2024届淮南市重点中学物理高二第二学期期末监测模拟试题含解析2

2024届淮南市重点中学物理高二第二学期期末监测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、四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面．下列各图中，能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是（）A． B．C． D．2、一带正电的粒子仅在电场力作用下运动，其电势能保持不变，则（）A．该粒子一定做直线运动B．该粒子在运动过程中速度保持不变C．该粒子运动轨迹上各点的电场强度一定相同D．该粒子运动轨迹上各点的电势一定相同3、如图为一种变压器的实物图，若将该变压器视为理想变压器，根据铭牌上所提供的信息，我们可以得到该变压器的原、副线圈匝数比为（）A．1：4B．4：1C．4：1D．1：44、用图甲光电管电路研究光电效应，图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可对调．现分别用a、b两种单色光照射相同的阴极K，得到的光电流I与AK间电压U的关系如图乙所示，下列说法中正确的是A．a光光子的频率大于b光光子的频率B．相同的阴极金属板用a光照射时逸出功比用b光照射时大C．相同的阴极金属板用b光照射时截止频率比用a光照射时大D．b光对应的光电子最大初动能大于a光对应的光电子最大初动能5、某行星的卫星绕行星做匀速圆周运动，其运动的轨道半径为6.8×10³km.周期为4×10³s引力常量为6.67×10-11N·m²/kg²，则该行星的质量约为A．2×1020kg B．1×1025kg C．1×1020kg D．2×1015kg6、如图甲所示，用绝缘轻绳将一矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内，线框正上方有一通电直导线，导线中通入方向向左、大小按图乙所示规律变化的电流，已知通入电流的过程中线框一直处于静止状态，则下列关于轻绳上的拉力的说法正确的是A．0~t1时间内轻绳上的拉力一直等于线框的重力B．0~t1时间内轻绳上的拉力先大于线框的重力后小于线框的重力C．t0~t1时间内轻绳上的拉力小于线框的重力D．0~t0时间内轻绳上的拉力小于线框的重力二、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，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘、带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）以初速度v0自左向右运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（）A．小球先减速后加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球受到的电场力对小球先做负功后做正功D．小球受到的电场力对小球做功为零8、图示是氢原子的能级示意图，大量处于基态的氢原子吸收了某种单色光的能量后能发出6种不同频率的光子，分别用它们照射某种金属板时，只有频率分别为v1、v2、v3、v4（v1＞v2＞v3＞v4）的四种光能发生光电效应。则普朗克常量可表示为（）A．13.6eVν1 B．12.09eVν29、一列横波在t＝0时的波动图像如图所示，从此时开始，质点d比质点e早0.1s到达波峰，则下列说法正确的是（）A．此列波向左传播B．此列波的波速为10m/sC．1.0s内质点通过的路程为0.5mD．t＝0.45s时质点c在向y轴负方向振动E.经过0.1s，质点a第一次到达波峰10、如图甲所示的理想变压器，原线圈接在乙图所示交流电源上，副线圈接一个标有“10V2W”的灯泡，视灯泡电阻不变，已知变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=10：1，下列说法正确的是（）A．灯泡能正常发光B．电压表的读数为100VC．电流表的读数为0.2AD．选两只相同“10V2W”规格的灯泡串接在副线圈，则变压器的输出功率为1W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“测玻璃的折射率”实验中(1)甲同学用正确的操作方法完成了实验，但在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO’延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交法线于B点和D点，如图所示，若他测得AB=7.00cm，CD=4.00cm，则可求出玻璃的折射率n=_________(2)甲同学做完实验后，突然想起以前在小河里螳水时发现河水看起来的深度总比实际的浅．现在学习了折射率，他猜想这应该是和折射率有关．于是他做了如下的探究性实验：①在(1)中甲同学实验的图中的0点竖直插上一根大头针．②把玻璃砖紧靠O点的大头针重新按甲同学(1)中实验时的位置放好．③在玻璃砖的上表面沿着法线BOD贴上一块适当大小的白纸④沿着DOB的方向透过玻璃砖前后表面观察大头针的像⑤在大头针的像的上方玻璃砖上表面的白纸上用铅笔细尖点一个点，并用刻度尺测量这一点到玻璃砖前侧面（观察者的这一侧）的距离为h，即视深h．⑥用刻度尺测量玻璃砖的前后两面的宽度为d．那么，你认为玻璃砖的宽度d、玻璃砖的折射率n、视深h的关系应是h=_____________12．（12分）将满偏电流Ig＝300μA、内阻未知的电流表G改装成电压表并进行校准．(1)利用如图所示的电路测量电流表G的内电阻(图中电源的电动势E＝4V)，先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时R′的电阻值为450Ω，则电流表内电阻的测量值Rg＝________Ω.(2)将该表改装成量程为3V的电压表，需________(填“串联”或“并联”)阻值为R0＝________Ω的电阻．(3)把改装好的电压表与标准电压表进行对照校准，试画出实验原理图_____________．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．（10分）如图所示，甲图是游乐场的“空中摩托”设备示意图，为了缩短项目收尾时的制动时间，某兴趣小组设计了乙图所示的简化模型．平行光滑金属导轨AG和DE、GC和EF的间距均为L，与水平面夹角均为θ，在最低点G、E平滑连接且对称固定于水平地面上．导轨的两端AD、CF间均接有阻值为R的电阻．在导轨的NMGE和GEKJ两个矩形区域内存在着匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于两轨道平面向上；区域边界MN和JK的离地高度均为h．现将“空中摩托”简化为电阻为r，质量为m，长为L的导体棒QT，它垂直导轨由离地为H的高度处从静止释放．若导体棒QT第一次到达GE时速度大小为v，第一次到达JK时速度恰好为1．假设整个过程QT均垂直于导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻，不计空气阻力和摩擦，重力加速度为g．求：（1）导体棒QT第一次经过MN时它两端的电压大小；（2）导体棒QT从静止释放后到最终状态的整个过程中它的发热量；（3）导体棒QT从静止释放后到它第一次到达JK的时间；（4）试判断题中的物理量R和B对制动时间是否有影响；若有影响，请分析如何调整该变量，可以缩短制动时间（即相同情况下在更短的时间内停下来）？14．（16分）如图所示，在足够长的光滑水平轨道上静止放置三个小物块A、B、C，质量分别为mA=4kg，mB=2kg，mc=1kg；其中A、B用一轻弹簧连接，B、C之间夹有少许塑胶炸药，C的右边有一个弹性挡板．现引爆塑胶炸药，炸药爆炸后B以3m/s的速度向左运动，B、C分开后，C恰好在A、B之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B，并与B碰撞后粘在一起．已知炸药爆炸的时间、C、B碰撞的时间很短，可以忽略不计，小物块C与弹性挡板碰撞过程没有能量损失，求：(1)炸药爆炸产生的能量；(2)C、B碰撞后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能．15．（12分）如图所示，质量为mA=3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为mB=1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面h=0.8m．某一时刻，小车与静止在光滑水平面上的质量为mC=1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂．此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小车系统的最终速度大小v共；（1）绳未断前小球与砂桶的水平距离L；（3）整个过程中系统损失的机械能△E机损．

