2024届广东省广州市越秀区实验中学高二物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2024届广东省广州市越秀区实验中学高二物理第二学期期末学业水平测试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形体环．规定导体环中电流的正方向如图a所示，磁场方向向上为正．当磁感应强度B随时间t按图b变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是()A． B． C． D．2、氢原子的能级图如图所示，下列说法正确的是A．玻尔理论可解释所有原子的光谱现象B．一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时辐射光子的最小能量为1.89eVC．若用12eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使它电离D．若用11eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使它跃迁到n=2的能级3、如图所示，光滑弧形滑块P锁定在光滑水平地面上，其弧形底端切线水平，小球Q（视为质点）的质量为滑块P的质量的一半，小球Q从滑块P顶端由静止释放，Q离开P时的动能为．现解除锁定，仍让Q从滑块顶端由静止释放，Q离开P时的动能为，和的比值为（）A． B． C． D．4、如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球()A．整个过程都做匀速运动B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程中球做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度5、如图（甲）所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图（乙）所示．若外接电阻的阻值R=9Ω，线圈的电阻r=1Ω，则下列说法正确的是（）A．线圈转动频率为50HZB．0.01末穿过线圈的磁通量最大C．通过线圈的电流最大值为10AD．R消耗的热功率为900W6、某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分.已知线圈自感系数L＝2.5×10—3H，电容器电容C＝，在电容器开始放电时(取t＝0)，上极板带正电，下极板带负电，则A．LC振荡电路的周期B．当时，电容器上极板带正电C．当时，电路中电流方向为顺时针D．当时，电场能正转化为磁场能二、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、A物体自高为H的塔顶自由下落的同时，B物体自塔底以初速度v0竖直上抛，B物体上升至最高点时，A物体正好落地，则下列说法正确的是（）A．两物体相遇时，A、B两物体的速度大小均为B．两物体相遇时离地面的高度为C．B物体上升的最大高度高于HD．A物体落地时速度小于v08、谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2cm，周期为T，已知在t＝0时刻波上相距40cm的两质点a、b的位移都是1cm，但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动．如图所示，下列说法正确的是_______A．该列简谐横波波长可能为150cmB．该列简谐横波波长可能为12cmC．当质点b的位移为＋2cm时，质点a的位移为负D．在t＝时刻，质点b速度最大E.质点a、质点b的速度始终大小相等，方向相反9、以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有（）A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，将最多向外辐射3种不同频率的光子B．20个U的原子核经过两个半衰期后剩下5个UC．轻核聚变反应方程中，X表示电子D．一个光子与一个静止的电子碰撞而散射，其频率会发生改变10、下列说法中正确的是A．放射性元素的半衰期不随外界温度的变化而变化B．结合能越大,原子核越稳定C．核反应方程应遵循质子数和质量数守恒D．γ射线是原子核外电子跃迁产生的三、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）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关．（1）本实验采用的科学方法是______A．控制变量法B．累积法C．微元法D．放大法（2）图示情景正在探究的是______A．向心力的大小与半径的关系

B．向心力的大小与线速度大小的关系C．向心力的大小与角速度大小的关系

D．向心力的大小与物体质量的关系（3）通过本实验可以得到的结果是______A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比．12．（12分）某研究性学习小组用图甲装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：①安装实验器材，调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上；②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作。测出多组(h，t)，计算出对应的平均速度v；④画出v－t图象。请根据实验，回答如下问题：（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v0，当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为_______。(用v0、g和t表示)（2）实验测得的数据如下表：实验次数123456h(cm)10.0020.0030.0040.0050.0060.00t(s)0.0690.1190.1590.1950.2260.255v(m·s－1)1.451.681.892.052.212.36请在图乙坐标纸上画出v－t图象_______。（3）根据v－t图象，可以求得当地重力加速度g=_________m/s2。(结果保留两位有效数字)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）课外科技小组制作一只“水火箭”，用压缩空气压出水流使火箭运动．假如喷出的水流流量保持为2×10－4m3/s，喷出速度保持为对地10m/s.启动前火箭总质量为1.4kg，则启动2s末火箭的速度可以达到多少？已知火箭沿水平轨道运动阻力不计，水的密度是1.0×103kg/m3.14．（16分）如图所示，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长为L，其右端中心处开有小孔。质量为m的某种理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其质量、厚度均不计。开始时气体温度t0=27℃,活塞与容器底对面距离为。现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为P0，取0℃为273K，求:（ⅰ）活塞刚到达最右端时容器内气体的温度T1；（ⅱ）温度为T2=450K时容器内气体的压强P。15．（12分）两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素).已知氘核的质量mD=2.01360u,氦核的质量mHe=3.0150u,中子的质量mn=1.0087u，已知1u的质量亏损所释放的核能为931.5MeV，计算结果保留到小数点后两位。求（1）写出聚变方程并计算释放的核能；（2）若反应前两个氘核的动能均为0.35MeV.它们正面对撞发生聚变,且反应后释放的核能全部转化为动能,则产生的氦核和中子的动能各为多大?

