2024届广西南宁市马山县金伦中学物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2024届广西南宁市马山县金伦中学物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图甲所示的变压器电路中，电压表为理想电表，变压器原、副线线圈的匝数比为3:1，a,b端输入稳定的交流电压如图乙所示，L1、L2两个灯泡均正常发光，电压表的示数为55V，则L1、L2两个灯泡的额定功率P1、P2之比为A．1:3 B．2:3 C．1:1 D．4:32、如图甲所示，一矩形线圈位于随时间t变化的匀强磁场中，磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示．以i表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向为电流正方向，以垂直纸面向里的磁场方向为正，则以下的i﹣t图象中正确的是（）A． B． C． D．3、关于光，下列说法正确的是（）A．光在水中的传播速度大于在空气中的传播速度B．树荫下的太阳光班大多成圆形是因为光的衍射C．透过竖直放置的肥皂膜看竖直的日光灯，能看到彩色干涉条纹D．当光在水面上发生反射时，反射光是偏振光4、如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是A．从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的动能会变大，电势能会减小B．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线C．一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线D．用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使氢原子发生能级跃迁5、光滑水平面上滑块A与滑块B在同一条直线上正碰，它们运动的位置x随时间变化的关系如图所示；已知滑块A的质量为1kg，不计碰撞时间，则滑块B的质量和碰后总动能分别为A．3kg，8J B．3kg，6JC．2kg，8J D．2kg，6J6、甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动，它们的位x﹣t图象如图所示．在20s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是（）A．平均速度大小相等，平均速率v甲＞v乙=v丙B．平均速度大小相等，平均速率v甲＞v丙＞v乙C．平均速度v甲＞v丙=v乙，平均速率相等D．平均速度和平均速率大小均相等二、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、关于原子和原子核，以下说法正确的是A．汤姆孙首先发现了电子，并提出了原子的核式结构模型B．一个氢原子从n=3的能级发生跃迁，可能只辐射1种频率的的光子C．10个原子核经过一个半衰期后，一定还剩5个原子核没发生衰变D．核电站利用的核能主要来源于重核的裂变8、用如图所示的装置研究光电效应现象．所用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零；移动变阻器的触点，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是（）A．光电子的最大初动能始终为1.05eVB．光电管阴极的逸出功为1.05eVC．当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电流增大D．改用能量为2.5eV的光子照射，移动变阻器的触点c，电流表G中也可能有电流9、下列说法正确的是A．半衰期越短，衰变越慢B．紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当増大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之増大C．核聚变和核裂变过程都有质量亏损D．卢瑟福的a粒子散射实验可以估测原子核的大小10、关于天然放射性，下列说法正确的是（）A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强三、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）如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置图．(1)按照实验要求应该_______A．先释放小车，再接通电源B．先接通电源，再释放小车C．同时释放小车和接通电源(1)本实验必须________A．要平衡摩擦力B．要求悬挂物的质量远小于小车的质量C．上述两项要求都不需要(3)如图为在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，得到的纸带，从中确定五个计数点，量得d1＝8.00cm，d1＝17.99cm，d3＝30.00cm，d4＝44.01cm．每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s．则打C点时小车的速度vC＝_______m/s，小车的加速度a＝_______m/s1．(结果保留两位有效数字)12．（12分）如图甲为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2.(1)下列说法正确的是________A．为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂小盘(及砝码)的情况下使小车恰好做匀速运动B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C．本实验m2应远大于m1D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、

x2、

x3、

x4、x5、x6已量出，则计算小车加速度的表达式为a=___________；(3)某同学在平衡摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图所示，若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，则小车质量为_________kg，小盘的质量为__________kg．(结果保留两位有效数字)

(4)如果砝码的重力越来越大，小车的加速度不能无限制地增加，会趋近于某一极限值，此极限值为________．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，有一矩形区域abcd，水平方向ab边长，竖直方向ad边长，一电荷量为，质量为的带正电的粒子由a点沿ab方向以大小为的速度v进入该区域当该区域存在与纸面垂直的匀强磁场时，粒子的运动轨迹恰好通过该区域的几何中心O点，不计粒子的重力，求：粒子在磁场区域运动的半径大小；匀强磁场的磁感应强度大小和方向；粒子通过磁场区域所用的时间．14．（16分）电视机显像管原理如图所示，初速度不计的电子经电势差为U的电场加速后，沿水平方向进入有边界的磁感应强度为B匀强磁场中．已知电子电量为e、质量为m．若要求电子束的偏转角为α，求：磁场有限边界的宽度L．15．（12分）如图所示，两间距为d的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨CD－C'D'和竖直平面内半径为r的圆弧导轨AC－A'C'组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接一阻值为R的电阻，不计导轨电阻；水平导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，其他地方无磁场。导体棒甲静止于CC'处，导体棒乙从AA'处由静止释放，沿圆弧导轨运动，与导体棒甲相碰后粘合在一起，向左滑行一段距离后停下。已知两棒质量均为m，电阻均为R，始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g，求：(1)两棒粘合前瞬间棒乙对每个圆弧导轨底端的压力大小N；(2)两棒在磁场中运动的过程中，电路中产生的焦耳热Q；(3)两棒粘合后受到的最大安培力Fm。

