山西省吕梁学院附中2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

山西省吕梁学院附中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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是（

）A．波长最大的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的B．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．从n=2能级跃迁到n=1能级电子动能增加2、甲、乙两辆汽车在一条平直公路上沿直线同向行驶，某一时刻甲、乙两车相遇，从该时刻开始计时，甲车的位移随时间变化的关系式为x＝2t2＋2t，乙车的速度随时间变化的关系式为v＝2t＋12，表达式中各物理量单位均采用国际单位，则两车速度大小相等的时刻为()A．x＝s B．t＝3s C．t＝5s D．t＝12s3、在平直的公路上，一辆公交车在以=10m/s的速度向前匀速行驶，某时刻司机发现在后方s=7m处有一人正以=4m/s的速度匀速追赶公交车，司机立刻以的加速度开始刹车，则刹车后几秒人刚好可以追上公交车A．7s B．8s C．9s D．10s4、若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、v0分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的有A．B．C．D．5、如图所示，质量为的滑块静置于倾角为的固定粗糙斜面上，轻弹簧一端固定在竖直墙上的点，另一端系在滑块上。弹簧与竖直方向的夹角为。重力加速度大小为。下列说法正确的是A．滑块一定受到四个力作用B．弹簧可能处于拉伸状态C．斜面对滑块的摩擦力可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小可能为6、如图所示，a是由两种单色光组成的一束复色光，射向半圆玻璃砖的圆心O，折射后分成b、c两种单色光。由此可知A．玻璃对c光的折射率较大B．c光在玻璃中的传播速度较大C．b光的频率较小D．b光的光子能量较小二、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，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空，现将隔板抽出，气体会自发扩散至整个气缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积，假设整个系统不漏气。下列说法正确的是（）A．气体自发扩散前后内能相同B．气体被压缩过程中内能增大C．气体被压缩过程中，气体分子的平均动能不变D．在自发扩散过程中，气体对外界做功8、科幻大片《流浪地球》影片中的行星发动机为“聚变发动机”，通过燃烧石头获得能量，其燃烧石头指的是石头里的原子核聚变生成原子核.原子核的比结合能（即平均结合能）曲线如图所示，根据该曲线，下列判断正确的是（）A．核比核更稳定B．核的结合能约为28MeVC．核的比结合能比核大D．核聚变生成核的过程要释放能量9、图示是甲、乙、丙、丁、戊五个运动物体相对同一原点的位移-时间图象．下面有关说法中正确的是（）A．甲、乙运动的出发点相距 B．乙比甲早出发的时间C．丙在内，物体的位移大于2m D．丁、戊两物体在25s时相遇10、如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是()A．极板M比极板N的电势高B．加速电场的电压U=ERC．直径PQ=2BD．若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷三、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）如图甲所示.在“验证力的平行四边形定则”实验中.A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示.(1)图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是_______(2)本实验采用的科学方法是_________.A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．类比法(3)下列说法中正确的是_______A．OB和OC夹角应该为90°B．OB和OC两细线越短越好C．OB和OC两细线适当长些好D．两次拉橡皮筋只要长度相同就行12．（12分）在做“研究匀变速直线运动基本公式应用”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图1所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220V、50Hz交流电源．①设电火花计时器的周期为T，计算F点的瞬时速度vF的公式为vF=________；②如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）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M=2.0kg的长木板静止在光滑水平面上，一质量m=1.0kg的物块以υ0=6.0m/s的初速度滑上木板，它们之间有摩擦，且木板足够长｡求：(1)物块相对木板静止时，它们的共同速度；(2)物块在木板上相对滑动的过程中产生的热量｡14．（16分）已知氢原子处于基态时的能级值为-13.6eV，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，如果大量氢原子处在n=4的能级：(1)会辐射出几种频率的光?(2)其中波长最长的光是在哪两个能级之间跃迁时发出的?(3)金属钠的截止频率为5.53×1014Hz，请通过计算判断，让这些氢原子辐射的光照射金属钠板，能发生光电效应的光共有几种?15．（12分）低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱．如图所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为的悬崖边跳伞时的情景．运动员离开悬崖时先做自由落体运动，一段时间后，展开降落伞，以a=9m/s2的加速度匀减速下降，已知运动员和伞包的总质量为80kg，为了运动员的安全，运动员落地时的速度不能超过4m/s，g=10m/s2，求：（1）运动员做自由落体运动的最大位移大小；（2）运动员（含伞包）展开降落时所受的空气阻力Ff；（3）如果以下落时间的长短决定比赛的胜负，为了赢得比赛的胜利，运动员在空中运动的最短时间约是多大．

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、D【解题分析】

A.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光，能量最小，波长最长，因此最容易表现出衍射现象，故A错误；B.由能级差可知能量最小的光频率最小，是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的，故B错误；C.处于n=4能级的氢原子能发射种频率的光，故C错误；D.电子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量，根据引力提供向心力，即，可知，电势能减小，但动能增加，故D正确。故选D。2、C【解题分析】对甲，根据得，甲车的初速度，加速度；对乙，根据得，乙车的初速度，加速度；根据速度时间公式得，解得，故C正确，A、B、

