福建寧德市2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

福建寧德市2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、第19屆亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)將于2022年9月10日～9月25日在中國(guó)杭州舉行。杭州是中國(guó)第三個(gè)取得夏季亞運(yùn)會(huì)主辦權(quán)的城市，圖中的“蓮花碗”是田徑的主賽場(chǎng)，下列關(guān)于亞運(yùn)會(huì)田徑項(xiàng)目的敘述正確的是()A．研究短跑運(yùn)動(dòng)員終點(diǎn)撞線時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)B．在田徑比賽中跑步運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)是一個(gè)時(shí)間間隔C．短跑運(yùn)動(dòng)員跑100m和200m都是指位移D．高水平運(yùn)動(dòng)員400m比賽的平均速度有可能大于其他運(yùn)動(dòng)員200m比賽的平均速度2、如圖為氫原子的能級(jí)示意圖，鋅的逸出功是3.34eV，那么對(duì)氫原子在能級(jí)躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的規(guī)律認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是（）A．用能量為14.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離B．一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷所輻射的光中，有3種不同頻率的光能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)C．一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75eVD．用能量為10.21eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)3、一輛汽車沿平直公路行駛，開始以1m/s的速度行駛了全程的一半，接著以速度3m/s行駛另一半路程，則全程的平均速度v等于（）A．1．5m/sB．1．4m/sC．1m/sD．3m/s4、如圖所示，開口向下的豎直玻璃管的末端有一段水銀柱，當(dāng)玻璃管從豎直位置轉(zhuǎn)過時(shí)，開口端的水銀柱將（）A．沿著管向上移動(dòng)一段距離B．從管的開口端流出一部分C．不移動(dòng)D．無法確定其變化情況5、電磁感應(yīng)發(fā)射裝置的簡(jiǎn)易模型如圖所示，質(zhì)量為m，電阻為R，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框abcd豎直靜止放置在水平面上，垂直于線框平面存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線框cd邊在磁場(chǎng)外側(cè)且緊靠磁場(chǎng)邊界。在某次成功發(fā)射過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律為B=B0+kt（k是大于零的常數(shù)），線框能穿過磁場(chǎng)繼續(xù)上升，上升的最大高度為h。重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)，線框平面在運(yùn)動(dòng)過程中不旋轉(zhuǎn)始終保持豎直。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．t=0時(shí)刻，線框中的電流大小I=kB．t=0時(shí)刻，線框ab邊受到安培力F=BC．線框從靜止到最高點(diǎn)的過程中安培力所做的功等于mghD．線框從最高點(diǎn)下落，再次經(jīng)過磁場(chǎng)的過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B′且保持恒定，使線框最終以速度v安全著陸。則線框下落過程運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t=B6、如圖所示，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡材料的折射率為()A．B．C．D．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說法正確的是()A．在機(jī)械波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是與波的傳播方向垂直B．一彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin2.5πt（國(guó)際單位制），在t=0.2s時(shí)，振子的運(yùn)動(dòng)速度為零C．某單擺由0.98m長(zhǎng)的擺線連接一個(gè)直徑2cm的鐵球組成，若擺角從5°改為3°，單擺的周期不變D．在受迫振動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)力的頻率一定等于物體的固有頻率8、如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，一群氫原子處于n=3能級(jí)，下列說法中正確的是A．這群氫原子發(fā)出的光子中，能量最大為10.2eVB．從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光波長(zhǎng)最長(zhǎng)C．這群氫原子能夠吸收任意光子的能量而向更高能級(jí)躍遷D．如果發(fā)出的光子中只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，那一定是由n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出的9、圖甲為一列簡(jiǎn)諧波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則()A．在t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度方向?yàn)閥軸正方向B．質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=10C．該波沿x軸負(fù)方向傳播D．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm10、下列說法中正確的是（）A．橫波在傳播過程中，處于波峰位置的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期B．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它是利用光的全反射原理來傳遞信息的C．利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸D．電磁波和機(jī)械波本質(zhì)不相同，但是電磁波和機(jī)械波一樣都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象E.相對(duì)論認(rèn)為：真空中的光速在不同的參考系中都相同三、實(shí)驗(yàn)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）某同學(xué)利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲所示．將熱敏電阻R安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響．圖甲中繼電器的供電電壓U1=3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω．當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響．圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象．（1）圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱______相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱______相連（均選填“A”或“B”）．（2）當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值將______，繼電器的磁性將______（均選填“增大”、“減小”或“不變”），當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到______℃時(shí)，警鈴報(bào)警．12．（12分）為了探究彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系，李強(qiáng)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象，從圖象上看，該同學(xué)沒能完全按實(shí)驗(yàn)要求做，使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線是因?yàn)開_______________．甲、乙兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為：________N/m、________N/m．若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧測(cè)力計(jì)，應(yīng)選彈簧________（填“甲”或“乙”）．四、計(jì)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）長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩一端系于O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為3m的小球,如圖所示,質(zhì)量為m的子彈從A點(diǎn)水平射入小球并留在其內(nèi),小球恰好能過最高處B點(diǎn)(O點(diǎn)上方L處),求子彈的初速度為v0.14．（16分）如圖所示，一截面為直角三角形的玻璃棱鏡ABC，∠A=30°．一條光線以45°的入射角從AC邊上的D點(diǎn)射入棱鏡，光線垂直BC射出．求：（1）求玻璃的折射率；（2）補(bǔ)全光線在棱鏡中的光路圖．15．（12分）如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框位于豎直平面內(nèi)，線框的匝數(shù)為n，總電阻為r，可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng).線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C、D（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷和定值電阻R相連.線框所在空間有方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，其中B0、B1和t1均為已知.在0～t1的時(shí)間內(nèi)，線框保持靜止，且線框平面和磁場(chǎng)垂直；（1）求0～t1時(shí)間內(nèi)電阻R兩端的電壓大?。?）線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，求電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量.（3）線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后，從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，求通過電阻R的電荷量.甲乙

