河南省济源四中2024届物理高二下期末学业质量监测试题含解析

河南省济源四中2024届物理高二下期末学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一球竖直上抛，另一球竖直下抛，它们落地的时间差为Δt；如果该人站在六楼阳台上，以同样的方式抛出两个小球，它们落地的时间差为ΔtA．Δt'<ΔtB．Δt2、如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为（）A．3 B．4 C．5 D．63、在“探究平抛运动的规律”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中错误的是()A．小球平抛的初速度不同B．小球每次做不同的抛物线运动C．小球在空中运动的时间每次均不同D．小球通过相同的水平位移所用的时间均不同4、物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是（）A．mA＜mB＜mC B．mA=mB＜mCC．μA=μB=μC D．μA＜μB=μC5、从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示．在时间内，下列说法中正确的是（）A．Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小B．Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小C．Ⅰ物体的位移不断增大，Ⅱ物体的位移不断减小D．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是6、下列说法正确的是（）A．+X中X为中子，核反应类型为衰变B．+Y中Y为中子，核反应类型为人工核转变C．+K，其中K为10个中子，核反应类型为重核裂变D．+Z，其中Z为氢核核反应类型为轻核聚变二、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8、如图所示为一定质量的理想气体的p-T图像，虚线Ob为第一象限横纵坐标轴的角平分线，ab平行于横轴，bc平行于纵轴，且ab=bc，ac与Ob交于d点，关于气体状态的变化，下列说法正确的是（）A．由状态a变化到状态b，气体内能增加B．状态b的体积大于状态d的体积C．由状态c变化到状态b，外界对气体做功等于气体释放的热量D．由状态d变化到状态b，气体吸收热量且对外做功E.若∠aOb=15º，状态c的体积是状态a的体积的3倍9、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长．10、在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力的作用下．经过时间、通过位移后，动量变为，动能变为，以下说法正确的是（）A．在作用下，这个物体经过位移，其动量等于B．在作用下，这个物体经过时间，其动量等于C．在作用下，这个物体经过时间，其动能等于D．在作用下，这个物体经过位移，其动能等于三、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）根据要求，完成“验证力的平行四边形定则”实验．（1）如图甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木板竖立在桌面上，用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，另一端B连接两条轻绳，跨过定滑轮后各拴一细绳套，分别挂上3个钩码和4个钩码（每个钩码重1N），调整滑轮的位置，稳定后结点B位于O处，记下_______和两条轻绳的方向，取下滑轮及钩码．（2）如图乙所示，取某单位长度表示1N，用力的图示作出两条轻绳的拉力F1和F2；再用一把弹簧测力计把结点B也拉至O处，记下测力计的读数F′＝______N（保留两位有效数字），取下测力计．（3）在图丙作出F1和F2的合力F及拉力F′的图示．（4）对比F′和F的大小和方向，发现它们不是完全一致的，其可能的原因是_______（填一个原因）．12．（12分）在利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系的实验中．（1）下列做法正确的是________（填字母代号）．A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在长木板带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车在不受牵引力时能匀速下滑C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D．增减小车上的砝码改变质量后，不需要重新调节木板倾斜度（2）为使砝码盘及盘内砝码受到的总重力近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量________小车和小车上砝码的总质量．（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）（3）图2是实验中得到的一条纸带，纸带上已量出某些点间的距离．已知打点计时器的工作频率为，则小车的加速度________．（结果保留两位有效数字）（4）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图1所示的装置放在水平桌面上，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度与拉力的关系，分别得到图3中甲、乙两条直线．设甲、乙用的小车及车上砝码的质量分别为，甲、乙用的小车及车上法码受到的阻力与重力之比分别为，则________，________．（选填“大于”“小于”或“等于”）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）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）14．（16分）如图所示，两个可视为质点的小球1和2的质量分别是m1=2.0kg、m2=1.6kg，球1静止在光滑的水平面上的A点，球2在水平面上从远处沿两球的中心连线向着球1运动．假设两球相距L≤18m时存在着恒定的斥力F，L＞18m时无相互作用力．当两球相距最近时，他们间的距离为2.0m，球2的速度是4m/s．求两球之间的斥力F的大小．15．（12分）如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K．导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T．当ab棒由静止释放0.8s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长．求ab棒的最大速度和最终速度的大小（g取10m/s2）．

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】某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，将竖直上抛运动按照时间段分解为：①竖直上抛到落回抛出点；②接下来的竖直下抛过程；故两个小球的时间差为：△t＝2v0g＝2×1010s＝点睛：本题考查了竖直上抛运动的知识，关键是将竖直上抛运动按时间分解为上抛到落回抛出点和接下来的竖直下抛过程；然后再比较两个小球的时间差．2、B【解题分析】

M、m相对静止，对整体分析知，整体受总重力和地面给的支持力，处于静止状态；对物体m受力分析，则m受到重力、支持力和静摩擦力；最后对M受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，因墙壁对小车不会有力的作用；则M共受到4个力．故B项正确，ACD三项错误．3、C【解题分析】

