山东省莒县2024届物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

山东省莒县2024届物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、某原子M层的一个电子吸收频率为的X射线后被电离，电离成为自由电子后的动能是，已知普朗克常量为h，则电子处于M层时原子的能级（即能量值）为（）A．B．C．D．2、一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则()A．电压表的示数为220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J3、如图所示是两个等量同种电荷的电场线分布，A、B是图中电场线上的两点，则（）A．左侧带负电荷B．A点场强比B点场强小C．A、B两点电势相等D．正电荷在A点电势能大于在B点电势能4、如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子()A．能跃迁到n＝2的激发态上去B．能跃迁到n＝3的激发态上去C．能跃迁到n＝4的激发态上去D．以上三种说法均不对5、经过m次α衰变和n次β衰变，变成，则()A．m＝7，n＝3B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9D．m＝14，n＝186、一个横截面积为S=10Cm2的圆筒形容器竖直放置，金属圆块的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角是300，圆筒的质量为M=10Kg，不计圆块与容器壁之间的摩擦，若大气压强为P0=1.01×105Pa，则被圆块封闭在容器中的气体的压强P为（）A．1.01×105PaB．1.02×105PaC．2.01×105PaD．3.01×105Pa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、闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B1中；左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计．磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、连入电路中电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正确的是()A．圆形导线中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱B．导体棒ab受到的安培力大小为C．回路中的感应电流为D．圆形导线中的电热功率为8、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人B．图乙：波尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子辐射光子的频率是不连续的C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性9、如图所示，P、Q是两根竖直且足够长的金属杆电阻忽略不计，处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，MN是一个螺线管，它的绕线方向没有画出，P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦在金属棒释放后下列说法正确的是A．螺线管MN中的感应电流先增大后不变B．A环对地面的压力一直增大C．A环对地面的压力先增大后减小至恒定值D．A环对地面的压力先减小后增大至恒定值10、如图所示，一矩形金属线圈面积为S、匝数为N，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度ω绕垂直磁场的固定轴匀速转动．则A．电动势的峰值是B．电动势的有效值是C．从中性面开始转过30°时，电动势的瞬时值是D．从中性面开始转过90°的过程中，电动势的平均值是三、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）光电门在测量物体的瞬时速度方面有得天独厚的优势，比如在探究加速度和力的关系时就省去了打点计时器分析纸带的不便，实验装置如图甲所示．(1)测量遮光条的宽度，游标卡尺测量的结果如图乙所示，遮光条宽度d为________cm．(2)某次实验过程中，已经得到AB之间的距离l和遮光条通过光电门的时间t和力传感器的示数F，若要完成探究目的，还需要满足的条件是______________．若要以F为横坐标，做出一条倾斜的直线来判断加速度和力成正比，那么纵坐标的物理量应该是_______（选填或）．12．（12分）在用油膜法测油酸分子的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有0.6mL．用滴管向量筒中滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL．将一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中（水面浮有少许痱子粉），由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜面积为750cm2,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为______m3（保留两位有效数字），根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______m（保留两位有效数字）．在这个实验中，某同学的计算结果偏大，可能是由于______A．油酸未完全散开B．求每滴体积时，1mL溶液的滴数多计了10滴C．算油膜面积时，舍了所有不足一格的方格D．油膜中含有大量未溶解的酒精四、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，高为h、上端开口的气缸内壁光滑，除底部导热外，其余部分均绝热．在气缸顶部有一个厚度不计的绝热卡环，在气缸内有两个厚度不计的绝热轻质活塞A、B，它们距气缸底部的距离分别为h和h．活塞A、B之间封闭了一定质量的理想气体I，活塞B的下方封闭了一定质量的理想气体Ⅱ，气体I、Ⅱ的温度均为27°C．现利用电热丝对气体I缓慢加热，求：(i)活塞A刚好上升到卡环处时气体I的温度；(ii)气体I的温度为800K时，活塞A、B间的距离．14．（16分）如图所示为一种质谱仪的工作原理图，圆心角为弧度的扇形OPQ区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出）。某种带电粒子由静止开始经电压为U的加速电场加速后从小孔C射出，从N点沿既垂直于OP又垂直于磁场方向进入磁场，然后从边界OQ射出，射出时速度方向与OQ垂直，其轨迹如图中实线所示，已知ON＝l.（1）求该粒子在磁场区域中运动的时间t。（2）若被加速的粒子从小孔C射出瞬时又获得一个沿OP方向很小的速度，为使该粒子能沿图中的虚线运动，并在磁场区域右侧的D点被收集（D点与C点关于∠POQ的角平分线OH对称），则CN的长度d应调节为多长？15．（12分）科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简图如下：传动带AB部分水平，其长度L=1.2m，传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径r=0.4m，其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧EF对应的圆心角且圆弧的半径R=0.5m，F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接，倾斜传送带GH长为x=4.45m，其倾角．某同学将一质量为0.5kg且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，然后物块滑上倾斜传送带GH．已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度，,,，求：（1）物块由A到B所经历的时间；（2）DE弧对应的圆心角为多少；（3）若要物块能被送到H端，倾斜传动带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从G到H端所用时间的取值范围．

