河北省市巨鹿县二中2024届物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

河北省市巨鹿县二中2024届物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题考生请注意：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、关于光电效应，下列说法中正确的是（）A．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大B．不同金属产生光电效应的入射光的最低频率是相同的C．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能发生光电效应D．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应2、如图所示，有一质量不计的杆，长为，可绕A自由转动用轻绳在点悬挂一个重为的物体，另一根轻绳一端系在点，点为圆弧的圆心，另一端系在圆弧形墙壁上的点.当该轻绳端点由点逐渐沿圆弧向上移动的过程中（保持与地面夹角不变），绳拉力的大小变化情况是（）A．逐渐减小B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小3、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高顿交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是A．带电粒子从磁场中获得能量B．带电粒子所获得的动能与加速器的电压有关，电压越大，动能越大C．带电粒子在加速器中的运动时间与加速器磁场有关，磁场越强，运动时间越长D．带电粒子所获得的能量与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大4、质量为M的汽缸口朝上静置于地面上（如图甲），用质量为m的活塞封闭一定量的气体（气体的质量忽略不计），活塞的截面积为S．将汽缸倒扣在地面上（如图乙），静止时活塞没有接触地面．已知大气压强为p0，取重力加速度为g，不计一切摩擦，则下列分析正确的是A．甲图中，汽缸对地面的压力为MgB．甲图中，封闭气体压强为C．乙图中，地面对汽缸的支持力为Mg+p0SD．乙图中，封闭气体压强为5、如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计.下列说法正确的是（）A．S闭合瞬间，B先亮A后亮B．S闭合瞬间，A先亮B后亮C．电路稳定后，在S断开瞬间，B闪亮一下，然后逐渐熄灭D．电路稳定后，在S断开瞬间，B立即熄灭6、用轰击产生了m个某种粒子，核反应方程为+→++mX，则（）A．方程式中的m=3B．方程式中的X是粒子C．该反应需要吸收热量D．的比结合能一定大于的比结合能二、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，在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3，中间均用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动，三个木块均处于平衡状态。则下列结论正确的是()A．2、3两木块之间的距离等于B．2、3两木块之间的距离等于C．1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离D．如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离不变8、如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点另﹣端绕过轻质动滑轮；另一端悬挂﹣重物B，其中绳子的PA段处于水平状态，另一根绳子一端与轻质动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点0施加﹣水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态，滑轮均为光滑、轻质，且均可看做质点，PQ与竖直方向的夹角为θ．现拉动绳子的端点0使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比（）A．拉力F不变 B．拉力F增大 C．角θ不变 D．角θ减小9、如图是一定质量的理想气体的p-V图，气体状态从A→B→C→D→A完成一次循环，A→B和C→D为等温过程，温度分别为T1和TA．TB．C→D过程放出的热量等于外界对气体做的功C．从微观角度讲B→C过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的D．若B→C过程放热200J，D→A过程吸热300J，则D→A过程外界对气体做功100J10、如图为氢原子能级图，用波长为的光照射一群处于基态的氢原子，发出3种频率的光；用波长为的光照射一群处于基态的氢原子，能发出6种频率的光．则A．光的波长小于光的波长B．光、光同时照射一群基态氢原子能发出9种频率的光C．光、光同时照射一群基态氢原子发出的所有光中，波长最短的是D．光、光同时照射一群基态氢原子发出的所有光中，光子能量差最大值为三、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）利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_____。A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=_____，动能变化量△Ek=_____。12．（12分）某同学在实验室测量一未知电阻Rx的阻值，按照如下步骤进行：（1）.先用多用电表“×100”档位粗测阻值，发现表头指针偏角过大，为了使测量结果更准确，应先将选择开关旋至欧姆档的_____（选填“×10”或“×1000”）档位，再进行______（选填“欧姆调零”或“机械调零”）。正确测量时，表盘的示数如图所示，则电阻的阻值是______Ω。（2）.接下来再用“伏安法”精确测量该电阻，所用仪器如图所示，其中电压表内阻约为2200Ω，电流表内阻约为2Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω。图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量该电阻，请在图中完成其余的连线________。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，某棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC，其折射率为.一束单色光从AB面入射，恰好在AC面上发生全反射，求：(1)光在AB面的入射角的正弦值；(2)光在棱镜中的传播速度．14．（16分）如图所示，用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接，然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态，轻绳OA与AB垂直且长度之比为3:1．试计算：（1）OA绳拉力及F的大小？（2）保持力F大小方向不变，剪断绳OA，稳定后重新平衡，求此时绳OB及绳AB拉力的大小和方向．（绳OB、AB拉力的方向用它们与竖直方向夹角的正切值表达）（3）欲使绳OB重新竖直，需在球B上施加一个力，求这个力的最小值和方向．15．（12分）如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L．两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m，大活塞的横截面积为2S、质量为2m。两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热。开始时，氮气和外界环境的温度均为T0，大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示，外界的大气压强恒为，氧气和氮气均可看做理想气体，则（1）开始时氮气的压强是多少？（2）若通过电阻丝缓慢加热氮气，当大活塞上升时，氮气的温度是多少？（3）当氮气的温度上升到3T0时，压强多大？