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、C【解题分析】试题分析：依题意可设第1个小球经时间t落地，则第2个小球经时间2t落地，第3个小球经时间3t落地，第4个小球经时间4t落地．又因为四个小球做的都是初速度为零的匀加速运动，因此它们下落的高度之比为1∶4∶9∶16，所以选项C正确.考点：本题考查匀变速直线运动的规律，意在考查学生对落体运动的理解．2、D【解题分析】一带正电的粒子仅在电场力作用下运动，其电势能保持不变，该粒子可能做曲线运动，如围绕负点电荷做圆周运动，故A错误；粒子仅在电场力作用下运动，电势能保持不变，根据功能关系可知电场力做功为零，根据动能定理可知速度大小保持不变，方向可能改变，所以速度可能变化，故B错误；该粒子运动轨迹上各点的电场强度不一定相同，例如围绕负点电荷做圆周运动，故C错误；因为电势能保持不变，根据功能关系可知电场力做功为零，电势差一定为零，则运动轨迹上各点的电势一定相同，故D错误．所以D正确，ABC错误．3、C【解题分析】

由变压器参数可知，变压器输入电压220V；输出电压55V，则变压器的原、副线圈匝数比为故选C。4、D【解题分析】光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，根据eU截=mvm2=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．a光的截止电压小于b光，所以a光光子的频率小于b光光子的频率，选项A错误；金属的逸出功和截止频率都是只由金属本身决定，与外界条件无关，选项BC错误；b光的频率最大，能量大，则最大初动能也大，故D正确；故选D.5、B【解题分析】

根据万有引力提供向心力得：，解得：代入数据解得：，故B正确．【点晴】解决本题关键理解卫星绕行星做匀速圆周运动，利用万有引力提供向心力即求解．6、D【解题分析】在0～t0内，通过导线的电流非均匀减小，那么穿过线圈的磁通量在非均匀减小，根据安培定则与楞次定律，则有线圈中产生逆时针方向感应电流，根据左手定则，则线圈受到通电导线向上的安培力，那么轻绳的拉力一直小于线框受到的重力；在t0～t1内，通过导线的电流非均匀增大，那么穿过线圈的磁通量在非均匀增大，根据安培定则与楞次定律，则有线圈中产生顺时针方向感应电流，根据左手定则，则线圈受到通电导线向下的安培力，那么轻绳的拉力一直大于线框受到的重力．故ABC错误，D正确．故本题选D【题目点拨】根据穿过线圈的原磁场磁通量的变化情况，结合楞次定律和安培右手螺旋定则，可以判断线圈中感应电流的方向；根据感应电流方向，结合原直导线周围的磁场强弱，根据左手定则，可以判断线圈上下两边在各时间段内受到安培力合力的方向，进而根据线圈的平衡状态，确定绳子拉力和线圈重力的关系．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】

