2024屆吉林省吉林油田實驗中學物理高二第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2024屆吉林省吉林油田實驗中學物理高二第二學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，閉合圓導線圈平行地放置在勻強磁場中，其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場方向的兩直徑，試分析線圈做以下哪種運動時能產(chǎn)生感應(yīng)電流（）A．使線圈在紙面內(nèi)平動或轉(zhuǎn)動B．使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動C．使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動D．使線圈以bd為軸轉(zhuǎn)動2、在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生衰變，放射出、、射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。關(guān)于放射性元素氡及三種射線，下列說法正確的是（）A．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后將剩下一個氡核B．發(fā)生衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4C．衰變的實質(zhì)在于原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成了一個質(zhì)子和一個電子D．射線經(jīng)常伴隨和射線產(chǎn)生，在這三種射線中射線的穿透能力最強，電離能力最弱3、描述氣體的三個狀態(tài)參量是（）A．溫度、體積、壓強 B．質(zhì)量、溫度、密度C．質(zhì)量、壓強、溫度 D．密度、壓強、溫度4、街頭變壓器（視為理想變壓器）通過降壓給用戶供電的示意圖如圖所示．變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負載變化時輸入電壓不會有大的波動（可認為V1的示數(shù)不變）．輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的等效總電阻用R表示，圖中電壓表和電流表均為理想電表．當用戶的用電器增加時，下列說法正確的是A．電壓表V2的示數(shù)不變B．電流表A1的示數(shù)不變C．電流表A2的示數(shù)不變D．輸電線電阻R消耗的功率不變5、一質(zhì)量為m的炮彈在空中飛行，運動至最高點時炸裂成質(zhì)量相等的a、b兩塊，爆炸前瞬間炮彈速度為v，方向水平向右，爆炸后a的速度為2v，方向水平向左．爆炸過程中轉(zhuǎn)化為動能的化學能是A． B． C． D．6、如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和電鍵組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)a，下列各種情況中銅環(huán)a中沒有感應(yīng)電流的是（）A．將電鍵突然斷開的瞬間B．線圈中通以恒定的電流C．通電時，使滑動變阻器的滑片P做加速移動D．通電時，使滑動變阻器的滑片P做勻速移動二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、某人身系彈性繩自高空P點自由下落，圖中a點是彈性繩的原長位置，c是人所到達的最低點，b是人靜止地懸吊著時的平衡位置．不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．從P至c過程中重力的沖量大于彈性繩彈力的沖量B．從P至c過程中重力所做功等于人克服彈力所做的功C．從P至b過程中人的速度不斷增大D．從a至c過程中加速度方向保持不變8、居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性元素鐳226的衰變方程為88226Ra→86222Rn+ZAX，已知88226Ra的半衰期為1620年，88226Ra原子核的質(zhì)量為226.0254u，衰變后產(chǎn)生的86222Rn原子核的質(zhì)量為222.0175u，ZAX原子核的質(zhì)量為4.0026u，已知A．ZAX就是2B．6個88226Ra原子核經(jīng)過1620年一定有3C．1個88226Ra原子核發(fā)生衰變放出的能量約為D．88226Ra9、如圖所示，閉合矩形導體線框abcd從高處自由下落，在ab邊開始進入勻強磁場到cd邊剛進入磁場這段時間內(nèi)，線框的速度v隨時間t變化的圖象可能是圖中的A．B．C．D．10、夏天，海面上的下層空氣的溫度比上層低，我們設(shè)想海面上的空氣是由折射率不同的許多水平氣層組成的，遠處的景物發(fā)出的或反射的光線由于不斷折射，越來越偏離原來的方向，人們逆著光線看去就出現(xiàn)了蜃樓，如圖所示，下列說法正確的是（）A．海面上上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小B．海面上上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要大C．A是景物，B是蜃樓D．