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】

A．研究短跑運(yùn)動(dòng)員終點(diǎn)撞線時(shí)，其自身大小不能忽略，所以不可以看做質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．在田徑比賽中跑步運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)是個(gè)時(shí)間段，故是一個(gè)時(shí)間間隔，故B正確；C．短跑運(yùn)動(dòng)員跑200m時(shí)，不是一條直線，故200m是路程而不是位移，故C錯(cuò)誤；D．400m比賽時(shí)位移為零，故平均速度為零，不可能大于200m時(shí)的平均速度，故D錯(cuò)誤。故選B。2、D【解題分析】

A．用能量為14.0eV的光子照射，氫原子可以從基態(tài)躍遷到無窮遠(yuǎn)，多余的能量轉(zhuǎn)化為電離后的動(dòng)能，故A正確．B．一群處于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射光子種類數(shù)目為6種，其中有3種光子能量大于3.34eV，故B正確．C．氫原子躍遷輻射光子能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，一部分克服逸出功，多余部分以動(dòng)能形式隨光電子逸出．一群處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)輻射光子最大能量為12.09eV，克服逸出功后剩余的最大動(dòng)能為8.75eV，故C正確．D．當(dāng)氫原子吸收的光子能量剛好等于能級(jí)差時(shí)，氫原子會(huì)躍遷到對(duì)應(yīng)的高能級(jí)上去．由于沒有任何一個(gè)高能級(jí)與基態(tài)的能級(jí)差等于10.21eV，而且又不足以躍遷到無窮遠(yuǎn)發(fā)生電離，所以用能量為10.21eV的光子照射，不能使處于基態(tài)的氫原子躍遷，故D錯(cuò)誤．3、B【解題分析】試題分析：前半程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，后半程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．則全程的平均速度．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．考點(diǎn)：平均速度【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握平均速度的定義式，并能靈活運(yùn)用。4、A【解題分析】

封閉氣體的壓強(qiáng)在玻璃管轉(zhuǎn)過30°后，水銀柱的長(zhǎng)度不變，但從豎直變?yōu)閮A斜，故水銀柱的高度減小，水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)減小，封閉氣體的壓強(qiáng)增大，體積減小，故水銀柱沿著管子上移，故A正確，BCD錯(cuò)誤。5、D【解題分析】

A、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=??Δt=ΔBSΔt=kL2，感應(yīng)電流大小：I=EB、t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度：B=B0，線框ab邊受到的安培力：F=B0IL=B0kLC、線框從靜止開始到到達(dá)最高點(diǎn)過程，由能量守恒定律得：W安=mgh，即線框從靜止到最高點(diǎn)過程安培力做功為mgh，故C正確。D、線框下落進(jìn)入磁場(chǎng)前做自由落體運(yùn)動(dòng)，h-L=12gt12，自由下落的時(shí)間：t1=2(h-L)g，線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度：v1=2g(h-L)，線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程，由動(dòng)量定理得：mgt2﹣B′iLt2=mv﹣mv1，其中：q=it2=Δ?R=B′L2R，解得：t2=B′2L3mgR+v-2g(h-L)g，所以線框下落過程運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t6、A【解題分析】三棱鏡的截面為等腰直角ABC，光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，則第一次折射時(shí)的入射角等于45°，射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．則有．由折射定律可得：；所以由上兩式可得：n=，故選A.點(diǎn)睛：臨界角其實(shí)也是入射角，對(duì)于同一介質(zhì)它是特定的．當(dāng)光垂直入射時(shí)，由于入射角為零，所以折射角也為零，由于已知三棱鏡的頂角，當(dāng)光再次入射時(shí)，由幾何關(guān)系可知折射角角，最后由折射定律可求出折射率．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解題分析】A．對(duì)于縱波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行，如聲波，故A錯(cuò)誤；B．在t=0.2s時(shí)，y=0.1，在最大位移處，振子的運(yùn)動(dòng)速度為零，故B正確；C．單擺的周期T=，在滿足簡(jiǎn)諧振動(dòng)的條件（擺角小于5°）下，與擺角大小無關(guān)，故C正確；D．在受迫振動(dòng)中，物體的振動(dòng)頻率一定等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，如果驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率，則發(fā)生共振現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤．故選：BC8、BD【解題分析】