金属板处于+Q的电场中，经过静电感应而处于静电平衡状态，表面为等势面，电场线方向垂直上表面，所以移动电荷时电场力竖直向下，电场力不做功，D对；8、BD【解题分析】大量处于基态的氢原子吸收了某种单色光的能量后能发出6种不同频率的光子，可知氢原子从n=1跃迁到了n=4能级，根据能级差可知从n=4跃迁到n=1放出光子的频率最大即v1，有：E4-E1=hv1，可得：h=12.56eVv1，故A错误；根据能级差可知从n=3跃迁到n=1放出光子的频率为v2，有E3-E1=hv2，可得：h=12.09eVv2，故B正确；根据能级差可知从n=2跃迁到n=1放出光子的频率为v3，有：E2-E1=h9、BCD【解题分析】

由题分析可知，此时d点的速度向上，由波形平移法可知，此波向右传播．而且有T/4=0.1s，则得该波的周期为T=0.4s；由图读出波长为λ=4m，故波速为，故A错误，B正确．由于t=1s=2.5T，则1.0秒内质点通过的路程是s=2.5×4A=10A=0.5m，故C正确．因为t=0.45s=T+T/8，所以t=0.45s时质点c在向y轴负方向振动，故D正确．t=0时刻质点a正向下振动，所以经过3T/4=0.3s，质点a第一次到达波峰，故E错误．故选BCD．【题目点拨】本题突破口是对“d质点比e质点早0.1s到达波峰”的理解，由确定质点d的振动方向和振动周期．要有分析质点振动过程和波动过程关系的能力．10、ABD【解题分析】根据图乙可知变压器原线圈两端的电压有效值为，即电压表的读数为100V，根据可知副线圈两端的电压为，故灯泡能正常发光，AB正确；副线圈中的电流为，根据可得原线圈中的电流0.02A，C错误；两只灯泡串联，总电阻为，副线圈两端电压仍为100V，故副线圈消耗的电功率为，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、7/4或1.75h=d/n【解题分析】

（1）图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：sini=，sinr=，又AO=OC，则折射率．（2）画出光路图如图；由折射率公式，当入射角较小时，可认为PS≈AS=d，PS′≈AS′=h，则，即．【题目点拨】本题是插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，采用单位圆法处理数据；第2问关键是画出光路图，几何折射率公式和数学知识计算．12、150串联9850【解题分析】此题涉及实验电流表的改装．（1）当电流表示数为原来的，则流过电阻的R/的电流为电流表电流的，电阻R/为电流表电阻的3倍，电流表电阻为150Ω．（2）将电流表改装成大量程的电压表需要串联一个大电阻，假设电阻为Rx，则，代入数据解得Rx=9850Ω．（3）校对改装后电压表需要把它和准确的电压表并联，保持电压始终一致，并且滑动变阻器采用分压接法，保证电压从零开始变化．本题考查了利用串并电路知识改装大量程仪表的改装，难度较大．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）；（3）；（4）物理量R和B对制动时间有影响．应减小R，增大B，来缩短制动时间【解题分析】

(1)先根据机械能守恒定律求出导体棒QT第一次经过MN时的速度．由E=BLv求出QT产生的感应电动势，由电压的分配关系求QT两端的电压；(2)由于电磁感应产生电流，从而使QT的重力势能mgH全部转化为焦耳热，结合电路的结构求导体棒QT整个过程中的发热量；(3)对导体棒下滑和上滑的过程，分别运用动量定理列式，可求得导体棒QT从静止释放后到它第一次到达JK的时间；(4)根据上题的结果，分析物理量R和B对制动时间是否有影响．【题目详解】（1）导体棒QT从静止释放到第一次经过MN的过程，由机械能守恒定律得：解得：导体棒QT第一次经过MN时产生的感应电动势为：导体棒QT第一次经过MN时它两端的电压为：（2）由于电磁感应产生电流，从而使QT的重力势能mgH全部转化为焦耳热，考虑到电路结构，故QT上的发热量为：（3）下滑阶段，由动量定理得：，上滑阶段，由动量定理得：又，q1是下滑阶段通过QT的电荷量，q2是上滑阶段通过QT的电荷量．根据知：q1=q2所以解得：（4）物理量R和B对制动时间有影响．R越小，B越大，QT下滑过程受到的安培力平均值越大，产生的焦耳热越大，到达GE时速度v越小，由知t越短，所以可以减小R，增大B，来缩短制动时间．【题目点拨】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合