山东师大附中2024届高二物理第二学期期末复习检测模拟试题含解析

山东师大附中2024届高二物理第二学期期末复习检测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV–3.11eV．下列说法正确的是A．处于n=2能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n=2能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光2、一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变3、如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为A． B． C． D．4、如图所示，小球质量为m，被三根质量不计的劲度系数相同的弹簧A、B、C拉住，弹簧间的夹角均为120°。小球平衡时，A、B、C的伸长量之比为3：3：1，当剪断C瞬间，小球的加速度大小及方向为（）A．g/2，竖直向上B．g/2，竖直向下C．g/4，竖直向上D．g/4，竖直向下5、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知定值电阻R．与R并联的是一个理想交流电压表，D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）。在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u＝202sin100πtV，则交流电压表示数为（）A．10VB．20VC．15VD．14.14V6、如图所示，一个半径为L的半圆形硬导体AB，以速度v在水平U型框架上匀速滑动．匀强磁场的磁感应强度为B．定值电阻为R0，半圆形硬导体AB的电阻为r，其余电阻不计．则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为A．πBLv， B．πBLv， C．2BLv，BLv D．2BLv，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，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶3，原线圈接电压随时间变化规律为u＝100sin100πt(V)的交流电源，A1、A2、A3是三个理想电流表，D为理想二极管，R1是滑动变阻器，定值电阻R2＝R3＝300Ω，则()A．电流表A2的示数为1.0AB．电流表A3的示数为1.0AC．滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，电流表A1的示数将变大D．滑动变阻器R1的滑片向下滑动时，变压器输入功率增大8、图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点P（图中未画出）的振动图象，质点Q（图中未画出）是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是A．该波波速为0.5m/sB．该波沿x轴正方向传播C．当t=2018s时，Q质点处于波峰的位置D．在0~2018s时间内，Q运动的路程为8072cm9、如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻波传播到平衡位置位于x=5m处的质点B，平衡位置位于x=1m处的质点A在t=0.9s时第三次出现在波峰，关于该简谐波，下列说法正确的是___________A．波长为5mB．波速为10m/sC．频率为2.5HZD．从t=0到t=0.9s的过程中，A质点的路程为0.4mE.t=0.6s时，平衡位置位于x=6m处的质点C第二次位于波峰10、从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是：（）A．两球着地时的动量相同B．两球着地时的动能相同C．重力对两球的冲量相同D．重力对两球所做的功相同三、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）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会再纸带上打出一系列的小点，（1）若实验时用到的计时器为电磁打点计时器，打点计时器的安装要使两个限位孔在同一_____（选填“水平”或“竖直”）线上，以减少摩擦阻力；（2）实验过程中，下列说法正确的是_____A、接通电源的同时要立刻释放重物B、选取纸带时要选取第1个点与第2个点之间的距离接近4mm且清晰的纸带C、释放重物之前要让重物靠近打点计时器D、为了使实验数据更加准确，可取多次测量结果的平均值（3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验仪器是_____A、天平B、秒表C、米尺．12．（12分）有一只标识为“2.5V，0.5A”的小灯泡，小华想测定其伏安特性曲线，实验室所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：编号器材名称规格与参数A电源E电动势为3.0V，内阻不计B电流表A1量程0～10mA，内阻200ΩC电流表A2量程0～600mA，内阻2ΩD电阻箱R阻值999.99ΩE滑动变阻器R1最大阻值10ΩF滑动变阻器R2最大阻值2kΩ（1）为了达到实验目的需要组装一个量程为3.0V的电压表，那么电阻箱的阻值应调到________Ω；（2）为了减小实验误差，实验中滑动变阻器应选择________(选填器材前面的编号)；（3）请帮助小华设计一个电路，要求使误差尽量小，并将电路图画在图1虚线框内________；（4）小华在实验中用电流表和改装后的电压表测得数据并记录在下表中，请根据表格中的数据在图2方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线_________；电压U/V00.51.01.52.02.5电流I/A00.170.300.390.450.49（5）将一个电动势为1.5V，内阻为3Ω的电源直接接在该小灯泡的两端，则该小灯泡的实际功率为________W(结果保留1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）如图所示,三个小木块A、B、C静止在足够长的光滑水平轨道上,质量分别为mA=0.1kg,mB=0.1kg,mC=0.3kg,其中B与C用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A和B之间有少许塑胶炸药(质量不计),现引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有转化为A和B沿轨道方向的动能．（1）分别求爆炸后瞬间A、B的速度大小;（2）求弹簧弹性势能的最大值;（3）分别求弹簧恢复到原长时B、C的速度大小．14．（16分）中国已迈入高铁时代，高铁拉近了人们的距离，促进了经济的发展．一辆高铁测试列车从甲站始发最后停靠乙站，车载速度传感器记录了列车运行的v﹣t图像如图所示．已知列车的质量为4.0×105kg，假设列车运行中所受的阻力是其重力的0.02倍，求：（1）甲、乙两站间的距离L：（2）列车出站时的加速度大小：（3）列车从甲站到达终点站的平均速度．15．（12分）如图所示，在虚线圆周内有一均匀的磁场，其磁感应强度B正以0.1T/s的变化率减小．在圆周内放一金属圆环（图中实线），使圆环平面垂直磁场．已知此圆环半径为0.1m．（1）圆环中产生的感应电动势为多大？（2）设圆环的电阻为1Ω，则圆环中的电流为多大？（3）仍设圆环的电阻为1Ω，但在环上某处将圆环断开，并在断开形成的两端点间接入一个4Ω的电阻，这两端点的电压为多大？