A、由n=3躍遷到n=1，輻射的光子能量最大，，故A錯(cuò)誤；B、從n=3躍遷到n=2輻射的光子能量最小，頻率最小，則波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故B正確；C、一群處于n=3的氫原子發(fā)生躍遷，吸收的能量必須等于兩能級(jí)的能級(jí)差，故C錯(cuò)誤；D、如果發(fā)出的光子只有一種能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，知這種光子為能量最大的一種，即為n=3躍遷到n=1能級(jí)發(fā)出的，故D正確；故選BD．【題目點(diǎn)撥】能級(jí)間躍遷輻射或吸收的光子能量必須等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，能級(jí)差越大，輻射的光子能量越大，頻率越大，波長(zhǎng)越?。?、AC【解題分析】

C.由圖乙可知，在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向下振動(dòng)，根據(jù)微平移法可知波向x軸的負(fù)方向傳播，故C正確；B.由乙可知振動(dòng)為A=10cm，周期為T=0.20s，則可得ω＝2πT＝10πrad/s，所以質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)方程為x=10sin10πt（cm），故BA.根據(jù)波的傳播方向及振動(dòng)圖象知，在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P正在向上振動(dòng)，當(dāng)t=0.25s時(shí)，即在t=0.10s開始經(jīng)過3T/4，質(zhì)點(diǎn)P在平衡位置以下向上振動(dòng)，即速度方向沿y軸正方向，故A正確；D.由于P點(diǎn)在t=0.10s時(shí)不是在波峰或波谷，或平衡位置，經(jīng)過0.15s，即經(jīng)過3T/4，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷的路程不等于3A，即不等于30cm，故D錯(cuò)誤。10、BDE【解題分析】

A.橫波在傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)只在自己平衡位置上下振動(dòng)，不能隨波發(fā)生遷移，故A錯(cuò)誤；B.光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它是利用光的全反射原理來傳遞信息的，故B正確；C.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但也能通過電纜、光纜傳輸，故C錯(cuò)誤；D.電磁波和機(jī)械波在本質(zhì)上是不相同的，但是電磁波和機(jī)械波一樣，都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故D正確；E.相對(duì)論認(rèn)為：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源、觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系，故E正確。故選BDE.三、實(shí)驗(yàn)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、BA減小增大80【解題分析】

（1）由題干中“當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況；（2）由圖象分析熱敏電阻阻值隨溫度的變化關(guān)系，結(jié)合歐姆定律分析電路中電流的變化，從而判斷出電磁鐵磁性的變化；由題干中“當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響”，結(jié)合歐姆定律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值，從圖象上找到對(duì)應(yīng)的溫度就可以解決問題；【題目詳解】（1）由題中“當(dāng)環(huán)境溫度超過某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響”，所以警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連；（2）分析乙圖，發(fā)現(xiàn)：溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，根據(jù)歐姆定律，電路中電流就會(huì)增大，電磁鐵的磁性就會(huì)增大；當(dāng)線圈中的電流時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報(bào)警，則控制電路的總電阻因此熱敏電阻

由圖乙可知，此時(shí)，所以，當(dāng)溫度時(shí)，警鈴報(bào)警．【題目點(diǎn)撥】本題既考查電磁繼電器原理的分析，也考查了結(jié)合歐姆定律的內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，綜合性比較強(qiáng)，解題時(shí)要仔細(xì)分析．12、超過彈簧的彈性限度；66.7；200；甲；【解題分析】

根據(jù)胡克定律，在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與行變量成正比，故F﹣x圖是直線，向上彎曲的原因是超出了彈性限度，注意該圖象中縱坐標(biāo)為伸長(zhǎng)量，橫坐標(biāo)為拉力，斜率的倒數(shù)為勁度系數(shù)，由此可求出kA=66.7N/m，kB=200N/m，由于甲的勁度系數(shù)小，因此其精度高．故答