江西省赣州市红旗实验中学2024届高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

江西省赣州市红旗实验中学2024届高二物理第二学期期末学业质量监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、下列核反应方程及其表述中错误的是（）A．是原子核的β衰变B．是原子核的人工转变C．是原子核的α衰变D．是重核裂变2、如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在轻弹簧上面并紧挨着竖直粗糙墙壁，处于静止状态；弹簧处于竖直．现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍处于静止状态．下列说法正确的是()A．施加F前，B可能受6个力B．施加F后，A、B之间的摩擦力一定变小C．施加F后，B受到弹簧的弹力可能变小D．施加F后，B与墙之间的摩擦力一定小于F3、对于固体和液体的特点，下列说法错误的是（）A．食盐中氯离子和钠离子的分布，具有空间上的周期性B．水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用C．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性D．窗户上的玻璃有规则的几何形状，说明玻璃是晶体4、氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n=3能级的激发态，则下列说法正确的是A．这群氢原子能辐射出2种不同频率的光子B．波长最长的辐射光是氢原子从n=3能级跃迁到能级n=1能级产生的C．辐射光子的最大能量为12.09eVD．处于该能级的氢原子至少需吸收13.6eV能量的光子才能电离5、下列生活中利用传感器把光信号变成电信号的是（）A．用遥控器控制电视机的开关B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器6、一正弦交流电压随时间变化的规律如图所示，由图可知()A．该交流电的电压瞬时值的表达式为B．在0.01s和0.03s时刻穿过线圈的磁通量最大C．该交流电的电压的有效值为D．若将该交流电压加在阻值为100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W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，一光电管的阴极用极限频率为的钠制成．现用频率为的紫外线照射阴极，电子电荷量为，普朗克常量为，则A．滑片从最左端向右滑动过程，电流表示数会减小B．滑片向左滑动过程，逸出功增大C．可以计算出光电子遏制电压为D．若电流表示数为0时，则光电子离开阴极时动能为08、下列关于物理学史描述正确的是A．牛顿提出了万有引力定律并于多年后通过扭秤测出了“万有引力常量”B．伽利略通过“理性斜面实验”，科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”C．法拉第研究电磁感应现象，总结出了电磁感应定律D．开普勒认为对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等9、如图甲所示，固定的光滑平行导轨(电阻不计)与水平面夹角为θ＝30°，导轨足够长且间距L＝0.5m，底端接有阻值为R＝4Ω的电阻，整个装置处于垂直于导体框架向上的匀强磁场中，一质量为m＝1kg、电阻r＝1Ω、长度也为L的导体棒MN在沿导轨向上的外力F作用下由静止开始运动，拉力F与导体棒速率倒数关系如图乙所示．已知g＝10m/s2.则甲乙A．v＝5m/s时拉力大小为7NB．v＝5m/s时拉力的功率为35WC．匀强磁场的磁感应强度的大小为2TD．当棒的加速度a＝8m/s2时，导体棒受到的安培力的大小为1N10、如图所示，一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B，左端固定在A点，右端连接一个质量为m的小球，A、B、C在一条水平线上，弹性绳自然长度为AB．小球穿过竖直固定的杆，从C点由静止释放，到D点时速度为零，C、D两点间距离为h.已知小球在C点时弹性绳的拉力为，g为重力加速度，小球和杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内，下列说法正确的是()A．小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为B．若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，则C．若仅把小球质量变为2m，则小球到达D点时的速度大小为D．若仅把小球质量变为2m，则小球向下运动到速度为零时的位置与C点的距离为2h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）某同学利用两个半径相同的小球及斜槽“探究碰撞中的不变量”，把被碰小球M1置于斜槽末端处，如图所示．所测得数据如图表。小球质量/g小球水平射程/cmM1M220.932.656.012.567.8（1）若把平抛时间设为单位时间1s，则碰前M2与其做平抛运动的水平初速度v2的乘积M2v2＝_kg·m/s，碰后各自质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积之和M2v2′＋M1v1′＝________kg·m/s。(结果均保留3位有效数字)（2）实验结论是_____________________________________。12．（12分）某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等．（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆档测量，示数如图（a）所示，读数______Ω，据此应选择图中的_______（选填“b”或“c”）电路进行实验．（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐___填“增大”“减小”）；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验．（3）图（d）是根据实验数据做出的U—I图线，由图可判断元件_____（填“X”或“Y”）是非线性元件．（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图（e）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V，断开S2，电压表读数为1.00V，结合图（d）可算出E＝______V，r=_____Ω．（结果均保留两位有效数字，电压表为理想电压表）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，质量为2m的U形线框ABCD下边长度为L，电阻为R，其它部分电阻不计，其内侧有质量为m，电阻为R的导体棒PQ，PQ与线框相接触良好，可在线框内上下滑动．整个装置竖直放置，其下方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．将整个装置从静止释放，在下落过程线框底边始终水平．当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动，此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为．经过一段时间，导体棒PQ恰好到达磁场上边界，但未进入磁场，PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍．不计空气阻力，重力加速度为g．求：（1）线框刚进入磁场时，BC两端的电势差；（2）导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小；（3）导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热．14．（16分）如图所示，木块A和B质量均为1kg，置于光滑水平面上，B与一轻质弹簧端相连，弹簧另一端固定在竖直挡板上，当A以2m/s的速度向B撞击时，由于有橡皮泥而粘在一起运动．求：(1)木块A和B碰后的速度大小．(2)弹簧被压缩到最短时，具有的弹簧势能为多大.15．（12分）如图所示，真空中有两个固定的点电荷A、B相距r=2.0m，电荷量分别为qA=+2.0×10−5C，qB=−4.0×10−5C，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。(1)判断A、B之间的库仑力是引力还是斥力？(2)求A、B之间的库仑力大小；(3)若A、B的距离不变，电荷量均变为原来的4倍，则库仑力变为原来的几倍？

