2024届山西省怀仁市重点中学物理高二第二学期期末质量检测试题含解析

2024届山西省怀仁市重点中学物理高二第二学期期末质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、发射通信卫星常用的方法是：先用火箭将卫星送入近地圆形轨道运行，然后再适时开动卫星上的小型喷气发动机，经过过渡轨道将其送入与地球自转同步的圆形运行轨道．比较卫星在两个圆形轨道上的运行状态，在同步轨道上卫星的（）A．机械能大，动能小B．机械能小，动能大C．机械能大，动能也大D．机械能小，动能也小2、以下关于电磁感应的说法正确的是（）A．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B．只要闭合导体回路切割磁感线,就一定有感应电流产生C．若某时刻穿过闭合导体回路的磁通量为零,则此时刻回路中的感应电流一定为零D．穿过闭合导体回路的磁通量变化越大,产生的感应电动势就越大3、如下图甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d…等为网绳的结点．安全网水平张紧后，若质量为m=50kg的运动员从高处落下，并恰好落在O点上．该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均成120°向上的张角，如下图乙所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F=1200N，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小(g=10m/s2)()A．600N B．500N C．1700N D．850N4、如图甲所示，在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环，圆环所围面积为，圆环电阻为，在第1s内感应电流沿顺时针方向（俯视）．磁场的磁感应强度B随时间r的变化规律如图乙所示，其中在4s-5s的时间段为直线，下列判断正确的是（）A．在0-2s时间段，感应电流先增大再减小B．在2s-4s时间段，感应电流沿顺时针方向C．在4s-5s时间段内，感应电流沿顺时针方向D．在0-5s时间段，圆环的最大发热功率为5、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6、2017年4月20日“天舟一号”货运飞船发射飞往太空与“天宫二号”空间实验室成功对接，开展推进剂在轨补加、空间科学和技术等试验验证．“天舟一号”是我国第一艘货运飞船，也是我国目前为止体积最大、重量最重的航天器，标志着中国航空航天技术又向前跨进一大步．如图所示是它们的对接示意图，下列有关说法中正确的是()A．对接过程中，“天舟一号”和“天宫二号”都可视为质点B．对接成功后，研究它们的运行周期时，可以视为质点C．对接成功后，“天舟一号”和“天宫二号”就静止在太空中D．对接成功后，以“天舟一号”为参考系“天宫二号”在做匀速圆周运动二、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、一个单匝的线圈，面积为S，在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律如图所示，下列判断正确的是()A．在A、C时刻线圈通过中性面B．电动势的有效值与平均值相等都是EC．在t=T12D．磁场的磁感应强度为B=8、有时我们能观察到日晕现象，如图甲所示，日晕是当太阳光线在卷层云中的冰晶折射时而产生的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的两种单色光。下列说法正确的是（）A．a光的频率大于b光的频率B．分别用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽C．先后照射某金属，若b光照射时能逸出光电子，则a光照射时一定能逸出光电子D．a光和b光这两种光子可能是某元素原子分别从第二、第三激发态跃迁到第一激发态时辐射出的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、光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上轻弹簧，轻弹簧被压缩到最短时，下列说法正确的是()A．A、B系统总动量仍然为mvB．A的动量变为零C．B的动量达到最大值D．A、B的速度相等三、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）在“用油膜法估测分子大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每油酸酒精溶液中有油酸,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜形状如图所示若每一小方格的边长为,回答下列问题．(ⅰ)这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型,让油酸在水面上形成稳定的油膜后,这层油膜的厚度就可视为___________．(ⅱ)由题中相关信息可估测出油酸分子的直径是__________(结果保留一位有效数字)(ⅲ)下列因素哪些会使分子直径的计算结果偏大___________．A．计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数B．让算油酸膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理C．水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展升12．（12分）（1）如图所示，某同学在做“测定玻璃的折射率”实验中，先确定了上边界和入射光线，竖直插好大头针、，在画边界时不小心将玻璃砖向下平移一小段．然后玻璃砖保持在此位置继续实验，则测得的折射率_________（填“偏小”、“不变”、“偏大”）．（2）某同学想观察白光的干涉图样，如图甲所示已经将光源置于光具座左侧．为了完成实验，需要进行下列操作①在双缝前安装单缝，在遮光筒右侧安装测量头②调节拨杆使单、双缝平行，直至目镜中观察到干涉图样③在光源的右侧依次将透镜、遮光筒安装在水平光具座上，并使三者中心线共轴④在遮光筒左侧安装双缝，调节光源位置和高低，通过遮光筒右侧观察，直至视野内出现一条中心有亮点的亮线（保证光沿遮光筒轴线传播）上述操作进行正确的排序是____________；某次测量头上游标卡尺如图乙所示（精度为），则读数为______．图甲图乙四、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）质量为M的木楔倾角为θ(θ<45°)，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑．当用与木楔斜面成α角的力F拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)．(1)当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？14．（16分）如图所示，一个长0.2m、宽0.1m、匝数1000匝的矩形金属线圈(电阻不计)，在B=0.1T匀强磁场中以恒定的角速度ω=100rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接，其中电阻R1=50Ω，R2=2Ω，R2与副线圈相连接，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1：n2=5：1.求：

(1)从中性面开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式；

(2)开关S闭合时交流电压表、交流电流表的示数U、I；15．（12分）如图所示，质量M＝10kg、上表面光滑的足够长的木板在F＝50N的水平拉力作用下，以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动．现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块，只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块．（取g＝10m/s2）试问：(1)第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？(2)最终木板上放有多少块铁块？(3)最后一块铁块与木板右端距离多远？

