辽宁省抚顺市“抚顺六校协作体”2024届物理高二下期末学业水平测试模拟试题含解析

辽宁省抚顺市“抚顺六校协作体”2024届物理高二下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、下图为氢原子的能级图．现有两束光，a光由图中跃迁①发出的光子组成，b光由图中跃迁②发出的光子组成，已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是A．x金属的逸出功为2.86eVB．a光的频率大于b光的频率C．氢原子发生跃迁①后，原子的能量将减小3.4eVD．用b光照射x金属，打出的光电子的最大初动能为10.2eV2、用中子轰击原子核某次的裂变方程为，、、、的质量分别为、、、，半衰期为，真空中的光速为．下列说法正确的是（）A．裂变时质量亏损B．裂变时释放的能量为C．若增大对的压力，的半衰期小于D．原子核中含有个中子3、在如图所示的电场中,A、B两点分别放置一个试探电荷,FA、FB分别为两个试探电荷所受的电场力．下列说法正确的是A．放在A点的试探电荷带正电B．放在B点的试探电荷带负电C．A点的电场强度大于B点的电场强度D．A点的电场强度小于B点的电场强度4、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有方向垂直于圆平面的匀强磁场．一群相同的带电粒子以相同速率v0，由P点在纸平面内向不同方向射入磁场．当磁感应强度大小为B1时，所有粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度为l1，当磁感应强度大小为B2时，所有粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度为l2，已知l1＜l2，不计较粒子重力，比较磁感应强度B1、B2有()A．B1＞B2B．B1=B2C．B1＜B2D．条件不足，无法确定5、下列叙述中符合史实的是A．玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构C．卢瑟福根据粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构6、如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接，c、d两个端点接在匝数比5∶1(左边比右边)的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B、方向竖直向下．设导体棒ab长为L(电阻不计)，并绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．当变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则()A．变阻器两端的电压U＝IRB．变阻器上消耗的功率为P＝25I2RC．导体棒ab所受的最大安培力F＝BILD．导体棒ab在最高点时两端感应电动势为0二、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，电阻不计的导轨间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，当导体棒MN在导轨上滑动时，金属环B向远离电磁铁A的方向摆动了一下，则MN的运动情况可能是A．向右加速 B．向右匀速C．向左加速 D．向左减速8、做匀减速直线运动的质点，它的加速度大小为a，初速度大小为v0，经过时间t速度减小到零，则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示（）A． B． C． D．9、如图所示，闭合矩形导体线框abcd从高处自由下落，在ab边开始进入匀强磁场到cd边刚进入磁场这段时间内，线框的速度v随时间t变化的图象可能是图中的A．B．C．D．10、如图所示是氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,一共可以辐射出6种不同频率的光子,其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子,则()A．6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的B．在6种光子中,从n=4能级跃迁到n=1能级释放的光子康普顿效应最明显C．使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量D．若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应,则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应三、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）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的示意图。(1)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是___.(2)本实验采用的科学方法是___.A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法12．（12分）某学习小组做探究功和物体速度变化关系的实验如图所示，图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．并将这时橡皮筋对小车加速过程做的功记为；当依次用条、条······完全相同的橡皮筋并在一起进行第次、第次实验时，若每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测算出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要的打点计时器器材是导线、开关、___________和_________．(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用．为了使小车受到的合外力等于橡皮筋的拉力，通常采用的方法是：_________________________．然后向下轻推一下拖着纸带的小车．若小车____________________，则可判断摩擦阻力的影响已消除．(3)在某次实验中得到了如图所示的一条纸带．在、、、、五个计数点中，应该测算____________点的速度才符合实验要求．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,绷紧的水平传送带足够长,始终以的恒定速率顺时针运行．初速度大小为的小物块从与传送带等高的水平面上的A点向左运动,经B点滑上传送带,已知A、B两点的距离物块与水平面的动摩擦因数物块与水平传送带的动摩擦因数重力加速度不考虑物块由水平面滑上传送带的能量损失．求:(1)物块向左运动时到达B点的速度；(2)物块在水平传送带上运动的总时间．14．（16分）如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖，其中AB⊥OP，OP=，从P点发射出两束不同的光线PM和PN，经玻璃砖折射后均与OP平行射出，已知玻璃砖对PN光线的折射率为，图中i=60°，α=53°，且sin53°=0.8，求：①玻璃砖对PM光线的折射率；②两条出射光线间的距离；15．（12分）如图所示，光滑水平轨道上有木块A、B、质量分别为mA＝3m、mB=2m，开始时B静止，A以初速度v0=10m/s向右运动，A与B发生碰撞并粘在一起继续向右运动，求A与B碰撞后的速度大小．

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】

A、a光子的能量值：，a光照射x金属时刚好能发生光电效应，则金属的逸出功为2.86eV，故A正确；B、b光子的能量：，a的能量值小，则a的频率小，故B错误；C、氢原子辐射出a光子后，氢原子的能量减小了，故C错误；D、用b光光子照射x金属，打出的光电子的最大初动能为：，故D错误．2、A【解题分析】