D错误．故选C．【题目点拨】根据甲乙两车的位移时间关系、速度时间关系得出两车的初速度和加速度，结合速度时间公式求出两车速度相等的时刻．3、B【解题分析】

设公交车停止需要的时间为t1，则有：v=v0+at1，代入数据解得：t1=5s,公交车行驶的位移为：，此时人的位移为：x2=vt=20m，故此时人距公交车的距离为：x=x1+7-x2=25+7-20=12m，此时汽车已经停止，人追上公交车的位移为：，刹车后人追上公交车的时间为：，故B正确，ACD错误。故选B。【题目点拨】根据汽车从开始刹车到停止运动的过程中，人和车各自的位移情况，可知车停止运动后，人还需要继续追一段距离，才能追上车，建立关系可求解追击时间．4、A【解题分析】

A.阿伏加德罗常数等于水的摩尔质量与一个水分子的质量的比值，即，选项A正确；B.因ρV表示水蒸气的摩尔质量，则，选项B错误；C.因在水蒸气的状态下，一个水分子占据的空间的体积远大于一个水分子的体积，则不等于阿伏加德罗常数，选项C错误；D.因ρv0不等于一个水分子的质量，则不等于阿伏加德罗常数，选项D错误；5、B【解题分析】试题分析：滑块可能受重力、支持力、摩擦力三个力处于平衡，弹簧处于原长，弹力为零．滑块可能受重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力四个力处于平衡．根据共点力平衡进行分析．弹簧与竖直方向的夹角为30°，所以弹簧的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能受重力、斜面支持力、静摩擦力和弹簧的弹力四个力的作用而平衡，A正确；弹簧对滑块可以是拉力，故弹簧可能处于伸长状态，B正确；滑块沿着斜面方向受力平衡，则滑块此时受到的摩擦力方向沿斜面向上，大小等于重力沿斜面向下的分力，即，不可能为零，CD错误．6、B【解题分析】

AC.由图知，两束光的入射角相等，b光的折射角大于c光的折射角，由折射定律可知，玻璃砖对b光的折射率大于c光的折射率，所以b光的频率大于c光的频率，AC错误。B.根据可知，折射率大的b光，在玻璃中传播速度小，B正确。D.光子能量，所以频率大的b光光子能量大，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、AB【解题分析】

AD.在气体扩散过程中，因为汽缸绝热所以，活塞的位置没有发生变化，故外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即，根据热力学第一定律，可得，故A正确；D错误；B.在绝热过程中，活塞向内运动，外界对气体做正功，所以，气体被压缩过程中内能增大，故B正确；C.活塞向内运动时，外界对气体做功，气体温度必然发生变化，故气体分子的平均动能会发生变化，故C错误；8、BD【解题分析】

A.比结合能越大，核越稳定，核比核的比结合能大，所以核更稳定;故A错误.B．根据图象知核的比结合能约为7Mev，所以结合能△E＝7×4＝28MeV;故B正确.C．根据图象得,核比核的比结合能大;故C错误.D．轻核聚变成重核会放出能量，所以核聚变生成核要释放出能量;故D正确.9、AD【解题分析】

由图可知，乙从原点出发，甲从距原点x0处出发．故两物体的出发点相距x0，故A正确；甲在t=0时刻开始运动，而乙在t1时刻开始运动，故甲比乙早出发t1时间，故B错误；丙在0～2s内，物体的位移为△x=0-0=0m，故C错误；丁、戊两物体在25s时到达同位置而相遇，故D正确．10、AD【解题分析】试题分析：带电粒子要打到胶片Q上，根据磁场方向和左手定则可知带电粒子需带正电，在加速电场能够得到加速，则极板M比极板N电势高，A对；在静电分析器中带电粒子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，即，再根据可知，B错；带电粒子垂直进入磁分析器，直径PQ=2R，C错；若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，即半径相同，根据和可知，，即只与带电粒子的比荷有关．考点：本题考查了带电粒子在组合场中的运动．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、F'CC【解题分析】

第一空.由乙图可知，力F是根据平行四边形定则做出的F1和F2的合力的理论值，力F′是用一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条，使结点伸长到O点，使力F′的作用效果和F1和F2共同的作用效果相同，是F1和F2两个力合力的实际值，因此其方向沿着AO方向.第二空.合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法；故填C.第三空.A.实验中对两弹簧之间的夹角没有具体要求，只要夹角适当，便于作图即可，有利于减小误差即可，故A错误；BC.实验中所用的两根细线适当长一点可以减少因描点不准确而带来的误差，故B错误，C正确；D.两次拉橡皮筋，要使橡皮筋的结点到达同一位置，并不是两次拉橡皮筋的伸长量相同，故D错误；故填C.12、不变【解题分析】

①每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，计数点之间的时间间隔为t=0.1s；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：②电网电压变化，并不改变打点的周期，