2024屆山西省懷仁第一中學高二物理第二學期期末檢測模擬試題含解析

2024屆山西省懷仁第一中學高二物理第二學期期末檢測模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖所示，當大量氫原子從n=4的能級向低能級躍遷時，下列說法正確的是（）A．電子的動能減少，氫原子系統(tǒng)的總能量減少B．氫原子可能輻射4種頻率的光子C．有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)D．從n=4到n=1發(fā)出的光的波長最長2、如圖所示是勻強電場中的一組等勢面，每兩個相鄰等勢面的距離是25cm，由此可確定電場強度的方向及大小為（）A．豎直向下，E＝1．4N/C B．水平向右，E＝1．4N/CC．水平向左，E＝41N/C D．水平向右，E＝41N/C3、高考時很多地方在考場使用手機信號屏蔽器，該屏蔽器在工作過程中以一定的速度由低端頻率向高端頻率掃描．該掃描速度可以在手機接收報文信號時形成亂碼干擾，手機不能檢測從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù)，使手機不能與基站建立連接，達到屏蔽手機信號的目的，手機表現(xiàn)為搜索網(wǎng)絡(luò)、無信號、無服務(wù)系統(tǒng)等現(xiàn)象．由以上信息可知()A．由于手機信號屏蔽器的作用，考場內(nèi)沒有電磁波了B．電磁波必須在介質(zhì)中才能傳播C．手機信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場內(nèi)D．手機信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機工作來達到目的的4、用圖甲光電管電路研究光電效應(yīng)，圖中A、K兩極間的電壓大小可調(diào)，電源的正負極也可對調(diào)．現(xiàn)分別用a、b兩種單色光照射相同的陰極K，得到的光電流I與AK間電壓U的關(guān)系如圖乙所示，下列說法中正確的是A．a(chǎn)光光子的頻率大于b光光子的頻率B．相同的陰極金屬板用a光照射時逸出功比用b光照射時大C．相同的陰極金屬板用b光照射時截止頻率比用a光照射時大D．b光對應(yīng)的光電子最大初動能大于a光對應(yīng)的光電子最大初動能5、如圖所示，空間存在著由勻強磁場B和勻強電場E組成的正交電磁場，電場方向水平向左，磁場方向垂直紙面向里.有一帶負電荷的小球P，從正交電磁場上方的某處自由落下，那么帶電小球在通過正交電磁場時A．一定作曲線運動 B．不可能作曲線運動C．可能作勻速直線運動 D．可能作勻加速直線運動6、如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當斷開開關(guān)S的瞬間會有()A．燈A立即熄滅B．燈A慢慢熄滅C．燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D．燈A突然閃亮一下再突然熄滅二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、我國第21次南極科考隊在南極觀看到了美麗的極光．極光是由來自太陽的高能量帶電粒子流高速沖進高空稀薄大氣層時，被地球磁場俘獲，從而改變原有運動方向，向兩極做螺旋運動，如圖所示．這些高能粒子在運動過程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦，從而激發(fā)大氣分子或原子使其發(fā)出各種顏色的光．科學家發(fā)現(xiàn)并證實，向兩極做螺旋運動的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減小的，這主要與下列哪些因素有關(guān)()A．太陽對帶電粒子的引力做負功B．越靠近南北兩極的磁感應(yīng)強度越強C．空氣阻力對帶電粒子做負功，使其動能減少D．洛倫茲力對帶電粒子做負功，使其動能減少8、如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝22∶5，原線圈接u1＝220sin100πt(V)的交流電，電阻R1＝R2＝25Ω，D為理想二極管，則()A．電阻R1兩端的電壓為50VB．二極管的反向耐壓值應(yīng)大于50VC．原線圈的輸入功率為200WD．通過副線圈的電流為3A9、兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0.相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近.若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是()A．在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小B．在r<r0階段，F(xiàn)做負功，分子動能減小，勢能也減小C．在r=r0時，分子勢能最小，動能最大D．分子動能和勢能之和在整個過程中不變10、半徑R=4cm的圓盤可繞圓心O水平轉(zhuǎn)動，其邊緣有一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點），若物塊隨圓盤一起從靜止開始加速轉(zhuǎn)動，其向心加速度與時間滿足a=t2，物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)為A．2s末圓盤的線速度大小為0.4m/sB．2s末物塊所受摩擦力大小為4NC．物塊繞完第一圈的時間為4D．物塊所受摩擦力方向指向圓心O三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個計數(shù)點，計時器接在“110V50Hz”交流電源上（1）電火花計時器在紙帶上打點用的是電火花和_____（選填“復寫”或“墨粉”）紙．（1）他經(jīng)過測量并計算得到計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表，對應(yīng)點BCDEF速度（m/s）0.1410.1800.1180.1610.301以A點對應(yīng)的時刻為t＝0，試在如圖所示坐標系中合理地選擇標度，作出v﹣t圖象______，并利用該圖象求出物體的加速度a＝_____m/s1．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）如果當時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成110V，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值與實際值相比_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．12．（12分）有同學利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則：在豎直木板上鋪有白紙，固定兩個光滑的滑輪A和B，將繩子打一個結(jié)點O，每個鉤碼的重量相等，當系統(tǒng)達到平衡時，根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力，回答下列問題：（1）改變鉤碼個數(shù)，實驗不能完成的是（____）A．鉤碼的個數(shù)，B．鉤碼的個數(shù)，C．鉤碼的個數(shù)D．鉤碼的個數(shù)，，（2）在拆下鉤碼和繩子前，最重要的一個步驟是（____）A．標記結(jié)點O的位置，并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向．B．量出OA、OB、OC三段繩子的長度C．用量角器量出三根繩子之間的夾角D．用天平測出鉤碼的質(zhì)量（3）在作圖時，下圖中更加符合實際的圖是___圖．（填“甲”或“乙”）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，在豎直平面內(nèi)由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點B平滑連接．AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為．將小球a從圓弧的最高點A由靜止釋放，運動到B點時與靜止在該處的小球b發(fā)生彈性正碰．已知小球a的質(zhì)量為小球b質(zhì)量的5倍，重力加速度大小為g．求:(1)碰撞前瞬間小球a的速度大??；(2計算說明小球b能否到達C點．14．（16分）如圖所示，用特殊材料制成的PQ界面垂直于x軸，只能讓垂直打到PQ界面上的電子通過．PQ的左右兩側(cè)有兩個對稱的直角三角形區(qū)域，左側(cè)的區(qū)域分布著方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，右側(cè)區(qū)域內(nèi)分布著豎直向上的勻強電場．現(xiàn)有速率不同的電子在紙面上從坐標原點O沿不同方向射向左側(cè)三角形區(qū)域，不考慮電子間的相互作用．已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，在ΔOAC中，OA＝l，θ＝60°.(1)求能通過PQ界面的電子所具有的最大速度及其從O點入射時與y軸的夾角；(2)若以最大速度通過PQ界面的電子剛好被位于x軸上的F處的接收器所接收，求電場強度E的大??；(3)在滿足第(2)的情況下，求所有能通過PQ界面的電子最終穿越x軸的區(qū)間寬度．15．（12分）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被水銀柱封閉在豎直玻璃管內(nèi)，氣柱長度為h。水銀柱的重力為，外界大氣壓強p0保持不變，S為玻璃管的橫截面積。若將玻璃管倒過來開口向下放置，此過程中溫度不變，求氣柱的長度。（整個過程中水銀不會溢出）