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、C【解题分析】试题分析：从其他能级向基态跃迁时，跃迁到第一能级为红外线，第二能级为可见光，第三能级为紫外线，所以ABC说法正确．大量处于n=4是能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光，D错误考点：能级跃迁点评：本题考查了玻尔能级结构，考察了能级跃迁时发出光的频率的计算．2、D【解题分析】试题分析：电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端的电势差不变，将云母介质移出后，介电常数减小，根据电容的决定式知，介电常数减小，电容减小，由于电压不变，根据可知，电荷量Q减小，由于电容器的电压不变，板间的距离d不变，根据可知，极板间的电场强度不变，所以ABC错误，D正确．考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变；当电容器与电源断开，则电荷量不变．要掌握、、三个公式．3、D【解题分析】

交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的时间内有感应电流，则有，解得：．故D项正确，ABC三项错误．4、A【解题分析】

先小球为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件求出剪断C前弹簧C的弹力，在当剪断C瞬间，A、B的弹力没有变化，小球所受的合力与原来弹簧C的弹力大小相等、方向相反，则得到此瞬间小球的合力，由牛顿第二定律求出加速度。【题目详解】对小球平衡有：3F=F+mg解得：F=1当剪断C瞬间，A、B的弹力没有变化，小球所受的合力与原来弹簧C的弹力大小相等、方向相反，即此瞬间小球的合力大小为F=1由牛顿第二定律得，小球的加速度大小为12故A正确。【题目点拨】本题是牛顿运动定律应用中典型的问题瞬时问题，往往先分析状态变化前弹簧的弹力，再分析状态变化瞬间的合力，求出瞬间的加速度，关键要抓住弹簧的弹力不能突变的特点进行分析。5、D【解题分析】

交流电压表示数为有效值，注意二极管的单向导电性，使得半个周期内R通路，另半个周期内R断路，从而利用热效应即可求解；【题目详解】二极管具有单向导电性，使得半个周期内R通路，另半个周期内R断路。在正半周内，交流电的有效值为20V，故一个周期内的电阻发热为Q=U2R×T=202R【题目点拨】考查交流电的有效值求解，注意正弦交流电表的示数为有效值以及有效值与最大值的关系，同时注意二极管的单向导电性。6、D【解题分析】

半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小为E=B•2L•v=2BLvAB相当于电源，其两端的电压是外电压，由欧姆定律得故选D．点晴：题要理解并掌握感应电动势公式，图中半圆形硬导体AB有效切割的长度等于半圆的直径2L，由公式E=Blv求解感应电动势的大小．AB相当于电源，其两端的电压是外电压，由欧姆定律求出．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、BD【解题分析】

AB．原线圈输入电压的有效值为100V，根据理想变压器的电压比等于匝数比，则理想变压器副线圈两端的电压有效值为U2=300V，则；因为R2与理想二极管串联，根据理想二极管的单向导电性，由焦耳定律可得：，解得：I2=A，故A错误，B正确；C．滑动变阻器的滑片向上滑动时，其电阻值变大，因副线圈两端的电压不变，总电流变小，理想变压器的输出功率变小，输入功率变小，I1变小，故C错误；D．滑动变阻器的滑片向下滑动时，其电阻值变小，因副线圈两端的电压不变，总电流变大，理想变压器的输出功率变大，输入功率变大，故D正确。故选BD．8、AD【解题分析】

