2024届河北省石家庄市康福外国语学校高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届河北省石家庄市康福外国语学校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、2019年3月14日，中国家电及消费电子博览会在上海盛大开幕，家电展上有些国家家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器额定电压值为110V。已知某电源输出的交变电压的表达式为，下列说法正确的是A．用电压表测该电源的电压，其示数为VB．将该电压加在110Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为110WC．交流电的频率为60Hz，电流方向每秒改变60次D．当时电压表瞬间示数为0V2、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3、一列沿x轴正方向传播的间谐机械横波，波速为4m/s．某时刻波形如图所示，下列说法正确的是A．这列波的振幅为4cmB．这列波的周期为1sC．此时x=4m处质点沿y轴负方向运动D．此时x=4m处质点的加速度为04、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是A．F与B、I的三者必定均相互垂直B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B5、如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时，下列情况不可能发生的是A． B．C． D．6、在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()A．一样大 B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大二、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、a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示．下列说法正确的是（）A．a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小B．该玻璃对a光的折射率较小C．b光的光子能量较大D．b光在该玻璃中传播的速度较大8、在同一匀强磁场中，α粒子（24He）和质子（11H）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则A．运动半径之比为2：1 B．运动周期之比为2：1C．运动速度大小之比为1：4 D．受到的洛伦兹力大小之比为1：29、研究光电效应实验电路图如图a所示，其光电流与电压的关系如图b所示．则下列说法中正确的是（）A．若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，光电流一定增大B．图线甲与乙是同一种入射光，且入射光甲的强度大于乙光的强度C．由图可知，乙光的频率小于丙光的频率D．若将甲光换成丙光来照射锌板，其逸出功将减小10、如图所示，轻杆可以绕O点自由转动，两轻绳AC和BC长度相同，A、B端固定在轻杆上，另一端系于C点悬挂重物m，∠ACB大于90°，某同学缓慢转动轻杆将重物抬起，直到BC绳竖直的过程中，下列说法正确的是（）A．AC绳的拉力一直减小 B．AC绳的拉力先增大后减小C．BC绳的拉力一直增大 D．BC绳的拉力先增大后减小三、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）在“验证力的平行四边形定则”时小明仔细分析实验数据，怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验了结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如图所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则：（1）实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时橡皮筋的拉力Ta、Tb的大小关系为____。（2）根据实验，可以得出的实验结果有哪些____(填写选项前的字母)。A．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长B．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大（3）根据小明的上述实验探究，请对“验证力的平行四边形定则”实验提出一条注意事项_____。12．（12分）某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向．②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O3、O3,记录弹簧秤的示数F,测量并记录O3、O3间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧秤示数改变3．53N,测出所对应的l,部分数据如下表所示：F/N

3

3．53

3．33

3．53

3．33

3．53

l/cm

l3

33．99

33．33

33．33

33．98

35．35

③找出②中F=3．53N时橡皮筋两端的位置,重新标记为O、,橡皮筋的拉力记为FOO′．④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB．完成下列作图和填空：（3）利用表中数据在给出的坐标纸上画出F-l图线．（3）测得OA=8．33cm,OB=9．83cm,则FOA的大小为N．（3）根据给出的标度,作出FOA和FOB的合力的图示．（4）通过比较与的大小和方向,即可得出实验结论．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）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．在正方体密闭容器中有大量某种气体的分子，每个分子质量为m，单位体积内分子数量n为恒量．为简化问题，我们假定：分子大小可以忽略；分子速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；分子与器壁碰撞前后瞬间，速度方向都与器壁垂直，且速率不变．（1）求一个气体分子与器壁碰撞一次给器壁的冲量I的大小；（2）每个分子与器壁各面碰撞的机会均等，则正方体的每个面有六分之一的几率．请计算在Δt时间内，与面积为S的器壁发生碰撞的分子个数N；（3）大量气体分子对容器壁持续频繁地撞击就形成了气体的压强．对在Δt时间内，与面积为S的器壁发生碰撞的分子进行分析，结合第（1）（2）两问的结论，推导出气体分子对器壁的压强p与m、n和v的关系式．14．（16分）某学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V,40W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，求：输电线上损耗的电功率多大？15．（12分）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.40Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g＝10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，求：(1)ab棒1.5s-2.1s的速度大小及磁感应强度B的大小；(2)金属棒ab在开始运动的1.5s内，通过电阻R的电荷量；(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。

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、B【解题分析】

A.由于正弦交变电压的最大值为110V，所以有效值为110V，电压表显示的是有效值为110V，选项A错误；B.将该电压加在110Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为：，选项B正确；C.由，得，矩形线圈在匀强磁场中每转一圈，电流方向改变两次，故电流方向每秒改变120次，选项C错误；D.当时，，但电压表示数为有效值110V，选项D错误。2、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。3、D【解题分析】试题分析：振幅等于y的最大值，故这列波的振幅为A=2cm．故A错误．由图知，波长λ=8m，由波速公式，得周期．故B错误．简谐机械横波沿x轴正方向传播，由波形平移法得知，此时x=4m处质点沿y轴正方向运动．故C错误．此时x=4m处质点沿处于平衡位置，加速度为零．故D正确．故选D．考点：波的图像4、B【解题分析】试题分析：根据左手定则拇指，四指以及磁场方向的关系判断根据左手定则可知安培力的方向一定垂直于磁场和电流方向，但是磁场方向不一定和电流方向垂直，B正确．5、A【解题分析】