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

A.氫原子從n=4的能級向低能級躍遷時，核外電子的半徑減小，由可知，電子的動能變大，由于輻射光子，則氫原子系統(tǒng)的總能量減少，選項A錯誤；B.氫原子可能輻射種不同頻率的光子，選項B錯誤；C.n=4躍遷到n=3輻射的光子能量為0.66eV，n=3躍遷到n=2輻射的光子能量為1.89eV，n=4躍遷到n=2輻射的光子能量為2.55eV，均小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，其余3種光子能量均大于2.7eV，所以這群氫原子輻射的光中有3種頻率的光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)。故C正確；D.從n=4到n=1能級差最大，則發(fā)出的光的頻率最大，波長最短，選項D錯誤.2、D【解題分析】試題分析：根據(jù)電場線總和等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面可知，由圖中可知電場方向是水平向右；勻強電場的等勢面是一些平行的等間距的直線，且沿著電場線，電勢降低的最快，且每前進相同距離，電勢降低相等的值，由圖可知電勢差為11V，由場強與電勢差關(guān)系公式U=Ed可以知道，；故選D．考點：等勢面；電場強度【名師點睛】本題考查對等勢面和電場線關(guān)系的理解能力．結(jié)合場強與電勢差的關(guān)系分析判斷．屬于常規(guī)題，比較容易．3、D【解題分析】

手機信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波仍能傳播到考場內(nèi)，手機信號屏蔽器的作用只是使手機不能與基站建立連接，考場內(nèi)仍然有電磁波，選項AC錯誤；電磁波在真空中葉可以傳播，選項B錯誤；手機信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機工作來達到目的的，選項D正確.4、D【解題分析】光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，根據(jù)eU截=mvm2=hγ-W，入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓U截越大．a(chǎn)光的截止電壓小于b光，所以a光光子的頻率小于b光光子的頻率，選項A錯誤；金屬的逸出功和截止頻率都是只由金屬本身決定，與外界條件無關(guān)，選項BC錯誤；b光的頻率最大，能量大，則最大初動能也大，故D正確；故選D.5、A【解題分析】當小球進入正交電磁場時，受到水平向右的電場力，豎直向下的重力，水平向左的洛倫茲力，因為小球在豎直方向上的速度不斷增加，所以小球的洛倫茲力在不斷增加，故水平方向上的合力大小在不斷變化，故小球一定做曲線運動。A正確。6、A【解題分析】