A．由图甲可得：波长λ=2m，由图乙可得：周期T=4s，故波速，故A正确；B．由图乙可得：t=2s时质点P在平衡位置向下振动，故由图甲可得：波向左传播，故B错误；C．t=2018s=504T+2s，故当t=2018s时，Q质点振动和t=2s时一致，故由图甲可得：质点Q处于波谷位置，故C错误；D．在0~2018s时间内，Q运动的时间，故运动路程，故D正确．9、BCE【解题分析】

由图得到波长，根据质点A的振动得到周期，从而求得频率和波速；根据质点A的振动得到路程，由波速得到质点C的振动时间，从而得到质点C的振动。【题目详解】由图可得：波长λ=4m，故A错误；根据波向右传播可得：t=0时，质点A在平衡位置向上振动，故由t=0.9s时质点A第三次出现波峰可得：周期T=0.4s；故频率f＝1/T＝2.5Hz，故C正确；根据波长和周期可得：波速v＝＝10m/s，故B正确；由C可知：从t=0到t=0.9s的过程中，A质点的路程为9A=45cm=0.45m，故D错误；根据波向右传播可得：波前向上振动，故由波速可得：t=0.1s时波传到质点C，故在t=0.1s时质点C开始振动，在平衡位置向上振动；由周期T=0.4s可得：t=0.6s时，平衡位置位于x=6m的质点C第二次位于波峰，故E正确；故选BCE。【题目点拨】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。10、BD【解题分析】（1）竖直上抛的球落地时，速度方向竖直向下，而平抛运动的球落地时，速度方向是斜向下的，动量为矢量，动量的方向就是速度的方向，故a、b两球落地时动量不同，A错误；（2）竖直上抛和平抛运动过程中两球都是只受重力作用，只有重力做功，两球初始位置高度相同，故重力做功相同，D正确（3）根据动能定理，由于两球抛出时初动能相同，且两个过程中，重力做功相同，则末动能相等，故B正确（4）两球初始高度相同，a球竖直上抛，b球平抛，a球运动时间比b球运动的时间长，故重力对a球的冲量大于重力对b球的冲量，则C错误．故本题选BD【题目点拨】根据两球落地时速度方向不同，可以知道它们落地时动量不同；根据两球落地时间长短不同，可以知道它们重力的冲量不同；下落高度相同，重力对它们做功相同；根据动能定理，可以确定两球落地的动能大小．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）竖直（2）C（3）C【解题分析】试题分析：（1）因为自由落体运动是竖直方向上的运动，所以为了减小实验中的阻力，应使两个限位孔在同一竖直线上（2）在使用打点计时器时，先接通电源等稳定后再释放重物，A错误；前两个点迹，应选择第1个点与第2个点之间的距离接近2mm且清晰的纸带，B错误；为了得到更多的数据释放重物时，应让重物靠近打点计时器，C正确；为了使实验数据更加准确，可取多次测量结果的平均值，故D正确（3）实验中还需要刻度尺测量计数点间的距离，故还需要米尺，C正确；考点：研究自由落体运动【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．明确实验中可能面临的误差情况12、100E0.2【解题分析】

（1）[1]由题意可知，本实验应采用伏安法测量伏安特性曲线，由表中数据可知，电流大小最大约为0.49A，因此电流表应采用A2，故只能采用A1与电阻箱串联的方式进行改装，由串并联电路规律可知Ω=100Ω（2）[2]由于本实验采用滑动变阻器分压接法，所以只能选用总阻值较小的E；（3）[3]本实验应采用滑动变阻器分压接法，由于电流表内阻较小，故应采用电流表外接法，故原理图如图所示（4）[4]根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图所示（5）[5]在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示灯泡的工作点，由图可知，电压U=0.8V，电流I=0.22A，则功率WW【题目点拨】明确实验原理，根据电路的改装规律可明确电阻箱应接入电阻；根据滑动变阻器的作用可确定应选择的滑动变阻器；根据实验原理进行分析，从而明确应采用的电路图；根据描点