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】

根据光电效应方程可得，光子的能量与光照强度无关，A错误；每种金属都有自己的极限频率，B错误；金属内的每个电子一次只能吸收一个光子，而且是不能积累的，C错误；当入射光光子的能量小于金属的逸出功时，不能发生光电效应，D正确。2、C【解题分析】

对物体分析，物体受力平衡，则竖直绳的拉力等于物体的重力，故竖直绳拉力不变；再对点分析，受竖直绳的拉力、的支持力及绳的拉力而处于平衡状态，受力分析如图所示，和绳的拉力的合力与大小相等，方向相反，则在绳端点上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变，由图可知绳的拉力先减小后增大，故C正确.3、C【解题分析】

A．粒子在磁场中偏转，洛伦兹力不做功，在电场中加速，电场力做正功，知离子在电场中获得能量，在磁场中能量不变，故A错误．B．带电粒子获得最大动能时从磁场中匀速圆周离开解得则最大动能可知最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度的大小有关，故B错误．C．设加速次数为n，每次加速获得的动能，则加速次数为，总的运动时间为则磁感应强度越大，运动时间越长，C正确．D．由可知比荷越大时，动能越大，故D错误．故选C．【题目点拨】解决本题的关键知道回旋加速器的构造，以及加速粒子的原理，知道回旋加速器加速粒子的最大动能与加速电压无关，与磁感应强度的大小以及D形盒的半径有关．4、B【解题分析】

AB.图甲中对活塞受力分析可知：，则封闭气体压强为，选项A错误，B正确；C.乙图中，对活塞和气缸的整体受力分析可知，地面对汽缸的支持力为Mg+mg，选项C错误；D.乙图中，对活塞受力分析可知：，则封闭气体压强为，选项D错误；5、D【解题分析】

闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为正向电压，故电流可通过灯泡AB，即AB灯泡同时亮，故AB错误．因线圈的电阻为零，则当电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，当开关S断开瞬间B立刻熄灭，线圈中的电流也不能反向通过二极管，则灯泡A仍是熄灭的，故C错误，D正确．故选D．【题目点拨】该题两个关键点，1、要知道理想线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；2、要知道二极管的特征是只正向导通．6、D【解题分析】

AB.由质量数和电荷说守恒可知m＝2，X是中子．故AB都错．C.重核裂变式反应是放热反应．故C错误．D.裂变后的产物比裂变前的稳定，越稳定比结合能越大，所以的比结合能一定大于的比结合能，故D正确．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、BD【解题分析】

AB.对木块3受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦、弹簧的拉力，根据平衡条件，有：解得：故弹簧的长度为：A错误，B正确；C.对木块2、3整体受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦力和弹簧的拉力，根据共点力平衡条件，有：解得：故弹簧的长度为：故，故C错误D.如果传送带突然加速，支持力不变，根据滑动摩擦力不变，弹簧弹力也不变，故合力不变，故物体全部保持静止，相邻两木块之间的距离都将不变，D正确。8、BD【解题分析】