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】设M层电子的能级为EM，由能量守恒可知，解得

，故C正确，A、B、D错误；故选C．2、D【解题分析】

A．线框有内阻，所以电压表示数小于220V，A错误；B．交流电频率50Hz，则电路中的电流方向每秒钟改变100次，B错误；C．灯泡实际消耗的功率为：=459.8W，小于484W，C错误；D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为=24.2J，D正确．3、B【解题分析】

A、根据电场线从正电荷或无穷远出发到负电荷或无穷远终止，知左侧带正电荷，故A错误。B、A处电场线比B处的疏，则A点场强比B点场强小，故B正确。C、设图中与B点关于两电荷连线中垂线对称的点为C，则B、C两点的电势相等。根据等势面与电场线垂直，且顺着电场线方向电势降低，知A点的电势低于B点的电势，故C错误。D、A点的电势比B点的低，所以正电荷在A点电势能小于在B点电势能，故D错误。4、D【解题分析】试题分析：玻尔的氢原子模型中，电子从低能级向高能级跃迁时，要吸收一定频率的光子，吸收的光子的能量恰好等于两个能级之差；显然，显然本题中从基态跃迁到任意激发态，需要吸收的能量都不等于10.5eV；故选D．考点：氢原子的能级公式和跃迁5、B【解题分析】

根据反应前后质量数守恒和核电荷数守恒可知，，由此可知、，故B正确．故选B【题目点拨】知道发生α、β衰变的实质．能够运用质量数和电荷数守恒进行求解6、C【解题分析】

以活塞为研究对象，分析受力：重力Mg、外界大气压力PoS，气缸壁的压力N和气缸内气体的压力F，其中根据平衡条件得：代入数据解得：故C正确，ABD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、ABC【解题分析】试题分析：导体棒静止在导轨上，所受的合力为零．根据力的平衡得知，棒所受的安培力的大小为，方向沿斜面向上．所以有，则回路中的感应电流大小，根据安培力的方向，通过左手定则判断得知，通过线圈感应电流的方向从上往下看为顺时针方向．根据楞次定律，圆形线圈中的磁场可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱，故ABC正确；根据，可知圆形导线中的电热功率为，故D错误；考点：考查了法拉第电磁感应定律；楞次定律．【名师点睛】解决本题的关键通过受力平衡求出安培力的大小和方向，以及掌握左手定则判定安培力与电流方向的关系，和运用楞次定律判断感应电流方向与磁场的变化关系．8、ABC【解题分析】

图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人，故A正确；图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B正确；图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C正确；图丁：戴维孙和G•P•汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了上图的衍射图样，从而证实电子具有波动性，故D错误。故选ABC．【题目点拨】弄清楚每个图象的作用及代表的物理知识，熟练掌握物理规律的来龙去脉是掌握此类知识的前提．这一类的知识点要靠平时的积累．9、AC【解题分析】金属棒ef由静止释放过程中，先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动，则ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，A正确；由楞次定律分析可知，当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场增强，所以环的磁通量的变化率增大，据安培力公式可知环与螺线管间的斥力增大，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环的磁通量的变化率不变，据安培力公式可知环与螺线管间的斥力为零，据此可知两者间的斥力先增大后减小最后恒定不变，故A环对地面的压力先增大后减小最后不变，故BD错误C正确．【题目点拨】首先分析金属棒ef由静止释放过程中，受到重力和安培力作用，先做加速度减小的变加速运动，后当两力平衡做匀速运动，则知ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，据楞次定律判断感应电流的方向，再据左手定则判断力的方向，再分析A环对地面的压力的变化．本题是两次电磁感应的问题，要根据ef杆的运动情况分析A环中感应电流的变化，综合性较强．10、AC【解题分析】

