湖北省武汉第二中学2024届物理高二下期末质量检测模拟试题含解析

湖北省武汉第二中学2024届物理高二下期末质量检测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、如图所示，一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着空气，若用竖直向上的力F将活塞缓慢向上拉一些距离.则缸内封闭着的气体A．分子平均动能不变B．单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少C．每个分子对缸壁的冲力都会减小D．若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量2、一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中不正确的是()A．只增大入射光的频率，金属逸出功将不变B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将减少3、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，虚线1和2为等势线，从电场中M点以相切于等势线1的相同速度飞出a、b两个带电粒子，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的一小段时间内(粒子在图示区域内)()A．a的电场力较小，b的电场力较大B．a的速度将减小，b的速度将增大C．a一定带正电，b一定带负电D．两个粒子的电势能均减小4、卢瑟福提出了原子核式结构学说，他的实验依据是：在用粒子轰击金箔时发现粒子A．全部穿过或发生很小的偏转B．全部发生很大的偏转C．绝大多数发生偏转，甚至被掸回D．绝大多数穿过，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回5、如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定：()A．等于拉力所做的功；B．小于拉力所做的功；C．等于克服摩擦力所做的功；D．大于克服摩擦力所做的功；6、一束红色激光射向一块有双缝的不透光的薄板。在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现在将其中一条窄缝挡住，让这束红色激光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是亮条纹比原来暗一些B．与原来不相同的明暗相间的条纹，且中央亮条纹变宽些C．只有一条与缝宽对应的亮条纹D．无条纹，只存在一片红光二、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、如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子．阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成电流．如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转．下列说法正确的是（）A．a光的波长一定小于b光的波长B．只增加a光的强度可能使通过电流表的电流增大C．只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大D．用单色光a照射阴极K，当电源的正、负极对调时，电流表的读数可能减为零8、如图所示，氢原子在不同能级间发生跃迁时，释放光子的频率分别是va、vb、vc，对应的波长分别是λa、λb、λc，下列说法正确的是A．从n=3能级跃迁到n=1能级时，释放光子的波长可表示为λb=B．从n=2能级跃迁到n=1能级时，释放光子的能量可表示为hvaC．从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的势能减小，氢原子的能量增加D．用12.09eV的光子照射大量处于基态的氢原子，可能发出六种频率的光9、如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则()A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失10、如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到了状态A，则()A．A→B过程气体降温B．B→C过程气体内能增加，可能外界对气体做了功C．C→A过程气体放热D．全部过程气体做功为零三、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）探究力的平行四边形定则的实验中（1）实验原理是等效原理，其等效性是指______A．使两次橡皮筋伸长的长度相等B．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变C．使两分力与合力满足平行四边形定则D．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合（2）下列哪些方法可减小实验误差______A．两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些C．拉橡皮条的细绳要稍长些D．弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度（3）使b弹簧秤按图1实所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a、b弹簧秤的读数变化是______A．a增大，b减小B．a减小，b增大C．a减小，b先增大后减小D．a减小，b先减小后增大（4）如图2所示是甲、乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果．若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中尊重实验事实的是______．12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”实验中：(1)除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要_________（填正确答案的标号）A．秒表B．米尺C．天平D．弹簧秤(2)用游标卡尺测小球的直径，如图所示，则小球的直径是_________.(3)下列做法正确的是_________；（填正确答案的标号）A．从摆球达到最高位置时开始计时B．记录摆球完成一次全振动的时间C．要让摆球在竖直平面内摆动的角度不小于5°D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长(4)从悬点到球心的距离是摆长L，改变摆长L的长度，测得6组L和对应的周期T，画出图线，在图线上选取A、B两个点，两个点的坐标如图所示，则重力加速度的表达式是_________.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）一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度是100πrad/s.(1)写出感应电动势的瞬时值表达式．(2)若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路中的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流的瞬时表达式．在t＝s时电流的瞬时值为多少？14．（16分）如图所示，质量分别为mA=lkg、mB=3kg的物块A、B置于足够长的水平面上，在水平推力F作用下一起由静止开始向右做匀加速运动，加速度a=2m/s2.已知A、B与水平面间的动摩擦因数分别为μA=0.2、μB=0.1,取g=10m/s2.求：(1)物块A对物块B的作用力；(2)水平推力F的大小；(3)某时刻A、B的速度为v=2m/s,此时撤去水平推力F，求撤去推力后物块A、B间的最大距离15．（12分）列车由静止开始以a1=0.9m/s2的加速度做匀加速直线运动,经t1=30s后改为匀速直线运动,又经一段时间后以大小为a2=1.5m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停止,全程共计2km,求列车行驶的总时间。

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、B【解题分析】试题分析：向上拉活塞时，气体体积变大，气体对外做功，W＜0，由于气缸与活塞是绝热的，在此过程中气体既不吸热，也不放热，则Q=0，由热力学第一定律可知，△U=W+Q＜0，气体内能减小，温度降低，分子平均动能变小，但并不是每一个分子动能都减小，每个分子对缸壁的冲力都会减小，故AC错误；气体物质的量不变，气体体积变大，分子数密度变小，单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少，B正确；若活塞重力不计，则活塞质量不计，向上拉活塞时，活塞动能与重力势能均为零，拉力F与大气压力对活塞做的总功等于缸内气体的内能改变量，D错误．考点：本题考查热力学第一定律．2、D【解题分析】金属的逸出功与入射光的频率无关，由金属本身的性质决定，故A正确。光电子的最大初动能与入射光的照射时间无关，故B正确。根据光电效应方程知，Ekm=hv-W0，增大入射光的频率，光电子的最大初动能增大，故C正确。入射光强度增大，则单位时间内发出光电子数目增多，故D错误。本题选错误的，故选D.点睛：解决本题的关键掌握发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率．以及知道光的强弱不影响光电子的能量，只影响单位时间内发出光电子的数目．并理解光电效应方程的应用，注意入射光的频率决定光电子的最大初动能．3、D【解题分析】