A、根据功能关系可知，小球从斜槽滚下的初始位置不同，则平抛的初速度就不同，故A正确；B、由于平抛的初速度不同，因此平抛运动的轨迹也不同，故B正确；C、由于平抛的出位置相同，因此竖直高度相同，根据自由落体运动规律可知，平抛的时间是相同的，故C错误；D、平抛运动水平方向是匀速直线运动，由于初速度不同，因此小球通过相同的水平位移所用的时间均不同，故D正确．题目让选错误的，所以选C．【题目点拨】深刻理解平抛运动水平和竖直方向的运动特点，尤其是掌握匀变速直线运动的规律和推论是解决平抛运动问题的关键．4、D【解题分析】试题分析：根据牛顿第二定律可得出，由函数关系式和图线的关系可知，图线的斜率为，所以；图线在纵轴的截距为，所以．故选D考点：牛顿第二定律点评：在解决一些图像问题时，可以通过所学物理规律列出两物理量的函数关系式，然后依据数学知识弄清截距、斜率等含义．5、A【解题分析】

AB．速度-时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，故物体Ⅰ做加速度不断减小的加速运动，物体Ⅱ做加速度不断减小的减速运动，故A正确，B错误；C．图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，由图象可知：随着时间的推移，Ⅰ、Ⅱ的速度图象与时间轴围城的面积不断变大，故位移不断变大，故C错误；D．图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，如果物体的速度从均匀减小到，或从均匀增加到，物体的位移就等于图中梯形的面积，平均速度就等于，故Ⅰ的平均速度大于，Ⅱ的平均速度小于，故D错误；【题目点拨】本题关键是根据速度时间图象得到两物体的运动规律，然后根据平均速度的定义和图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小分析处理．6、C【解题分析】

A.+X中X质量数为4，电荷数为2，为α粒子，核反应类型为衰变，选项A错误；B.+Y中Y质量数为1，电荷数为0，为中子，核反应类型为轻核聚变，选项B错误；C.根据电荷数和质量数守恒可知，+K，其中K为10个中子，核反应类型为重核裂变，选项C正确；D.+Z，其中Z质量数为1，电荷数为1，为质子，为人工转变方程，选项D错误。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、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=68、ACE【解题分析】

A．在a→b过程中，一定质量的理想气体做等压变化，温度升高，气体内能增加，故A正确；B．b和d在同一条过O点的直线上，即b、d所在直线为等容线，体积相等，故B错误；C．气体由由状态c变化到状态b过程中，温度不变，内能不变，压强增大，根据可知，体积减小，外界对气体做功；根据热力学第一定律，，所以外界对气体做功等于气体释放的热量，故C正确；D．气体由状态d变化到状态b，体积不变，气体对外不做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律知，气体要吸收热量，故D错误；E．Ob与T轴的夹角为45°，若∠aOb=15º，因为ab=bc，则Oc与T轴的夹角为30°，Oa与T轴的夹角为60°，Oa、Oc都为过原点的直线，根据可知，，即斜率反比于体积，故即状态c的体积是状态a体积的3倍，故E正确。故选ACE.9、CD【解题分析】玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等，故A错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，故B错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，掉在草地上的杯子动量改变慢，故CD正确。故选CD。10、BD【解题分析】

由题意可知，经过时间t、通过位移L后，动量为p、动能为，由动量定理可知，由动能定理得，设物体质量为m；当位移为2L时，物体的动能，物体的动量，故A错误D正确；当时间为2t时，动量，物体的动能，故B正确C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、（1）O的位置（2）5.0（3）合理选取标度，作出两分力，再应用平行四边形定则作出合力如图所示：（4）F′和F不是完全一致的，其可能的原因是测量存在误差；作图没有画准；弹簧测力计自身重力的影响；滑轮与绳之间的摩擦力等【解题分析】（1）稳定后结点B位于O处，记下O的位置和两条轻绳的方向，取下滑轮及钩码．

（2）可读出弹簧测力计的示数为F=5.0N．

（3）如图所示（注意画F1和F2的合力为F，画好了平行四边形后应画出对角线，应用三角板画平行线而不能出现曲线，沿AO画力F′）．

（4）对比F和F′不重合存在原因有：说明测量存在误差．作图没有画准；弹簧测力计自身重力的影响；滑轮与绳之间的摩擦力等；点睛：本题的关键是明确合力与分力间“等效替代”关系，要求实验中要求橡皮条的节点必须达到同一位置．因此掌握实验原理是解决实验问题的关键．12、AD远小于0.88小于大于【解题分析】

(1)A、使牵引木块的细绳与长木板保持平行可以保证拉力稳定，否则对小车的拉力只是绳子拉力的分力，故A正确；B.应该在打点计时器的一段垫上薄木块，故B错误；C.实验时，先接通打点计时器，然后再放开小车，故C错误；D.平衡摩擦力后重力沿斜面向下的分力等于摩擦力，与小车质量无关，以后改变小车质量不需要重新调节，故D正确．故选AD；(2)为使砝码盘及盘内砝码受到的总重力近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量；(3)根据△x=aT2，可知a=m/s2=0.88m/s2(4)当没有平衡摩擦力时有：F−f=ma,故a=F−μg，即图线斜率为，纵轴截距的大小为μg，观察图线可知m甲小于m乙，μ甲大于μ乙，μ即为题中说的k；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）证明见解析；（1）a.