向左缓慢缓慢移动一小段距离，绳变短，动滑轮要上移，绳PA和PB间的夹角变小，而绳QP位于PA和PB间的角平分线上，所以角θ变小，故D正确，C错误；经过定滑轮的绳子拉力大小相等，等于mg，两根绳子的合力与QP绳的拉力大小相等，方向相反．因为夹角变小，合力变大，QP绳的拉力就大，所以拉力F增加，故B正确，A错误．所以BD正确，AC错误．故选BD．9、AB【解题分析】

A.由图示图象可知，D→A过程为等压过程，气体体积变大，由盖吕萨克定律可知，气体温度升高，即A点的温度高于D点的温度，则T1＞T2，故A正确；B.C→D过程是等温变化，气体内能不变，△U=0，气体体积减小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律得：Q=△U-W=-W＜0，气体放出热量，由以上分析可知，C→D过程放出的热量等于外界对气体做的，故B正确；C.从B→C过程，气体体积不变，压强减小，由查理定律可知，气体的温度T降低，分子的平均动能减小，由于气体体积不变，分子数密度不变，单位时间内撞击器壁的分子数不变，分子平均动能减小，分子撞击器壁的作用力变小，气体压强减小，故C错误；D.由热力学第一定律可知，若B→C过程体积不变，放热200

J，则内能减小200J；则D→A过程气体内能增加200J，气体吸热300

J，则D→A过程气体对外界做功100J，故D错误；10、CD【解题分析】用波长为λ1的a光照射一群处于基态的氢原子，发出3种频率的光，说明跃迁到了n=3能级，即；同理用波长为λ2的b光照射一群处于基态的氢原子，能发出6种频率的光，说明跃迁到了n=4能级，即；则a光的波长λ1大于b光的波长λ2，选项A错误；a光、b光同时照射一群基态氢原子同样只能发出6种频率的光，选项B错误；a光、b光同时照射一群基态氢原子发出的所有光中，频率最大的是从n=4到n=1，即波长最短的是λ2，选项C正确；a光、b光同时照射一群基态氢原子发出的所有光中，光子能量最大值为从n=4到基态的跃迁，对应的能量为（-0.85）-（-13.6）=12.75eV；光子能量最小为n=4到n=3的跃迁，对应的能量为（-0.85）-（-1.51）=0.66eV；光子能量差最大值为12.75eV-0.66eV=12.09eV，选项D正确；故选CD.点睛：此题关键要理解氢原子的能级图，知道从高能级跃迁到基态最多产生的光子数为；能级差越大，则辐射光子的能量越大.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、A；mghB；m(h【解题分析】

(1)物体做自由落体运动，如果重力势能的减少量等于动能的增加量，则可以证明物体的机械能守恒。(2)根据重力势能的计算公式可以求出物体重力势能的减少量，根据匀变速直线运动的推论求出物体在B点时的速度，然后应用动能的计算公式求出动能的增加量。【题目详解】(1)验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故A正确。(2)从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB；B点的速度：vB=AC2T【题目点拨】解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用。12、×10欧姆调零220【解题分析】

（1）偏角大说明阻值小，要换较小挡，选×10档；换挡后，要重新进行欧姆调零后测量；读数为：22×10=220Ω；（2）因为待测电阻阻值约为220Ω，远大于电流表内阻，所以测量电路应采用电流表内接法；因滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，所以控制电路应采用分压电路。故电路连接如图：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）；（2）m/s【解题分析】

（1）光路如图得解得（2）m/s14、（1）（2），tanθ1=；，tanθ2=（3），水平向左【解题分析】

（1）OB竖直，则AB拉力为0，小球A三力平衡，设OB拉力为T，与竖直方向夹角为θ,则T=mg/cosθ=mg，F=mgtanθ=mg（2）剪断OA绳，保持F不变，最后稳定后，设OB的拉力为T1，与竖直方向夹角为θ1，AB拉力为T2，与竖直方向