A.当光由空气射入半圆形玻璃砖折射时，折射角应小于入射角，所以这种情况不可能发生。故A不可能，符合题意。B.当光由空气斜射进入半圆形玻璃砖时，既有反射又有折射，折射角小于入射角，是可能发生的。故B可能。不符合题意。C.当光由半圆形玻璃砖射入空气时，若入射角小于临界角，既有反射又有折射，是可能发生的。故C可能。不符合题意。D.当光由半圆形玻璃砖射入空气时，若入射角大于等于临界角时，会发生全反射，光线就不能进入空气，这种情况是可能发生的。故D可能。不符合题意。6、A【解题分析】解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同．故选A．【点评】本题是机械能守恒的直接应用，比较简单，也可以直接用动能定理求解．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．由光路图可知，a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，b光发生全反射，a光未发生全反射，可知b光发生全反射的临界角较小，a光发生全反射的临界角较大，故A错误．B．根据sinC=1/n得，a光的临界角较大，则a光的折射率较小，故B正确．C．a光的折射率小，则a光的频率小，b光的折射率大，则b光的频率大，根据E=hv知，b光的光子能量较大，故C正确．D．根据v=c/n得，b光的折射率较大，则b光在该玻璃中传播的速度较小，故D错误．故选BC．【题目点拨】解决本题的关键知道折射率、频率、临界角、在介质中传播速度之间的关系，通过临界角的大小比较出折射率是解决本题的突破口．8、BCD【解题分析】

A.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r=因为α粒子和质子两粒子的动量相同，电荷量之比为2：1，所以运动半径之比为1：2，故A错误；B.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T=因为α粒子和质子两粒子的质量之比是4：1，电荷量之比为2：1，所以运动周期之比为2：1，故B正确；C.因为α粒子和质子两粒子的动量相同，两粒子的质量之比是4：1，所以运动速度大小之比为1：4，故C正确D.由洛伦兹力公式得：Fα粒子和质子两粒子运动速度大小之比为1：4，电荷量之比为2：1，所以受到的洛伦兹力大小之比为1：2，故D正确9、BC【解题分析】

A．若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，若光电流没达到饱和电流，则光电流一定会增大，若已达到饱和电流，则光电流不会增大，故A错误；

B．由图可知，甲乙两光的截止电压相同，根据知频率相同，是同一种入射光；甲的饱和电流大于乙的饱和电流，而光的频率相等，所以甲光照射的强度大于乙光照射的强度，故B正确；C．根据知入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大。乙光的截止电压小于丙光，所以乙光的频率小于丙光频率，故C正确；

D．同一金属，逸出功是相等的，与入射光无关，故D错误。

故选BC。10、AD【解题分析】

对结点C进行受力分析，其受力如图：C点受到重物的拉力mg，AC的拉力以及BC的拉力，由三力平衡的特点可知，AC与BC的拉力的合力与重物对C的拉力大小相等，方向相反．当B点逐渐升高的过程中，AC与BC之间的夹角不变，重物对C的拉力方向始终向下，若以C点为圆心，以mg大小为半径做一个圆，则AC与BC的合力的方向将顺时针转动，如图：由平行四边形定则可知，AC的拉力与BC的拉力将如图变化；可知拉力AC逐渐减小，而当AC的平行线与圆相切时（图中得红色线），拉力BC达到最大值，此后继续抬高B点，则BC的拉力减小，所以整个的过程中BC的拉力先增大后减小．由以上的分析可知，AD正确，BC错误．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、Ta=TbAD尽量选用新的弹性较好的橡皮筋；或者拉伸不宜过长【解题分析】

第一空．过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Ta、Tb的方向相同，由于缓慢地移动N，根据平衡条件橡皮筋的拉力T=mgcosθ，θ为橡皮筋与竖直方向的夹角，m为所挂重物的质量，所以Ta、Tb的大小关系为Ta=T第二空．AB．由上分析可知，橡皮筋上的拉力大小为：T=mgcosθ，Ta=Tb，显然图中Ob＞Oa，即两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，故A正确；C．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，因此两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小；故C错误；D．由图知，橡皮筋两次受到的拉力相同(橡皮筋与竖直方向的夹角相同)时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差就越大；故D正确。第三空．要确保橡皮筋发生弹性形变，因此应注意尽量选用新的弹性较好的橡皮筋；每次橡皮筋的形变要在弹性限度内，拉伸不宜过长。12、（3）如图所示；（3）3．83（3．93～3．93均正确）；（3）如图所示；（4）FOO′【解题分析】试题分析：（3）根据表中数据利用描点法得出对应的数据，图象与横坐标的交点即为l3；（3）橡皮筋两端拉力相等，根据题意求得总长度即可求得皮筋上的拉力；（3）通过给出的标度确定力的长度，根据平行四边形得出图象如图所示；（4）根据实验原理可明确应比较实验得出的拉力与通过平行四边形定则得出的合力解：（3）根据表格中数据利用描点法作出图象如图所示：由图可知，图象与横坐标的交点即为l3，由图可知l3=33.3cm；（3）AB的总长度为8.33+9.83cm=33.83cm；由图可知，此时两端拉力F=3.83N；（3）根据给出的标度，作出合力如图所示；（4）只要作出的合力与实验得出的合力F33′大小和方向在误差允许的范围内相等，即可说明平行四边形定则成立；故答案为（3）如图所示；33.3；（3）3.83；（3）如图所示；（4）F33′【点评】本题考查验证平行四边形定则的实验，要注意通过认真分析题意掌握实验原理，注意本题中橡皮筋挂在钩上时，两端的拉力大小相等；根据总长度即可求得拉力大小四、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、（1）（2）（3）【解题分析】（1）以气体分子为研究对象，以