A是蜃樓，B是景物三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示，用伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中，在電路中接一個阻值為2.0Ω的電阻R0，通過改變滑動變阻器，得到幾組電表的實驗數(shù)據(jù)：U(V)1.21.00.80.6I(A)0.100.170.230.30(1)R0的作用是__________；(2)用作圖法在坐標系內(nèi)作出U-I圖線_______；(3)利用圖線，測得電動勢E=_______V，內(nèi)阻r=____Ω.12．（12分）如圖所示，為“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置示意圖。已知a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb，半徑相同，圖中P點為單獨釋放a球的平均落點，M、N是a、b小球碰撞后落點的平均位置.(1)本實驗必須滿足的條件是___________.A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端的切線水平C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放D．入射球與被碰球滿足ma=mb(2)為了驗證動量守恒定律，需要測量OP間的距離x1、OM間的距離x2和___________.(3)為了驗證動量守恒，需驗證的關(guān)系式是___________.四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一個光源以P=1.5W的功率向四周均勻地發(fā)射能量。在離光源距離R=3.5m處放置一鉀箔，鉀的逸出功W=2.2eV，假設(shè)入射光的能量是連續(xù)平穩(wěn)地傳給鉀箔，光的平均波長為。假設(shè)照射到鉀箔上面的光能被鉀箔完全吸收。(1)根據(jù)愛因斯坦的光子說和質(zhì)能方程，證明光子動量（是普朗克常量）。(2)假設(shè)照射在鉀箔上的能量能被鉀箔完全吸收，求：①鉀箔在垂直入射光方向上單位面積受到光平均作用力的表達式（用題目中的物理符號表示）。②按照經(jīng)典電磁理論，鉀箔只需吸收足夠的能量就可以逐出電子，若一個要被逐出的電子收集能量的圓形截面的半徑約為一個典型原子的半徑m，求：電子將被逐出的時間。根據(jù)你的計算結(jié)果，你認為經(jīng)典電磁理論在解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象時是否合理？談?wù)勀愕目捶ā?4．（16分）如圖所示，兩條相距d=1m的平行光滑金屬導軌位于同一水平面內(nèi)，其左端接一阻值為R=9Ω的電阻，右端放置一阻值r=1Ω、質(zhì)量m=1kg的金屬桿，開始時，與MP相距L=4m．導軌置于豎直向下的磁場中，其磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示．給金屬桿施加一向右的力F（F未知），使0~2s內(nèi)桿靜止在NQ處．在t=2s時桿開始做勻加速直線運動，加速度大小a=1m/s2，6s末力F做的功為30J（g取10m/s2）．求：（1）桿靜止時，桿中感應(yīng)電流的大小I和方向；（2）桿在t=6s末受到的力F的大?。?）0~6s內(nèi)桿上產(chǎn)生的熱量．15．（12分）如圖所示，線框用導線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，導體棒ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動，導體棒ab所在處為勻強磁場且B2＝2T，已知ab長L＝0.1m，整個電路總電阻R＝5Ω.螺線管匝數(shù)n＝4，螺線管橫截面積S＝0.1m2.在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場B1，若＝10T/s均勻增加時，導體棒恰好處于靜止狀態(tài)，試求：(g＝10m/s2)(1)通過導體棒ab的電流大小？(2)導體棒ab的質(zhì)量m為多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】試題分析：根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知：只需使穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就能在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流．線圈在勻強磁場中運動，磁感應(yīng)強度B為定值，根據(jù)前面分析ΔΦ=B·ΔS知：只要回路相對磁場的正對面積改變量ΔS≠0，則磁通量一定要改變，回路中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生．當線圈在紙面內(nèi)平動或轉(zhuǎn)動時，線圈相對磁場的正對面積始終為零，因此ΔS=0，因而無感應(yīng)電流，A錯；當線圈平面沿垂直紙面方向向紙外運動時，同樣ΔS=0，也無感應(yīng)電流產(chǎn)生；B錯；當線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動時，線圈相對磁場的正對面積改變量ΔS仍為零，回路中仍無感應(yīng)電流；C錯；當線圈以bd為軸稍作轉(zhuǎn)動，則線圈相對磁場的正對面積發(fā)生了改變，因此在回路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流．D對；故答案選D.考點：考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件．點評：解題時把握問題實質(zhì)，關(guān)鍵是看閉合線圈中的磁通量是否變化，與運動形式無關(guān)2、C【解題分析】