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】

A.是原子核的β衰变，选项A正确；B.是原子核的人工转变，选项B正确；C.是轻核聚变方程，选项C错误；D.是重核裂变，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C.2、D【解题分析】试题分析：隔离对A分析，通过A受力平衡判断A、B之间摩擦力的变化．通过对整体分析，抓住AB不动，弹簧的弹力不变，判断B与墙之间有无摩擦力．开始时A静止，则A受到重力以及B对A的支持力、摩擦力，根据共点力平衡可知，B对A的支持力与摩擦力的合力的方向竖直向上；

开始时B也静止，则B受到重力、弹簧的弹力、A对B的压力与摩擦力，由于B对A的支持力与摩擦力的合力的方向竖直向上，则A对B的压力与摩擦力的合力方向竖直向下，所以B与墙壁之间没有力的作用．所以B受到四个力的作用．故A错误；对A，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，三力平衡，A所受的静摩擦力大小为mAgsinθ，当施加F后，仍然处于静止，若F＞2mAgsinθ，则A、B之间的摩擦力大小为f=F-mAgsinθ＞mAgsinθ，变大，故B错误；

A与B始终静止，可知弹簧的形变量没有变化，根据胡克定律可知，施加F后，B受到弹簧的弹力不变．故C错误；对整体分析，由于AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，但F有竖直向上的分量，则根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力且大小等于F沿竖直方向的分力，即f=Fsinα，所以B与墙之间的摩擦力一定小于3、D【解题分析】

A.食盐是晶体，其氯离子和钠离子的分布，具有空间上的周期性。故A不符合题意；B.水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用。故B不符合题意；C.液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性。故C不符合题意；D.玻璃是非晶体。故D符合题意；4、C【解题分析】