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、D【解题分析】试题分析：根据法拉第电磁感应定律有：，因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与B-t图象中的斜率成正比，由图象可知：0-2s，斜率不变，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为正值，2-4s斜率不变，电流方向为逆时针；整个过程中的斜率大小不变，所以感应电流大小不变；故D正确．考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律.2、B【解题分析】

A.玻尔理论只能解释氢原子光谱，但是不可以解释其他原子的光谱现象，选项A错误；B.从n=3跃迁到n=2的能级，能级差为E3-E2=1.89eV，从n=2跃迁到n=1的能级，能级差为E2-E1=10.2eV，因此辐射光子的最小能量为1.89eV，故B正确；C.基态的氢原子吸收的能量等于13.6eV，才可以使它电离，则用能量为12eV的光子照射处于基态的氢原子，不能使其电离，故C错误；D.基态的氢原子吸收的能量可以等于10.2eV，才可以使处于基态的氢原子跃迁到n=2能级，若用11eV的光子照射处于基态的氢原子，不可以使它跃迁，故D错误；3、C【解题分析】

滑弧形滑块P锁定在光滑水平地面上，根据动能定理可知；解除锁定，让Q从滑块顶端由静止释放，小球Q与滑块组成的系统水平方向动量守恒，设小球Q离开P时的速度为，滑块的速度为，根据动量守恒则有，根据能量守恒则有，解得Q离开P时的动能为，所以，故C正确，A、B、D错误；【题目点拨】解除锁定，让Q从滑块顶端由静止释放，小球Q与滑块组成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒和能量守恒求出Q离开P时的动能．4、D【解题分析】

小球在进、出磁场过程中穿过小球的磁通量发生变化，有感应电流产生，小球要受到阻力，球的机械能一部分转化为电能，再转化为内能，故进、出磁场过程中均做减速运动，但小球完全进入磁场中运动时，无感应电流产生，小球匀速运动，故A、B、C均错误，D正确．5、C【解题分析】A.由乙图可知，线圈转动的周期T=0.04s,故线圈转动频率f=1/T=25Hz，故A错误；B.0.01s末，线圈产生的感应电动势最大，此时线圈处于与中性面垂直位置，穿过线圈的磁通量最小为零，故B错误；C.根据闭合电路的欧姆定律可知Im==A=10A，故C正确；D.R消耗的热功率为P=R=450W，故D错误故选C6、C【解题分析】

A项：由公式，故A错误；B项：当，即电容器先放电再反向充电，所以电容器上极板带负电，故错误；C、D项：当即，即电容器处于反向充电过程，所以电流方向为顺时针，磁场能正在转化为电场能，故C正确，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、AB【解题分析】

由题意可知，A做匀加速直线运动，B做匀减速直线运动，且A、B两物体的加速度相同，运动时间相同，由可知，速度变化量大小相等，

则A物体落地时速度与B物体上抛时初速度大小相等，都等于，

B物体上升的最大高度与A物体的下落高度相等，都等于H，故CD错误；设两物体相遇时所用的时间为t，速度大小为v，

由速度时间公式得，对于A物体有：，

对于B物体有：，

联立以上两式可解得，则两物体相遇时，A、B两物体的速度大小，

由速度位移公式得，，

，

联立以上各式可解得：，两物体相遇时离地面的高度为

，故AB正确．8、BCD【解题分析】根据质点的振动方程：x=Asin（ωt），设质点的起振方向向上，则：b点：1=2sinωt1，所以：ωt1=，a点振动的时间比b点长，所以：1=2sinωt2，则ωt2=，ab两个质点振动的时间差：△t=t2-t1=-==，所以ab之间的距离：△x=v△t=v•=．则通式为（n+）λ=40cm，n=0，1，2，3，…；则波长可以为λ=cm（n=0，1，2，3---）；当n=0时，λ=120cm，当n=3时，λ=12cm，故A错误，B正确．当质点b的位移为+2cm时，即b到达波峰时，结合波形知，质点a在平衡位置下方，位移为负，故C正确．由ωt1=，得t1==，当t=-t1=时质点b到达平衡位置处，速度最大；故D正确；在两质点振动时，若两点分别处在平衡位置上下方时，则两物体的速度可以相同；故E错误．故选BCD．点睛：本题中考查到反相点的问题，振动情况总是相反的两质点，称为反相点，反相点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍．要能根据两质点速度的变化，分析运动过程中位置的关系．9、AD【解题分析】

(1)根据玻尔理论确定可能释放光子频率的种数；(2)半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律；(3)根据质量数守恒与电荷数守恒判断；(4)光子与电子碰撞后，光子的频率变小，波长变长．【题目详解】A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，根据玻尔理论，辐射的光子频率最多时，辐射的途径为：n＝4→3→2→1最多将向外辐射3种不同频率的光子；故A正确．B．半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律，对个别的放射性原子没有意义；故B错误．C．根据质量数守恒可知X的质量数：m＝2+3﹣4＝1电荷数：z＝1+1﹣2＝0可知X是中子；故C错误；D．光子与一静止的电子碰撞后光子的动量减小，则光子的能量减小，光子的频率变小，故D正确．10、AC【解题分析】

放射性元素的半衰期不随外界温度的变化而变化，选项A正确；比结合能越大，原子核越稳定，选项B错误；核反应方程应遵循质子数和质量数守恒，选项C正确；γ射线是原子核跃迁产生的，选项D错误.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)A(2)D(3)C【解题分析】试题分析：物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成单因素的问题，每一次只改变其中的一个因素，而控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别研究，甲加以综合解决，即为控制变量法；解：（1）在这两个装置中，控制半径，角速度，不变，只改变质量，来研究向心力与质量之间的关系，故采用的控制变量法，故选A（2）控制半径，角速度，不变，只改变质量，来研究向心力与质量之间的关系，故选D（3）通过控制变量法，得到的结果为在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故选C故答案为（1）A；（2）D；（3）C【点评】本体主要考察了控制变量法，明确控制变量法的内容即可；12、9.7(9.5～9.9)【解题分析】

（1）[1]根据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得，小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为（2）[2]根据数据作出v-t图象：（3）[3]表达式为所以图象的斜率表示，所以当地重力加速度四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案