2024届上海市长宁、青浦、宝山、嘉定高二物理第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2024届上海市长宁、青浦、宝山、嘉定高二物理第二学期期末质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出2种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为A．1．6eV B．2．4eV C．3．2eV D．4．09eV2、如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线3、麦克斯韦电磁场理论告诉我们（）A．任何电场周围都要产生磁场B．任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场C．任何变化的电场都要在周围空间产生恒定的磁场D．周期性变化的电场要在周围空间产生周期性变化的磁场4、如图，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动时间之比分别为()A．1：1：1 B．1：2：3 C．3：2：1 D．5、下列说法正确的是()A．卢瑟福用α粒子轰击核获得反冲核发现了质子B．普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说C．玻尔通过对天然放射现象的研究提出了氢原子能级理论D．汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型6、自然界中某个量D的变化量，与发生这个变化所用时间的比值，叫做这个量D的变化率．下列说法正确的是A．若D表示某质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的B．若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则是恒定不变的C．若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则一定变大．D．若D表示某质点的动能，则越大，质点所受外力做的总功就越多二、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、图为氢原子的能级示意图，—群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是A．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最长B．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光频率最小C．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60eVD．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11eV8、图示为氢原子能级图以及从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线,已知从n=3跃迁到n=2的能级时辐射光的波长为656nm,下列叙述正确的有()A．四条谱线中频率最大的是HδB．用633nm的光照射能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级C．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时,最多产生3种谱线D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应,只要照射时间足够长,光的强度足够大,Hβ也可以使该金属发生光电效应9、如图,是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的()A．周期是0.01s B．最大值是311VC．有效值是220V D．表达式为u＝220sin100πt(V)10、静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图则（）A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向里B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C．轨迹l是新核的，磁场方向垂直纸面向外D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里三、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）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示.（1）组装单摆时，应在下列器材中选用__________（填选项前的字母）A．长度为左右的细线B．长度为左右的细线C．直径为的塑料球D．直径为的铁球（2）测出悬点到小球球心的距离（摆长）及单摆完成次全振动所用的时间，则重力加速度______（用、、表示）（3）下表表示某同学记录的组实验数据，并做了部分计算处理.组次摆长次全振动时间振动周期重力加速度请计算出第组实验中的__________，___________。（4）用多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度.图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是________(选填选项前的字母).A．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长B．出现图线的原因可能是误将次全振动记为次C．图线对应的值小于图线对应的值（5）某同学在家里测重力加速度.他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为的刻度尺，于是他在细线上的点做了一个标记使得悬点到点间的细线长度小于刻度尺量程.保持该标记以下的细线长度不变，通过改变、间细线长度以改变摆长.实验中，当、间细线的长度分别为、时，测得相应单摆的周期为、。由此可得重力加速度(用、，、表示)______.12．（12分）要测量一直流电源的电动势和内阻，用如图所示的电路.(1)调节变阻箱，记下的值和对应的电压表的值.(2)以为纵坐标，为横坐标，描点作图，测得图象的斜率为、与纵坐标的截距为，则电动势_________，内阻_________.(3)由于电压表不是理想表有分流作用，对结果的影响是:电动势的测量值_________真实值，内阻的测量值_________真实值.(均填“大于”“等于”或“小于”)(4)若测得两个电源“”，“”让和一个定值电阻串联构成一个电路，让和另一个也是的定值电阻串联构成另一个电路.这两个电源的输出功率分别为和.若大于出，电阻取值条件是_________.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）如图所示，一定质量的理想气体由状态A经过状态B变化到状态C，此过程中气体内能增加1.7×105J，已知气体在状态A的体积V=0.4m3。①求气体在B状态时的体积VB；②气体由状态A变化到状态C的过程中，气体吸收热量是多少。14．（16分）如图,水平细杆上套有一质量为0.54kg的小环A,用轻绳将质量为0.5kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53°角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,则(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)B对绳子的拉力大小;(2)A与杆间的动摩擦因数.15．（12分）如图，质量M＝5kg的小车静置于光滑的水平面上，小车的上表面ab段水平，a端静置一质量m2＝3kg的物块P，bc段为R＝0.5m的光滑四分之一圆弧形轨道，底端切线水平。轻质细绳一端固定在a端正上方的O点，另一端系着质量m1＝4kg的小球S，用外力拉S至竖直平面内的A点处静止，A点与a端的竖直高度h＝2.45m。现撤去外力，S摆动到最低点时恰与P发生弹性正碰。取重力加速度g＝10m/s2。(1)求碰后瞬间P的速度大小；(2)若ab段粗糙，碰撞后P向右运动恰能上升到最高点c，求P从a运动到c的过程中与小车间因摩擦产生的热量Q；(3)若ab段光滑，求碰撞后P运动过程中离c的最大高度H.