A．放射性元素的半衰期是對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)和單個微觀事件是不可預測的，故A錯誤；B．發(fā)生衰變時，生成的粒子帶兩個單位的正電荷和4個單位的質(zhì)量數(shù)，即粒子由2個中子和2個質(zhì)子構(gòu)成，故衰變時生成的新核中子數(shù)減少2，質(zhì)子數(shù)減少2，故B錯誤；C．原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時，放出一個電子，這個過程即衰變，故C正確；D．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線種，射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故D錯誤。故選C。3、A【解題分析】

描述氣體的三個狀態(tài)參量是：溫度、體積、壓強，故選A.4、A【解題分析】

A.理想變壓器的輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，由于輸入電壓和匝數(shù)比不變，所以副線圈的輸出的電壓也不變，所以V2的示數(shù)不變，故A正確；B.由于變壓器的輸入的功率和輸出的功率相等，由于副線圈的電阻減小了，輸出的功率變大了，所以原線圈的輸入的功率也要變大，因為輸入的電壓不變，所以輸入的電流要變大，所以A1的示數(shù)變大，故B錯誤．C.當用電器增加時，相當于R的值減小，電路中的總的電阻減小，所以電流要變大，即A2的示數(shù)變大，故C錯誤；D.原線圈的電流增大則副線圈的電流也變大，電阻R0消耗的功率變大故D錯誤.5、C【解題分析】

爆炸瞬間內(nèi)力遠大于外力，有，解得b塊的速度為，根據(jù)能量守恒有，解得．A．與計算結(jié)果不符；A錯誤．B．與計算結(jié)果不符；B錯誤．C．與計算結(jié)果相符；C正確．D．與計算結(jié)果不符．D錯誤．6、B【解題分析】

A.將電鍵突然斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場從有到無消失，穿過銅環(huán)a的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A不符合題意；B.線圈中通以恒定的電流時，線圈產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，穿過銅環(huán)a的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B符合題意；C.通電時，使變阻器的滑片P作加速滑動時，變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)a磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C不符合題意；D.通電時，使變阻器的滑片P作勻速滑動時，變阻器接入電路的電阻減小，回路中電流增大，線圈產(chǎn)生的磁場增強，穿過銅環(huán)a磁通量增大，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D不符合題意；二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解題分析】

從P到c過程，根據(jù)動量定理，有PG-PF=0故重力的沖量等于拉力的沖量，故A錯誤；從P到c過程，根據(jù)動能定理，有WG-WF=0故重力的功等于克服彈力的功，故B正確；從P到a的過程中人做自由落體運動，速度增大；從a到b過程中，彈力小于重力，加速度向下，則人的速度不斷增大，選項C正確；從a到b過程人做加速運動，加速度向下；從b到c過程中，彈力大于重力，加速度向上，做減速運動，則從a到c過程中加速度方向要變化，選項D錯誤；故選BC.【題目點撥】本題與彈簧類型問題相似，關(guān)鍵是分析物體的受力情況，確定物體的運動情況．將物體的運動分為三個過程，分別運用牛頓運動定律，動能定理及動量定理研究．8、AC【解題分析】

A.根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒，那么88226Ra→86222Rn+B.半衰期適用大量原子核的衰變規(guī)律，對少數(shù)原子核的衰變不適應(yīng)，故B錯誤；C.88226Ra原子核的質(zhì)量為226.0254u，衰變后產(chǎn)生的86222Rn原子核的質(zhì)量為222.0175u，ZAX原子核的質(zhì)量為4.0026u，依據(jù)88226Ra→86222Rn+ZAX，質(zhì)量虧損為△mD.88226Ra衰變后變成86222Rn，放出能量，則其比結(jié)合能變大，故9、ACD【解題分析】

