正确；D、电磁波可以在介质中传播，所以可以根据电缆、光缆进行有线传播，也可以不需要介质进行传播，即无线传播，D错误．8、AD【解题分析】

A.一群处于在n=4激发态的氢原子向基态跃迁时可发出的光谱线条数最多为C42=6B.根据玻尔理论可知，从第4能级向第3能级跃迁时，发出的光的能量值最小，由E=hγ=hcλ可知波长最大。此时E=E4-CD.用来照射的光子的能量为E照=E4-E19、BC【解题分析】试题分析：此时弹簧的弹力F=kx=5N，而物体处于静止状态，因此最大静摩擦力f≥5N，A错误；当小车向右加速度逐渐增加时，小物体相对于车先静止不动，而受到的摩擦力先减小后向右逐渐增加，当加速度达到向右1m／s2时，F合=ma=10N，而弹簧的弹力F=5N，此时，摩擦力向右，大小为5N，B正确；若把小车下面的水平面突然撤去，让小车自由下落，这时A对小车的压力为零，因此也不受小车的摩擦力作用，只受重力和弹簧的弹力，C正确；此时小车的竖直方向加速度为g，水平方向加速度考点：牛顿第二定律，力的合成与分解10、BC【解题分析】试题分析：粒子恰沿直线穿过，电场力和洛伦兹力均垂直于速度，故合力为零，粒子做匀速直线运动；根据平衡条件，有：，解得：，只要粒子速度为，就能沿直线匀速通过选择器；若带电粒子带电量为，速度不变，仍然沿直线匀速通过选择器；故A错误；若带电粒子带电量为，只要粒子速度为，电场力与洛伦兹力仍然平衡，仍然沿直线匀速通过选择器；故B正确；若带电粒子速度为，电场力不变，洛伦兹力变为2倍，故会偏转，克服电场力做功，电势能增加；故C正确；若带电粒子从右侧水平射入，电场力方向不变，洛伦兹力方向反向，故粒子一定偏转，故D错误．考点：带电粒子在复合场中的运动【名师点睛】在速度选择器中，粒子的受力特点：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器；若粒子从反方向射入选择器，所受的电场力和磁场力方向相同，粒子必定发生偏转．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、×1k，重新欧姆调零两组【解题分析】

（1）使用欧姆表进行测量时表头指针偏转角较小，说明电阻阻值较大，应调到大倍率的×1K档，换挡后要重新进行欧姆调零后再测量；（2）根据闭合电路欧姆定律即可写出实验原理的表达式：E=U+Ir，因为E和r未知，故实验中至少需要两组数据。（3）通过电压表V的电流：，则电压表内阻的真实值．12、（1）甲（2）如图所示（3）1.50（1.49～1.51）0.89（0.86～0.92）（4）C【解题分析】试题分析：（1）根据测量电源电动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压U和干路电流I，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差，电源内阻较小，所以电流表分压影响较大，因此应选择甲电路．（2）如图所示（3）由图示电源图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势，电源内阻：．考点：测定电源的电动势和内阻【名师点睛】本题考查了实验电路选择、实验器材选择、作图象、求电源电动势与内阻等问题，要知道实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势图象斜率的绝对值是电源内阻．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)，；(2)【解题分析】

(1)粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出l、d．(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹求出粒子轨道半径，应用牛顿第二定律求出磁感应强度，然后求出磁感应强度。【题目详解】粒子运动轨迹如图中虚线所示(1)由题意知：已知tan∠OMN=，则：O、N间的距离：d=，粒子从M点到N点做类平抛运动，d=at12=t12，l=v0t1，解得：l=，d=；(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子进入磁场时速度方向与y轴负方向间夹角为θ，则tanθ=2tan∠OMN=1，解得：θ=45°，由几何知识得，粒子在磁场B′中做圆周运动的轨道半径：r′=d，粒子在磁场B中做匀速圆周运动的轨道半径为r，由几何知识得，圆心角：α=θ=45°，cosα=，解得：r=（2+）d，粒子做圆周运动洛伦兹力提供