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】适时开动卫星上的小型喷气发动机使得卫星加速，机械能增大，变轨过过程能量守恒，所以同步轨道上卫星机械能增大；根据“高轨低速大周期”判断同步轨道上卫星速度小，所以动能也小．故BCD错误，A正确．故选A．2、A【解题分析】

根据楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；只要闭合回路的部分导体切割磁感线，不一定有感应电流产生，如:整个线框均在匀强磁场中运动,对边切割的情况,选项B错误；若某时刻穿过闭合导体回路的磁通量为零，但是磁通量的变化率可能不为零，则此时刻回路中的感应电流不一定为零，选项C错误；穿过闭合导体回路的磁通量变化越快，产生的感应电动势就越大，选项D错误；故选A.3、A【解题分析】

因每根绳的合力应为F/2；而绳受力后成120度角，作出平行四边形可知，由几何关系可知：当合力为F/2时，两分力也为F/2；故每根绳承受的力大小为F/2=600N；故选A．

【题目点拨】本题应注意绳子张力的特点，同一根绷紧的绳，其上的各部分张力相等；两个大小相等的力若其夹角为120°，则合力与分力大小相等．4、D【解题分析】

A.根据闭合电路欧姆定律得,I=，知磁感应强度的变化率越大，则电流越大，由图示图象可知，在0∼2s时间段，磁感应强度的变化率不断减小，则感应电流不断减小，故A错误；B.由题意可知，在第1s内感应电流I沿顺时针方向，在第一秒内磁感应强度增大，在2∼4s时间，磁感应强度减小，磁场方向不变，由楞次定律可知，感应电流在2−4s内的方向与在第一秒内的方向相反，即：沿逆时针方向，故B错误；C.由题意可知，在第1s内感应电流I沿顺时针方向，在第一秒内磁感应强度增大，在4∼5s时间，磁场增大，磁场方向反向，由楞次定律可知，感应电流在4−5s内的方向与在第一秒内的方向相反，即：沿逆时针，故C错误；D.根据闭合电路欧姆定律得,I=，知磁感应强度的变化率越大，则电流越大，由图示图象可知，在4∼5s时间，感应电流最大，代入数据得I=0.05A，发热功率最大，则P=I2R=0.052×0.2=5×10−4W.故D正确．故选D.5、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．6、B【解题分析】A、对接过程中需要调整相对速度、方位等，“天宫一号”和“神舟九号”形状和大小不能忽略，故不能视为质点，故A错误；B、当研究整体的运行周期时，形状和大小可以忽略，可以视为质点，故B正确；C、当没有特别指明所选参考系时，一般就以地面为参照物，此时对接后的整体在绕地球做圆周运动，故C错误；D、对接之后，以“天宫一号”为参照物，“神舟九号”静止不动，故D错误；故选B．【题目点拨】解决本题的关键知道物体能看成质点的条件，以及知道选择不同的参考系，物体的运动规律往往会不同．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、CD【解题分析】

A.在A、C时刻，感应电动势最大，线圈与磁场平行，垂直于中性面，故A错误。B.正弦式交变电流，电动势的有效值是Em2；一个周期内磁通量的改变量为零，所以感应电动势的平均值为零，故C.根据感应电动势的瞬时表达式e=Emsinωt，当t=T12时，ωt=πD.感应电动势的最大值Em=NBSω=BSω，故B=E8、BD【解题分析】

A.由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光频率小于b光的频率，故选项A错误；B.a光频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，因此用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽，故选项B正确；C.根据发生光电效应的条件，先后照射某金属，若b光照射时能逸出光电子，a光频率小于b光的频率，则a光照射时不一定能逸出光电子，故选项C错误；D.因b光光子的能量较大，结合跃迁能量即为两能级之差，则a光和b光光子可能是某元素原子分别从第二、第三激发态跃迁到基态时辐射出的，故选项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】A、B组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，总动量为mv，则弹簧压缩最短时，A、B系统总动量仍然为mv，故A正确．弹簧压缩到最短时，A、B速度相等，则A的动量不为零．故B错误，D正确．A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，弹簧压缩量最大时，速度相等，然后B继续加速，A继续减速．所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值．故C错误．故选AD．点睛：解决本题的关键知道动量守恒定律的条件，通过分析两个物体运动的物理过程，分析两物体的距离变化，知道速度相等时，弹簧压缩量最大．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、分子直径AC【解题分析】（i）这种估测方法是将每个分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．（ii）油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去，图中共有68个方格，故油膜面积为：；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是：，油酸分子的直径；（iii））同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，发现自己所测数据偏大，根据公式①可知出现这种结果的原因可能是公式中的体积偏大或计算的油膜的面积偏小的原因，计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则油膜的面积偏小，A正确；计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则油膜的面积偏大，B错误；水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开．则油膜的面积偏小，C正确．【题目点拨】在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法，注意保留有效数字．解答本题关键要建立这样的模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，再分析误差的大小．12、偏小③④①②7.56【解题分析】（1）做出光路图，可知在O点的折射角的测量值偏大，根据可知，折射率的测量值偏小；（2）根据实验过程，实验操作进行正确的排序是：③④①②；游标卡尺读数为：0.7cm+0.02mm×28=7.56mm.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）【解题分析】

（1）对物块进行受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，在沿斜面和