A．当线圈转到垂直中性面位置时，与转轴平行的两边在磁场中垂直切割磁感线，每边产生最大的感应电动势：，又因为两边的感应电动势方向相同，所以线圈中总感应电动势：Em=2E=NBLdω=NBSω，故A正确；B．根据正弦交流电的有效值为，故B错误；C．当线圈转到中性面开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的表达式：e=Emsinωt=NBSωsinωt，故当时，，故C正确；D．根据法拉第电磁感应定律，在线圈转过90°的过程中，线圈中感应电动势的平均值：，故D错误。故选AC。【题目点拨】本题考查交变电流中的最大值及平均值等的应用，掌握法拉第电磁感应定律的应用，要注意求电量时用平均值。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、0.225滑块由A点静止释放【解题分析】

（1）20格的游标卡尺的精度为0.05mm，游标卡尺的主尺读数为2mm，游标读数为0.05×5mm=0.25mm，所以最终读数为：2mm+0.25mm=2.25mm=0.225cm．

（2）若要完成探究目的，实验时，将滑块从A位置必须由静止释放；由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．根据运动学公式得若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离l．由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2=2al，v=，a=F/M，可得：，解得：F=，故纵坐标物理量为。【题目点拨】解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项．12、AC【解题分析】

1滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积，油酸分子的直径近似等于油膜的厚度为．A、对照实验原理：，可知某同学的计算结果偏大，可能是由于油酸未完全散开，使测出的油膜面积偏小，d偏大，故A正确．B、求每滴体积时，1mL溶液的滴数多计了10滴，则求出的纯油酸的体积偏小，测量的d偏小．故B错误．C、算油膜面积时，舍了所有不足一格的方格，测出的油膜面积偏小，d偏大，故C正确．D、油膜中含有大量未溶解的酒精，测出的油膜面积偏大，求出的d偏小．故D错误．故选AC．【题目点拨】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．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、(i)600K(ii)【解题分析】

（1）加热前气体Ⅰ的温度T1=300K，体积活塞A碰到卡环前，气体I的压强不变，则活塞B的位置不变，气体Ⅰ的体积：对气体Ⅰ，根据盖吕萨克定律：T2=600K（2）设活塞A刚接触卡环时，气体Ⅰ、Ⅱ的压强为p，气体Ⅰ的温度为T3=800K时，活塞AB的距离为H，此时气体Ⅰ、Ⅱ的压强为，对气体Ⅰ，根据理想气体状态变化方程：对于气体Ⅱ根据玻意耳定律联立解得．14、(1)(2)d=l【解题分析】

（1）在电场中，由动能定理得：qU=mv02

在磁场中，由洛伦兹力提供向心力得：qv0B=m，又由题意得：r=l

粒子在磁场区域中运动的时间：，解得：

（2）由图可得vαcos

α=v0

在磁场中，由洛伦兹力提供向心力得：qvαB=m，可得rαcos

α=r=l

由正弦定理得：解得d=l15、(1)0.7s(2)(3),【解题分析】

（1）物体在水平传送带上，由牛顿第二定律得：所以：物体加速到3m/s的时间：在加速阶段的位移：物体做匀速直线运动的时间：物块由A到B所经历的时间：t=t1+t2=0.7s(2)若物体能在B点恰好离开传送带做平抛运动，则满足：所以：所以物体能够在B点离开传送带做平抛运动，平抛的时间：解得：到达D点时物体沿竖直方向的分速度：到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角：所以：α=530即DE弧对应的圆心角α为530（3）当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，所以物体在F点受到的支持力：物体在F点时，支持力与重力的分力提供向心力得：代入数据得：v3=5m/s物体在倾斜的传动带上受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，滑动摩