A、这群氢原子能辐射出C32=3B、波长最长的辐射光对应着能级差最小的，则是氢原子从n=3能级跃迁到能级n=2能级产生的，B错误；C、辐射光子的最大能量是从n=3到n=1的跃迁，最大能量为-1.51--13.6=12.09eVD、处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离，D错误。5、A【解题分析】试题分析：A．电视机遥控器是光传感器，将光信号变成电信号，A正确；B．声控开关是声音传感器，将声音信号变成电信号，故B错误；C．压力传感装置将压力信号转化为电信号，故C错误；D．温控器是将温度信号转化为电路的通断，故D错误；故选A．考点：常见传感器的工作原理．【名师点睛】传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．6、D【解题分析】由图象知周期为，则频率，电压的最大值为，，则电压瞬时值的表达式为，有效值为，则加在阻值的电阻两端，则电阻消耗的功率是，故AC错误，D正确；由图可知，t=0.01s和t=0.03s时刻线圈的感应电动势最大，则磁通量的变化率也最大，所以通过线圈的磁通量最小，故C错误；故选D.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】由图可知，光电管上所加的电压为反向电压，当滑片从最左端向右滑动过程，反向电压变大，则到达A极的光电子数会减小，电流表示数会减小；金属的逸出功由金属本身决定，与外界条件无关，选项B错误；逸出光电子的最大初动能，由解得，选项C正确；因光电光加反向电压，则若电流表示数为0时，说明没有光电子到达A极，但是离开阴极时动能不为0，选项D错误；故选AC.点睛：此题考查了光电效应与动能定理的综合，知道光电管的结构原理；知道遏制电压与最大初动能的关系；知道最大光电流由光强决定，遏制电压由最大初动能决定．8、BD【解题分析】

A．1789年英国物理学家卡文迪许利用扭秤，成功测出了引力常数的数值，证明了万有引力的正确性，A错误；B．伽利略通过理想斜面实验，科学的推理出，若在水平面上运动的物体不受摩擦阻力，它将一直运动下去，并不需要力来维持，B正确；C．法拉第的两个学生纽曼和韦伯先后在1845年和1846年，在对理论和实验资料进行严格分析后，总结出了法拉第电磁感应定律，C错误；D．开普勒第二定律高速我们，行星和太阳得连线在相等得时间内扫过的面积相等，D正确。选项BD正确。9、CD【解题分析】由图根据比例关系可知，v＝5m/s时拉力F＝14N，故A错误；v＝5m/s时拉力的功率PF＝Fv＝14×5W＝70W，故B错误；由图可知当时，导体棒有最大速度vm＝10m/s，此时拉力最小Fmin＝7N，根据平衡条件：Fmin－mgsinθ－F安＝0，其中，代入数据得B＝2T，故C正确；的函数关系式为：，根据牛顿第二定律：F－mgsinθ－F安＝ma，其中，由以上三式得：v2＋65v－350＝0，解得v＝5m/s，故此时安培力的大小，故D正确。所以CD正确，AB错误。10、BC【解题分析】

A、在D点对小球进行受力分析，如图所示：则则则摩擦力功为故选项A错误；B、从C到D点后，在返回C点，根据动能定理：则故选项B正确；C、当质量为m时，从C到D根据动能定理：则：若仅把小球的质量变成，从C到D根据动能定理：则：故选项C正确；D、若仅把小球的质量变成，则小球向下运动到速度为零时，则弹簧做功变大，且无法求出，故小球下落最终位置无法求出，故选项D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、0.01830.0182在误差范围内，两小球碰撞过程中系统动量守恒【解题分析】

(1)[1]若把平抛时间设为单位时间1s，则由知平抛运动的初速度和水平位移相等，故碰前M2与其做平抛运动的水平初速度v2的乘积[2]碰后各自质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积之和M2v2′＋M1v1′=(2)[3]实验结论是在误差范围内，两小球碰撞过程中系统动量守恒。12、（1）10；b（2）增大；（3）Y（4）3.2；0.50【解题分析】

（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a）所示，读数为10Ω；元件X的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图b所示实验电路．（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，并联支路电压增