當開關(guān)S斷開時，由于通過自感線圈的電流從有變無，線圈將產(chǎn)生自感電動勢，但由于線圈L與燈A串聯(lián)，在S斷開后，不能形成閉合回路，因此燈A在開關(guān)斷開后，電源供給的電流為零，燈就立即熄滅，只有選項A正確。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解題分析】A、粒子在運動過程中，若電量增大，由洛倫茲力提供向心力，得出的半徑公式，可知當電量增大時，半徑是減小，與太陽的引力做功無關(guān),故A錯誤．B、粒子在運動過程中，南北兩極的磁感應(yīng)強度較強，由洛倫茲力提供向心力，得出的半徑公式，可知，當磁感應(yīng)強度增加時，半徑是減小，故B正確．C、粒子在運動過程中可能受到空氣的阻力，對粒子做負功，所以其動能會減小，故C正確；D、地球的磁場由南向北，當帶負電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向為向西，所以粒子將向西偏轉(zhuǎn)；當帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向，粒子受到的洛倫茲力始終與速度垂直，所以洛倫茲力不做功，故D錯誤；故選BC．【題目點撥】本題就是考查左手定則的應(yīng)用，掌握好左手定則即可判斷粒子的受力的方向．同時利用洛倫茲力提供向心力，推導出運動軌跡的半徑公式來定性分析．8、AB【解題分析】由表達式知原線圈電壓有效值為220V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝22∶5，則副線圈兩端電壓為50V，故A正確；輸出電壓最大值為50V；故要使電路正常工作，反向耐壓值應(yīng)大于50V；故B正確；根據(jù)電流熱效應(yīng)，；所以R2兩端的電壓為25V；故通過R2的電流；輸出端的總功率；故輸入功率也為150W；故C錯誤；通過副線圈的電流為，選項D錯誤；故選AB.點睛：本題的難點在于二極管的作用，是使得反向電流不能通過，根據(jù)電流熱效應(yīng)求其有效值．變壓器的輸入功率等于輸出功率.9、ACD【解題分析】

A．r0為分子間的平衡距離，大于平衡距離時分子間為引力，而小于平衡距離時為斥力，故可知，當r大于平衡距離時，分子間表現(xiàn)為引力，相互靠近時做正功，分子動能增加，勢能減小，所以選項A正確；B．當r小于平衡距離時，分子間表現(xiàn)為斥力，相互靠近時做負功，分子動能減小，勢能增加，所以選項B錯誤；C．據(jù)以上分析知，當r等于平衡距離時，分子勢能最小，動能最大，所以選項C正確；D．由于沒有外力做功，所以分子動、勢能的總和不變，所以選項D正確．10、AC【解題分析】

A.2s末圓盤的向心加速度a=4m/s2，根據(jù)向心加速度公式a=v2v=故A正確；B.物塊隨圓盤一起從靜止開始加速轉(zhuǎn)動，靜摩擦力的分量提供向心力，則f′=ma=1×4N=4N所以摩擦力不為4N，故B錯誤；C.根據(jù)向心加速度公式可得：a=解得得：v=0.2t，所以速度從靜止開始隨時間均勻增加，則t時間內(nèi)的平均速度為：v所以繞完第一圈的時間為t=解得t=4π5D.物塊隨圓盤一起從靜止開始加速轉(zhuǎn)動,靜摩擦力的分量提供向心力，另一上分力提供切向力，所以物塊所受摩擦力方向不指向圓心O，故D錯誤；三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）墨粉；（1）圖見解析；0.40；（3）不變．【解題分析】

第一空.電火花計時器在紙帶上打點用的是電火花和墨粉紙；第二空.用描點法作出v﹣t圖象如圖所示，作出v﹣t圖象如圖所示，注意盡量使描出的點落到直線上，不能落到直線上的點盡量讓其分布在直線兩側(cè)．第三空.由速度﹣時間圖象的斜率表示加速度，得：；第四空.如果當時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成110V，而做實驗的同學并不知道，但頻率不變，則打點的周期不變，故不影響測量情況，那么加速度的測量值與實際值相比不變；12、A；A；甲?！窘忸}分析】

由于三共點力處于平衡，由三角形法則可知和三個力的大小構(gòu)成一個矢量三角形，A．2、2、4不可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點不能處于平衡．故A符合題意；B．3、3、4可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點能處于平衡．故B不符合題意；C．4、4、4可以構(gòu)成三角形，則結(jié)點能處于平衡．故C不符合題意；D．