A.ab邊剛進入磁場時，若所受的安培力與重力平衡，則線框做勻速運動，速度不變，電流也就恒定，故A正確；BC.ab邊剛進入磁場時，若所受的安培力小于重力，線框做加速運動，隨著速度的增大，由安培力公式公式F=得知，安培力增大，故加速度減小，則線框做加速度減小的加速運動，速度圖象的斜率逐漸減小，當安培力增大到與重力相等時，線框做勻速運動，故B錯誤，C正確；D.ab邊剛進入磁場時，若所受的安培力大于重力，線框做減速運動，隨著速度的減小，由安培力公式公式F=得知，安培力減小，加速度減小，則線框做加速度減小的減速運動，速度圖象的斜率逐漸減小，當安培力減小到重力相等時，線框做勻速直線運動，故D正確；10、AD【解題分析】

當光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，入射角大于臨界角時會產(chǎn)生全反射，夏天，海面上的下層空氣的溫度比上層低，下層空氣的折射率比上層大，符合產(chǎn)生全反射的條件時，就形成海市蜃樓?！绢}目詳解】A、B項：由題意，夏天，海面上的下層空氣的溫度比上層低，下層空氣的密度比上層大，折射率也比上層大，故A正確，B錯誤；C、D項：夏天由于大氣的不均勻，海面上的下層空氣，溫度比上層低，密度比上層大，折射率也比上層大。我們可以把海面上的空氣看作是由折射率不同的許多水平氣層組成的。遠處的山峰、船舶、樓臺、人等發(fā)出的光線射向空中時，由于不斷被折射，越來越偏離法線方向，進入上層的入射角不斷增大，以致發(fā)生全反射，光線反射回地面，人們逆著光線看去，就會看到遠方的景物懸在空中，而產(chǎn)生了“海市蜃樓”現(xiàn)象。可見，圖中A是全反射形成的蜃景，B是景物。故C錯誤，D正確。故選：AD?！绢}目點撥】此題主要考查光的全反射現(xiàn)象，要會用我們學了到的理論知識解釋一些自然現(xiàn)象。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、保護電源、電表，防止短路1.51.0【解題分析】

第一空.R0接在電源附近，是為了防止當外部短路時，電源出現(xiàn)短路現(xiàn)象，故此電阻在此起保護作用；保護電源、電表防止短路；同時可以減小電阻的測量誤差．第二空.將（I、U）坐標描在圖象中，用直線將各點相連，如圖所示：第三空.由圖可知，電源的電動勢約為1.5V；第四空.，解得：r=3.0-2.0=1.0Ω.12、BCON間的距離x3(或)【解題分析】

第一空.A.“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；B.要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；C.要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；D.為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求ma＞mb，故D錯誤.應(yīng)填BC.第二空.要驗證動量守恒定律定律，即驗證：，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：，得：，因此實驗需要測量：測量OP間的距離x1，OM間的距離x2，ON間的距離x3；第三空.由以上分析可知，實驗需要驗證:，或.四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)證明見解析；(2)①，②電子將被逐出的時間為，由于光電效應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生光電子的時間極短，幾乎不需時間累積，因此經(jīng)典電磁理論在解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象具有局限性，不合理?！窘忸}分析】

(1)根據(jù)愛因斯坦的光子說：由質(zhì)能方程：得光子動量：得證；(2)①鉀箔在垂直入射光方向上的單位面積上的功率：t時間內(nèi)鉀箔單位面積上吸收的個數(shù)：光子動量：由動量定理：可得鉀箔在垂直于入射光方向上單位面積上受到光的平均作用力：；②一個電子在單位時間內(nèi)吸收的能量：逐出電子需要的時間為t，需要的能量設(shè)為E0，有：可得：由于光電效應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生光電子的時間極短，幾乎不需時間累積，因此經(jīng)典電磁理論在解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象具有局限性，不合理。14、(1)0.8A，順時針（2）7.4N（3）3.48J【解題分析】

試題分析：桿靜止