电场力，不知道a、b两电荷带的电荷量，因此无法判断电场力大小，A错误；粒子受到的电场力指向轨迹内侧，故电场力方向与速度方向夹角为锐角，即电场力始终对电荷做正功，故两电荷的电势能均减小，动能越来越大，故两个电荷的速度都将越来越大，B错误D正确；由于不知道场强的方向，故不能确定电场力的方向与场强方向的关系，所以不能确定ab两电荷的电性，C错误．4、D【解题分析】当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小，只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，故D正确，A、B、C错误；故选D．【题目点拨】α粒子散射实验的现象为：α粒子穿过原子时，只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进．5、B【解题分析】

受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可．【题目详解】木箱受力如图所示：木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知即：，所以动能小于拉力做的功，故B正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，ACD错误．故选B【题目点拨】正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小．6、B【解题分析】

AB.如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的图案是光的衍射条纹。衍射条纹是宽度不相等的条纹。A错误B正确。CD.如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的图案是光的衍射条纹，CD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、ABD【解题分析】用一定频率的a单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知，由知a光的波长小于b光的波长，A正确；只增加a光的强度，即增加了光子的个数，则产生的光电子数目增多，光电流增大，使通过电流表的电流增大，B正确；根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率有关与强度无关，故只增加a光的强度逸出的电子最大初动能不变，C错误；当正负极对调后，形成反向电场，光子在电场中做减速运动，若，则光电子无法到达阳极A，电流表示数为0，D正确．8、AB【解题分析】

A.因为Em-En=hv，知Eb=Ea+EC，所以得：λb=，故A正确；B.从n=2能级跃迁到n=1能级时，释放光子的能量可表示为hva，选项B正确；C.n=3能级跃迁到n=2能级时，释放能量，电子的势能减小，动能增加，氢原子的能量减小，故C错误；D.12.09eV的光子照射大量处于基态的氢原子时，电子能从n=1能级跃迁到n=3能级，大量氢原子从n=3的能级向基态跃迁的过程中，可以发出种频率的光，故D错误。9、ABD【解题分析】光线a的偏折程度大，根据折射定律公式，θ是入射角，r是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式，知a光在玻璃中的传播速度小，故A正确，C错误；a光的折射率大，说明a光的频率高，根据c=λf，a光在真空中的波长较短，故B正确；a光的折射率大，则根据可知，a光的临界角较小，若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90°，故先发生全反射，折射光线先消失，故D正确；故选ABD.点睛：本题综合考查了光的折射、全反射等知识，注意偏折程度大的折射率较大，频率较高，波长较小，在介质中的传播速度较小，全反射的临界角较小.10、AC【解题分析】A→B过程是绝热过程，Q=0，体积变大，气体对外做功，W<0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，得ΔU<0，内能减小，温度降低，故A正确；B→C过程中，气体体积不变，根据查理定律，压强增加，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，体积不变不做功W=0，气体吸热，故B错误；C→A过程是等温变化，内能不变ΔU=0，体积减小，外界对气体做功W>0，根据热力学第一定律得Q<0，气体放热，C正确；全部过程分三个过程，A到B气体对外做功W1<0，B到C不做功，C到A外界对气体做功W2>0，根据p-V图象中，图线与坐标轴围成的图形的面积等于所做的到B做功小于【题目点拨】根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．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）D（2）BCD（3）D（4）甲【解题分析】（1）实验原理是等效原理，其等效性是指使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合，故选D.（2）实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，夹角不宜太大，也不宜太小，故A错误；在合力F不超过量程的前提下，两个分力F1、F2要尽量大些，选项B正确；为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故C正确；实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故D正确；故选BCD；（3）对点O受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，如图，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，Oa弹簧拉力方向不变，Ob弹簧拉力方向和大小都改变;

根据平行四边形定则可以看出b的读数先变小后变大，a的读数不断变小，故ABC错误，D正确．故选D．（4）实验测的弹力方向沿绳子方向，即图中的AO方向，由于误差的存在，作图法得到的合力与实验值有一定的差别，即作图得出的合力方向与AO方向有一定的夹角，故甲更符合实验事实．点睛：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，了解具体操作和有关数据处理的方法以及误差分析，了解整个实验过程的具体操作，以及这些具体操作的意义，同时要熟练应用所学基本规律来解答实验问题．12、AB12.5mmCD【解题分析】

(1)[1]在实验中，需要测量单摆的周期，所以需要秒表，需要测量摆线的长度，所以需要米尺，摆球的质量不需要测量，所以不需要天平或弹簧秤，所以AB选项是正确的.(2)[2]游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为，所以最终读数为：.(3)[3]A．摆球经过平衡位置时速度最大，在该处计时测量误差较小.故A错误.B．通过测量n次全振动的时间t，通过求解周期，测量一次误差较大.故B错误.C．摆球在同一竖直面内摆动，不能做圆锥摆.当摆角不超过5°时其摆动可视为简谐振动，所以C是正确的.D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长.所以D是正确的.(4)[4]根据：得出：可知图线的斜率：又由图象知：所以得出：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)e＝311sin100πtV(2)1.55A【解题分析】

（1）由交流电的变化规律可推知，从中性面开始计算时，线圈中电动势的瞬时表达式为e=311sinl00πt（V）（2）根据闭合电路欧姆定律可知电流的瞬时表达式i=Imsinωt=3.11sinl00π