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、A【解题分析】

由于电压表的示数为55V，即灯泡L2两端的电压为55V，根据U1U2=n1n2可知原线圈的输入电压为165VA.1：3与分析相符，符合题意；B.2：3与分析不符，不符合题意；C.1：1与分析不符，不符合题意；D.4：3与分析不符，不符合题意。2、A【解题分析】试题分析：由图乙可知磁感应强度的变化，则可知线圈中磁通量的变化，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况，由楞次定律可得感应电流的方向，二者结合可得出正确的图象．解：感应定律和欧姆定律得I===，线圈的面积S和电阻R都是定值，则线圈中的感应电流与磁感应强度B随t的变化率成正比．由图乙可知，0～1时间内，B均匀增大，Φ增大，根据楞次定律得知，感应磁场与原磁场方向相反（感应磁场的磁感应强度的方向向外），由右手定则判断可知，感应电流是逆时针的，因而是负值．由于不变，所以可判断0～1为负的恒值；同理可知1～2为正的恒值；2～3为零；3～4为负的恒值；4～5为零；5～6为正的恒值．故选A．【点评】此类问题不必非要求得电动势的大小，应根据楞次定律判断电路中电流的方向，结合电动势的变化情况即可得出正确结果．3、D【解题分析】A．根据折射率的概念，v=c/n，n为水的折射率，大于1，光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度，故A错误；B．树荫下的太阳光班大多成圆形是太阳通过小孔在地上成的像，是因为光的直线传播，故B错误；C．透过竖直放置的肥皂膜看水平放置的日光灯，能看到彩色干涉条纹，这是薄膜干涉，故C错误；D．光在水面上发生反射时，反射光是偏振光，故D正确．故选：D4、A【解题分析】从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的轨道半径减小，根据解得，则动能会变大，电势能会减小，选项A正确；γ射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，则氢原子从高能级向低能级跃迁时不可能会辐射出γ射线，故B错误；一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出3条光谱线，即4→3，3→2，2→1，选项C错误；用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，由于：E2-E1=-3.4-（-13.6）=10.2eV，可知氢原子可以吸收电子的一部分能量发生能级跃迁．故D错误；故选A.点睛：解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及能级的跃迁满足hγ=Em-En，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差．注意“一个”与“一群”氢原子跃迁的区别．5、A【解题分析】

位移时间图象的切线斜率表示物体的速度，由图象可得两物体碰撞前后的速度分别为：，，，；由动量守恒得；碰前总动能，碰后总动能代入数据可得：，。A.3kg，8J，与结论相符，选项A正确；B.3kg，6J，与结论不相符，选项B错误；C.2kg，8J，与结论不相符，选项C错误；D.2kg，6J，与结论不相符，选项D错误；6、A【解题分析】由图可知，三物体最终位移相等，用时相等，故平均速度相等；

但由于甲物体有反向运动过程，故甲物体的路程要大，故甲物体的平均速率最大；而乙丙均只有单向运动，路程相等，故平均速率相等，故A正确，BCD错误．点睛：注意平均速率等于路程与时间的比值，平均速度等于位移与时间的比值．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】

A．汤姆孙首先发现了电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，选项A错误；B．一个处于n=3能级的氢原子跃迁到n=1能级时，最多可以辐射两种频率的光子，即从n=3能级跃迁到n=2能级，从n=2能级跃迁到n=1能级，所以可能只辐射一种频率的光子，选项B正确；C．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核不适应，选项C错误；D．核电站利用的核能主要来源于重核的裂变，选项D正确。故选BD。8、BD【解题分析】该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，知道光电子的最大初动能为1.7eV，根据光电效应方程EKm=hγ-W0，W0=1.05eV．故A错误，B正确；当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，则到达集电极的电子的数目减小，电流减小，故C错误；改用能量为2.5eV的光子照射，2.5eV仍然大于1.7eV，仍然可以发生光电效应，电流表G也有电流，即使移动变阻器的触点c，电流表G中也可能有电流，故D正确．所以BD正确，AC错误．9、CD【解题分析】半衰期越短，则原子核有半数发生衰变用的时间越短，衰变越快，选项A错误；紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当増大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变，但是单位时间逸出的光电子数随之増大，选项B错误；核聚变和核裂变过程都放出能量，则都有质量亏损，选项C正确；卢瑟福的a粒子散射实验可以估测原子核的大小，选项D正确；故选CD.10、BCD【解题分析】试题分析：自然界中有些原子核是不稳定的，可以自发地发生衰变；衰变的快慢用半衰期表示，与元素的物理、化学状态无关；α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强．有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；放射性元素的半衰期由原子核自身内部因素决定，与外界的温度无关，故B正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，故D正确；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、BC1.11.0【解题分析】

第一空．在使用打点计时器的实验中，为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故AC错误，B正确．第二空．该实验实验目的是“探究小车速度随时间变化的规律”，只要小车能做匀变速直线运动即可，即使不平衡摩擦力，悬挂物的质量没有远小于小车的质量，小车依然做匀变速直线运动，故该二项操作均不需要，故AB错误，C正确．第三空、第四空．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，因此有：s4−s1＝1a1T1s3−s1＝1a1T1代入数据解得：a=1.0m/s1．12、AD1.10.063g(10m/s1)【解题分析】试题分析：（1）“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验中，为了消除摩擦力的影响，通过重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力，故将木板带滑轮的一端垫高，故A错误；因摩擦因数不变，改变小车质量后，无需重新平衡摩擦力，故B错误；本实验中绳子的拉力为小车提供加速度，整体分析有：，设绳子拉力为T，分析砝码受力有：，解得拉力，由此可知，只有当m1远大于m1时，绳子的拉力才近似等于盘和砝码的总重力，故C正确；由牛顿第二定律可知，本实验应做图像，故D错误；（1）根据匀变速直线运动公式可得逐差公式，故在本题中有，故有a=（3）根据牛顿第二定律可知故有，即图像斜率表示小车质量的倒数，取点代入数据可得kg=1.0kg，同理计算纵截距求得小盘质量kg．（4）当砝码质量不断增大时，对系统整体分析，根据牛顿第二定律可知，小车加速度，由数学知识取极限可知当越来越大时=10m/s1．考点：“探究加速度与物体受力和质