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：受激的氢原子能自发地发出2种不同频率的光，知跃迁到第2能级，则吸收的光子能量为，故D正确．考点：考查了氢原子跃迁【名师点睛】能级间跃迁吸收或辐射的能量等于两能级间的能级差，受激的氢原子能自发地发出2种不同频率的光，可知跃迁到第2能级，从而根据能级差求出照射的光子能量．2、C【解题分析】α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C．3、D【解题分析】

根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；均匀变化的电（磁）场只能产生恒定不变的磁（电）场，周期性变化的电场要在周围空间产生周期性变化的磁场；A．任何电场周围都要产生磁场，与结论不相符，选项A错误；B．任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场，与结论不相符，选项B错误；C．任何变化的电场都要在周围空间产生恒定的磁场，与结论不相符，选项C错误；D．周期性变化的电场要在周围空间产生周期性变化的磁场，与结论相符，选项D正确；故选D.【题目点拨】注意麦克斯韦的电磁场理论是变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．其中的变化有均匀变化与周期性变化之分，要分别说明.4、C【解题分析】

粒子在磁场中运动的周期的公式为，由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，三种速度的粒子的偏转角分别为90°、60°、30°，所以偏转角为90°的粒子的运动的时间为，偏转角为60°的粒子的运动的时间为，偏转角为30°的粒子的运动的时间为；所以有，C正确；故选C．【题目点拨】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是：1、画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹；2、找联系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系．5、A【解题分析】

卢瑟福用α粒子轰击核获得反冲核发现了质子，选项A正确；爱因斯坦通过对光电效应现象的分析提出了光子说，故B错误；玻尔通过对氢光谱的成因的研究提出氢原子能级理论，故C错误；卢瑟福通过α粒子的散射实验分析，提出原子的核式结构模型，故D错误；6、A【解题分析】A、若D表示某质点做平抛运动的速度，则表示加速度，恒定不变．故A正确；B、若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则，表示向心力，大小不变，方向不停改变．故B错误；C、若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则表示平均速度，平均速度在减小．故C错误；D、若D表示某质点的动能，则所受外力的功率，表示做功的快慢，不是做功的多少；故D错误．故选A．【题目点拨】解决本题的关键是知道当D表示不同的量时，表示的物理意义，再根据条件判断是否变化，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】

AB.这群氢原子能发出C32=3种频率不同的光，根据玻尔理论ΔE=Em-En得知，从n=3CD.从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程得EK=hν-W=(E3-8、AC【解题分析】

四种跃迁中，由n=6到n=2两能级间能级差最大，辐射的光子能量最大，辐射光子频率最大．即四条谱线中频率最大的是Hδ，故A正确；当从n=2跃迁到n=3的能级，需要吸收的能量为，解得：λ=658nm，故B错误；根据，所以一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射3种不同波长的光，故C正确；由图可知，Hδ的能量值大于Hβ的能量值，所以如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，Hβ不一定能使该金属发生光电效应，与光的强度无关，故D错误．所以AC正确，BD错误．9、BC【解题分析】

由图知：最大值Um=311V，有效值，周期T=0.02s表达式，选BC．10、AD【解题分析】

原子核发生β衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，动量的方向相反，大小相等；由半径公式（P是动量），分析得知，r与电荷量成反比，β粒子与新核的电量大小分别为e和ne（n为新核的电荷数），则β粒子与新核的半径之比为：ne：e=n：1．所以半径比较大的轨迹1是衰变后β粒子的轨迹，轨迹2是新核的．新核沿逆时针方向运动，在A点受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知，磁场的方向向里．A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向里，与结论相符，选项A正确；B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外，与结论不相符，选项B错误；C．轨迹l是新核的，磁场方向垂直纸面向外，与结论不相符，选项C错误；D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里，与结论相符，选项D正确；故选AD．【题目点拨】该题即使没有说明是β衰变也可根据粒子的速度的方向相反和两个粒子的运动的轨迹由左手定则可以分析判断粒子的带电的情况．其中要注意的是电子的动量与新核的动量大小相等．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、AD2.019.76B【解题分析】

第一空.为减小实验误差，应选择1m左右的摆线，故选A，为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，故选D，因此需要的实验器材是AD；第二空.单摆的周期：，由单摆周期公式可知，重力加速度：第三空、第四空.由表中实验数据可知，第三组实验中，周期：，代入数据：，解得；第五空.根据单摆的周期公式得，根据数学知识可知，图象的斜率，当地的重力加速度；A、若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度l，则有，根据数学知识可知，对图象来说，与b线斜率相等，两者应该平行，是截距，故做出的T2−L图象中a线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，故A错误；B、实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故B正确；C、由图可知，图线c对应的斜率k偏小，根据T2−L图象的斜率，当地的重力加速度可知，g值大于图线b对应的g值，故C错误；故选B；第六空.摆线总长为l，当O、A间细线的长度为l1时实际摆长变为l−l1，由单摆周期公式有：；当O、A间细线的长度为l2时实际摆长变为l−l2，由单摆周期公式有：，联立解得：12、小于小于【解题分析】（2）根据闭合电路欧姆定律E=U+×r，得，斜率k=，截距a=，故电动势E=，内阻r=；（3）由于电压表的分流，用作为总电流，比实际电流偏小，电压越大，偏小越多，测量值与真实值相比，如图所示，故电动势的测量值小于真实值，内阻r的测量值小于真实值；（4）根据闭合电路欧姆定律，E1与R0串联时的输出功率：E1与R0串联时的输出功率：若大于出，代入数据得：>解得．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、①0.6m3②2×105J【解题分析】

①A状态到B状态为等压变化.TA=200K，TB=300K；由盖吕萨克定律有VA解得气体在B状态时的体积VB=0.6m3②A状态到B状态过程中，气体体积增大气体对外做功W=PA(VB-VA)=1.5×105×（0.6-0.4）J=0.3×105J气体由B状态到C状态，由理想气体状态方程有PB解得VC=0.6m3