裂变时质量亏损(m1+m2)-(m3+m4-10m2)=m1-9m2-m3-m4，选项A错误；根据质能方程可知，裂变时释放的能量(m1-9m2-m3-m4)c2，选项B错误；半衰期与外界条件无关，选项C错误；Y原子的质量数90，电荷数为54，则中子数为36个，选项D错误；故选A.3、C【解题分析】根据正电荷受的电场力方向与电场强度方向相同，负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反，可知放在A点的试探电荷负正电，放在B点的试探电荷带正电，故AB错误；电场线越密，电场强度越大，故A点的电场强度大于B点的电场强度，故C正确，D错误；故选C．【题目点拨】根据电场力方向与电场强度方向是否相同，判断试探电荷带什么电；根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小．4、A【解题分析】

带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，轨道半径越大，粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度越大，根据已知条件分析粒子轨道半径的大小，由半径公式分析磁感应强度的大小．【题目详解】当磁感应强度大小为时，所有粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度较小，则知此时粒子的轨道半径较小，由公式分析知，轨道半径与磁感应强度成反比，所以有，A正确．【题目点拨】解决本题的关键要知道粒子的轨道半径越大，打圆形磁场区域边界上的弧长越小，由半径公式分析．5、A【解题分析】玻尔理论提出了原子的能级假设，能很好地解释氢原子光谱；故A正确．汤姆生发现电子，表明原子具有复杂结构，查德威克通过实验证实了中子的存在；故B错误．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子核式结构模型；故C错误．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构．故D错误．故选A．点睛：对于物理学史上重大发现，可根据时代背景、年代、发现或发明的内容、发现过程、意义等角度进行记忆．6、B【解题分析】根据变压器电流与匝数成反比，可得电阻器上的电流为5I，两端的电压为U=5IR，C错误；消耗的功率为P=25I2R，B正确；安培表电流I为有效值，电流最大值为，则导体棒ab所受的最大安培力F=BL，C错误．导体棒ab在最高点时，垂直切割磁感线，两端感应电动势最大，D错误．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、AC【解题分析】

A.导体棒向右做加速运动过程中，由公式E=BLv可知导体棒产生的感应电动势增大，感应电流也增大，则线圈A的电流增大，产生的磁场增强，穿过金属环B的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈B受到向左的安培力，使其向左移动，远离电磁铁A，故A正确。B.导体棒向右匀速运动时，产生恒定不变的感应电流，则线圈A中的磁场不变，穿过B的磁通量不变，则B中无感应电流，也不受A的磁场力作用，选项B错误；C.导体棒向左做加速运动过程中，由公式E=BLv可知导体棒产生的感应电动势增大，感应电流也增大，则线圈A的电流增大，产生的磁场增强，穿过金属环B的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈B受到向左的安培力，使其向左移动，远离电磁铁A，故C正确。D.导体棒向左做减速运动过程中，由公式E=BLv可知导体棒产生的感应电动势减小，感应电流也减小，则线圈A的电流减小，产生的磁场减弱，穿过金属环B的磁通量减小，将产生感应电流，由楞次定律可知，线圈B受到向右的安培力，使其向右移动，故D错误。8、CD【解题分析】

A.由题意，初速度为v0，加速度大小为a，时间为t，加速度为-a，则匀减速运动的位移为：,故A错误，B.做匀减速直线运动的质点，这段时间内的位移大小不可能是，故B错误；C.由题，物体做匀减速直线运动，已知初速度为v0，末速度为0，则平均速度为，所以这段时间内物体的位移，故C正确．D.此运动可看出反向的初速度为零的匀加速运动，则，故D正确．9、ACD【解题分析】

A.ab边刚进入磁场时，若所受的安培力与重力平衡，则线框做匀速运动，速度不变，电流也就恒定，故A正确；BC.ab边刚进入磁场时，若所受的安培力小于重力，线框做加速运动，随着速度的增大，由安培力公式公式F=得知，安培力增大，故加速度减小，则线框做加速度减小的加速运动，速度图象的斜率逐渐减小，当安培力增大到与重力相等时，线框做匀速运动，故B错误，C正确；D.ab边刚进入磁场时，若所受的安培力大于重力，线框做减速运动，随着速度的减小，由安培力公式公式F=得知，安培力减小，加速度减小，则线框做加速度减小的减速运动，速度图象的斜率逐渐减小，当安培力减小到重力相等时，线框做匀速直线运动，故D正确；10、BC【解题分析】n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生光子的能量最小，根据E=hc/λ知，波长最长，故A错误；根据氢光谱的特点可知，从n=4激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大，根据E=hc/λ知，波长最短，粒子性最明显，康普顿效应最明显．故B正确．n=4能级的氢原子具有的能量为-0.85ev，故要使其发生电离能量变为0，至少需要0.85eV的能量，故C正确；从n=2能级跃迁到基态释放的光子能量为13.6-3.4=10.2ev，若能使某金属板发生光电效应，从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子能量3.4-1.51=1.89ev＜10.2ev，不一定能使该板发生光电效应，D错误．故选BC．点睛：本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类；E=hc/λ判断光子能量与波长的关系．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．判断是否电离，看处于激发态的氢原子吸收能量后的总能量是否大于等于0，一旦大于等于0，说明发生电离．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、(1)F'；(2)B【解题分析】

（1）[1]是通过作图的方法得到合力的理论值,而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力。故方向一定沿AO方向的是，由于误差的存在和方向并不重合(2)[2]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法,故B正确,ACD错误。12、毫米刻度尺低压交流电源垫高木板的左端，平衡摩擦力匀速运动C【解题分析】

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要的打点计时器器材是导线、开关、毫米刻度尺和低压交流电源．（2）为了使